基于改性沸石的復(fù)合高吸水性聚合物的制備及其性能研究.pdf

1、高吸水性聚合物是一類具有超強(qiáng)吸水和保水能力的特殊功能高分子材料。該材料在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)高吸水性聚合物因存在生產(chǎn)成本高、耐鹽性差和難生物降解等缺陷，使其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大限制。
　　本研究主要針對天津濱海新區(qū)缺水、土壤含鹽量大和保水性差的現(xiàn)狀，以有機(jī)/無機(jī)高吸水性聚合物為研究對象，以降低生產(chǎn)成本、提高耐鹽性和保水性為目的，分別以有機(jī)改性4A沸石和有機(jī)改性絲光沸石為無機(jī)相，淀粉接枝丙烯酸為有機(jī)相，采用原位聚合的方

2、法，研制得到淀粉接枝丙烯酸/有機(jī)改性4A沸石和淀粉接枝丙烯酸/有機(jī)改性絲光沸石兩種新型復(fù)合高吸水性聚合物。
　　十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為陽離子表面活性劑能有效地對沸石進(jìn)行有機(jī)改性，使得沸石在聚合過程中的分散性能得以改善。采用水溶液法制備的淀粉接枝丙烯酸/有機(jī)改性4A沸石，其吸水倍率為510g/g，吸0.9％NaCl溶液的倍率為45g/g。采用反相懸浮制備的淀粉接枝丙烯酸/有機(jī)改性絲光沸石，其吸水倍率為650g/g，吸0.

3、9％NaCl溶液的倍率為75g/g。對樣品的XRD、FTIR、SEM表征結(jié)果進(jìn)行分析，證實表面有機(jī)改性有效地提高了沸石的分散性能;樣品表面分布著大量孔洞和粗糙的褶皺。TG結(jié)果表明添加了有機(jī)改性沸石后，淀粉接枝丙烯酸/有機(jī)改性4A沸石的熱穩(wěn)定性明顯提高，而淀粉接枝丙烯酸/有機(jī)改性絲光沸石的穩(wěn)定性略有下降。在聚合反應(yīng)中，有機(jī)改性4A沸石和有機(jī)改性絲光沸石作為交聯(lián)劑對交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成起到輔助作用，并存在于高分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上。
　　兩種復(fù)合高

4、吸水性聚合物在不同鹽溶液中呈現(xiàn)良好的耐鹽性能，重復(fù)使用性能和保水性能。在蒸餾水-0.1mol/L氯化鈉溶液中都表現(xiàn)出可逆地溶脹和消溶脹行為。采用電導(dǎo)率法初步探討了兩種新型復(fù)合高吸水性聚合物在0.1％NaCl溶液中的吸液機(jī)理，研究表明溶脹介質(zhì)中的氯化鈉向凝膠中的擴(kuò)散存在一定的滯后效應(yīng)。將兩種新型復(fù)合高吸水性聚合物與農(nóng)用保水劑進(jìn)行對比，兩種復(fù)合材料的吸蒸餾水能力和吸0.9％NaCl溶液能力均高于農(nóng)用保水劑，具有較好的開發(fā)前景。將兩種新型復(fù)合