一种膨润土复合高吸水材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种膨润土复合高吸水材料及其制备方法，涉及膨润土材料制备领域。膨润土复合高吸水材料由以下的重量份数原料制备而成：钠基膨润土颗粒70‑90份，高分子交联剂20‑30份，低聚树脂10‑15份，微晶纤维素1‑5份，钠盐修饰的硅胶1‑5份，膨胀蛭石1‑5份，硼酸铵0.1‑1份，氢氧化镁0.1‑1份，聚丙烯酰胺0.1‑1份，氧化还原引发剂0.01‑0.1份，氧化剂0.1‑1份，还原剂0.1‑1份。本发明专利技术将钠基膨润土颗粒活化为二级钠基膨润土颗粒，替换普通钠基膨润土颗粒，并且添加低聚树脂。相较于普通膨润土吸水材料，本发明专利技术具有吸水速率快，吸水量大，防渗透性能强的优点。同时制备方法简单，原料易得，对设备要求不高。

A Bentonite Composite Superabsorbent Material and Its Preparation Method

The invention discloses a bentonite composite superabsorbent material and a preparation method, which relates to the field of bentonite material preparation. Bentonite composite superabsorbent materials are prepared from the following weight fractions: sodium-based bentonite particles 70 90, polymer crosslinking agent 20 30, oligomer resin 10 15, microcrystalline cellulose 1 5, sodium-modified silica gel 1 5, expanded vermiculite 1 5, ammonium borate 0.1 1, magnesium hydroxide 0.1 1, polyacrylamide 0.01 1, redox initiator 0.01 0.1 phr, oxidant 0.1 phr, reductant 0.1 phr. The invention activates sodium bentonite particles into secondary sodium bentonite particles, replaces ordinary sodium bentonite particles, and adds oligomer resin. Compared with common bentonite absorbent material, the invention has the advantages of fast water absorption rate, large water absorption and strong anti-permeability. At the same time, the preparation method is simple, the raw materials are easy to obtain, and the equipment requirements are not high.

【技术实现步骤摘要】
一种膨润土复合高吸水材料及其制备方法
本专利技术涉及膨润土材料制备领域，尤其涉及一种膨润土复合高吸水材料及其制备方法。
技术介绍
膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石，具有很强的吸湿性(能吸附相当于自身体积8-20倍的水而膨胀至30倍)、在水介质中能分散呈胶体悬浮液，并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。目前，主要采用人工钠基工艺将钙基膨润土改性为钠基膨润土。钠基过程中，膨润土与钠化剂发生反应形成的钙盐沉淀，不溶于水，促进了反应向右进行，形成了钠基膨润土，但是，由于钙离子电势较强，膨润土有优先吸附钙离子能力，因此，上面的反应是可逆的，不可能达到100％的钠基，进而导致了钠基不均匀和钠基效果不充分的缺陷。膨润土的强吸水能力正被广泛运用在新型合成材料中。普通膨润土是经过特殊的工艺和设备使得膨润土吸水能力增强，颗粒层均匀，并且具有很好的自愈性能和抗冻融性能。该复合材料应用广泛，可用于地铁、水利工程、园林水景工程、垃圾填埋场、民用建筑等地下防水、防渗领域。
