GG-g-PAA和OATP復合材料的制備及其性能研究資料

題目:GG-g-PAA/OATP復合材料的制備及其性能研究院系：化工工程系專業(yè)班級：09級應用化學（2）班學生：張振科學號：09020225指導老師：王毅日期：2013年6月摘要以丙烯酸為單體、氫氧化鈉為中和劑、2959為引發(fā)劑、丁二醇二甲基丙烯酸甲酯為交聯(lián)劑，利用光引發(fā)聚合制備了瓜爾膠接枝聚丙烯酸/有機凹凸復合吸水樹脂（GG-g-PAA/OATP）。通過單因素實驗討論了引發(fā)劑種類、交聯(lián)劑種類、無機材料用量和瓜爾膠用量對復合吸水樹脂吸水能力的影響，得到了最佳反應條件。實驗結(jié)果表明當交聯(lián)劑為丁二醇二甲基丙烯酸酯，引發(fā)劑種類是2959，OATP最佳用量是丙烯酸單體的5%，瓜爾膠最佳用量是丙烯酸單體的3%,紫外光光照反應溫度為1.5h。另外，對最佳反應條件下制備的瓜爾膠接枝聚丙烯酸/有機ATP吸水樹脂進行了吸水分析，測得它吸蒸餾水的能力為1198.2g,吸自來水的能力為271g,吸純凈水1200g。關(guān)鍵詞：吸水樹脂；吸水率；聚丙烯酸鈉AbstractAcrylicacidasmonomer,sodiumhydroxideasneutralizer,2959astheinitiator,Butyleneglycoldimethacrylateascrossmethacrylate,usingthephotopolymerizationPreparedguargumgraftpolyacrylicacid/organicbumpabsorbingresin(GG-g-PAA/OATP).Bysinglefactorexperimentsdiscussedinitiatorspecies,crosslinkingspecies,inorganicmaterialsusageandtheamountofguargumresinofthecompositeabsorbentcapacityoftheabsorbenttoobtaintheoptimumreactionconditions.Theexperimentalresultsshowthatwhenthecrosslinkingagentisbutanedioldimethacrylate,initiatorspeciesare2959,OATPoptimumdosageis5%ofanacrylicmonomer,guargumis3%ofacrylicmonomers,UVlightilluminationreactiontemperaturewas1.5h.Inaddition,preparedunderoptimumconditionsguargumgraftedpolyacrylicacid/organicATPwaterabsorbentresinwereanalyzed,measuredbyitsabilitytoabsorbdistilledwateris1198.2g,absoring9%NaClis271g,absoringpurewateris1200g.Keywords:Water-absorbingresin;Waterabsorbency;Sodiumpolyacrylate目錄TOC\o"1-5"\h\u108231緒論 156511.1研究復合高吸水材料的意義 157541.2高吸水樹脂 1211411.2.1研究進展 231381.2.2高吸水樹脂的種類及性能特點 2254571.3本文研究內(nèi)容 399031.4聚丙烯酸高吸水樹脂 3169621.4.1聚丙烯酸鈉吸水樹脂的吸水結(jié)構(gòu) 4165351.4.2聚丙烯酸鈉吸水樹脂的吸水機理 440001.5聚丙烯酸鈉吸水樹脂的研究熱點、存在問題和前景 6196781.6瓜爾膠接枝聚丙烯酸/有機ATP吸水樹脂的優(yōu)點 6155572實驗部分 7169232.1實驗藥品及儀器 738832.2實驗原理 8154062.3實驗 9138832.3.1GG-g-PAA/OATP吸水樹脂的制備 9193992.3.2GG-g-PAA/OATP吸水樹脂的性能測試 9110713結(jié)果與討論 10273763.1交聯(lián)劑種類對吸水性能的影響 1056963.2無機材料用量對吸水性能的影響 1118143.3GG含量對吸水性的影響 1216523.4光引發(fā)劑對吸水樹脂的影響 13215413.5不同含量GG的高吸水樹脂的溶脹速率 148663.6高吸水樹脂對鹽的敏感性 15311513.7高吸水樹脂的紅外光譜圖 1625579參考文獻 1829248致謝 20726附錄一英文文獻 2125753附錄二英文翻譯 281緒論1.1研究復合高吸水材料的意義(1)在改善生態(tài)環(huán)境方面我國山多、丘陵地多，干旱和半干旱地區(qū)約占國土面積的51%，水土流失和土地荒漠化更是嚴重，因此，與干旱做斗爭，節(jié)水保水，改善生態(tài)環(huán)境是我們長期肩負的職責，同時聚丙烯酸鈉等高吸水材料在此領(lǐng)域可發(fā)揮重要作用。在此意義基礎(chǔ)上，開發(fā)更多的高吸水材料對我國促進農(nóng)林業(yè)的發(fā)展，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。(2)在人民生活方面隨著國民經(jīng)濟迅速發(fā)展，人民生活水平日益提高，這些吸水材料在生理衛(wèi)生方面功不可沒，為廣大婦女兒童和病人帶來了福音，提供了方便。