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我国含纳米矿物粉体的高 吸水复合物研究进展 _文／刘超锋(郑州轻工业学院材料与化学工程学院 郑州 450002) 杨振如(郑州财贸学校机电系 郑州 450006) 摘 要：介绍了吸水保水材料的特点和应用概况。重点综述了矿物一有机纳米新型高吸水性复合材 料的研究进展，包括含蒙脱土、膨润土、凹凸棒粘土、羟基磷灰石和膨胀蛭石的纳米粒子 高吸水复合材料。 关键词：纳米材料 吸水材料 复合材料 中国 高吸水性复合物是上世纪80年代开 本文介绍的主要是目前我国一些含 出的吸水材料具有较高的吸水性能及保 发的一种含有强亲水性基团的轻度交联 矿物纳米粉体的高吸水保水复合物的研 水性能。然而，填料与聚合物难以实现 的水溶胀性功能物质，它不但能吸收白 发情况。 理想的均匀分散和界面粘接。周明 等 重几百到几千倍蒸馏水或几十倍生理盐 将15~20份丙烯酰胺和2～7份丙烯酸加 水。而且即使在加压的情况下也不易脱 蒙脱土 入到50～80份去离子水中，待丙烯酰胺 水。 溶解完后加入碳酸钠中和溶液中的丙 保水吸水材料主要有高分子型和 天然蒙脱土是一种2／1型三层结构 烯酸；再依次加入5×10一～15×10 份 粘土矿物型两种类型。高吸水性树脂 硅酸盐，片层厚度和片层间距均为lnm 交联剂和2～10份淀粉，升温到70~75 (Super Absorbent Resin，简称SAR)又 左右。它具有两个重要性质：层间阳 ℃，搅拌均匀，使得淀粉在单体溶液中 称超强吸水性树脂，具有三维交联网状 离子的可交换性和极性介质中的可膨润 糊化；再加入0．5～10份改性蒙脱土， 结构。高吸水树脂具有极强的吸水性和 性。任强…等在钠基蒙脱土(MMT)悬浮 继续搅拌25min，降温：~lJ60℃，最后加 保水性，加入肥料成分后还兼有肥效。 液中，采用丙烯酸(从)和丙烯酰胺(AM) 入5×10～～8×10-4份引发剂，凝胶化 高分子保水吸水材料一般采用淀粉、纤 两种单体进行原位插层共聚，得到高吸 一 定时间后，室温静置1h后即得纳米复 维素与不饱和有机单体接枝共聚制成。 水性纳米复合材料。结果表明：材料吸 合吸水材料一凝胶块产品。该吸水材料 或用不饱和有机单体直接合成。目前市 收去离子水能力达61Og／g，吸收盐水 在生理盐水的吸水率达80～130，压缩 场上的高吸水物主要是毫米级的颗粒状 ( =0．009)能力达89g／g：蒙脱土片 强度可达200~800g／cm。。 高吸水树脂，加水后可制成胶冻状或冰 层的引入，在一定程度上提高了材料的 状。为提高产量干旱地区的果树节约用 初期吸水速率和加压下的保水能力。 二、膨润土 水．可选用高分子吸水树脂做土壤保水 刘平生 等用烷基季铵盐对钠基 剂，但此类保水剂由于原料价格昂贵， 羟基进行插层处理，使蒙脱土成为有 李伟 等在常温下将粒径为1～300 价格高，一般果农不易接受。膨胀珍珠 机蒙脱土(OMMT)，采用插层法制备蒙 nm的1～5份纳米膨润土加水乳化，时间 岩、膨胀蛭石、硅藻土、膨润土、凹凸 脱土／聚丙烯酸高吸水性树脂。结果 为5min～2h；在常温下搅拌过程中加入 棒石、海泡石、沸石等无机材料能吸 表明，所制树脂吸蒸馏水和生理盐水 0．1～1份聚丙烯酰胺；在0．5~48h内， 水，来源广，价格低，颗粒大小更适 ( c =0．009)能力分别达1200g／g和121 搅拌直至聚丙烯酰胺完全溶胀且与膨润 宜，既可单独又可两种或多种混合用做 g／g。 土充分混匀复合，制得可反复使用的长 土壤保水保肥剂，其效果不变，能反复 淀