有机凹凸棒粘土的制备及复合高吸水性树脂的性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

高吸水性材料是20世纪60年代发展起来的一类多羧基、羟基等强亲水性官能团的高分子材料，这些亲水基团与水的亲和作用是其具有吸水性的内在原因。

引入凹凸棒粘土不但可以极大地提高树脂的吸水及耐盐性能, 同时还能降低生产成本, 有利于高吸水性树脂的工业化生产和实际应用领域的拓宽。

而与海绵、棉花等吸水材料相比，该类材料有吸水量大、速度快、保水性强、对生物组织无机械刺激等优点，目前已被广泛应用于卫生用品、医用材料、药品崩解剂、食品包装、农业、林业、建筑装潢等领域。

2. 国内外研究现状分析

美国早在20世纪40年代就已经开采应用凹凸棒土。我国对凹凸棒土的研究起步比较晚,与发达国家还有相当大的差距,且资源利用率底,使用范围小,产品开发的多样化、系列化程度不够。

我国生产的粘土产品主要应用于无机化工、建材工业、农业食用油加工等比较低端的领域,初级加工产品和低附加值产品比例较高造成优质原料往往不能用于生产或无法大量生产高档产品。

3. 研究的基本内容与计划

凹凸棒粘土是一种含水富镁铝硅酸盐矿物，属于硅酸盐的双链结构和层状结构间的过渡类型，形成具有不同于层状矿物的特殊层链状晶体结构。凹凸棒粘土经过季胺盐改性，其表面由完全亲水性变为适度亲油性，具备无机和有机的双重性质，从而可拓展应用范围。目前，凹凸棒粘土的有机化改性主要应用于疏水性有机高分子/无机物复合材料的制备，与亲水性高分子的复合材料还少见报道。具有高吸水性能的聚丙烯酰胺/凹凸棒土复合材料的制备，可为开发价格低廉的新型高吸水树脂及凹凸棒土的综合利用提供新途径。

本论文拟以用十六烷基三甲基溴化铵作为有机改性剂，采用机械搅拌和超声处理法对凹凸棒粘土进行有机化处理，并采用红外光谱分析等表征改性前后凹凸棒粘土的结构变化。将有机改性凹凸棒与聚丙烯酰胺复合制备聚丙烯酰胺/凹凸棒土复合吸水材料，并对其吸水性能进行研究。本论文的研究内容主要包括：

第一，通过查阅文献，了解该领域国内外的研究进展。拟定实验研究方案。

4. 研究创新点

原材料来源丰富，应用范围广，合成工艺简单。

成本较低