膨润土/聚丙烯酸钠-丙烯酰胺复合保水剂的研究

以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,采用溶液聚合法,制备膨润土/聚丙烯酸钠-丙烯酰胺(BE/PAA-AM)高吸水复合保水剂。研究了膨润土添加量、丙烯酰胺用量、交联剂、引发剂、中和度对复合保水剂的吸水倍率和耐盐性的影响。结果表明,当膨润土质量分数为15%,15%丙烯酰胺、0.02%交联剂、0.01%引发剂,中和度为0.7时,该复合保水剂的吸水倍率为438 g/g,耐盐倍率为63 g/g。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)与扫描电子显微镜(SEM)分析表明,膨润土与单体结合良好。     

凹凸棒土/聚丙烯酸钠保水保肥树脂制备及性能

[目的]探讨凹凸棒土/聚丙烯酸钠复合树脂制备的最佳条件及其保水保肥性能。[方法]采用水溶液聚合法合成出高吸水性能的凹凸棒土/聚丙烯酸钠复合树脂,通过正交试验确定制备保水剂的最佳条件,并通过性能研究试验确定最佳条件下制备的保水剂性能指标。[结果]制备吸水剂的最佳条件为：交联剂、凹凸棒土、引发剂用量分别占树脂单体质量的0.050%、15.000%、0.450%,温度为75℃,中和度为90%。在此条件下制备的保水剂性能指标是：蒸馏水吸水倍率为762 g/g;保水剂在室温下24 h的水分蒸发率〈10.00%,在50℃水浴锅中10 h水分蒸发率为99.11%。[结论]该保水剂具有良好的保水保肥性能,对10.0 g/L的尿素溶液的吸附倍率为500g/g;由0.1 g树脂饱和吸附15%尿素溶液后制备的溶胶肥,用50 m l蒸馏水动态淋滤后尿素残留为34.4%。     

土壤保水剂性能分析及应用研究

为了帮助缓解干旱对农业生产的影响,对2种类型保水剂保水、吸水性能进行探究。试验结果表明,保水剂在不同介质中吸水倍率及速率不同,其中丙烯酰胺+丙烯酸钾型保水剂在去离子水中吸水倍率为333.987 g/g,在地下水中为119.555 g/g;淀粉接枝丙烯酸盐交联共聚物型保水剂在去离子水中吸水倍率为402.957 g/g,在地下水中为131.854 g/g;2种保水剂在去离子水中吸水速率显著高于地下水中的吸水速率。壤土中施加丙烯酰胺+丙烯酸钾型保水剂水分蒸发率为54.67%,施加淀粉接枝丙烯酸盐交联共聚物型保水剂水分蒸发率为58.97%,不加保水剂水分蒸发率为73.00%;砂土中施加丙烯酰胺+丙烯酸钾型保水剂水分蒸发率为69.47%,施加淀粉接枝丙烯酸盐交联共聚物型保水剂水分蒸发率为72.70%,不加保水剂水分蒸发率为81.17%。     

基于近红外光谱技术的保水剂吸水倍率快速测定新方法

[目的]基于近红外光谱技术,研究保水剂吸水倍率的快速测定新方法。[方法]通过近红外光谱技术结合偏最小二乘法,对9种聚丙烯酰胺型保水剂的吸水倍率进行研究.[结果]保水剂样品光谱数据采用一阶导数法预处理后,应用PLS法建模预测效果最佳。真值与预测值的决定系数达99．55％,模型预测准确率都在96％以上,可应用于生产实践。[结论]应用近红外光谱技术结合PLS法可以准确预测出保水剂的吸水倍率,是一种快速、无损、环保的新方法。     

淀粉/丙烯酸盐/钠基膨润土高吸水树脂的制备研究

[目的]改善吸水树脂的综合性能,降低产品的生产成本。[方法]以淀粉、丙烯酸和钠基膨润土为主要原料,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液法制备出高吸水树脂;通过单因素试验研究反应丙烯酸/淀粉比值、丙烯酸中和度、反应温度以及膨润土的添加量对高吸水树脂吸水性能的影响。[结果]最佳聚合反应条件为：丙烯酸和淀粉比为4∶1,丙烯酸的中和度为80%,交联剂用量0.05%,引发剂用量0.45%,反应温度60℃,膨润土用量7%。在此最佳条件下,树脂的吸水倍率达585 g/g。红外光谱和扫描电镜分析表明,膨润土与淀粉丙烯酸等单体复合得很好。[结论]膨润土的加入,不仅改善了高吸水性树脂的性能,而且也大大降低了制备成本。     

磷、钾盐肥对保水剂吸水、保肥性能的影响

通过对保水剂在不同磷、钾肥料溶液中吸水倍率和对肥料养分吸持量的测定,研究了不同磷、钾盐肥对保水剂吸水、保肥性能的影响。结果表明,所用磷、钾肥磷酸一铵、过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾均能显著降低保水剂的吸水倍率,并随肥料浓度的增加,保水剂吸水倍率显著降低,它们之间的关系可用幂函数来表征。4种肥料对保水剂吸水倍率的影响按氯化钾<硫酸钾<磷酸一铵<过磷酸钙顺序递增,它们对聚丙烯酸钠盐型保水剂的影响大于聚丙烯酰胺-丙烯酸盐型保水剂。保水剂在吸水溶胀的同时,也吸持溶解在水中的肥料离子,吸持量的大小因保水剂和肥料种类而不同。肥料浓度达到一定值后,随着保水剂吸水倍率的降低,吸持量也随之降低。     