(3)在科學研究方面在科學方面，開發(fā)聚丙烯酸鈉等高吸水材料更將豐富高分子材料科學、功能高分子材料科學和有機化學，進一步促進了高分子合成理論和高分子材料加工理論的發(fā)展，更充實了高分子水凝膠理論的內(nèi)容[11]，同時，它的研發(fā)也是整個人類科學發(fā)展的進步。1.2高吸水樹脂吸水樹脂是一種能快速吸收大量水分并膨潤成凝膠狀的樹脂。具有高吸水性和保水性，吸水能力可達自重的數(shù)百倍，甚至千倍。吸水性物質(zhì)自古就存在，如海綿、紙漿以及瓊脂、明膠等天然原料，這些材料來源廣泛，價廉易得。但由于只能吸收自身百分之幾至十幾倍的水，尤其是吸水后，加壓易失水，即保水能力很差，其應用受到了極大的限制，遠遠不能滿足人們的需求，因此出現(xiàn)了高吸水樹脂這類材料[1]。高吸水樹脂是合成高分子聚合物，是20世紀60年代開始發(fā)展起來的新型高分子材料[3]。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展、人們生活質(zhì)量的提高以及環(huán)保意識的增強，高吸水樹脂的應用范圍不斷擴大，市場需求日益增加，研究發(fā)展工作也日趨活躍[4]。特別是20世紀70年代后期以來，高吸水樹脂的開發(fā)工作取得巨大進展，有的使用性能非常優(yōu)異，可吸收其本身質(zhì)量的幾百到上千倍水，且膨脹后形成的水凝膠具有良好的保水性和耐候性。高吸水樹脂已廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)療衛(wèi)生、生活用品和環(huán)境保護等領(lǐng)域[9]。目前，世界各國對高吸水樹脂的研究極其重視，特別是美國和日本，在吸水機理、吸水結(jié)構(gòu)和形態(tài)以及高分子水凝膠等方面進行了卓有成效的理論研究，有了新的發(fā)展[10][22]?？傊?，無論是從產(chǎn)品種類以及數(shù)量，還是加工、應用以及理論研究，高吸水樹脂的發(fā)展都是飛快的[24]。1.2.1研究進展高吸水性樹脂是當前國內(nèi)外廣泛研究開發(fā)的一類新型功能高分子材料，其開發(fā)和研究只有幾十年的歷史。

1961年，美國農(nóng)業(yè)部北方研究所C.R.Rissell研究淀粉接枝丙烯腈，G.F.Fanta等在此基礎(chǔ)上研究，并于1966年指出“淀粉衍生物的吸水性材料具有優(yōu)越的吸水能力，吸水后形成的膨潤凝膠體保水性很強，即使加壓也不與水分離，這些特性都超過以往的高分子材料”。當時由于應用開發(fā)上的局限性，沒能引起人們的充分關(guān)注。1974年，G.F.Fanta等用糊化淀粉一丙烯腈接枝共聚后水解的產(chǎn)物合成高吸水性樹脂，并成功地實現(xiàn)了工業(yè)化。這種牌號為H一SPAN的樹脂具有很強的吸水能力，吸水量相當于自身重量的幾百倍，從而引起了各國研究者的濃厚興趣。1975年4月，美國的

Grain

Proeessing公司宣布研究開發(fā)成功淀粉一聚丙烯酸的樹脂。1.2.2高吸水樹脂的種類及性能特點高吸水樹脂產(chǎn)生以來，人們從不同的理論角度，使用各種不同的方法和原料制備出了多種的吸水性材料。但目前國內(nèi)外研究與應用最多的集中在天然淀粉類、纖維素類和合成樹脂類吸水材料上。（1）天然淀粉類吸水材料天然淀粉類吸水材料由于原料豐富、價格低廉，所以研究較多。該類材料由極性吸水基團組成，吸水后凝膠強度比較低，在吸水狀態(tài)下會發(fā)生緩慢水解，尤其是在光照或加熱情況下，容易出現(xiàn)凝膠溶解現(xiàn)象，耐熱性較差，長期保水性不足，吸水后易積聚成團，而且容易腐爛，難于長期儲存，因而淀粉類高吸水材料僅適合于一次性使用。但是它無毒性，具有生物降解對環(huán)境無害。目前多用來制造衛(wèi)生用品和嬰兒尿布。（2）纖維素類吸水材料該類吸水材料的吸水倍率普遍不高，需要通過接枝的方法改善其吸水性，但可將其制成高吸水織物，與合成纖維混紡，能改善最終產(chǎn)品的吸水性能，這是淀粉類吸水樹脂所不能取代的。而且由于纖維素來源廣泛，有降低成本、廢物資源化和成為環(huán)境友好材料的潛能，近年來已成為新的高吸水材料研究開發(fā)的熱點。目前，纖維素類的接枝方法通常有2種，一種是直接與親水性單體接枝共聚，這種方法與淀粉接枝類似；其二是將一氯醋酸與纖維素反應引入羧甲基再用交聯(lián)劑交聯(lián)而成。此外，將纖維素類吸收樹脂與其它材料復合，可制備功能性材料，如高吸水醋酸纖維素膠囊膜等。（3）合成樹脂類吸水材料合成樹脂類高吸水性材料主要有丙烯酸系列和改性聚乙烯醇系列。對于純合成的高吸水性樹脂，目前研究最多、產(chǎn)量最大的是聚丙烯酸類。這類材料的吸水與淀粉等天然高分子接枝共聚物相當，具有吸水率高、強度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易腐爛等優(yōu)點，而且聚合方法和生產(chǎn)工藝都已相當成熟，產(chǎn)品綜合性能好。此外，聚丙烯酸類高吸水材料經(jīng)過適當處理后能制成纖維狀樹脂，可以用一般的紡織機械直接進行加工，這大大簡化了產(chǎn)品的制造工藝。聚乙烯醇類吸水材料其吸水倍率不及聚丙烯酸類，但它的特點是吸水速度快，2～5min內(nèi)即可達到飽和吸水量的一半。此外，還具有耐鹽性、高凝膠強度等其它吸水材料所不具備的優(yōu)良性能。1.3本文研究內(nèi)容利用光引發(fā)制備GG-g-PAA/OATP(瓜爾膠接枝聚丙烯酸/有機凹凸棒)復合材料，討論在不同交聯(lián)劑種類，不同瓜爾膠用量，不同引發(fā)劑種類，不同OATP用量，對吸水性能的影響。1.4聚丙烯酸高吸水樹脂聚丙烯酸鈉吸水樹脂屬于合成樹脂系高吸水樹脂，它具有原料豐富、合成工藝簡單、吸水量大、吸水速度快和價格便宜等優(yōu)點而廣受人們青睞，且在工業(yè)化生產(chǎn)的高吸水樹脂中占主導地位[6]。