论文部分内容阅读
高吸水树脂（SAR）是一类新型功能高分子材料,在各领域中有广泛的应用。目前市场上的合成系高吸水树脂多存在吸液倍率低、生产成本高且对环境易产生污染等问题,制备绿色环保、价格低廉的复合高吸水树脂得到了广泛的关注。有机/无机复合高吸水树脂由于无机成分的加入,能够和有机单体性能上互补,得到综合性能优良的高吸水树脂,是目前高吸水树脂领域研究热点。本文以有机蒙脱土（OMMT）、纳米二氧化钛为无机材料,以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体、环己烷为油相、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂、过硫酸钾（KPS）为引发剂、司班80（Span80）为分散剂,在氮气保护下采用反相悬浮聚合法制备有机/无机复合高吸水树脂。主要研究内容如下。（1）以有机蒙脱土为无机原料,采用反相悬浮聚合法制备OMMT/AA/AM/AMPS有机/无机复合高吸水树脂。通过红外光谱（FTIR）对其结构进行鉴定,发现OMMT已经插层进入树脂内部,利用扫描电镜（SEM）进一步证实OMMT已经插层成功。该复合树脂吸水/盐水倍率分别为:852g/g、108g/g。在土壤中对金属离子的吸附能力大小为Cd2+>Cu2+>Pb2+,土壤降解率为30.3%,是一种环境友好型复合材料。（2）以纳米二氧化钛为无机原料,采用反相悬浮聚合法制备纳米二氧化钛/AA/AM/AMPS有机/无机复合高吸水树脂。在机械搅拌下将纳米二氧化钛加入高吸水树脂中,通过扫描电镜（SEM）观察高吸水树脂,发现纳米二氧化钛分散在高吸水树脂的表面。复合高吸水树脂有较高的吸液率和对重金属的吸附能力,在紫外条件下降解率高达79.2%,远高于不含纳米二氧化钛高吸水树脂。（3）以有机蒙脱土/纳米二氧化钛为无机原料,采用反相悬浮聚合法制备纳米二氧化钛/有机蒙脱土/AA/AM/AMPS有机/无机复合高吸水树脂。运用正交法,考察了多种因素对有机蒙脱土/纳米二氧化钛复合高吸水树脂吸液性和光降解性的影响。正交实验表明最佳合成工艺为:OMMT、引发剂用量、纳米二氧化钛含量、交联剂用量分别占总单体质量的10%、0.7%、6.5%、0.105%;中和度为70%;反应温度为75℃。在此条件下合成的复合高吸水树脂的吸水倍率和吸盐水倍率分别为1692.3g/g、154.3g/g,光降解率为83.9%,土壤降解率为32.3%,对土壤中的重金属离子的吸附Cu2+>Cd2+>Pb2+。该OMMT/纳米二氧化钛/AA/AM/AMPS有机/无机复合高吸水树脂既有高吸液倍率、也有良好的降解能力,在农林业中具有良好的应用前景。