水稻秸秆/膨润土基高吸水树脂的制备

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,水稻秸秆为有机材料,膨润土为无机材料,过二硫酸钾为引发剂,N-羟甲基丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法制备了有机无机复合高吸水树脂(SAR)。研究了秸秆用量、引发剂用量、交联剂用量、膨润土用量、中和度及单体比例对SAR吸液性能的影响。结果表明,最佳配比为:水稻秸秆用量0.5 g,引发剂、交联剂、膨润土用量分别占单体用量(共18 g)的1.1%,0.1%,2.0%,中和度70%,m(AA)∶m(AM)为2∶1。此条件下制备的SAR在蒸馏水和质量分数为0.9%的NaCl溶液中的吸液倍率分别为598,89 g/g。     

TiO_2/淀粉基高吸水树脂的制备及降解性能研究

采用反相悬浮聚合法,在淀粉基高吸水树脂上负载纳米二氧化钛粒子制备无机有机复合高吸水树脂。对复合树脂的微观形貌和吸液性能、保水性能和降解性能进行了表征。扫描电镜证实了纳米TiO_2成功负载在高吸水树脂表面,具有良好的微观网络空间结构;实验条件下改性纳米TiO_2占单体用量5.0%左右时复合树脂吸液能力最佳;复合树脂在室温和较高温度下均具有良好的保水率;TiO_2的负载能有效提高高吸水树脂的紫外光降解性能,紫外光照射48h降解率高达94.3%。     

玉米秸秆制取高吸水树脂及性能研究

将玉米秸秆进行提纯改性,采用过硫酸钾(KSB)为引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,使其与丙烯酸接枝共聚合成农用高吸水树脂,通过试验对比最终确定最佳条件为改性玉米秸秆与丙烯酸的质量比为1∶6、丙烯酸中和度为70%、反应时间为4h、烘干温度为60°C;对最佳条件下制备的树脂进行了吸水倍率的测试;对秸秆预处理前后及接枝产物进行了红外谱图分析。结果表明,该树脂具有良好的吸水率,吸收去离子水达843倍,丙烯酸成功接枝在秸秆纤维素的主链上。     

TiO_2/淀粉基高吸水树脂的制备与性能研究

以淀粉作为高吸水树脂主链,丙烯酸、丙烯酰胺为单体,Span80为分散剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,并向体系中引入表面改性的纳米二氧化钛,通过反相悬浮聚合法制备了TiO_2/淀粉基复合高吸水树脂。红外光谱证实了表面改性的纳米二氧化钛成功负载到高吸水树脂上,热重分析表面该复合树脂具有较好的热稳定性。实验条件下最佳反应条件为油水比为3:1,引发剂、交联剂、改性TiO_2的最佳用量分别为单体用量的0.6%、0.2%和3.5%左右。     

高粱秸秆-g-聚丙烯基化合物/坡缕石黏土高吸水树脂制备及动力学研究

以天然高粱秸秆(SS, 颗粒直径>180目)作为纤维素源,N, N?亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KSB)引发剂,复配坡缕石(PGS)黏土,通过与丙烯酰胺(AM)及部分中和的丙烯酸(AA)接枝共聚制备低成本高吸水树脂SS-g-P(AA/AM)/PGS。运用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对高吸水树脂的形貌及结构进行了表征,并测试了其吸水性能及热稳定性。结果表明,在坡缕石和高粱秸秆的添加量占反应体系的19.8%时,SS-g-P(AA/AM)/PGS对蒸馏水和自来水的最大吸收量分别为273.0g/g和66.7g/g,且热稳定性较好。通过研究树脂的吸水溶胀过程研了材料的吸水动力学行为,结果表明SS-g-P(AA/AM)/PGS吸自来水和蒸馏水的过程分别符合Fickon扩散模型和non-Fickon扩散模型。     

玉米秸秆复合高吸水树脂的制备与性能

将玉米秸秆预处理后与丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯磺酸钠进行水溶液接枝共聚制备玉米秸秆复合高吸水性树脂,研究玉米秸秆含量对高吸水性树脂吸水率、吸水速率、保水率和凝胶强度的影响。XRD证实了秸秆接枝共聚物的结构,SEM表明秸秆接枝改性的高吸水树脂,原来秸秆不连续的片状结构变成了具有许多大微孔和小毛细孔的凝胶团聚体。     

