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《河北工业大学》 2007年
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紫外光引发制备聚丙烯酸系/天然非金属矿物高吸水性复合材料

鲁金芝  
【摘要】: 本文主要研究紫外光引发聚合制备聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/非金属矿物高吸水性复合材料。高岭土或膨润土等粘土是层状硅酸盐矿物,具有阳离子交换性能且表面存在很多-OH基团。由此高岭土或膨润土能够与丙烯酸、丙烯酰胺原料进行聚合反应,形成有效的空间网络结构的吸水复合材料。 本文较详尽地探讨了高吸水性复合材料的合成条件,并系统地研究了影响吸水倍率的各种因素。例如:光引发剂的种类及用量、交联剂的用量、中和度、AA/AM摩尔比、曝光时间等条件。对其进行红外光谱(FTIR)、X射线粉晶衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重(TGA)表征,讨论了结构与性能的关系。 制备的聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/高岭土复合材料,在适宜的反应条件下,高岭土含量为15%时,吸蒸馏水和0.9%NaCl溶液分别为1095g/g和94.7 g/g,在10分钟以内吸水率达70%以上,在60℃的烘箱里烘干12小时还含有39.9%的水,说明该复合材料具有较大的吸水倍率,较快的吸水速率和较强的保水性。 制备的聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/膨润土复合材料,在适宜的反应条件下,膨润土含量为10%时,吸蒸馏水和0.9%NaCl溶液分别为1135g/g和100.1 g/g,在10分钟以内吸水率达70%以上,在60℃的烘箱里烘干12小时还含有50.24%的水。与未加填料的树脂相比,吸水及吸盐水倍率分别提高了14.88%和23.28%,保水性提高了44.45%,说明加入适量的膨润土可以提高材料的吸水性、耐盐性、吸水速率和保水性。 FTIR、XRD和SEM结构表征的结果是一致的,表明粘土表面的羟基与有机单体发生接枝反应;粘土的晶体结构没有发生变化,且没有发生插层反应;粘土能较均匀的分散于聚合物中,复合效果良好。TGA分析表明复合材料具有较好的热稳定性。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB332

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