聚丙烯酸钠蒙脱土复合高吸水性树脂的合成与性能研究的任务书.docx

聚丙烯酸钠蒙脱土复合高吸水性树脂的合成与性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
高吸水性树脂是一种具有吸水性的化学品，能够将自身的重量数倍甚至几十倍的水吸收并保持其形态。其在医疗、环保、农业等领域具有广泛的应用前景。聚丙烯酸钠（SAP）是当前最常用的高吸水性树脂，其吸水性能良好，但具有一定的缺陷，包括耐水性不佳、环境适应性差等问题。因此，通过与其他材料复合制备高吸水性树脂，可以有效地弥补SAP存在的缺陷，提高树脂的性能，拓展其应用领域。
蒙脱土是一种层状硅酸盐矿物，在吸附、催化、分离、阻燃等方面具有广泛的应用。将SAP与蒙脱土复合制备高吸水性树脂，不仅可以继承SAP的吸水性能，还可以通过蒙脱土的吸附和离子交换能力改善SAP的耐水性和离子选择性，提高树脂的性能。
二、研究目的
本课题旨在合成聚丙烯酸钠蒙脱土复合高吸水性树脂，研究其吸水性能、离子选择性、形态稳定性及应用性能等方面的特性。
三、研究内容
1.蒙脱土的制备和表征
根据研究需要选择适宜的蒙脱土样品，通过干燥、研磨、筛分等工艺步骤制备蒙脱土，利用X射线粉末衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等手段对蒙脱土进行表征。
2.聚丙烯酸钠的制备
根据相关文献和实验室的工艺流程，合成聚丙烯酸钠。
3.聚丙烯酸钠蒙脱土复合高吸水性树脂的制备
将聚丙烯酸钠和蒙脱土按照一定比例混合制备复合树脂，通过离子交换和吸附等作用改善树脂的性质。
4.树脂的表征和性能测试
利用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）等分析技术对树脂进行表征，测试树脂的吸水性能、形态稳定性、离子选择性等特性，比较树脂与纯SAP的差异。
5.树脂应用性能研究
在不同条件下测试树脂的吸水速率、吸水重量、滤液清晰度等性能，探究树脂在农业、环保、医疗等领域的应用前景。
四、研究意义
1.继承聚丙烯酸钠的吸水性能，提高其耐水性和离子选择性。
2.拓展高吸水性树脂的应用领域，为农业、环保、医疗等领域提供新的材料选择。
3.丰富高分子复合材料的研究内容，提高高分子材料的性能和应用前景。
五、研究计划
本课题的主要工作内容分为三个阶段。
第一阶段（1-2个月）：制备和表征蒙脱土样品，确定其适合复合制备高吸水性树脂的性能。
第二阶段（2-3个月）：制备聚丙烯酸钠，通过实验确定复合树脂的最佳配方及合成工艺。
第三阶段（3-4个月）：制备复合树脂，测试树脂的主要性能，探究其应用前景。
六、研究成果
1.合成并表征了吸水性能良好的聚丙烯酸钠蒙脱土复合树脂。
2.研究了复合树脂的吸水性能、形态稳定性、离子选择性等特性，探究了树脂的应用前景。
3.发表相关研究论文1-2篇，探究该领域的研究热点和趋势。
七、参考文献
[1]WangJ,YuLG,IrinF.Synthesisandcharacterizationofsodiumpolyacrylate/montmorillonitecomposites[J].JournalofAppliedPolymerScience,2003,90(8):2115-2119.
[2]LiZ,FengL,WangJ,etal.Synthesis,characterizationandpropertytestingofmontmorillonite/high-crosslinkedsuperabsorbentcomposite[J].ChemicalResearchinChineseUniversities,2007,23(6):669-672.
[3]ShaoM,LiL,YinY.Montmorillonite/superabsorbentcompositehydrogelanditsswellingbehavior[J].JournalofAppliedPolymerScience,2008,107(1):721-727.