甘蔗渣制备高吸水树脂及性能研究

以甘蔗渣为原料,经超声波碱性双氧水法预处理,再与丙烯酸进行接枝反应,索式提取,制备了复合高吸水树脂(SAP)。探究其在不同液体中的吸液能力及不同温度下的保水能力。结果表明:高吸水树脂在去离子水、自来水、0.9%NaCl溶液中的吸水倍率分别为514、121、35g·g~(-1),在自然条件下放置72h,其保水倍率分别为:73%、28%、10%,在35、40、45℃条件下烘烤5h后,吸收自来水的树脂的保水倍率分别为:52%、19%、0.61%。     

废弃玉米秸秆制备高吸水树脂研究

以农业废弃玉米秸秆为原料,经过氢氧化钠碱化处理后继续与氯乙酸钠反应制备羧甲基玉米秸秆纤维素,其最佳制备条件为m(废弃玉米秸秆)∶m(氢氧化钠)∶m(氯乙酸钠)为1∶1.25∶0.75,碱化温度为30℃,醚化温度为75℃,碱化时间为1.5 h,醚化时间为1.5 h,最佳条件下的羧甲基玉米秸秆纤维素的取代度为0.36。然后母体与丙烯酸单体发生接枝聚合制备得到吸水率远高于市场产品的功能高吸水树脂聚合物。研究了母体羧甲基玉米秸秆纤维素与单体丙烯酸的质量比对高吸水树脂吸水率的影响,丙烯酸与氢氧化钠反应的中和度对吸水率的影响、氧化还原引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠用量对吸水率的影响、交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的用量对吸水率的影响,最终确定最佳的配比为m(羧甲基玉米秸秆纤维素)∶m(丙烯酸)∶m(过硫酸钾)∶m(亚硫酸氢钠)∶m(N,N′-亚甲基双丙烯酰胺)∶m(体系总去离子水)为1∶5∶0.12∶0.096∶0.04∶8.5。     

高粱秸秆-g-聚丙烯基化合物/坡缕石黏土高吸水树脂的制备

以天然高粱秸秆(SS,颗粒直径>180目)作为纤维素源,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KSB)为引发剂,复配坡缕石(PGS)黏土,通过与丙烯酰胺(AM)及部分中和的丙烯酸(AA)接枝共聚制备低成本高吸水树脂SS-g-P(AA/AM)/PGS。运用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对高吸水树脂的形貌及结构进行了表征,并测试了其吸水性能及热稳定性。结果表明,在坡缕石黏土和高粱秸秆的添加量占反应体系总质量的19.51%时,SS-g-P(AA/AM)/PGS对蒸馏水、自来水、黄河水的最大吸收量分别为273.0、66.7、60.4 g/g,且热稳定性较好。通过研究树脂的吸水溶胀过程确定了材料的吸水动力学行为,结果表明,SS-g-P(AA/AM)/PGS吸自来水和蒸馏水的过程分别符合Fickon扩散模型和non-Fickon扩散模型。     

AC/XG-g-PAA复合高吸水树脂的制备及性能研究

利用溶液聚合法制备了AC/XG-g-PAA有机-无机复合高吸水性树脂。研究了丙烯酸用量、引发剂用量、丙烯酸中和度、凹凸棒黏土用量、交联剂用量和聚合反应温度等因素对合成复合高吸水性树脂性能的影响,利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜仪(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和示差扫描量热仪(DSC)对产物进行表征。结果表明,丙烯酸分子与黄原胶发生接枝共聚,凹凸棒黏土与接枝共聚物发生了有机-无机复合,制备的AC/XG-g-PAA高吸水性树脂具有良好的吸水和抗盐性能,提高了高温保水性能,接枝率达137.2%,接枝效率达83.6%,最高吸水倍率达896g/g,吸盐水倍率达126.3g/g。     

三维石墨烯缓释尿素的制备及缓释性能研究

以氧化石墨(GO)和尿素为原料,采用水热法-浸泡法制备了三维石墨烯缓释尿素,并通过砂柱淋溶和二甲氨基苯甲醛分光光度法对其缓释性能进行了测试。测试结果表明:相比普通尿素,三维石墨烯缓释尿素具有较好的缓释效果,20d累积释放率为84.33%。     

紫外光引发制备PAA/CMC高吸水树脂及性能研究

以羧甲基纤维素钠(CMC)为骨架,通过紫外光引发聚合将单体丙烯酸(AA)接枝到CMC骨架上,合成PAA/CMC高吸水树脂。采用单因素实验法优化并确定了具有最高吸水能力的树脂的最佳制备条件。结果表明,合成树脂的最优条件为：CMC用量为0.05 g, AA质量浓度为0.48 g/mL,中和度为40%,引发剂和交联剂的用量分别为AA质量的0.3%和0.05%,反应时间55 min。所制备的高吸水树脂在蒸馏水中的最大吸水倍率为1 281.21 g/g,在生理盐水中的最大吸水倍率为69.42 g/g。采用红外、热重以及扫描电镜对树脂的结构进行表征。结果表明,该制备方法成功合成了PAA/CMC高吸水树脂,其具有较好的热稳定性,树脂表面有明显的褶皱结构,具有吸水速率快、保水性好等特点。     

