有機(jī)-無機(jī)復(fù)合功能性高吸水樹脂的制備及其在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用.pdf

1、高吸水樹脂(SAR)是一類新型功能高分子材料，在各領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。目前市場(chǎng)上的合成系高吸水樹脂多存在吸液倍率低、生產(chǎn)成本高且對(duì)環(huán)境易產(chǎn)生污染等問題，制備綠色環(huán)保、價(jià)格低廉的復(fù)合高吸水樹脂得到了廣泛的關(guān)注。有機(jī)/無機(jī)復(fù)合高吸水樹脂由于無機(jī)成分的加入，能夠和有機(jī)單體性能上互補(bǔ)，得到綜合性能優(yōu)良的高吸水樹脂，是目前高吸水樹脂領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。
　　本文以有機(jī)蒙脫土（OMMT）、納米二氧化鈦為無機(jī)材料，以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、

2、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）為單體、環(huán)己烷為油相、N,N'－亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）為交聯(lián)劑、過硫酸鉀（KPS）為引發(fā)劑、司班80（Span80）為分散劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下采用反相懸浮聚合法制備有機(jī)/無機(jī)復(fù)合高吸水樹脂。主要研究內(nèi)容如下。
　　（1）以有機(jī)蒙脫土為無機(jī)原料，采用反相懸浮聚合法制備OMMT/AA/AM/AMPS有機(jī)/無機(jī)復(fù)合高吸水樹脂。通過紅外光譜（FTIR）對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)OMMT已經(jīng)插層進(jìn)入樹脂內(nèi)

3、部，利用掃描電鏡（SEM）進(jìn)一步證實(shí)OMMT已經(jīng)插層成功。該復(fù)合樹脂吸水/鹽水倍率分別為：852g/g、108g/g。在土壤中對(duì)金屬離子的吸附能力大小為 Cd2+>Cu2+>Pb2+，土壤降解率為30.3％，是一種環(huán)境友好型復(fù)合材料。
　?。?）以納米二氧化鈦為無機(jī)原料，采用反相懸浮聚合法制備納米二氧化鈦/AA/AM/AMPS有機(jī)/無機(jī)復(fù)合高吸水樹脂。在機(jī)械攪拌下將納米二氧化鈦加入高吸水樹脂中，通過掃描電鏡（SEM）觀察高吸水樹脂

4、，發(fā)現(xiàn)納米二氧化鈦分散在高吸水樹脂的表面。復(fù)合高吸水樹脂有較高的吸液率和對(duì)重金屬的吸附能力，在紫外條件下降解率高達(dá)79.2%，遠(yuǎn)高于不含納米二氧化鈦高吸水樹脂。
　?。?）以有機(jī)蒙脫土/納米二氧化鈦為無機(jī)原料，采用反相懸浮聚合法制備納米二氧化鈦/有機(jī)蒙脫土/AA/AM/AMPS有機(jī)/無機(jī)復(fù)合高吸水樹脂。運(yùn)用正交法，考察了多種因素對(duì)有機(jī)蒙脫土/納米二氧化鈦復(fù)合高吸水樹脂吸液性和光降解性的影響。正交實(shí)驗(yàn)表明最佳合成工藝為：OMMT、引

5、發(fā)劑用量、納米二氧化鈦含量、交聯(lián)劑用量分別占總單體質(zhì)量的10%、0.7%、6.5%、0.105%；中和度為70%；反應(yīng)溫度為75℃。在此條件下合成的復(fù)合高吸水樹脂的吸水倍率和吸鹽水倍率分別為1692.3g/g、154.3g/g，光降解率為83.9%，土壤降解率為32.3%，對(duì)土壤中的重金屬離子的吸附Cu2+>Cd2+>Pb2+。該OMMT/納米二氧化鈦/AA/AM/AMPS有機(jī)/無機(jī)復(fù)合高吸水樹脂既有高吸液倍率、也有良好的降解能力，在農(nóng)