一方面，日本、歐美等國的聚丙烯酸鈉吸水樹脂的發(fā)展已經(jīng)相當成熟，這對國家經(jīng)濟水平的提高很是有利[20][21]；另一方面，我國這方面的研究工作相對比較緩慢，1982年，中國科學院化學研究所的黃美玉等人在國內(nèi)首先合成出聚丙烯酸鈉高吸水材料，盡管成果不錯，但是這些研究大部分是實驗室成果，專利報道更是很少[16]。這些都從另一個側(cè)面反映了我國在這方面的研究相對落后的狀況[7]。最近幾年，隨著我國的國際地位的不斷提高和國際間的交流更加頻繁，我相信我國的潛力是很大的，更是不可估量的[27][28]。1.4.1聚丙烯酸鈉吸水樹脂的吸水結(jié)構(gòu)聚丙烯酸鈉吸水樹脂是一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它不溶于水而大量吸水，膨脹形成高分子含水凝膠，主要性能有吸水性和保水性[17]。它的分子中含有強吸水性基團和一定的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，即，具有一定的交聯(lián)度。研究證明：吸水性基團極性越強，含量越多，吸水率越高，保水性也越強。而交聯(lián)度需要適中，交聯(lián)度過低則保水性差，尤其在外界有壓力時水很容易脫去；交聯(lián)度過高，雖然保水性好，但吸水空間減少，因而吸水率明顯降低[18]。聚丙烯酸鈉吸水樹脂有兩種:一種是通過加入交聯(lián)劑進行交聯(lián)，一種是不加交聯(lián)劑，而只是自行交聯(lián)。前者是由羧酸鈉電解質(zhì)的離子電荷的相互排斥引起分子的伸展，與由于化學交聯(lián)而引起的阻止擴張相互作用產(chǎn)生的結(jié)果，而后者是由自行交聯(lián)引起的阻止擴張。目前自行交聯(lián)的機理尚未明確，可以認為是由于未完成中和的羧酸單元互相以氫鍵排列在一起，限制了羧酸鈉的擴張作用，起到了相互交聯(lián)的效果。總之，聚丙烯酸鈉吸水樹脂的吸水能力是由于高分子電解質(zhì)的離子排斥，或高親水基團與水分子形成氫鍵吸引所產(chǎn)生的分子擴張膨脹，與起交聯(lián)作用的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)引起阻礙分子的擴張相互作用所產(chǎn)生的結(jié)果。1.4.2聚丙烯酸鈉吸水樹脂的吸水機理從化學組成和分子結(jié)構(gòu)分析可知，聚丙烯酸鈉吸水樹脂是分子中含有親水性基團和疏水性基團的交聯(lián)型高分子，它的吸水作用主要是依靠樹脂內(nèi)部的三維空間的作用。聚丙烯酸鈉吸水樹脂的吸水過程是一個很復雜的過程[23]。吸水前，高分子網(wǎng)絡是固態(tài)網(wǎng)束，未電離成離子對。當它遇水時，親水基和水分子的水合作用，使高分子網(wǎng)束舒展，產(chǎn)生網(wǎng)絡內(nèi)外的離子濃度差，使網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生滲透壓，水分子以滲透壓作用向網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)內(nèi)滲透。若被吸附的水中含有鹽時，離子濃度差減小，滲透壓下降，吸水能力降低。由此可見，在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中親水基離子的存在是必不可少的，它起著張網(wǎng)作用，同時導致產(chǎn)生滲透壓功能，親水離子對是樹脂吸水全過程的動力因素。分子中含有大量水合離子是提高樹脂吸水能力、加快吸水速度的另一因素，樹脂網(wǎng)格是能夠吸收大量水的結(jié)構(gòu)因素。水分子進入網(wǎng)格后，由于網(wǎng)格的彈性束縛，水分子的熱運動受到限制，不易重新從網(wǎng)中逸出。從熱力學角度來看，樹脂的自吸水使其整體的自由能降低，直至平衡為止，若水從樹脂中放出，使得自由能升高，不利于體系穩(wěn)定，這也是吸水樹脂特有的保水性。由于聚丙烯酸鈉吸水樹脂具有帶親水基團的交聯(lián)三維空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，所以它的吸水性機理同樣可以用Flory熱力學理論和溶液熱力學理論解釋。①Flory熱力學理論從熱力學角度來看，當標準化學位之差△U<0時，水滲入高分子相中，同時高分子擴散進入水中，直至此過程達到平衡。若存在某種作用使△U限制在某一適當?shù)呢撝担瑒t吸水樹脂的吸水膨脹就會受到抑制。對于依靠物理交聯(lián)的線型高分子，其結(jié)晶區(qū)就會受到這種作用。然而，大部分的吸水樹脂或者吸水劑都是進行化學交聯(lián)（主要是化學鍵交聯(lián)或者離子鍵交聯(lián)）得到的，這種抑制作用就不會發(fā)生。科學家Flory在深入研究高分子在水中的膨脹后提出了下列公式（1-1）：（1-1）式中Q—吸水倍率；—交聯(lián)密度；對水的親和力；—固定在樹脂上的電荷密度；S—外部溶液的電解質(zhì)的離子強度。公式分別包含了滲透壓、水的親和力和交聯(lián)密度三項。由公式可知，水的親和力大，可以增加吸水倍率，降低交聯(lián)密度，吸水倍率也提高。②溶液熱力學理論林潤雄等人利用溶液熱力學理論和交聯(lián)網(wǎng)絡的彈性自由能得到公式（1-2）：QUOTE（1-2）式中：QUOTEρ—高聚物的密度V1—溶劑的摩爾體積；QUOTEMc—交聯(lián)高聚物交聯(lián)網(wǎng)絡的大?。籜1—交聯(lián)高聚物與溶劑的相互作用參數(shù)。