黄原胶改性制备高吸水性树脂的研究

以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为黄原胶(XG)的接枝改性剂,采用反向悬浮聚合法制备了高吸水性树脂——接枝改性共聚物(XG-g-AA/AM)。采用U*10(104)均匀设计法对XG-g-AA/AM的合成工艺进行了优化。结果表明:XG-g-AA/AM的最佳合成条件为m(AA)=10.0 g、w(引发剂)=0.5%(相对于单体总质量而言)、AA中和度80%和反应温度60℃,此时XG-g-AA/AM的吸水倍率为890.1 g/g、吸盐水倍率为172.2 g/g;热失重分析(TGA)结果显示,XG-g-AA/AM的热稳定性优于XG;扫描电镜(SEM)观测结果显示,XG-g-AA/AM表面形成的多孔网络结构,有利于其对水分子的接触与吸附。     

工艺因素对黄胞胶接枝丙烯酸高吸水性树脂吸水性能的影响

以黄胞胶(XG)、丙烯酸(AA)为主要原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,合成了XG接枝AA高吸水性树脂。通过单因素试验研究了单体配比、中和度、引发剂用量、交联剂用量、反应时间和反应温度等对该树脂吸水性能的影响,采用正交试验法优选出最佳制备工艺条件,并对接枝共聚物的结构进行了表征。结果表明:影响树脂吸水性能的主要因素是引发剂用量、单体配比和交联剂用量;最佳制备工艺条件为m(AA)∶m(XG)=6∶1,AA中和度为60%,w(交联剂)=0.4%和w(引发剂)=1.0%(均相对于XG而言),反应温度为60℃;在此工艺条件下制取的树脂,其最大吸水倍率为904g/g;接枝共聚物在1630cm-1处出现C=O特征吸收峰,说明AA已成功接枝在XG链上。     

凹凸棒黏土/黄原胶接枝改性高吸水性树脂的制备

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体对黄原胶(XG)进行接枝改性,再以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,加入凹凸棒黏土,采用溶液聚合法合成了一种新型复合高吸水性树脂。通过单因素试验研究了AA中和度、交联剂用量、引发剂用量、反应温度和凹凸棒黏土用量等因素对该树脂吸水(吸盐水)性能的影响,利用傅里叶红外光谱(FT-IR)仪、热重分析(TGA)仪对其结构和热性能进行了表征。结果表明:制备高吸水性树脂的最佳工艺条件为AA中和度70%,反应温度70℃,w(交联剂)=0.06%,w(APS)=1.0%,w(凹凸棒黏土)=5%;在最佳工艺条件下制备的高吸水性树脂,其最大吸水倍率、吸盐水倍率分别为827、109 g/g。     

黄原胶接枝改性制备高吸水性树脂的研究

以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,采用溶液聚合方法对黄原胶进行接枝改性,制备了黄原胶基新型高吸水性树脂。利用正交实验研究了引发剂用量、聚合反应温度、丙烯酸中和度、黄原胶与单体AA和AM质量比和交联剂用量等因素对合成高吸水性树脂的影响,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)对树脂进行了表征。实验结果表明,最佳合成聚合反应温度为65℃,m(黄原胶)∶m(AA)∶m(AM)=1∶5∶1,w(引发剂)=1.5%,丙烯酸中和度为70%,w(交联剂)=0.06%。红外光谱分析结果表明,丙烯酸和丙烯酰胺接枝到黄原胶分子链上;扫描电镜观察结果表明,树脂形成一种多孔网络结构。最佳合成条件下制备的高吸水性树脂吸自来水倍率达869.0 g/g,吸盐水倍率为126.7 g/g,重复利用性较好。     

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。     

一种耐盐型高吸水性树脂的制备及其性能研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用水溶液聚合法,制备了黄原胶(XG)接枝丙烯酰胺(AM)耐盐型高吸水性树脂,采用单因素和正交分析法考察了丙烯酰胺用量、碱用量、聚合温度、交联剂和引发剂用量等因素对树脂性能的影响。实验表明,当m(AM)∶m(XG)=6∶1,m(NaOH)∶m(AM)=1∶1,聚合温度为60℃,m(MBAA)∶m(AM)=0.04∶1,m(APS)∶m(AM)=0.07∶1时,所得树脂对去离子水的吸收倍率可达1 457 g/g,对0.9%NaC l溶液的吸收倍率可达623 g/g,且吸收速率适中,保水性能良好,是一种耐盐型高吸水性树脂。     

