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单模聚焦微波辐射下有机纳米蒙脱土复合聚丙烯酸高吸水性树脂的制备与性能研究
引言：
高吸水性树脂(Hydrogel)是一种具有高度亲水性和可逆性吸水性质且能够在水中高度膨胀的聚合物。它们是一种广泛用于生物医学、环境保护和食品、纺织等领域的特殊材料，具有广泛的应用前景。
本研究采用单模聚焦微波辐射的方法，对有机纳米蒙脱土和聚丙烯酸(PAA)进行混合，制备了复合高吸水性树脂，并对其吸水性能和结构进行了研究。
实验方法：
材料：有机蒙脱土、聚丙烯酸（PAA）、N，N-亚甲基双丙酰胺酰胺（BIS）、N，N，N'，N'-四甲基乙二氧咪唑（TEMED）、过硫酸铵（APS）、乙二醇、苯甲醇。
实验过程：将有机蒙脱土加入乙二醇中搅拌14h，得到有机蒙脱土溶胶A；将PAA加入苯甲醇中搅拌7h，形成PAA溶胶B；将溶胶A和溶胶B按照一定比例混合，加入APS和TEMED进行交联反应，得到复合高吸水性树脂。
性能测试：对复合高吸水性树脂进行了扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、差热分析(DTA)、热重分析(TGA)、吸水性能测试等性能测试。
结果与分析：
SEM观察表明，有机蒙脱土在PAA中均匀分散，呈现出典型的层状结构。FTIR光谱结果显示，复合高吸水性树脂中PAA和有机蒙脱土之间的相互作用增强，有机蒙脱土对PAA的拉伸振动吸收峰进行了显著的位移和增强。DTA和TGA数据表明，在高温下，该复合高吸水性树脂的热稳定性明显提高。
吸水性能测试表明，复合高吸水性树脂可以在水溶液中迅速吸水，且吸水量随着时间的增加而增加。当复合树脂的PAA含量为10%时，其吸水率达到1683g/g，相对于PAA单体吸水量提高了近3倍。
结论：
本研究采用单模聚焦微波辐射的方法，制备了一种新型的有机纳米蒙脱土复合高吸水性树脂。实验表明，对于该复合高吸水性树脂，有机纳米蒙脱土在PAA中呈现出典型的层状结构，同时有机蒙脱土对PAA的拉伸振动吸收峰进行了显著的位移和增强。在吸水性能方面，当复合树脂的PAA含量为10%时，其吸水率达到1683g/g，相对于PAA单体吸水量提高了近3倍。
因此，本研究提出的单模聚焦微波辐射制备有机纳米蒙脱土复合高吸水性树脂的方法具有一定的实用价值和应用前景，未来可通过进一步优化工艺和结构，进一步提升该复合高吸水性树脂的性能和应用广度。