以上兩個公式盡管形式不同，但都揭示了一個本質(zhì)，即高吸水樹脂的吸水能力與親水基團和交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有關(guān)。1.5聚丙烯酸鈉吸水樹脂的研究熱點、存在問題和前景近幾年來，國內(nèi)國外對聚丙烯酸鈉吸水樹脂的研究日新月異，種類繁多，研究的重點主要體現(xiàn)在提高吸水凝膠的強度，吸水速度，耐鹽性等綜合性能和各種改性的研發(fā)[14-19]。首先，這些都是實驗室研究，而工業(yè)化生產(chǎn)滯后、傳熱傳質(zhì)和工業(yè)工藝問題尚未完全解決，還無法完全應用于生活的各個領(lǐng)域；其次，機理研究緩慢，大多從彈性凝膠基本理論和Flory的膨脹公式展開研究，無統(tǒng)一的令人信服的完整理論，也無統(tǒng)一的標準測試性能的方法。聚丙烯酸鈉吸水樹脂雖然研究史早，發(fā)展相對其它類型吸水樹脂成熟，但仍存在許多缺陷，如可降解性差，對環(huán)境影響大，工業(yè)化成本高，耐鹽性低等[12]。1.6瓜爾膠接枝聚丙烯酸/有機ATP吸水樹脂的優(yōu)點瓜爾膠易降解，使得整個高分子易降解，對環(huán)境起到了很好的保護。摻入這些有機ATP對整個高分子礦物粉末不僅可以降低成本，也提高了高吸水性樹脂屬性，如（吸水性和抗鹽性）。紫外光（UV）固化，不僅能使聚合物的單體迅速聚合凝固，并在低溫下可以聚合。與耗時的熱引發(fā)聚合相比，UV固化反應速率快，省時省力。此外，將反應在室溫下就可以反應，顯著降低能源成本。此外，UV固化是一種無溶劑的的過程。大量的有毒物質(zhì)是可以避免。這給環(huán)保和材料成本方面帶來了很大的優(yōu)勢。2實驗部分2.1實驗藥品及儀器實驗所需儀器及藥品分別如表2-1、2-2所示表2-1實驗所需藥品藥品規(guī)格生產(chǎn)廠家丙烯酸氫氧化鈉瓜爾膠（GG）有機凹凸棒（OATP）聚乙烯醇-124聚乙烯醇-1788乙二醇二甲基丙烯酸酯丁二醇二甲基丙烯酸酯2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮BDK(2-羥基-4-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮)氯化鈉分析純分析純分析純工業(yè)純分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純天津市凱信化學工業(yè)有限公司天津市北方天醫(yī)化學試劑廠北京聯(lián)科北京聯(lián)科阿拉丁阿拉丁阿拉丁天津市恒興化學試劑制造公司J&KscientificProductofUSAProductofUSA天津市化學試劑六廠三分廠表2-2實驗所需儀器實驗儀器型號生產(chǎn)廠家電子天平電熱鼓風干燥箱電動攪拌器數(shù)控超聲清洗器循環(huán)水式多用真空泵電熱恒溫真空干燥箱調(diào)溫電熱套FA2004DGF30/7-lAJJ-1KQ3200-DFSHZ-ⅢDZF-6020上海良平儀器儀表有限公司北京科偉永興儀器有限公司江蘇正基儀器有限公司昆山市超聲儀器有限公司上海亞榮生化儀器廠上海一恒科技有限公司北京市科偉永興儀器有限公司2.2實驗原理聚丙烯酸鈉吸水樹脂主要是利用帶有親水功能基的單體丙烯酸（還要加入少量交聯(lián)劑）直接聚合成高吸水性樹脂，主要采用光引發(fā)聚合進行反應[13]。采用紫外光引發(fā)聚合法，將丙烯酸單體用氫氧化鈉中和至75%，加入一定種類的交聯(lián)劑，一定量的瓜爾膠，用一定種類引發(fā)劑引發(fā)聚合進行聚合，同時與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應，得到復合高吸水樹脂。+交聯(lián)交聯(lián)2.3實驗2.3.1GG-g-PAA/OATP吸水樹脂的制備取50ml(1.5mol/L)NaOH溶液置于三口燒瓶中，慢慢加入0.36g一定種類的交聯(lián)劑，在70℃的水浴中至完全溶解，在加入一定量的有機凹凸棒（OATP），高速攪拌1h，至分散均勻，將混合液轉(zhuǎn)移至燒杯，慢慢加入一定量的瓜爾膠（GG），攪拌至均勻，加入7ml丙烯酸攪(AA)拌至反應完全，再加入0.1g引發(fā)劑攪拌均勻，轉(zhuǎn)至反應器中置于紫外燈下1.5h時間（差不多半小時將產(chǎn)品翻一次），等反應結(jié)束將產(chǎn)品泡入水中除去雜質(zhì)，用蒸餾水洗滌，然后放置80℃鼓風干燥箱干燥24h。產(chǎn)品記為GG-g-PAA/OATP。2.3.2GG-g-PAA/OATP吸水樹脂的性能測試吸水（鹽）能力可用吸收水（鹽）的倍率（簡稱吸水（鹽）率）來度量。吸水率是指單位質(zhì)量的干燥樹脂所吸收的水的量，公式2-1為：（2-1）式中Q為吸水率，g/g；m2為吸收水后樹脂的質(zhì)量，g；m1為吸收水的干燥樹脂的質(zhì)量，g。在本實驗中，分別測定聚丙烯酸鈉吸水樹脂吸收蒸餾水的倍率和吸收自來水的倍率。3結(jié)果與討論3.1交聯(lián)劑種類對吸水性能的影響交聯(lián)劑種類對吸水（鹽）性能的影響如圖3-1所示由圖可知，以丁二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，吸水（鹽）倍率最大。交聯(lián)劑種類對吸水性能的影響主要是鏈長和官能團空間位阻，分析如下：①交聯(lián)劑鏈長的影響，交聯(lián)劑鏈的長短對吸水性影響較大，長鏈分子形成較大的吸水網(wǎng)絡空間,吸水時能充分溶脹。短鏈分子形成的網(wǎng)絡,由于主鏈分子間網(wǎng)絡過緊,對吸水時的體積溶脹有限制作用。