技术实现思路
本专利技术提供一种膨润土复合高吸水材料及其制备方法，将钠基膨润土颗粒活化为二级钠基膨润土颗粒，替换普通钠基膨润土颗粒，并且添加低聚树脂。相较于普通膨润土吸水材料，本专利技术具有吸水速率快，吸水量大，防渗透性能强的优点。同时制备方法简单，原料易得，对设备要求不高。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种膨润土复合高吸水材料，包括以下的重量份数的原料：钠基膨润土颗粒70-90份，高分子交联剂20-30份，低聚树脂10-15份，微晶纤维素1-5份，钠盐修饰的硅胶1-5份，膨胀蛭石1-5份，硼酸铵0.1-1份，氢氧化镁0.1-1份，聚丙烯酰胺0.1-1份，氧化还原引发剂0.01-0.1份，氧化剂0.1-1份，还原剂0.1-1份。进一步的，膨润土复合高吸水材料由以下重量份数的原料制备而成：钠基膨润土颗粒80-85份，高分子交联剂22-28份，低聚树脂12-14份，微晶纤维素2-3份，钠盐修饰的硅胶2-3份，膨胀蛭石2-3份，硼酸铵0.3-0.6份，氢氧化镁0.3-0.6份，聚丙烯酰胺0.4-0.8份，氧化还原引发剂0.03-0.05份，氧化剂0.3-0.5份，还原剂0.3-0.5份。进一步的，高分子交联剂是丙烯酰胺，N,N-亚甲基双丙烯酰胺，聚丙烯酰胺中的一种或多种混合物。进一步的，钠盐修饰的硅胶是碳酸钠修饰的硅胶、硅酸钠修饰的硅胶、草酸钠修饰的硅胶、磷酸类钠盐修饰的硅胶、聚丙烯酸钠修饰的硅胶中的一种或多种混合物。进一步的，氧化还原引发剂是过硫酸氨，过氧化苯甲酰，叔丁基过氧化氢，过氧化氢，异丙苯过氧化氢中的一种或多种混合物。进一步的，低聚树脂是环氧树酯，聚氨酯丙烯酸酯，低聚酚醛树脂中的一种或多种混合物。进一步的，氧化剂是氢氧化钠，次氯酸钠，过硼酸钠中的一种或多种混合物。进一步的，还原剂是硫代硫酸钠，亚硫酸钠，亚硫酸氢钠中的一种或多种混合物。本专利技术还提供了一种膨润土复合高吸水材料的制备方法，包括：S1、将钠基膨润土颗粒，微晶纤维素，钠盐修饰的硅胶，膨胀蛭石，硼酸铵，氢氧化镁和聚丙烯酰胺混合均匀，在15-35℃条件下进行二次钠化24h-30h，研磨成100-300目颗粒，得到二级钠基膨润土颗粒；S2、将高分子交联剂和低聚树脂在丙烯酰胺水溶液中溶解；S3、将二级钠基膨润土颗粒，氧化还原引发剂，氧化剂，还原剂加入S2得到的混合溶液中，在室温下进行聚合反应15-30分钟，得到聚合混合物；S4、将S3得到的聚合混合物在30-60℃条件下加热3-6小时至凝胶状，得到膨润土复合高吸水材料。进一步的，丙烯酰胺水溶液是由以下重量比例的材料制备而成：丙烯酰胺：水=10-60：100。本专利技术的有益效果是：（1）制备工艺简单可行；（2）生产成本降低；（3）二次钠化钠基膨润土颗粒，吸水能力增强；（4）添加低聚树脂，组分均匀，稳定性强；（5）本专利技术制备得到的膨润土复合高吸水材料吸水速率快，吸水量大，防渗透性能强。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1一种膨润土复合高吸水材料，由下列重量份数的原料制备而成：钠基膨润土颗粒70-80份，N,N-亚甲基双丙烯酰胺20-24份，聚氨酯丙烯酸酯10-12份，微晶纤维素1-2份，碳酸钠修饰的硅胶1-5份，膨胀蛭石1-5份，硼酸铵0.1-1份，氢氧化镁0.1-1份，聚丙烯酰胺0.1-0.4份，过硫酸氨0.01-0.03份，氢氧化钠0.1-0.3份，硫代硫酸钠0.1-0.3份。