有机膨润土-丙烯酸共聚物复合保水剂的合成及性能研究

以有机膨润土(OMMT)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和醋酸乙烯酯(VAc)为原料,用水溶液法合成了有机膨润土-丙烯酸共聚物复合保水剂。有机膨润土的添加量为5%时,复合保水剂对纯净水和0.9%氯化钠溶液的吸收倍率分别为695 g/g和113 g/g。复合保水剂不仅具有较快的吸水速率,而且具有良好的重复吸水性能和保水性能。     

利用玉米秸秆制备土壤保水剂

以秸秆的资源化利用为目的,制备秸秆农用保水剂。采用水溶液聚合法制备保水剂,并通过单因素实验和正交实验来确定最优的秸秆保水效果,对保水剂的吸盐倍率、吸水倍率、凝胶保水率的参数测定。结果表明:温度为70℃,去离子水的量为160mL,2%亚甲基双丙烯酰胺的用量8mL,过硫酸钾:硫代硫酸钠五水=3∶0(引发剂)与丙烯酸单体比为1%,丙烯酸的中和度为65%,反应时间1h,,干燥时间3d,过筛,1g保水剂测得吸水倍率为279g/g,吸盐倍率为41.2g/g,凝胶保水率为71.34%。     

海藻生物保水剂吸水保水性能及抗冷冻性研究

本文以褐藻(马尾藻)中高含量的海藻多糖物质为研究对象,运用生物酶解技术和生化制备新工艺,将海藻多糖物质与丙烯酸进行共聚接枝交联,形成海藻多糖-聚丙烯酰胺共聚交联海藻生物保水剂,具有吸水倍数高、寿命长的优点。海藻生物保水剂充分吸水后,粒径为2～4 mm吸水倍率最高,为650.11 g/g。充分吸盐水后,粒径为0.9～2.0 mm吸盐水倍率最高,为61.29 g/g。在吸水前1 h内,粒径为0.9 mm吸水速率最快,所有粒径吸水9 h左右接近饱和。25℃条件下,粒径为2～4 mm水分蒸发较快;100℃条件下,水分累积蒸腾率粒径为2～4 mm最低,抗高温性能较好。相同转速不同保水剂之间加压0.5 h后,持水率表现为大粒径比小粒径高;不同转速下,3 000 r/min转速条件下保水剂的持水率略大于5 000 r/min,增加压力可降低保水剂持水率。随着冷冻时间的延长,保水剂的吸水倍率呈现下降趋势,但幅度较小,冷冻96 h后,粒径2～4 mm、粒径0.9～2.0 mm、粒径0.9 mm吸水倍率分别下降9.09%、9.42%、11.04%。3种粒径海藻生物保水剂在冷冻后吸水倍率均可保持在500倍以上,具有较好的抗冷冻性。     

溶液法制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂及其影响因素分析

[目的]探索制备高吸水树脂的最佳工艺条件。[方法]以过硫酸钾为引发剂,N,N--亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过溶液法利用部分中和的丙烯酸聚合成高吸水树脂。研究引发剂用量、交联剂用量和丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响,确定制备高吸水树脂的最佳工艺条件,并分析了合成高吸水树脂的保水性能。[结果]丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响较大。随着丙烯酸中和度和交联剂用量的增加,合成树脂的吸水倍率均呈先增后减的趋势。制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂的最佳工艺条件为:丙烯酸中和度80%,引发剂用量0.16%,交联剂用量0.06%。[结论]合成的聚丙烯酸钠高吸水树脂具有较好的保水性能,在蒸馏水中的吸水倍率可达592 g/g。     

CTS-g-PAA/SH高吸水性树脂的缓释和保水性能

【研究目的】以壳聚糖(CTS)、丙烯酸(AA)和腐殖酸钠(SH)为原料,在水溶液中通过接枝共聚反应合成壳聚糖接枝聚丙烯酸/腐殖酸钠(CTS-g-PAA/SH)高吸水性树脂;【方法】考察CTS-g-PAA/SH树脂在不同浓度盐溶液中的溶胀行为、反复吸水性能、SH的缓释性能和在土壤中的实际保水效果;【结果】在SH含量为10%时,CTS-g-PAA/SH树脂在蒸馏水和生理盐水中的吸水倍率分别达到183g/g和41g/g;CTS-g-PAA/SH高吸水性树脂具有较好的反复吸水性能;与CTS-g-PAA相比,含有1.0%CTS-g-PAA/SH树脂的沙土,20d后仍然具有6.75%的保水率;SH能与AA发生聚合反应,形成网络结构,当SH含量超过30%时,过量的SH是以物理填充方式存在于高吸水性树脂的交联网络中,且容易释放;【结论】SH能改善CTS-g-PAA的吸水性,CTS-g-PAA/SH高吸水性树脂不仅可降低产品成本,而且还具有缓释腐殖酸的功能。     