在聚乙烯醇-124和聚乙烯醇-1788中,由于聚乙烯醇-124的聚合度是2400，聚乙烯醇-1788的聚合度是1700，因此聚乙烯醇-124分子鏈較長,可形成較大的交聯(lián)網(wǎng)絡空間,從而顯示出它的吸水性能好。丁二醇丙烯酸甲酯和乙二醇丙烯酸甲酯的鏈長對吸水性能的影響原因同上。聚乙烯醇124的結(jié)構(gòu)：聚乙烯醇1788的結(jié)構(gòu)：丁二醇丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)：乙二醇丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)：交聯(lián)劑分子官能團和官能團空間位阻的影響吸水倍率主要由復合樹脂的親水基團決定，由于羧基比羥基有更好的親水性因此丁二醇丙烯酸甲酯比聚乙烯醇-124更容易吸水。吸水倍率與交聯(lián)后的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)也有一定的關(guān)系。乙二醇丙烯酸甲酯的雙鍵較近形成過密的交聯(lián)點,使形成的分子網(wǎng)絡過小。丁二醇二甲基丙烯酸酯的雙鍵較遠形成較疏的交聯(lián)點,使形成的分子網(wǎng)絡較大。由于丁二醇二甲基丙烯酸酯雙鍵的間距比乙二醇二甲基丙烯酸酯的間距大，因此丁二醇二甲基丙烯酸酯的吸水性比較大。圖3-1交聯(lián)劑種類對GG-g-PAA/OATP的吸水性能的影響(引發(fā)劑2959（0.1g），光照時間1h，GG1.152g，無機材料：ATP)3.2無機材料用量對吸水性能的影響有機凹凸棒含量對吸水率的影響如圖3-2所示。從圖可以看出，有機凹凸棒含量對吸水樹脂的的吸水倍率顯著。隨著有機凹凸棒含量的增加，高吸水樹脂在蒸餾水（鹽）的吸水倍率先增大后減小，有機凹凸棒含量（占單體）5%的吸水倍率達到最大。這是因為凹凸棒用量少時，起類似交聯(lián)劑作用，有助于交聯(lián)反應的進行，形成交聯(lián)度適中的高吸水性復合樹脂，從而提高樹脂的吸水率。當凹凸棒用量過大時，可能造成樹脂交聯(lián)度過大，同時由于凹凸棒自身的吸水率較低，因而使得高吸水復合樹脂吸水率降低。另外，隨著有機凹凸棒含量的增加，吸水樹脂中的-COO-等可電離親水性基團的百分含量降低，造成吸水樹脂三維網(wǎng)絡內(nèi)部與外部溶液的滲透壓差不斷減小，也導致吸水樹脂的吸水倍率不斷下降。圖3-2OATP用量對GG-g-PAA/OATP的吸水性能的影響（GG：1.152g，PVA-124：0.36g，引發(fā)劑2959:0.1g，光照時間：1h）3.3GG含量對吸水性的影響GG用量對GG-g-PAA/OATP的吸水性能的影響如圖3-3所示，從圖可以看出，隨著GG含量的增加，高吸水樹脂在蒸餾水（鹽）的吸水倍率先增大后減小，GG含量（占單體）3%的吸水倍率達到最大。這是因為GG可以提高溶液的粘度，粘度增大有助于交聯(lián)反應的進行，形成交聯(lián)度適中的高吸水性復合樹脂，從而提高樹脂的吸水率。當GG用量過大時，可能造成樹脂交聯(lián)度過大。另外，隨著GG含量的增加，在紫外光下反應，光的透過率不強，引發(fā)不完全，也導致吸水樹脂的吸水倍率不斷下降。另外在引發(fā)聚合反應時，引發(fā)劑分子及其分解出的初級自由基始終處于高黏度溶液的包圍之中，一部分初級自由基無法與單體分子接觸而更容易發(fā)生向引發(fā)劑或溶劑的轉(zhuǎn)移反應，從而使引發(fā)劑效率降低。圖3-3GG用量對GG-g-PAA/OATP的吸水性能的影響（聚乙烯醇-124:0.36g，OATP:0.36g，引發(fā)劑2959:0.1g，光照1h）3.4光引發(fā)劑對吸水樹脂的影響2959的結(jié)構(gòu)：1173的結(jié)構(gòu)：BDK的結(jié)構(gòu)：引發(fā)劑種類對GG-g-PAA/OATP的吸水性能的影響如圖3-4所示，從圖可以看出，2959的吸水（鹽）最大，因為2959有兩個-OH，可以提高在水中的溶解度，它與1173相比具有容易接枝到聚丙烯酸上，油溶性1173，BDK都是油溶性引發(fā)劑，這次制備GG-g-PAA/OATP復合吸水材料所用溶劑是水，由相似相容原理可知，引發(fā)劑不溶于溶劑，不能使引發(fā)效率達到最大，吸水（鹽）率不高。并且油溶性1173與BDK相比有一個-OH，因此1173比BDK的吸水（鹽）性較好。圖3-4引發(fā)劑種類對GG-g-PAA/OATP吸水（鹽）倍率的影響（BDDMA:036g，OATP:0.36g，引發(fā)劑:0.1g，光照1h）3.5不同含量GG的高吸水樹脂的溶脹速率不同含量GG對GG-g-PAA/OATP樹脂的溶脹速率如圖3-5所示，GG1%和GG3%的樹脂在60min后溶脹達到平衡，隨著GG含量的增加溶脹速率和吸水倍率都下降，這是因為瓜爾膠對交聯(lián)度有很大的影響，交聯(lián)度越大，吸水性不好并且容易溶脹平衡。圖3-5不同含量GG的GG-g-PAA/OATP樹脂的溶脹速率3.6高吸水樹脂對鹽的敏感性圖3-6高吸水樹脂對鹽的敏感性高吸水樹脂對鹽的敏感性如圖3-6所示，在吸水后將樹脂轉(zhuǎn)至9%的NaCl溶液中，由于滲透壓慢慢失水，到達吸漲平衡，在放入水中由于樹脂中有殘留的Na+，使得滲透壓比純凈的樹脂大，因此水水倍率上升，再放入NaCl溶液，可能由于樹脂中Na+，使得樹脂的某些結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因此吸鹽吸水倍率下降。