酸度对蒙脱石和凹凸棒石及其复合黏土凝胶性能的影响

以辽宁喀左钠基蒙脱石、盱眙凹凸棒石为原料,探究溶液酸度(pH值)对蒙脱石、凹凸棒石及其复合黏土的悬浮液样品的结构和性能的影响,并以X射线衍射、透射电镜、显微电镜、Zeta电位分析对其凝胶性能进行测试和表征。结果表明,蒙脱石片层的剥离和分散程度、凹凸棒石的晶束解离和分散程度、Zeta电位绝对值均随着酸度的增大而增大;单组分凹凸棒石样品的黏度随酸度增大而先增大后减小,酸度为11. 3时黏度达到最大值516 mPa·s;蒙脱石及复合黏土样品的黏度、Zeta电位绝对值均随酸度的增大而显著增大;单组分蒙脱石样品酸度为12. 3时黏度值超过10 000 mPa·s,复合样品在酸度为13时黏度最大值为8 920 mPa·s;同样酸度条件下,复合黏土样品的黏度值较蒙脱石小,即凝胶性能较差。     

聚丙烯酸/聚丙烯磺酸钠/二氧化硅互穿网络复合高吸水树脂制备的研究

以丙烯酸(PAA)、丙烯磺酸钠(PSA)为单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂制备了第一网络树脂,并与二氧化硅(SiO2)水解成的第二网络相互穿插获得了互穿网络复合高吸水树脂(PAA/PSA/SiO2)。研究结果表明,两组分相容性良好,无宏观相分离及裂纹产生。随着硅烷水解液用量增加,PAA/PSA/SiO2复合树脂的吸液倍率呈先增加后减少的趋势,在硅烷水解液用量为12%(wt,质量分数)条件下,制得的PAA/PSA/SiO2复合树脂的吸液性能最好,吸水倍率达到177.1g/g,保水率为91.9%,释水率为3.8%,可以满足工业应用的需要。     

纤维素羧酸钠基半互穿高吸水凝胶的温控溶胀效果

具有温控溶胀性的高吸水凝胶由于其独特的性能,如随环境温度微小变化,材料体积发生多种改变,在学术研究及工业应用领域都属于一种多用途、有前途的功能材料。纤维素羧酸钠(CAS)是一类通过纤维素选择性氧化反应得到的水溶性衍生物,但对其功能凝胶改性的研究鲜有报道。本工作以蔗髓为原料改性得到的CAS为线性聚合物,丙烯酰胺(AM)和二烯丙基二甲基氯化铵(DAC)为共聚单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,采用序列合成法制得半互穿网络结构的CAS/聚合(AM-co-DAC)凝胶。利用红外光谱、X射线光电子能谱仪及扫描电镜对凝胶化学组成及表面形态进行表征,研究CAS、引发剂用量及介质性质对凝胶在不同温度作用下溶胀能力的影响。结果表明:制备的CAS基凝胶的溶胀度高且受温度控制;随着温度升高,溶胀度提升;溶胀能力及其温控灵敏性取决于凝胶的化学构成及溶液性质。     

交联剂对PVP/PCL共聚凝胶性能的影响

研究了N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)、戊二醛(GDA)两种交联剂对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/聚己内酯(PCL)共聚水凝胶性能的影响。交联剂含量低于NVP的0.7%时,GDA交联凝胶平衡溶胀率ESR较高,高于0.7%时,NMBA交联凝胶的ESR较高。DSC分析表明,GDA交联凝胶结合水含量较高。NMBA、GDA交联凝胶的Fick动力学参数n分别为0.462、0.267,说明GDA交联凝胶的溶胀过程偏离Fick模型。降解实验表明,GDA交联凝胶中PCL降解较慢。力学性能测试表明,GDA交联凝胶表现出较高的断裂强度和断裂伸长率。     

高吸水树脂水凝胶合成与表征方法的研究现状

从高吸水树脂水凝胶的吸水溶胀率、保水性能和产物溶解率角度对目前高吸水树脂水凝胶的各种合成工艺优势与存在的问题、结构性能表征方法的现状与存在的问题进行了综述与分析,指出建立一个客观的吸水与保水性能评价标准是进行改善高吸水树脂性能研究的重要前提,而开发出反应过程简单易控、聚合产物更易从反应器中分离、减少三废排放和能耗的清洁生产工艺会对高吸水树脂生产走向大规模产业化起到重要的促进作用.     

