表面Ca2+交联对蒙脱石聚丙烯酸(钠)吸水保水复合材料性能的影响.pdf

2596 功 能 材 料 2004 年增刊 （35 ）卷 表面Ca2+ 交联对蒙脱石/聚丙烯酸 （钠）吸水保水复合材料性能的影响* ∗ 徐志良，范力仁，沈上越，许 剑，凌 辉 ( 中国地质大学（武汉）材料科学与化学工程学院，湖北武汉 430074) 摘 要：采用水溶液聚合法制备了蒙脱石/聚丙烯酸 2 实 验 （钠）吸水保水复合材料，并用CaCl2 溶液对其进行 表面交联处理。本文研究了表面交联剂CaCl2 溶液的 2.1 原料和试剂 浓度和表面交联时间对复合材料吸水、保水性能以及 丙烯酸，氢氧化钠，过硫酸钾，N,N-亚甲基双丙 凝胶强度的影响。实验结果表明，Ca2+表面交联处理 烯酰胺，蒙脱石，氯化钙。 提高了复合材料的保水能力和凝胶强度，同时也使其 2.2 复合材料的合成 吸水能力略有下降。 将含量为90% （质量分数）以上的蒙脱石与中和 关键词：高吸水性树脂；蒙脱石；表面交联；保水； 度为90% 的丙烯酸 （钠）混合，按专利 [1] 中所叙述的 凝胶强度 方法制备蒙脱石/ 聚丙烯酸 （钠）吸水保水复合材料， 中图分类号：TB324 文献标识码：A 随后将它剪切成块并干燥至恒重，装袋得样品I 。 文章编号：1001-9731 （2004 ）增刊 2+ 2.3 表面Ca 交联处理 1 引 言 将样品 I 浸泡于一定浓度的 CaCl2 水溶液中进行 Ca2+表面交联处理，一定时间后取出、干燥，得样品II 。 蒙脱石/ 聚丙烯酸（钠）是一种以天然矿物蒙脱 2.4 性能测定 石与聚丙烯酸 （钠）复合而成的新型多功能吸水保水 2.4.1 复合材料吸水性能测定 复合材料[1] 。它有着特殊的微观结构及物理化学性 用浸泡平衡法[3]测量样品I 及样品II 在蒸馏水和 质，能吸收自身重量几十倍至几百倍的水溶液而成为 0.9% （质量分数）NaCl 溶液中的饱和吸液倍率Q1、 水凝胶，水凝胶网络内所含的水不能被简单的物理方 Q2 ，并收集、保存水凝胶，得样品III 。 法挤出。与传统高吸水材料相比，这种复合材料具有 2.4.2 复合材料保水性能测定 很多优异的性能，如原材料成本低，制备工艺简便， 用恒温鼓风干燥法于40 ℃测定样品III 日均失水 具有一定的抗离子性等，可在农业、林业、水利、沙 率R ，其中R= 日均失水量/水凝胶饱和吸水量。 产业等领域发挥抗旱保苗、增产增收、改良土壤，防 2.4.3 复合材料凝胶强度测定 风固沙、水土保持等多种功能，但要实现其在这些领 取上表面积为 S ，高度为 0.9~ 1.1cm 的长方体样 域中的实际应用，还需在保持相对高吸水倍率的前提 品III 置于yp 1200 型电子天平上，在样品上放置适当 下，提高复合材料的保水能力和凝胶强度。 大小的载玻片