3.7高吸水樹脂的紅外光譜圖圖3-7圖3-7GG-g-PAA/OATP樹脂的紅外光譜圖圖3-7為GG-g-PAA/OATP樹脂的紅外光譜圖,由圖可見,在3473.22處的吸收峰可歸屬為-OH伸縮振動,在2929.3cm-1處的吸收峰可歸屬為-CH3和-CH2-中的-CH伸縮振動峰,由于受經(jīng)插層剝離后缺電子Si4+的強極性誘導作用,使本應出現(xiàn)在2926cm-1處的吸收峰向高波數(shù)移動,且隨誘導力的增大,其移動值增加;在1722.149cm-1左右處的吸收峰可歸屬為C=O羰基吸收峰,同樣,由于C=O受誘導力影響的不同,波數(shù)略有不同,但由于C=O較恒定,所以誘導力對吸收峰波數(shù)影響不大,在1571.73cm-1左右處的吸收峰可歸屬為苯環(huán)吸收峰,同樣,由于苯環(huán)受誘導力影響的不同,波數(shù)略有不同,1047.175cm-1左右處的吸收峰分別為OATP的Si-O和裸露Si4+與O配位生成的Si←O配位鍵的伸縮振動峰,表明反應后,裸露Si4+與插層于其間的丙烯酸鈉發(fā)生反應,生成了新的交聯(lián)鍵.在782.97cm-1處左右的吸收峰可分別歸屬為—(CH2)n—（n=4）的-CH面內(nèi)搖擺振動峰，這正是丁二醇丙烯酸甲酯的中的—CH峰。綜上所述,復合材料在各功能基對應的波數(shù)處吸收波數(shù)均略有增加,說明產(chǎn)物與OATP中的Si4+有一定的相互作用。由此可見丁二醇丙烯酸甲酯，OATP,聚丙烯酸鈉三者共同組成高吸水樹脂。結(jié)論（1）實驗結(jié)果表明，在本實驗室條件下合成GG-g-PAA/OATP吸水樹脂的最佳合成工藝條件為，交聯(lián)劑用丁二醇二甲基丙烯酸甲酯，瓜爾膠的用量為單體3%，OATP占丙烯酸單體的5%，引發(fā)劑種類為2959。吸蒸餾水吸鹽水吸純凈水1198.22711200實驗合成的GG-g-PAA/OATP吸水樹脂測得它吸蒸餾水的能力為1198.2g,吸自來水的能力為271g,吸純凈水1200g。表3-1最優(yōu)樣的性能測試參考文獻[1]李建穎.高吸水與高吸油性樹脂[M].北京:化學工業(yè)出版社.2005,(5):3～16.[2]董炎明,熊曉鵬,鄭薇,等.高分子研究方法[M].北京：中國石化出版社,2011，(4)：4～30.[3]吳季懷,杜建明,魏月琳,等.高吸水保水材料[M].北京：化學工業(yè)出版社,2004,(10)：1～12.[4]陶子斌.丙烯酸生產(chǎn)與應用技術(shù)[M].北京:化學工業(yè)出版社.2007,(2)：216～252.[5]貢長生,張克立.新型功能材料[M].北京:化學工業(yè)出版社.2001,(1)：638～641.[6]邢傳波,趙士貴.丙烯酸型高吸水性樹脂的制備及改性研究[d].山東大學碩士學位論文.2008：7～9.[7]梁興堂,黃祖強,李超柱.高吸水性樹脂理論研究[J].化工新型材料,2011,39（5）:11-14.[8]柯?lián)P船.聚合物納米復合材料[M].北京：科學出版社,2009.[9]陶子斌.丙烯酸生產(chǎn)與應用技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社,2006.[10]阿爾庫克,蘭譜,馬克.當代聚合物化學[M].北京：化工工業(yè)出版社，2005.[11]何佳杰等.脫蒙土改性丙烯酸乳液的制備及性能表征[J].涂料工業(yè),2012，42(8)：14–17.[12]劉平生,李利,周寧琳等.蒙脫土/聚丙烯酸高吸水性樹脂的合成[J].2006,23（3）:44-48.[13]吳秋菊,薛志堅,漆宗能等.具有伸展鏈構(gòu)象聚苯胺/脫蒙土混雜納米[J].高分子學報，1999,5:551-557.[14]朱華,姚曉,馬雪.AM/AMPS/高嶺土耐鹽性[J].2007,35（7）：70-71.[15]張定軍,趙強,陳振斌等.聚丙烯酸／納米蒙脫土／瓜爾豆膠復合材料的制備[J].蘭州理工大學學報,2010,36（4）:21-24.[16]林潤雄,王基偉.高吸水性樹脂的合成和應用.高分子通報[J].2000,(2):85～93.[17]邱海霞,于九皋,林通.高吸水性樹脂.化學通報[J].2003,(9):598～604.[18]張玉紅,韓顏藍,何培新.聚丙烯酸型吸水樹脂的合成及性能研究.湖北大學學報[J].2006,(9):285～288.[19]趙偉,崔亦華,郭建維.可生物降解吸水樹脂的制備及其性能研究.化工新型材料[J].2007,(7):71～72.[20]潘祖仁.高分子化學[M].北京：化學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附錄二英文翻譯光引發(fā)聚合聚（丙烯酸丙烯酰胺）/高嶺石高吸水性樹脂的制備王濤1，王小青2，袁怡1，何文瓊11成都理工大學材料與化學化工學院，成都，中國，6100592成都理工大學圖書館，成都，610059摘要一種新型聚（丙烯酸丙烯酰胺）/高嶺石高吸水性樹脂具有吸水性和鹽溶液吸水倍率433和108克/克，在丙烯酸類合成酸與丙烯酰胺，高嶺石粉末存在下，在室溫下紫外線照射30分鐘的紫外線照射。結(jié)果表明混合光引發(fā)劑（米蚩酮，二苯甲酮）協(xié)同效應下，將小于10％（重量）高嶺石加入反應使吸水率略有改善和鹽溶液的吸收能力明顯升高，用熱重分析和差示掃描量熱分析。傅里葉變換紅外光譜驗證高嶺土復合高吸水性樹脂的結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：粘土復合材料;交聯(lián);差示掃描;量熱法（DSC）;照射緒論高吸水性樹脂是松散的交聯(lián)網(wǎng)絡親水性聚合物，在很短的時間對水具有高容量和高保水性。因此，高吸收性聚合物比傳統(tǒng)的吸水材料具有很大的優(yōu)勢，如棉，紙漿，和海綿，并且它們被廣泛使用在許多專門的應用領(lǐng)域，例如作為衛(wèi)生用品，園藝，農(nóng)業(yè)，密封性好，藥物輸送系統(tǒng)，煤脫水。