功能型复合高吸水树脂的制备及其性能研究

以羧甲基纤维素钠(CMC)和丙烯酸(AA)为原料,过硫酸钾(KSB)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法,制备了CMC-AA高吸水树脂;并在此基础上,向反应体系中引入氢氧化钾和尿素,分别制备出功能型复合吸水树脂K-CMC-AA、UREA-CMC-AA。通过单因素试验,确定了KOH和尿素的最佳用量;采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对树脂产品形貌结构等进行了表征;利用动力学模型对其吸水过程进行拟合,探讨了其吸附过程及机理;研究了UREA-CMC-AA在水中的氮素缓释性能。结果表明:当KOH中和比为10%时,K-CMC-AA在0.9%NaCl中的吸水倍率为285.06g/g,比CMC-AA提高了约80%;当尿素与单体CMC质量比为1∶1时,树脂的吸水(盐水)率最高,同时树脂还具有很好的氮素缓释功能;3种树脂产品在蒸馏水或盐溶液中的吸水动力学可用准二级动力学方程描述。     

丙烯酸/淀粉/高岭土复合高吸水树脂的制备及性能研究

以过硫酸铵为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,淀粉、丙烯酸、粘土(高岭土、硅藻土、活性白土)等为原料,采用溶液聚合法制备粘土复合淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂.探讨了粘土种类、高岭土添加量等因素对产品性能的影响,研究了产品的保水能力,并对原料、产品的结构、形貌进行了分析和表征.     

壳聚糖接枝丙烯酸/丙烯酰胺水凝胶的制备及性能

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)两种单体同时对壳聚糖(CTS)进行接枝改性,合成了具有环境响应性的壳聚糖水凝胶,讨论了各合成因素对凝胶溶胀性能的影响及凝胶对pH值、离子强度和温度的响应性。结果表明,当反应时间为2h~2.5 h、单体与CTS质量比为8∶1、反应温度在60℃左右、引发剂用量为0.35%(占单体和CTS总量的百分比,下同)、交联剂用量为0.125%时,制得的水凝胶最高溶胀度可达224 g/g,而且该凝胶同时具有pH值、离子强度和温度敏感性。     

不同条件对PVA/CS复合水凝胶溶胀性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)为原料,戊二醛为交联剂,制备出PVA/CS复合水凝胶载体材料,改变PVA/CS的质量配比、交联剂含量、pH值和温度,考察了不同条件下对复合水凝胶溶胀性能的影响.结果表明,当PVA/CS质量比为3:1、交联剂体积分数为4%时所合成凝胶的溶胀性能较好;随着温度的升高,溶胀度不断减小;凝胶在酸性条件的溶胀性能远远优于碱性条件的溶胀性能.     

可生物降解聚天冬氨酸水凝胶的合成及性能

采用两步交联法合成了可生物降解聚天冬氨酸水凝胶。首先用赖氨酸作为内交联剂对聚丁二酰亚胺进行开环反应,以侧基的形式引入聚合物链中,然后用戊二醛为表面交联剂进行进一步交联反应,从而形成水凝胶。研究了反应温度、时间、赖氨酸及戊二醛用量对水凝胶溶胀性能的影响。并对水凝胶的溶胀机理进行了初步的探讨,结果表明,溶胀过程属于非Fickian扩散。pH敏感性测试表明水凝胶在pH=3.4时收缩,而在pH<3.4和pH>3.4时溶胀,且在中性和碱性条件下的溶胀率大于在酸性条件下的溶胀率。     

PEG/HEMA水凝胶复合支架的制备及其溶胀性能

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用自由基聚合法合成了聚乙二醇(PEG)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)复合凝胶.采用冷冻干燥法制备凝胶支架,结果表明,凝胶支架具有多孔结构,为水分子的进出提供了路径和代谢物通道;随着交联剂用量的增大,水凝胶的平衡含水量降低;凝胶的平衡含水量随着温度的升高而下降,离子强度的增加使水凝胶的溶胀度降低.     