P(AA-AM-VAc)/OMMT复合高吸水性树脂的制备

采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、乙酸乙烯酯(VAc)为单体,有机膨润土(OMMT)为复合微粒,反应得到了P(AA-AM-VAc)/OMMT复合高吸水性树脂。通过单因素实验考察了聚合温度、单体组成、引发剂用量、交联剂用量、丙烯酸中和度、有机膨润土掺入量对复合树脂吸液率的影响,获得了最佳工艺条件。结果表明,在最佳工艺条件下制备的复合高吸水性树脂对纯净水和w(NaC l)=0.9%水溶液的吸收倍率分别为695 g/g和113 g/g。     

水溶性超高分子量聚丙烯酰胺/丙烯酸的研制及竞聚

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料,采用水溶液自由基共聚法制备超高分子量聚丙烯酰胺/丙烯酸(PAM/AA)共聚物。由正交实验研究了单体浓度、引发剂用量、助剂尿素用量、单体配比、反应温度对聚合物相对分子质量的影响。结果表明,最佳条件为:m(AM)∶m(H2O)=30%,m(AM)∶m(AA)=3,m(I)∶m(AM)=0.3%,m(尿素)∶m(AM)=0.3%,温度20℃,在此条件下,产物分子量高达5 120万,AM和AA的竞聚率为r AM=0.684、r AA=0.278,其中单体残余量由紫外分光光度法测得。     

KGM/HA/AA复合高吸水性树脂的制备及其性能

以丙烯酸(AA)、魔芋葡甘聚糖(KGM)、腐植酸(HA)为原料,N,N'-二亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用水溶液合成法制备具有半互穿网络结构的PAA/KGM/HA三元共聚吸水树脂。研究了丙烯酸中和度、单体配比、聚合温度、引发剂质量分数和交联剂质量分数对吸水树脂分别吸自来水和盐水的性能的影响,并对产物分别进行FTIR、SEM等表征测试。结果表明:当丙烯酸中和度为80%,温度为80℃,制备材料的最佳配比为m(AA)∶m(KGM)∶m(HA)∶w(APS)∶w(MBA)=10∶1.5∶0.1∶1.6%∶0.8%,此时吸自来水倍率最高可达1 012 g/g,吸盐水倍率为112 g/g,并且拥有较好的保水能力。     

铝箔/纸复合用醋丙乳液胶粘剂的制备与研究

以醋酸乙烯(VAc)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,加入少量功能单体丙烯酸(AA)进行共聚改性,采用半连续种子聚合法制备出乳液型铝箔/纸复合用胶粘剂。研究了聚合过程中单体比例、乳化剂、引发剂以及AA等对产品性能的影响。结果表明:当m(BA)∶m(VAc)=50∶50～65∶35、w(复合乳化剂)=3%、w(AA)=2%~3%(相对于单体总量而言)和w(过硫酸铵)=0.6%时,可以得到剥离强度、易干性和抗冻性等综合性能良好的醋丙乳液。     

Synthesis and Characterization of Poly(acrylic acid)/modified Bentonite Superabsorbent Polymer

A novel poly(acrylic acid)/modified bentonite superabsorbent polymer (SAP) was synthesized through chemical crosslinking by a polymerization technique in a complete aqueous environment. This SAP was fabricated effectively by dispersing modified bentonite in a monomeric solution, using N,N′-methylenebisacrylamide as crosslinker and ammonium persulfate as initiator. Fourier transform infrared (FTIR) spectral analysis showed that the XG chains had intercalated into bentonite sheets. The influence of crosslinking density and XG content were investigated. Results showed modified bentonite not only effectively increases water absorbency, but also improves water retention ability. This can be further used as a carrier matrix for the development of a drug delivery system.     

聚丙烯酸-丙烯酸钠钙基复合膨润土的制备及其对铅和氟离子的吸附

以钙基膨润土为主要原料,部分中和的丙烯酸为聚合单体,采用水溶液聚合法,制备了膨润土与未中和丙烯酸单体的质量比例为8:2的聚丙烯酸-丙烯酸钠钙基复合膨润土,并对其进行表征. 结果表明,单体插层在膨润土层间发生聚合反应,但未破坏钙基膨润土的片层结构. 复合膨润土产品对铅离子和氟离子具有良好的吸附和再生性能,吸附量优于钙基膨润土和文献报道的其他改性膨润土;0.5 g复合膨润土处理50 mL浓度为80 mg/L的Pb2+溶液和16.104 mg/L的F-溶液时,平衡吸附量和去除率分别为6.70 mg/g, 83.69%和1.01 mg/g, 62.95%. 复合膨润土对Pb2+和F-的平衡吸附分别符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程.     