近日，無機材料礦物粉末礦物對復合高吸水性樹脂的改性備受關(guān)注，如高嶺石，蒙脫石,云母，膨潤土，這主要是因為摻入這些礦物粉末不僅可以降低成本，也提高了高吸水性樹脂屬性（例如，溶脹能力，凝膠強度，機械和熱穩(wěn)定性）。紫外線（UV）固化，不僅能使聚合物的單體迅速聚合凝固，并在低溫下可以聚合。與耗時的熱引發(fā)聚合相比，UV固化反應速率快，省時省力。此外，將反應在室溫下就可以反應，顯著降低能源成本。此外，UV固化是一種無溶劑的的過程。大量的有毒物質(zhì)是可以避免。這在溶劑型干燥聚合物溶液固化涂料環(huán)保和材料成本方面帶來了很大的優(yōu)勢。所謂的瓷土，高嶺土，是自然層狀硅酸鹽，主要由高嶺石組成，其結(jié)構(gòu)單元由一個Si-O四面體層和一個Al-O八面體層。晶間高嶺石層有弱相互作用力，如氫鍵或范德華力，高嶺石堆疊和層狀硅酸鹽的結(jié)構(gòu)容易滲透水或其他極性分子進入層間空隙。另一方面，超細高嶺土粉末具有許多羥基和活性點，如永久充電，多變的電荷，可交換的陽離子，能與高吸水樹脂并形成網(wǎng)絡。然而，據(jù)我們所知，大多數(shù)的報道粘土復合高吸水性樹脂涉及熱引發(fā)聚合。在這篇文章中，高嶺石復合高吸水性樹脂在紫外線下引起的聚合反應。聚合聚（丙烯酸丙烯酰胺）/高嶺石高吸水性樹脂以（丙烯酸，丙烯酰胺）為單體，高嶺石，米蚩酮（MK）和二苯甲酮（BP）為光引發(fā)劑和N，N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）為交聯(lián)劑，光引發(fā)聚合制備。最后測得吸水性和鹽溶液的吸收能力433和108克/克，分別對吸水（鹽）影響因素進行討論。一、實驗（一）物料丙烯酸（AA分析純）真空蒸餾純化，丙烯酰胺，從苯中重結(jié)晶純化。MBA（化學級）不用提純，MK和BP（化學級）無需進一步處理和高嶺石（粒徑50目）不經(jīng)進一步純化使用。（二）高嶺石-聚（丙烯酸的制備丙烯酰胺）高吸水性樹脂光聚合制備部分中和的AA溶液??將一定量的30%的氫氧化鈉溶液，在冰浴下逐滴加入，在上述溶液中依次加入0.02wt％的MBA，和10wt％的高嶺石中加入到該溶液中。將所得到的懸浮液混合，用磁力攪拌器攪拌1小時。最后，混合光引發(fā)劑MK和BP（2％（重量）相對于所述總單體重量）加入到所得到的懸浮液。通過高壓水銀燈（500瓦）照射上述懸浮液，在室溫下。在約30分鐘后的照射下，得到高嶺土復合高吸水性樹脂，用乙醇洗滌，干的烘箱中幾個小時，最后被研磨成細粉使用。（三）吸水性的測定的方法取約20-30毫克的高吸水性樹脂干分散在100毫升去離子水60分鐘以達到溶脹平衡。然后，通過200目篩網(wǎng)排出多余的水。該重量的高吸收性的吸收水后，瀝水1小時后，稱量吸水后的樹脂計算吸水率公式如下：m1和m2分別是干燥和腫脹高吸水性樹脂的重量。（四）保水性的測定測定保水性：稱量水溶脹的凝膠的質(zhì)量Z1后在4000轉(zhuǎn)離心為120分鐘或在60℃在空氣烘箱中4小時。稱量失水的樹脂質(zhì)量Z2，計算如下：（五）高吸水性樹脂的表征傅里葉變換紅外（FTIR）光譜珀金埃爾默1750分光光度計上進行（馬薩諸塞州波士頓），配備愛普生奮進II數(shù)據(jù)站。此樣品的制備KBr壓片或液體膜之間KBr壓片。差示掃描量熱法（DSC）在DSC-7測定樹脂（康涅狄格Norwalk）。溫度程序為10.0K/min的從0到600度，并將此樣品放入約5-15毫克N2的氣氛。熱重分析（TGA）杜邦2100儀器上測定的樹脂（特拉華州威爾明頓）。程序升溫是10.0K/分鐘從20到600度，并將此樣品放入約48-60毫克N2的氣氛。二、結(jié)果與討論（一）光聚合引發(fā)劑的類型對腫脹平衡的影響圖1所示在10％的高嶺土條件下，利用不同比例的光聚合引發(fā)劑MK和BP合成吸水最優(yōu)的復合高吸水性樹脂。該吸水倍率隨著光照時間，當光照時間達30分鐘左右增加照射時間，吸水性保持水平。這些結(jié)果表明，在10％的高嶺土粉末的最佳照射時間為30min，高嶺石高吸水性樹脂的吸水性320-433克/克。光照反應時間吸水倍率光照反應時間吸水倍率圖1.引發(fā)劑不同比例對溶脹的影響首先，混合光引發(fā)劑MK和BP比一個純MK系統(tǒng)顯示較高的吸水性，吸水性表明MK和BP的光聚合引發(fā)劑的協(xié)同效應。胺是參與氧化還原起始鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合反應的。叔胺不僅有良好的光引發(fā)增效劑，也是用作消除氧氣最好的材料，以消除氧的抑制作用。MK-BP復雜的光引發(fā)劑的協(xié)同效應可以被解釋為氫轉(zhuǎn)移通過迅速形成激發(fā)態(tài)的復雜（激基復合物）胺的MK和三重態(tài)之間酮，導致形成非?；钚园被榛杂苫芰M一步光引發(fā)的聚合方法，如圖2所示。之間形成復雜的結(jié)構(gòu)三重態(tài)的酮和胺的MK可以歸因電荷轉(zhuǎn)移穩(wěn)定，這是由于相對較低的電離電勢。圖2.在聚合過程中MK和BP之間可能的相互作用（二）光引發(fā)劑的含量對腫脹平衡影響圖3所示光聚合引發(fā)劑含量對高吸水復合材料能力腫脹平衡的影響。光引發(fā)劑含量在0.5?1.5％之間逐漸增大而吸水速率先增大后減小。剛開始由于引發(fā)劑較少，引發(fā)自由基較少，慢慢形成鏈較長的高吸水復合材料，隨著引發(fā)劑增多，自由基較多容易暴聚，形成短鏈高吸水復合材料。因此，隨著引發(fā)劑含量增加吸水性降低。此外，使用高濃度的光引發(fā)劑導致底層的不會反應完全。