PAM/CMC/煤复合水凝胶的制备与溶胀性能研究

在室温下以过硫酸铵(APS)为引发剂、四甲基乙二胺(TEMED)为催化剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用自由基聚合反应制备了聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素钠/煤(PAM/CMC/Coal)复合水凝胶。通过傅里叶红外光谱(FTIR)对煤和复合凝胶的化学结构进行了表征,利用扫描电子显微镜(SEM)研究了复合凝胶的孔结构。通过重量法考察了煤含量对凝胶的溶胀性能,包括平衡溶胀、溶胀速度以及水分子在凝胶中的扩散系数的影响。研究发现,随着煤含量的增加,凝胶的平衡溶胀比下降。通过一级和二级方程对凝胶的溶胀动力学进行了拟合,凝胶的扩散指数n都大于0.5,说明水分子在凝胶里的扩散均符合non-Fickian扩散机理。在煤含量小于2.5%时,随着煤含量的升高,凝胶的溶胀速度亦升高;在煤含量大于2.5%时,随着煤含量的升高,凝胶的溶胀速度下降。     

交联度对瓜尔胶-g-聚丙烯酸/腐植酸钠高吸水性树脂性能的影响

以天然瓜尔胶(GG),丙烯酸(AA)和腐植酸钠(SH)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水溶液聚合法制备了不同交联度的瓜尔胶接枝聚丙烯酸/腐植酸钠(GG-g-PAA/SH)高吸水性树脂。研究了交联度对树脂的表面形态、溶胀动力学、盐敏感度和反复溶胀性能的影响。扫描电镜(SEM)和溶胀性能测试结果表明,交联度的增加可以改善高吸水性树脂的均匀度,提高吸水速率,降低对盐的敏感度,以及改进树脂的反复溶胀性能。     

新型PVA/CS/SA复合水凝胶的制备与性能

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)、海藻酸钠(SA)等天然物料制备PVA/CS/SA复合水凝胶。通过实验推断出不同质量比、不同剂量的交联剂、不同pH、不同反应温度对复合凝胶的作用,结果表明当PVA∶CS∶SA为8∶4∶1时,水凝胶的品貌最优,综合性能达到最佳。红外分析表明,PVA与CS以及SA之间形成了较强的氢键;DSC分析结果表明,PVA/CS/SA复合膜的热稳定性比壳聚糖膜更强。     

EDTAD酰化改性对明胶蛋白凝胶性能的影响

用乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)对明胶进行酰化改性,研制出一种溶胀率高的改性明胶蛋白水凝胶.确定了酰化反应预处理条件,并用正交实验对酰化反应条件进行了优化.在最优工艺条件下,所制备凝胶的平衡溶胀率可达188.0g·g-1.经扫描电镜观察断面结构发现,用EDTAD改性后明胶凝胶的内部结构更加规整有序.     

PAA-AANa/PVA高吸水纤维的制备及性能测试

以部分中和的丙烯酸(AA)为单体,在聚乙烯醇(PVA)水溶液中共聚,由聚合液进行溶液纺丝制备高吸水纤维。DSC测试结果表明,PAA-AAN a/PVA共混纤维具有两个Tg,均随热处理时间延长而升高。PVA/PAA-AAN a纤维受热后发生化学交联的温度区间是130℃~230℃。TG测试表明,PAA-AAN a/PVA共混体系内PAA-AAN a与PVA侧基官能团间作用使PVA热稳定性增加。溶胀后初生纤维干凝胶的微观形貌显示出大量沿纤维轴向取向的层片,层间大量孔洞说明纤维曾经吸收过大量的水。     

聚丙烯酰胺/丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶的制备和性能

以丙烯酸、丙烯酰胺为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,利用水溶液聚合法和乙醇致孔法制备了聚丙烯酰胺/丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶.采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等分析技术对水凝胶进行了表征,研究了水凝胶的溶胀行为和吸0.9％NaCl(质量分数,下同)盐水的能力.实验结果表明,该多孔水凝胶具有较快的吸水速率,其最高吸水倍率可达3600g/g,吸0.9％NaCl盐水倍率最大可达120g/g,凝胶粉末能在8min内达到溶胀平衡.     

不同条件对SA/GT/CS三元复合水凝胶微球溶胀性能的影响

将海藻酸钠/明胶共混液滴入舍有CaCl2的壳聚糖醋酸溶液中,制备出SA/CS/GT三元复合水凝胶微球.改变sA/GT的质量配比、盐离子浓度、温度,考察不同条件下对复合微球溶胀度的影响.结果表明:当SA : GT质量比为10:0.6、10:0.8,CaCl2浓度为3%～4 %,所成微球的溶胀性能较好;随温度的升高,溶胀度不断增大.