膨润土杂化吸水材料及其制备方法
阅读：590发布：2020-10-16
专利汇可以提供膨润土杂化吸水材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 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。，下面是膨润土杂化吸水材料及其制备方法专利的具体信息内容。
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。
发明目的
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
膨润土杂化吸水材料，含有(重量百分比)：
膨润土 10-30％ 丙烯酸27-35％(中和度为70-90％)
丙烯酰胺 40-53％ 引发剂0.5-2.5％ 交联剂 0.05-0.15％；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/膨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 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-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-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。
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。
发明目的
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
膨润土杂化吸水材料，含有(重量百分比)：
膨润土 10-30％ 丙烯酸27-35％(中和度为70-90％)
丙烯酰胺 40-53％ 引发剂0.5-2.5％ 交联剂 0.05-0.15％；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/膨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 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-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-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。
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