瓜爾膠接枝聚丙烯酸凹凸棒黏土復(fù)合高吸水樹脂的制備與性能，高吸水樹脂是一種兼具優(yōu)異吸水和保水性能的新型功能高分子材料，近年來在節(jié)水農(nóng)業(yè) 和生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。然而，目前實(shí)際應(yīng)用的高吸水樹脂主要是聚丙烯酸和聚丙烯 酰胺類合成聚合物，存在生產(chǎn)成本高，耐鹽堿性和環(huán)境友好性差等缺點(diǎn)，制約了高吸水樹脂 的廣泛應(yīng)用111。天然高分子具有成本低、可再生和生物可降解性好等合成聚合物無法比擬的優(yōu) 勢，將其作為基質(zhì)材料制備高吸水樹脂可顯著降低生產(chǎn)成本和提高環(huán)境友好性。將無機(jī)黏土 復(fù)合到有機(jī)高吸水樹脂網(wǎng)絡(luò)中制備有機(jī)-無機(jī)復(fù)合高吸水樹脂在提高吸水性能的同時(shí)還可以改 進(jìn)其耐鹽性和凝膠強(qiáng)度11]。因此,將天然高分子與無機(jī)黏土復(fù)合制備具有優(yōu)良吸水和保水性能、 耐鹽性、凝膠強(qiáng)度和環(huán)境友好性的新型高吸水樹脂對降低生產(chǎn)成本，提高環(huán)境友好性以及實(shí) 現(xiàn)自然資源的高值化利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
瓜爾膠（GG)的結(jié)構(gòu)是以疹1,4苷鍵相互連接的D-甘露糖單元為主鏈〃再在主鏈上的部 分D-甘露糖單元的C6位上間隔地連接單個(gè)D-半乳糖（爐1，6苷鍵）為支鏈。將其引入高吸水 樹脂中，其結(jié)構(gòu)中獨(dú)特的非離子型側(cè)鏈有助于提高所得樹脂的吸水和耐鹽性能。凹凸棒黏土 屬含水的鎂鋁硅酸鹽纖維狀黏土礦物，其表面上含有大量的活性硅羥基，是黏土礦物中成分、 結(jié)構(gòu)、形態(tài)和物理化學(xué)性質(zhì)都比較特殊的礦物t21,將其與瓜爾膠復(fù)合有望得到高性能的環(huán)境友 好型高吸水樹脂。
本文以天然瓜爾膠（GG),丙烯酸（AA)和凹凸棒黏土（APT)為原料，過硫酸銨（APS) 為引發(fā)劑，M亞甲基雙丙烯酰胺（MBA)為交聯(lián)劑，采用水溶液聚合法制備了瓜爾膠接
枝聚丙烯酸/凹凸棒黏土復(fù)合高吸水樹脂。在APS濃度為8.031 ramol/1; MBA濃度為0.255 mmol/1; AA與GG質(zhì)量比為6: 1; AA中和度為70%; APT含量為5 wt%時(shí)，所得復(fù)合高吸水樹
脂達(dá)到最優(yōu)吸水倍率為529 g/g,吸0.9 wt% NaCl溶液倍率為61g/g。當(dāng)APT含量達(dá)到10 wt% 和20 wt%時(shí)，所得復(fù)合樹脂的吸水能力仍然高于■不含APT黏土的樣品。為研究APT黏土的 引入對樹脂吸水速率的影響，測定了吸水樹脂的溶脹動(dòng)力學(xué)并用Voigt黏彈模型[<«進(jìn)行擬合》 在引入5 wt%和10wt %APT黏土后樹脂的溶脹速率參數(shù)r從4.38 min分別降低到4.19 nrin和 4.34min，瓜爾膠接枝聚丙烯酸凹凸棒黏土復(fù)合高吸水樹脂的制備與性能，表明引入適量APT黏土可提高樹脂的吸水速率。高吸水性樹脂在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，外部 溶脹介質(zhì)性質(zhì)如水體和土壤的pH將對其性能有較大影響。為此，評估了所制備樹脂在不同pH 條件下的溶脹行為（Fig. 1夂該復(fù)合高吸水樹脂在較寬的pH范圍內(nèi)能夠保持較高的吸水能力。 由于大多數(shù)土壤的pH在5—8的范圍內(nèi)，所以該復(fù)合樹脂表現(xiàn)出的pH適應(yīng)能力證明其可以適 用于不同類型的土壤。高吸水樹脂除了應(yīng)具備較好性能外，還應(yīng)具備較好的重復(fù)使用性能。 如Fig.2所示，復(fù)合APT后樹脂的反復(fù)使用性能明顯提高，當(dāng)APT含量為10wt%時(shí)，樹脂在 反復(fù)溶脹6次之后仍然能達(dá)到初始平衡吸水量的71%。綜上所述，用瓜爾膠和凹凸棒黏土復(fù) 合可制備高吸水和可重復(fù)使用性的環(huán)境友好型高吸水樹脂脂肪族聚碳酸酯（PC)都具有良好的可生物降解性、生物相容性，表面溶蝕性，無毒性，可以用作藥物控釋載體。微波加熱是物質(zhì)在電磁場中由于介質(zhì)損耗而引起的體加熱，與 一般的常規(guī)加熱方式相比，微波可以在物質(zhì)的不同深度同步產(chǎn)生或，其加熱速率更高，更均 勻。目前微波己經(jīng)廣泛應(yīng)用于自由基聚合、開環(huán)聚合、縮聚和共聚等各類聚合反應(yīng)以及髙分 子的交聯(lián)固化、改性和降解等方面。
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