CN1222553C - 膨润土杂化吸水材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用膨润土插层共聚制备聚丙烯酸盐/丙烯酰胺/膨润土(PAA/AM/MMT)杂化吸水材料及其制备方法，此材料吸蒸馏水倍率为200-300g/g、成本比现有保水剂下降30-40%，对于发展旱作农业，植树造林，固沙种草，保护生态环境都有广泛的应用前景。

Description

膨润土杂化吸水材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用膨润土插层共聚制备聚丙烯酸盐/丙烯酰胺/膨润土(PAA/AM/MMT)杂化吸水材料的特性及其制备方法。
背景技术
高吸水性材料是一种新型的功能高分子材料。其吸水能力强，保水性能好，受压不失水。自1974年由美国农业部北部研究中心首次研制高吸水性材料并取得成功以来，高吸水性材料的应用推广得到迅速的发展，其应用范围涉及卫生护理、农业园艺、石油开采、电缆和土木建筑等方面，其中水相增稠、调节水相分散体的流变特性是其重要的应用领域之一。目前，我国高吸水材料总产量的80-85％消耗在卫生用品方面，应用在农林牧方面的比例很小，究其原因主要是高吸水性材料成本高，制约着它的推广应用。
在我国北方干旱农业地区约有耕地8亿亩，其中65％为旱地，长期干旱少雨缺水，直接影响农业生产的发展和植树种草的成活率。因此开发具有成本低、吸水能力强的高吸水材料，对于发展旱地农业、改善生态环境和防治耕地荒漠化，积极实施西部大开发战略都具有十分重要意义。
发明内容
本发明的目的是利用膨润土插层共聚制备聚丙烯酸盐/丙烯酰胺/膨润土杂化吸水材料，其成本比现有保水剂下降30-40％，使它在农、林、牧等方面得到广泛的应用。
本发明的目的可以通过以下措施来实现：
一种膨润土杂化吸水材料，是由以下重量百分比原料：
膨润土    10-30％    中和度为70-90％的丙烯酸  27-35％
丙烯酰胺  40-53％    引发剂0.5-2.5％    交联剂0.05-0.15％组成；利用膨润土插层共聚制备聚丙烯酸盐/丙烯酰胺/膨润土杂化吸水材料。
本发明的目的还可以通过以下具体措施来实现：膨润土杂化吸水材料的制备方法是先用NaOH中和丙烯酸，加入丙烯酰胺充分搅拌使其溶解，然后再加入交联剂和除砂后的膨润土，在充分搅拌下加入引发剂，在65-85℃下聚合，然后干燥，粉碎。
本发明具有以下优点：
1、本发明利用膨润土的层状结构，使嵌入物质(通常可以是无机小分子、有机小分子和有机大分子)进入层间共聚的特性所制备的膨润土插层杂化吸水材料成本低廉，且膨润土和土壤的相容性好，原料资源丰富，来源范围广。
2、本发明所制备的聚丙烯酸盐/丙烯酰胺/彭润土杂化吸水材料有较好的吸水能力，吸收的水分在杂化材料内部的网络结构中以氢键的形式与聚合物结合在一起，形成水凝胶，外力几乎无法破坏分子间的这种结合力，因此在外力作用下水分的失去很少，具有很好的保水功能。
3、经大量的试验验证，本材料能加速小麦的发芽生长速度，保苗率高，并且表现出优良的抗旱能力，提高作物产量；在种草植树和固沙种草中效果也十分显著。
附图说明
图1是本发明流程图
具体的实施方式
结合附图，下面对本发明再作进一步的详述：
实施例1，向盛有冷水浴并带有搅拌装置的烧瓶中加入用NaOH中和使中和度达到70％的丙烯酸6mol，然后加入4mol的丙烯酰胺并充分搅拌使其溶解，再加入0.05％的交联剂和30％的膨润土，最后在充分搅拌下加入1.5％的过引发剂，逐步升温到80℃引发聚合，干燥粉碎后对所得材料进行吸水试验并应用红外、X一射线衍射(型号为D/MAX-IIIC)等方法对所制得的材料进行表征，进一步确定材料的杂化结构。
实施例2：向盛有冷水浴并带有搅拌装置的烧瓶中加入用NaOH中和使中和度达到80％的丙烯酸3mol，然后加入7mol的丙烯酰胺并充分搅拌使其溶解，再加入0.05％的交联剂和25％的膨润土，最后在充分搅拌下加入2.5％的引发剂，逐步升温到85℃引发聚合，干燥粉碎后对所得材料进行吸水试验并应用红外、X一射线衍射(型号为D/MAX-IIIC)等方法对所制得的材料进行表征，进一步确定材料的杂化结构。

Claims (2)

1、一种膨润土杂化吸水材料，是由以下重量百分比原料：膨润土10-30％    中和度为70-90％的丙烯酸  27-35％丙烯酰胺40-53％  引发剂0.5-2.5％  交联剂0.05-0.15％组成，利用膨润土插层共聚制备聚丙烯酸盐/丙烯酰胺/膨润土杂化吸水材料。
2、如权利要求1所述的一种膨润土吸水材料的制备方法，其特征是先用NaOH中和丙烯酸，加入丙烯酰胺并充分搅拌使其溶解，然后再加入交联剂和除砂后的膨润土，充分搅拌下加入引发剂，65-85℃下聚合，然后干燥，粉碎。
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