聚(丙烯酸丙烯酰胺)水滑石纳米复合高吸水性树脂的制备及表征

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1、第５９卷第６期化工学报Ｖｏｌ．５９Ｎｏ．６２００８年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｃｈｉｎａ）Ｊｕｎｅ２００８檭殐檭檭檭檭殐檭檭研究论文檭聚（丙烯酸丙烯酰胺）／水滑石纳米复合檭殐檭檭檭檭殐檭高吸水性树脂的制备及表征张亚涛，张林，陈欢林（浙江大学化学工程与生物工程学系，浙江杭州３１００２７）摘要：首先用尿素法合成了水滑石（ＨＴ），然后用甲基丙烯磺酸钠（ＳＭＡＳ）对水滑石进行插层，得到了插层的水滑石（ＳＭＡＳＨＴ），最后通过反相悬浮聚合制备了一种新型的聚（丙烯酸丙烯酰胺

2、）／水滑石纳米复合高吸水性树脂，其中犖，犖′亚甲基双丙烯酰胺（ＮＭＢＡ）为交联剂，过硫酸钾（ＫＰＳ）为引发剂。通过傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）及扫描电镜（ＳＥＭ）等手段表征其结构和形貌。考察了ＳＭＡＳＨＴ的含量对其吸水（盐）性能的影响。结果表明，插入ＳＭＡＳ的水滑石片层在聚合后发生了剥离，添加少量的ＳＭＡＳＨＴ可以明显提高树脂的吸水（盐）性能，当ＳＭＡＳＨＴ含量为３．０％（质量）时，树脂的吸（盐）水性能达到最大。关键词：水滑石；纳米复合材料；高吸水性树脂中图分类号：ＴＢ３３２文献标识码：Ａ文

3、章编号：０４３８－１１５７（２００８）０６－１５６５－０６犘狉犲狆犪狉犪狋犻狅狀犪狀犱犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狕犪狋犻狅狀狅犳狆狅犾狔（犪犮狉狔犾犻犮犪犮犻犱犮狅犪犮狉狔犾犪犿犻犱犲）／犺狔犱狉狅狋犪犾犮犻狋犲狀犪狀狅犮狅犿狆狅狊犻狋犲狊狌狆犲狉犪犫狊狅狉犫犲狀狋犣犎犃犖犌犢犪狋犪狅，犣犎犃犖犌犔犻狀，犆犎犈犖犎狌犪狀犾犻狀（犇犲狆犪狉狋犿犲狀狋狅犳犆犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犅犻狅犮犺犲犿犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犣犺犲犼犻犪狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犎犪狀犵狕犺狅狌３１００２７，犣犺犲犼犻犪狀犵，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪

4、犮狋：Ｔｈｅｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ（ＨＴ）ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｗｉｔｈｕｒｅａｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｐｒｅｐａｒｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｄＨＴ（ＳＭＡＳＨＴ）ｂｙｕｓｉｎｇｍｅｔｈｙｌａｌｌｙｌｓｕｌｆｏｎａｔｅ（ＳＭＡＳ）ａｓａｎｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎａｇｅｎｔ．Ａｎｏｖｅｌｐｏｌｙ（ａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｃｏａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）／ＨＴｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｉｎｖｅｒｓｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｕｓｉｎｇ犖，犖′ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｉ

5、ｓａｃｒｙｌａｍｉｄｅ（ＮＭＢＡ）ａｓａｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇａｇｅｎｔａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ（ＫＰＳ）ａｓａｎｉｎｉｔｉａｔｏｒ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＦＴＩＲ，ＸＲＤａｎｄＳＥＭ．ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＳＭＡＳＨＴｏｎｔｈｅｗａｔｅｒ（ｓａｌｔ）ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎｗａｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌａｎｄＳＭＡＳ

6、ＨＴｗａｓｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｅｘｆｏｌｉａｔｅｄａｆｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ．ＡｄｄｉｎｇａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆＳＭＡＳＨＴｃｏｕｌｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｗａｔｅｒ（ｓａｌｔ）ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙｏｆｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓ．Ｔｈｅｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓｈａｄｔｈｅｉｒｈｉｇｈｅｓｔｗａｔｅｒ（ｓａｌｔ）ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙｗｈｅｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＳＭＡＳＨＴｗａｓ３．０％（ｍａｓｓ）．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｙ

7、ｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ；ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ；ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ２００７－１１－０５收到初稿，２００８－０３－１４收到修改稿。犚犲犮犲犻狏犲犱犱犪狋犲：２００７－１１－０５．联系人：张林。第一作者：张亚涛（１９８０—），男，博士研犆狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵犪狌狋犺狅狉：ＺＨＡＮＧＬｉｎ．犈－犿犪犻犾：ｌｉｎｚｈａｎｇ究生。＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ基金项目：国家自然科学基金项目（２０５７６１１４，２０７７６１２３）。犉狅狌狀犱犪狋犻狅狀犻狋犲犿：ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃ

8、ｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（２０５７６１１４，２０７７６１２３）．·１５６６·化工学报第５９卷下，将改性水滑石添加到聚合单体中，通过原位聚引言合将水滑石均匀分散在聚合树脂中，从而制备出纳高吸水性树脂（ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｒｅｓｉｎ，ＳＡＲ）米复合高吸水性树脂。反应过程如图