有机/无机复合高吸水树脂的制备及性能

以玉米淀粉、羧甲基淀粉钠和丙烯酸为主要原料,同时加入活性高岭土,采用水溶液共聚法制备了复合高吸水树脂。考察了接枝共聚过程的影响因素,确定了合成树脂的最优工艺条件,合成的树脂吸水倍率为1195.4 g·g^-1,吸盐水(质量分数为0.9%的氯化钠溶液)倍率为90.1 g·g^-1。借助于傅里叶红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)及热重-差热分析(TG-DTA)技术对合成树脂进行了性能和结构表征,并考察了样品的热稳定性。结果表明,高吸水树脂在100℃下具有良好的热稳定性,所制备样品具有商业化前景。     

高吸水树脂/海藻酸钠双层包膜氮肥的制备及性能研究

将尿素包埋于膨润土中制成肥料内核,以海藻酸钠作为内层包膜、水稻秸秆基高吸水树脂作为外层包膜,通过圆盘造粒法制备双层包膜氮肥,采用扫描电镜观察肥料形貌,通过静水浸泡法、土壤掩埋法、土壤最大持水率法测定肥料的缓释性能及在土壤中的吸水性能。结果表明,双层包膜氮肥具有较好的缓释性能,施入土壤可以有效提高土壤的持水量。     

小麦秸秆接枝AA/AM高吸水树脂的结构及性能

以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合将丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸酐改性秸秆(MWS)接枝共聚制备了小麦秸秆复合高吸水树脂。结果表明随着MWS含量的增加,秸秆复合高吸水树脂吸水率和吸水速率呈现先增后降的趋势,MWS含量高达25%的秸秆复合高吸水树脂吸水率仍为435 g.g-1,秸秆复合高吸水性树脂10 min吸水率410 g.g-1左右,50 min平衡吸水率781 g.g-1。     

聚丙烯酸/高岭土复合高吸水树脂的制备及结构性能研究

以丙烯酸和高岭土为原料,采用水溶液聚合法制备了聚丙烯酸/高岭土复合高吸水树脂,对其结构性能进行了研究。结果表明:当丙烯酸质量分数为20%,高岭土质量分数为10%,过硫酸钾质量分数为0.13%,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺质量分数为0.2%,反应温度为80℃,反应时间为3 h时,所制的聚丙烯酸/高岭土复合高吸水树脂表面形貌良好,高岭土分散均匀,吸水倍率为132 g/g,保水率为93.9%,凝胶形变量为2.3 mm;聚丙烯酸高吸水树脂的吸水倍率为121 g/g,保水率为82.5%,凝胶形变量为7.1 mm;高岭土的加入不仅提高了聚丙烯酸树脂的吸水倍率、吸水速率与保水率,且显著提高了聚丙烯酸树脂的凝胶强度。     

苹果渣基高吸水树脂的制备

以苹果渣为主要材料,过氧化氢为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用微波辐射法制备苹果渣基高吸水性树脂,并得到高吸水性树脂的最佳制备条件为:丙烯酸中和度为70%,苹果渣为单体的50%,交联剂为单体的0.5%,引发剂与丙烯酸摩尔比为0.075∶1,以此条件制备得到的苹果渣基高吸水树脂的吸水倍率可达到298 g/g。     

PEGDA交联PAA-K高吸水树脂制备及性能研究

采用紫外引发、微波引发方法分别制备聚丙烯酸钾(PAA-K)高吸水树脂,研究了交联剂聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、光引发剂2,2二甲氧基苯基乙酮(BDK)、引发剂过硫酸铵(APS)以及丙烯酸(AA)中和度对PAA-K高吸水树脂吸水性能的影响以及两种方法制备PAA-K树脂性能的比较。采用傅里叶变换红外光谱仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜等仪器对PAA-K高吸水树脂进行表征。结果表明,在最佳优化条件下,紫外引发PAA-K高吸水树脂在蒸馏水和生理盐水中的最大吸水倍率分别为3297 g/g和419 g/g;微波引发PAA-K高吸水树脂在蒸馏水和生理盐水中的最大吸水倍率分别为2861 g/g和414 g/g。