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有机凹凸棒土SBR复合材料的制备与性能研究
【摘要】
本文研究了有机凹凸棒土SBR复合材料的制备、组成和性能。首先介绍了材料的制备方法和实验结果，然后详细阐述了复合材料的结构、表面形貌和吸附性能。最后讨论了复合材料在环境治理、建筑材料、土工材料等领域的应用前景。
【关键词】有机凹凸棒土；SBR；复合材料；吸附性能；应用前景
【正文】
1.概述
有机凹凸棒土是一种新型土壤改良材料，具有良好的土壤结构调整和吸附性能。SBR作为一种优良的弹性体，被广泛应用于橡胶制品、建材和防水等领域。将有机凹凸棒土与SBR复合，可以充分发挥两者的优势，提升材料的综合性能。
2.实验方法
2.1材料制备
有机凹凸棒土采自广东省土城区农村，经过筛分、干化和粉碎后得到粒径在0.1-0.5mm之间的凹凸棒土颗粒。SBR为工业品，其含固量为60%，用水稀释至20%后与凹凸棒土混合，在高剪切力下搅拌均匀。将混合物放置在室温下静置24小时，使其充分反应、质地均匀。
2.2实验结果
在X射线衍射仪（XRD）上进行颗粒结构分析，得到有机凹凸棒土的晶粒尺寸均匀，呈现出弱的结晶形态；SBR颗粒尺寸分布范围较广，呈现出无定型态的特性。扫描电镜（SEM）结果表明，SBR颗粒表面有许多不规则的凹凸，为凹凸棒土吸附提供了较好的条件。通过比表面积测试，发现有机凹凸棒土SBR复合物的比表面积较原材料提高了近10倍，表明复合后材料的吸附能力得到了提升。
3.形态与性能
3.1结构
有机凹凸棒土与SBR复合后，形成了一个均匀的三维网络结构，其中SBR凝聚物作为胶桥连接了凹凸棒土颗粒。该结构具有较好的力学性能及疏水性能，可以在复杂的土壤环境中稳定地存在。
3.2表面形貌
SEM结果表明，由于SBR颗粒表面具有不规则凹凸组织，因而能够有效提高复合材料的比表面积。此外，SBR颗粒也表现出一定的亲水性，与凹凸棒土的疏水性形成互补，对复合材料的吸附性能有所提升。
3.3吸附性能
将复合材料用于有机污染物的吸附实验中，结果表明，复合材料对苯酚、甲苯、乙苯、二甲苯等有机物具有较好的吸附能力。在实验条件下，复合材料对苯酚的最大吸附量达到了37.05mg/g，具有较好的应用前景。在吸附过程中，SBR的弹性特性可以有效地维持复合材料的稳定性，为污染物的吸附提供了便利。
4.应用前景
有机凹凸棒土SBR复合材料在环境治理、建筑材料、土工材料等领域具有广泛的应用前景。在环境治理方面，复合材料可用于废水处理、空气净化等领域；在建筑材料领域，它可用于垫层、隔音材料等；在土工材料领域，复合材料可作为土壤改良剂、基础垫层材料等。