膨润土-淀粉-丙烯酸复合高吸水树脂的制备开题报告

1. 研究目的与意义

高吸水树脂具有良好的缓释和保水性能。但是，由于高吸水树脂普遍存在生物降解困难、耐盐性能差、凝胶强度差、生产成本偏高等缺陷，其应用受到了极大限制。这就急需一种绿色环保、廉价且性能优良的替代品。

我国储量居世界前列的钙基膨润土是以蒙脱石为主要成分的一类亲水性层状硅酸盐黏土矿物，具有良好的吸水膨胀性、分散性、粘结性、无毒性和较大的比表面积，能与适当的有机单体进行复合；淀粉是一种天然的亲水性高分子材料，其来源丰富，价格低廉，属于对环境友好的可再生资源。研究膨润土与淀粉、丙烯酸共聚的高吸水复合材料对于提高凝胶强度和耐盐性，降低产品成本，拓宽应用领域等有显著意义。本实验以膨润土、淀粉、丙烯酸为原料，采用水溶液聚合法制备复合型高吸水树脂，对影响产品性能的主要因素进行了探讨，确定了最佳反应条件，并对产品性能做出了评价。

2. 国内外研究现状分析

高吸水性树脂是目前发展最快的功能高分子材料之一。美国、西欧和日本是主要的生产和消费地区。我国在这方面起步较晚，但是也取得了一定的进展，与当前的主流产品丙烯酸类相比，淀粉来源丰富，价格低廉，可生物降解，是目前研究的热点。我国储量居世界前列的钙基膨润土是以蒙脱石为主要成分的一类亲水性层状硅酸盐黏土矿物，具有良好的吸水膨胀性、分散性、粘结性、无毒性和较大的比表面积，能与适当的有机单体进行复合 ；淀粉是一种天然的亲水性高分子材料，其来源丰富，价格低廉，属于对环境友好的可再生资源。研究膨润土与淀粉、丙烯酸共聚的高吸水复合材料对于提高凝胶强度和耐盐性，降低产品成本，拓宽应用领域等有显著意义。

目前, 在高吸水性树脂中引入无机组分制备有机-无机复合高吸水性树脂已成为一种趋势, 粘土的独特空间结构以及表面的活性基团和键合点, 能改善树脂的网络结构, 获得更高的吸水、吸盐水率, 而且凝胶强度也得到很大改善。国内外在这方面的研究很多 , 目前制备这类树脂常用的矿物主要有膨润土( 蒙脱土) 、凹凸棒土、高岭土、滑石、硅藻土等。这些粘土具有改良土壤的作用, 有的富含多种植物生长所必需的微量元素, 在农林用高吸水性树脂方面有着潜在的应用前景。

3. 研究的基本内容与计划

本论文以寻求价格低廉的原料，开发高吸水性能的树脂，保证产品的绿色环保性为目的，以淀粉为主要原料，丙烯酸为聚合单体，过硫酸钾为引发剂，n,n '-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用溶液聚合法，制备吸水性能较好的淀粉接枝丙烯酸树脂。

1. 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。

2．淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂的制备及其吸水性能测试。

4. 研究创新点

我国储量居世界前列的钙基膨润土是以蒙脱石为主要成分的一类亲水性层状硅酸盐黏土矿物，具有良好的吸水膨胀性、分散性、粘结性、无毒性和较大的比表面积，能与适当的有机单体进行复合 ；淀粉是一种天然的亲水性高分子材料，其来源丰富，价格低廉，属于对环境友好的可再生资源。

由于膨润土和淀粉的加入，不仅改善了高吸水性树脂的性能，也大大降低了制备成本，因而该方法具有较好的应用前景。