聚乙烯醇/膨润土吸水性复合材料的制备和性能研究开题报告

 2021-08-09 01:08

1. 研究目的与意义

本课题拟将线型的聚乙烯醇树脂和顺丁烯二酸酐及膨润土交联共聚制备得到具有网状结构的聚乙烯醇高吸水性复合材料。通过实验研究, 考察交联剂用量、膨润土添加量、水解程度等因素对材料吸水性能的影响,以期获得优化条件下该复合吸水材料的最大吸水倍率和吸盐水倍率。

高吸水性聚合物是一种新型功能材料, 因具有超高吸水和保水性能, 在医疗卫生、农业、林业、园艺、日用制品、石油化工、建筑等方面得到广泛应用。我国从80 年代初开始研制高吸水性聚合物,主要研究对象为淀粉接枝丙烯腈和丙烯酸盐系高吸水树脂。对于聚乙烯醇( PVA) 系高吸水树脂的研究相对较少。 而我国又是聚乙烯醇的生产大国, 对聚乙烯醇高吸水性聚合物进行研究和开发具有重要的实际意义。

2. 国内外研究现状分析

到目前为止国内还没有PVA 系高吸水树脂的生产厂家。重庆化工研究院、成都科技大学高分子研究所、中国纺织大学等几个单位曾进行过PVA 系高吸水树脂的研制。目前, 中国纺织大学正与福建化纤化工厂合作进行以VAC为单体合成高吸水树脂的研究。

PVA 系高吸水树脂有优异的水分向土壤移行性,这在土壤改造上是其它类型高吸水树脂所无法相比的。为了解决全球性的粮食问题和改造沙漠问题, 作为土壤改良剂的高吸水树脂的开发生产已引起学术界、产业界的高度重视。基于PVA 系高吸水树脂应用范围之广、需求数量之大, 开发PVA 系高吸水树脂会越来越引起聚乙烯醇界的重视。

3. 研究的基本内容与计划

采用悬浮聚合法,以顺丁烯二酸酐为交联剂,添加膨润土,从而制得聚乙烯醇高吸水性树脂。该树脂为三维网状交联结构,吸液率和吸盐率相对比较大,是一种性能优良的高吸水性树脂。

试验计划如下:首先制备高吸水性复合树脂,通过改变添加膨润土、聚乙烯醇以及相关试剂的用量,设计数组变量,制备不同的树脂样品。然后测试树脂的吸水倍率和吸水速率,从而计算出最佳配比以及用量。最后进行树脂的红外表征,检测其交联结构和各项性能指标,进一步深入研究此树脂的内部结构与吸水性的紧密关系。

4. 研究创新点

我国是聚乙烯醇的生产大国,但是对于聚乙烯醇的利用还不够充分,尤其是吸水树脂的研究开发远远不及其他国家。

本实验利用溶液聚合法得到聚乙烯醇高吸水性树脂,多方面开发聚乙烯醇的相关产品。

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