探究聚丙烯酸钠蒙脱土复合高吸水性树脂的合成与性能研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文聚丙烯酸钠/蒙脱土复合高吸水性树脂的合成与性能研究姓名：李海峰申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张晓云;刘金平20090501摘要本文以正己烷为连续相，司班一60为分散剂，N，N’一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾为引发剂，采用反相悬浮聚合法合成了高吸水性聚丙烯酸钠树脂。分别调整反应时间、反应温度以、丙烯酸的中和度、引发剂和交联剂的用量，考察各个反应条件对高吸水性树脂性能的影响。吸水剂性能最佳的树脂合成条件为：丙烯酸10ml，w(NaOH)=20％的水溶液20ml，正己烷用量44m1，交联剂用量为0．0060g，引发剂用量为

2、0．0403g，反应温度为69℃(正己烷回流温度)，反应时间为4h，最佳吸水量为741．06倍。并利用反相悬浮聚合法进行了聚丙烯酸钠／蒙脱土复合高吸水性树脂的合成研究。用烷基季铵盐对蒙脱土进行插层处理，使其成为有机蒙脱土；考察了有机蒙脱土添加量、引发剂用量、交联剂用量、中和度、反应温度等因素对复合树脂吸水性能的影响，得到了复合树脂的最佳合成条件。利用XRD、SEM等对复合树脂样品进行了表征。蒙脱土有机化改性的最佳的反应条件是：20wt％插层剂(CTAB)、pH值为5、反应温度为80℃、反应时间为2～3h。复合树脂的最佳的合成条件是：交联剂质量分数为0．06％，引发剂

3、质量分数为0．4％，丙烯酸中和度为80％，3％质量分数有机蒙脱土，反应温度为55℃，反应时间为3h，在此条件下合成的复合树脂吸水率高达737．83g／g。关键词：高吸水性树脂；反相悬浮聚合法；有机化蒙脱土；聚丙烯酸钠；复合材料ABSTRACTWithn-hexaneasthecontinuousphase，Span一60asthedispersant，N，N'-methyleneacrylamideasthecrosslinkingagent，potassiumpersulfateastheinitiator，superabsorbentpoly(sodiumacr

4、ylate)resinwassynthesizedthroughinversesuspensionp01ymerization．Theinfluenceofavarietyofkeyparametersincludingreactiontime，temperature，neutralizationdegreeofacrylicacid，theamountoftheinitiator，andcrosslinkingagentonthepropertiesofsuperabsorbentpolymerswasinvestigated．Theoptimizedcondit

5、ionforthesynthesisofabsorbentsodiumpolyacrylateis：10mlofacrylicacid，20mlofNaOHaqueoussolution(20wt％)，44mlofn—hexane，0．0600gofdispersant，O．0060gofcrosslinkingagent，0．0403gofinitiator，refluxing4hat62℃．Waterabsorptionisashighas741．06times．Poly(sodiumacrylate)／montmorillonitecompositewassy

6、nthesizedbyinversesuspensionpolymerization．Alkylammoniumionwasusedtodisposemontmorillonite(MMT)toprepareorganicmontmorillonite(OMMT)．Thekeyfactorsshowingeffectsoncompositeabsorbencyincludingtheamountofmontmorillonite，initiatoranderosslinkingagent，theneutralizationdegreeofacrylicacid，th

7、ereactiontemperaturewereinvestigated．ThestructureofthecompositewascharacterizedbyXRDandSEM．TheoptimalconditiontoprepareOMMTis：20wt％CTAB，pH=5，80℃for2-3h．Thebestperformanceofsyntheticresinis：0．06wt％crosslingingagent，0．4wt％initiator，80％neutralizationdegreeofacrylicacid，3wt％OMMT，reacting