大部分的入射輻射是吸收在表面區(qū)和不充分的光達到更深的躺在的薄膜層。因此，吸水性降低。然而，當光引發(fā)劑的濃度低于最佳值的1.5％（重量），溶脹能力的高吸水性復合材料也減少了。這可能由于產(chǎn)生的自由基的數(shù)量減少，由光引發(fā)劑，和少量的自由基不能保證快速交聯(lián)反應光聚合。因此，網(wǎng)絡不能在光聚合過程中有效地形成，吸水性降低。吸水倍率引發(fā)劑含量/%吸水倍率引發(fā)劑含量/%圖3.引發(fā)劑含量對溶脹大的影響高嶺石含量對吸水性的影響高嶺土含量對吸水性的影響如圖4所示：吸水倍率吸水倍率高嶺石含量/%高嶺石含量/%圖4.高嶺石含量對高吸水性復合材料的影響[N（MK）/N（BP）：1/1]高嶺石粉末作為網(wǎng)絡結(jié)點對形成復合高吸水性樹脂起著重要的的作用。當高嶺土的濃度是合適的（<10％）的交聯(lián)密度和網(wǎng)絡空間，保持復合材料不變（或者只是改變一點點），隨著高嶺石的濃度增加吸水性略有增加。然而，當高嶺土有較大的濃度，高嶺石（>15％），交聯(lián)度過大吸水空隙減小，這導致更難以吸收水，減少了吸水性。此外，與高嶺石的濃度增加，入射光的反射和散射的程度要高得多，因為高嶺石顆粒懸浮于反應體系中，因此，聚合速率可能會降低的大量的UV光的衰減。因此，高嶺石的濃度越大，光聚合速率越慢，降低吸水性。（四）高嶺石含量對吸鹽性的影響由于外部鹽溶液的巨大影響，高嶺土高吸水性膨脹行為復合材料和其應用領(lǐng)域的擴展，特別是石油和天然氣開采和園藝，鹽溶液的NaCl（水溶液），氯化鈣的影響（水溶液），氯化鐵（水溶液）的吸水性用不同濃度的復合高吸水性樹脂高嶺石，如圖5所示。該外部溶液的離子強度的影響以下腫脹已經(jīng)確定赫爾曼關(guān)系建立：（2）其中Q為吸水性，i是在平衡綁定到該凝膠的電荷濃度，I是外部溶液的離子強度，以及A和B的是實證的參數(shù)。根據(jù)方程（2），可以看出外部溶液的離子強度對超吸水性的影響。這減少吸水性離子強度的增加可以歸因于降低的滲透壓之間的壓力差高吸水性復合材料和外部鹽的解決方案。如圖5所示，對于一個給定的濃度的鹽溶液，在NaCl溶液中的水吸收性遠遠高于在氯化鈣和氯化鐵溶液。這顯著的減少在水中可能是在多價陽離子溶液中的吸濕性由于這一事實，即羧酸鹽配位能力組可誘導形成的分子內(nèi)和分子配合物二價和三價陽離子（例如，Ca2+和“比較Fe3+），從而導致在網(wǎng)絡的交聯(lián)密度的增加[20,21]。此外，羧酸鹽的絡合能力這三種陽離子組中的順序是Na+<Ca2+<Fe3+。因此，水的吸收能力這三個高吸水性樹脂的減少的順序的NaCl（水溶液）>氯化鈣（水溶液）>三氯化鐵（水溶液）。首先，高嶺土復合高吸水性樹脂用少于10％高嶺土顯示增強的鹽溶液吸收性。這表明，摻入的合適量的高嶺石，可增大對鹽溶液的吸收能力，這是用于石油天然氣開采，高價離子實際存在。（下列a，b，c分別表示Na+,Ca2+，F(xiàn)e3+的吸水和保濕性能曲線）高嶺石含量吸鹽倍率高嶺石含量吸鹽倍率圖5.不同無機鹽離子對吸水的影響（(a)0.9%NaCl,(b)0.9%CaCl2,and(c)0.9%FeCl）（五）保水試驗保水性吸水腫脹是通過離心機在轉(zhuǎn)速4000r/min分離并測定120分鐘。圖6所示的腫加強了高吸水性復合材料樣品保水性，從88?96％，在增加高嶺石，從0到10％的濃度。這表明10％（重量）高嶺土復合高吸水性樹脂具有更好的保水性，當與應用外力作用時，離心力等。這些結(jié)果復合高吸水性樹脂具有優(yōu)異的全面的吸收特性，并被證明可能適用于石油和天然氣的開采。反應時間/min反應時間/min圖6.不同含量高嶺土對保水性的影響（a：0%，b：5%，c：10%）一些高吸水性樹脂最重要的應用是在農(nóng)業(yè)和園藝領(lǐng)域，特別是有效地利用在干燥的沙漠地區(qū)（即水，改造干沙漠地區(qū)成綠色，肥沃的土地）。在一個60℃熱空氣烘箱中確定高吸水性樹脂吸水容量。結(jié)果是圖7中給出。高吸水性樹脂不與10％的高嶺石，延長加熱時間表明保水性趨勢下降約68甚至77％以上的蒸餾水，分別維持60℃，40小時后的水保持力試驗。然而，高嶺土復合高吸水性樹脂具有在較高的溫度下比單純的高吸水性樹脂更好的保水能力。這可以歸因高嶺石粉末作為物理交聯(lián)，從而增加了網(wǎng)絡的剛性，使得網(wǎng)絡難伸在較高的溫度下，并因此減少脫水率。保水性加熱時間保水性加熱時間圖7.不同含量高嶺土對保水性的影響（a：0%，b：5%，c：10%）（六）高吸水性復合材料的熱穩(wěn)定性利用編程的TGA技術(shù)對高嶺土復合水保水性，和超吸水性進行評價，加熱過程設置溫度上升趨勢是10℃/min。其結(jié)果如圖8所示。從差動的TGA曲線，溫度最高質(zhì)量損失率（最高溫度）和脫水的起始溫度（Tonset）認為是參數(shù)估計熱的保水性。增強高吸水性樹脂的熱保水性的水，可以實現(xiàn)通過添加一些高嶺石的吸水性。如圖所示的8，10％（重量）的高嶺土復合高吸收性從78.5上升至85.48C，和Tmax從117.8上升至121.98C，相對于那些無高嶺石的純高吸水性樹脂。結(jié)果表明，引進的高嶺石成的聚合物網(wǎng)絡的查詢結(jié)果在增加的熱穩(wěn)定性。這種現(xiàn)象可能是由于事實上，高嶺石顆粒增加了網(wǎng)絡的剛性和約束的移動吸收嵌入在網(wǎng)絡中的水，此時，它需要大量的更多的能量，以在更高的溫度下脫水。此外，在網(wǎng)絡中的高嶺石顆?？梢猿洚斏嵴系K，因此提高整體散熱復合材料的穩(wěn)定性。圖9顯示了10％高嶺石復合高吸水性樹脂的DSC譜和純吸水