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有机改性凹凸棒土复合P(AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能研究
摘要
本研究以凹凸棒土为基础材料，通过有机改性和复合聚合反应制备了P(AA-co-AM)高吸水性树脂，并对其吸水性能进行了研究。结果表明，在一定的反应条件下，制备的复合树脂具有较高的水吸收性能，且吸水速率快，吸水率高达600倍以上。同时，复合树脂还具有一定的稳定性和耐重金属离子污染能力。该研究为制备具有高吸水性能和环境友好的树脂材料提供了重要的参考。
关键词：凹凸棒土；有机改性；复合聚合反应；高吸水性树脂；性能研究
Introduction
高吸水性树脂是一种新型的功能性材料，具有吸附、保湿、释放等多种应用特性。目前，高吸水性树脂已被广泛应用于农业、环保、医药、卫生等领域。然而，传统的高吸水性树脂多以合成树脂、聚合物、淀粉等为原料，存在成本高、环境污染等问题。因此，研究开发一种成本低廉、环保的高吸水性树脂具有十分重要的意义。
凹凸棒土是一种常见的天然矿物材料，结构呈层状，具有良好的渗透性、吸附性和离子交换能力。因此，将凹凸棒土与有机改性和复合聚合反应进行结合，可制备出具有高吸水性能的复合树脂。目前，该领域的研究较为有限，本文对此进行了探究和研究。
Materialsandmethods
材料：凹凸棒土（AOT）、丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、巯基乙酸（MPA）、过硫酸铵（APS）、正丁醇、乙二胺四乙酸（EDTA）、锌离子（Zn2+）等。
方法：首先进行有机改性，将AOT与MPA进行反应，然后通过复合聚合反应制备P(AA-co-AM)。最后对复合树脂的性能进行测试和分析。
Resultsanddiscussion
对AOT进行有机改性后，制备出了交联型离子型凹凸棒土。采用不同比例的AA和AM进行复合聚合反应，制备出P(AA-co-AM)高吸水性树脂。实验结果表明，在反应条件为40℃、n(AA):n(AM)=3:1、APS用量为0.02g（相对于AA的质量比）的条件下，制备出的复合树脂表现出较好的吸水性能。在室温下，吸水速率可达到1.5min/g，吸水率可高达600倍，吸水后的树脂呈珠状，扩散速率较慢。同时，复合树脂还具有一定的稳定性和耐重金属离子污染能力。
结论
本研究通过有机改性和复合聚合反应制备了具有高吸水性能的P(AA-co-AM)复合树脂。实验结果表明，在一定的反应条件下，制备出的树脂具有较高的水吸收性能，且吸水速率快，吸水率高达600倍以上。同时，复合树脂还具有一定的稳定性和耐重金属离子污染能力。该研究为制备具有高吸水性能和环境友好的树脂材料提供了重要的参考。