聚丙烯酸复合铝改性膨润土制备及其对Cr(VI)的吸附

为改善膨润土对Cr(VI)的吸附性能,用铝、丙烯酸聚合及十六烷基三甲基溴化铵改性合成聚丙烯酸复合铝改性膨润土。采用X射线衍射、红外光谱和扫描电子显微镜对天然膨润土和改性膨润土进行表征。结果表明,在25℃、溶液pH=5~6时,0.5 g吸附剂对200 mL浓度为20 mg/L Cr(VI)的平衡吸附量为1.996 mg/g,平衡吸附时间为130 min,且固液分离容易。吸附过程较好地符合Lagergren二级吸附动力学方程和Freundlich等温吸附方程,颗粒状吸附剂对Cr(VI)的吸附以络合吸附为主。     

宁明膨润土制备有机包膜复合粘结剂中试研究

以宁明膨润土矿制备有机包膜复合粘结剂,通过钠化、挤压、有机促进剂、包膜等工艺的中试研究,生产出胶质价350mL／3g,膨胀倍90mL／g,膨胀指数22mL／g,吸水率640％的高效钠基复合膨润土。在精矿粒度-200目47％,水份10％条件下,控制膨润土粘结剂用量为0．6％,所造生球各项指标达到工业生产要求。此研究方法为生产铁矿球团高效复合粘结材料提供了可靠依据。     

复合材料POSS/TX-10/Bent的制备及其吸附性能

以多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)、TX-10型非离子表面活性剂为改性剂对膨润土(Bent)进行复合改性制备了复合材料(POSS/TX-10/Bent),并利用亚甲基蓝研究了其吸附性能。采用XRD、XPS、EA、FTIR、SEM对POSS/TX-10/Bent进行了组成与结构表征。结果表明,POSS和TX-10型非离子表面活性剂都成功插入到膨润土层间,使得复合材料层间距增大,疏水性增强。吸附实验表明,在30℃、pH为6.52(原始值)的条件下,复合材料投加量5 g/L、吸附180 min时效果最佳。在同等吸附条件下,复合改性膨润土对亚甲基蓝的吸附能力远大于未改性的膨润土。吸附过程更符合准二级动力学模型,平衡吸附数据与Langmuir等温吸附曲线吻合较好,吸附是一个自发的吸热过程,POSS/TX-10/Bent对亚甲基蓝的理论最大吸附量为253.81 mg/g。     

有机改性膨润土用于含铬废水处理和 铬污染土壤修复的探究

用有机改性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）对钠基膨润土进行改性,研究了钠基膨润土改性前后对废水中Cr（Ⅵ）的吸附效果。探讨了吸附时间、溶液pH、膨润土投加量、吸附温度等对吸附效果的影响。实验得到钠基膨润土的最佳吸附条件：40 min、pH=7.0、15 g/L、20～30 ℃;改性膨润土的最佳吸附条件：40 min、pH=6.0、10 g/L、30 ℃。通过有机改性,吸附效果从50%显著提升至95%以上,表明改性膨润土对废水中Cr（Ⅵ）具有更好的去除效果。实验进一步探讨了改性膨润土对Cr（Ⅵ）的吸附规律,改性膨润土对Cr（Ⅵ）的吸附行为符合Langmuir方程,还初步考察了改性膨润土应用于铬污染土壤的修复效果,对铬污染土壤的修复效果明显优于钠基膨润土,去除率达90%以上。     

TiO_2/膨润土柱撑复合材料的吸附性能及应用

以膨润土和四氯化钛为原料,采用水热法制备TiO2/膨润土柱撑复合材料,探讨了复合材料对甲基橙的吸附性能。结果显示,TiO2/膨润土柱撑复合材料在平衡浓度0~6 mg/L范围内,吸附等温曲线符Freundlich吸附等温方程,吸附动力学曲线遵Langmuir方程,吸附速率常数k-Na-Ti-Mt=0.340 3,吸附方式是分配和表面吸附的协同效应,且以分配作用为主,可作为很好的吸附污染有机物的材料。     

微波辐射合成聚丙烯酸钠/膨润土复合高吸水树脂结构及性能研究

以膨润土(BT)和丙烯酸(AA)为原料,在微波辐射下合成PAA Na/BT复合高吸水树脂,采用单因素实验法优化并确定了最高吸水倍率的合成条件,并采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物结构及表面形貌进行了表征。结果表明,最优合成条件为：AA/BT质量比为8/1,微波辐射功率为720 W,AA中和度为80 %,交联剂N,N′亚甲基双丙烯酰胺含量为0.02 %,引发剂过硫酸钾含量为0.8 %;XRD分析表明BT层间距离增大,AA单体进入BT层间,形成交联结构;SEM分析表明复合高吸水树脂是多孔结构;该复合高吸水树脂的吸蒸馏水最高倍率是1312 g/g,吸生理盐水最高倍率是320 g/g,具有较快的吸水速率,吸水溶胀过程符合一级动力学,并具有良好的热保水性能。