CP—g—P（AA／AMPS）高吸水树脂的制备及其吸附性能

以棉籽蛋白（Cottonseed protein,CP）、丙烯酸（Acrylicacid,AA）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid,AMPS）为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（N,N′-methylene bisacry-lamide,NMBA）为交联剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法制备了CP-g-P（AA／AMPS）高吸水树脂,探讨了棉籽蛋白、交联剂和引发剂用量,AA中和度以及AA与AMPS配比对树脂吸水性能的影响,并就树脂对Zn^2＋的吸附性能进行了研究．结果表明,CP—g-P（AA／AMPS）的最高吸水率为1290g／s,对Zn^2＋的吸附容量随Zn^2＋初始浓度的增大而增大,随树脂用量的增大而减小,吸附过程符合准二级动力学模型．     

PAA-AM/SH复合保水剂吸水性能及缓释效果研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和腐殖酸钠(SH)为原料,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯 酸-丙烯酰胺)/腐殖酸复合保水剂(PAA-AM/SH),在对各种吸水保水性能测试的基础上,进行了复 合保水剂腐殖酸缓释效果的评价。结果表明,PAA-AM/SH复合保水剂不仅具有良好的吸水保水性 能,而且具有缓释腐殖酸的功能。     

膨润土/聚丙烯酸钠高保水复合材料的研制

以膨润土和丙烯酸为原料,采用溶液聚合法合成膨润土/聚丙烯酸钠高保水复合材料的生产工艺,通过单因素试验和正交试验,确定及优化了该保水复合材料吸水性能的配方,即当膨润土添加量为15 g时,引发剂用量0.9 g、交联剂用量0.03 g、中和度70%、单体用量50 mL(加50 mL蒸馏水稀释)、丙烯酰胺用量15 g。在此配方下制取的复合材料吸水率为164.5,吸盐水率为40.5。该设计生产的复合材料与传统高分子吸水树脂相比,具有聚合反应较易控制、抗盐性好、凝胶强度高等优点,可广泛应用于农林园艺、生态环境治理等领域作保水剂。     

Analysis of Application of Superabsorbent Polymer in Sandy Soils

[目的]研究高吸水树脂在沙质土壤中的保水效果。[方法]以江苏省徐州地区黄河故道砂质土为对象,丙烯酸酯系列高吸水性树脂为保水材料进行了相关试验。[结果]添加土壤质量0.2%～0.4%的高吸水树脂可延长砂质土壤灌溉后的脱水期。脱水期间持水量高于10%的天数达42 d,明显高于对照组从饱和含水量降至10%左右持水量时16 d的脱水天数。在二次灌水不搅动土层的情况下保水效果好于首次灌水。[结论]高吸水性树脂与土壤混合施用有重复吸水保水效果。     

PAA-AM/SH/MMT多功能保水剂的溶胀和保水性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、腐殖酸钠(SH)和膨润土(MMT)为原料,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/腐殖酸钠/膨润土复合多功能保水剂(PAA-AM/SH/MMT)。开展了复合多功能保水剂吸水速率、不同pH溶液和重复使用的溶胀行为以及在实际土壤中保水效果的研究。结果表明:与单独引进SH或MMT相比,在PAA-AM体系中同时引入SH和MMT所制备的多功能保水剂,不仅具有较快的吸水速率,而且具有良好的反复使用性能和较好的保水性能。     

木薯淀粉-丙烯酸接枝共聚合成高吸水性树脂

[目的]研究木薯淀粉合成高吸水性树脂。[方法]以木薯淀粉和丙烯酸单体为原料,过硫酸铵-亚硫酸钠为引发剂,通过水溶液聚合法制得淀粉基高吸水性树脂。考察了淀粉与单体配比、反应温度、反应时间、中和度和引发剂用量等因素对产品吸水率的影响。[结果]得出产品在室温下1 h内吸去离子水1 844 g/g、0.9%NaCl盐水224 g/g。[结论]该研究为以木薯淀粉与丙烯酸为原料制备高吸水树脂提供科学依据。     

耐盐性高吸水性树脂的制备及性能研究

采用水溶液聚合法,以黄原胶为原料与丙烯酸单体接枝共聚制备耐盐性高吸水性树脂,利用FTIR对产物结构进行了表征,研究了交联剂用量、丙烯酸单体中和度、聚合温度及引发剂用量等对该耐盐型高吸水性树脂的吸水性和吸盐性的影响。结果表明,黄原胶与丙烯酸在聚合温度为60℃,m(丙烯酸单体):m(黄原胶)=6:1,丙烯酸中和度为70%,引发剂和交联剂与丙烯酸单体质量比分别为0.07:1和0.04:1时,改变交联剂、引发剂用量能提高树脂的吸盐性;中和度对树脂的吸水性有一定影响,但对吸盐性没有明显影响。所得树脂吸纯水倍率为1216g/g,吸盐水倍率为421g/g,吸水速率与保水性能良好,是一种性能优越的耐盐性高吸水性树脂。