一种膨润土复合高吸水材料制备方法，包括：S1、将钠基膨润土颗粒，微晶纤维素，碳酸钠修饰的硅胶，膨胀蛭石，硼酸铵，氢氧化镁和聚丙烯酰胺混合均匀，在15℃条件下进行二次钠化24h，研磨成100目颗粒，得到二级钠基膨润土颗粒；S2、将N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚氨酯丙烯酸酯在丙烯酰胺水溶液中溶解；S3、将二级钠基膨润土颗粒，过硫酸氨，氢氧化钠，硫代硫酸钠加入S2得到的混合溶液中，在室温下进行聚合反应15分钟，得到聚合混合物；S4、将S3得到的聚合混合物在30℃条件下加热3小时至凝胶状，得到膨润土复合高吸水材料。其中，丙烯酰胺水溶液是由以下重量比例的材料制备而成：丙烯酰胺：水=20：100。实施例2一种膨润土复合高吸水材料，由下列重量份数的原料制备而成：钠基膨润土颗粒70-80份，N,N-亚甲基双丙烯酰胺20-24份，聚氨酯丙烯酸酯10-12份，微晶纤维素1-2份，碳酸钠修饰的硅胶1-5份，膨胀蛭石1-5份，硼酸铵0.1-1份，氢氧化镁0.1-1份，聚丙烯酰胺0.1-0.4份，过硫酸氨0.01-0.03份，氢氧化钠0.1-0.3份，硫代硫酸钠0.1-0.3份。一种膨润土复合高吸水材料制备方法，包括：S1、将钠基膨润土颗粒，微晶纤维素，碳酸钠修饰的硅胶，膨胀蛭石，硼酸铵，氢氧化镁和聚丙烯酰胺混合均匀，在25℃条件下进行二次钠化30h，研磨成200目颗粒，得到二级钠基膨润土颗粒；S2、将N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚氨酯丙烯酸酯在丙烯酰胺水溶液中溶解；S3、将二级钠基膨润土颗粒，过硫酸氨，氢氧化钠，硫代硫酸钠加入S2得到的混合溶液中，在室温下进行聚合反应20分钟，得到聚合混合物；S4、将S3得到的聚合混合物在45℃条件下加热6小时至凝胶状，得到膨润土复合高吸水材料。其中，丙烯酰胺水溶液是由以下重量比例的材料制备而成：丙烯酰胺：水=40：100。实施例3一种膨润土复合高吸水材料，由下列重量份数的原料制备而成：钠基膨润土颗粒80-85份，N,N-亚甲基双丙烯酰胺22-28份，聚氨酯丙烯酸酯12-14份，微晶纤维素2-3份，碳酸钠修饰的硅胶2-3份，膨胀蛭石2-3份，硼酸铵0.3-0.6份，氢氧化镁0.3-0.6份，聚丙烯酰胺0.4-0.8份，过硫酸氨0.01-0.03份，氢氧化钠0.3-0.5份，硫代硫酸钠0.3-0.5份。一种膨润土复合高吸水材料制备方法，包括：S1、将钠基膨润土颗粒，微晶纤维素，碳酸钠修饰的硅胶，膨胀蛭石，硼酸铵，氢氧化镁和聚丙烯酰胺混合均匀，在15℃条件下进行二次钠化24h，研磨成100目颗粒，得到二级钠基膨润土颗粒；S2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨润土复合高吸水材料，其特征在于，包括以下的重量份数的原料：钠基膨润土颗粒70‑90份，高分子交联剂20‑30份，低聚树脂10‑15份，微晶纤维素1‑5份，钠盐修饰的硅胶1‑5份，膨胀蛭石1‑5份，硼酸铵0.1‑1份，氢氧化镁0.1‑1份，聚丙烯酰胺0.1‑1份，氧化还原引发剂0.01‑0.1份，氧化剂0.1‑1份，还原剂0.1‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种膨润土复合高吸水材料，其特征在于，包括以下的重量份数的原料：钠基膨润土颗粒70-90份，高分子交联剂20-30份，低聚树脂10-15份，微晶纤维素1-5份，钠盐修饰的硅胶1-5份，膨胀蛭石1-5份，硼酸铵0.1-1份，氢氧化镁0.1-1份，聚丙烯酰胺0.1-1份，氧化还原引发剂0.01-0.1份，氧化剂0.1-1份，还原剂0.1-1份。2.根据权利要求1所述的膨润土复合高吸水材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料制备而成：钠基膨润土颗粒80-85份，高分子交联剂22-28份，低聚树脂12-14份，微晶纤维素2-3份，钠盐修饰的硅胶2-3份，膨胀蛭石2-3份，硼酸铵0.3-0.6份，氢氧化镁0.3-0.6份，聚丙烯酰胺0.4-0.8份，氧化还原引发剂0.03-0.05份，氧化剂0.3-0.5份，还原剂0.3-0.5份。3.根据权利要求1所述的膨润土复合高吸水材料，其特征在于，所述高分子交联剂是丙烯酰胺，N,N-亚甲基双丙烯酰胺，聚丙烯酰胺中的一种或多种混合物。4.根据权利要求1所述的膨润土复合高吸水材料，其特征在于，所述钠盐修饰的硅胶是碳酸钠修饰的硅胶、硅酸钠修饰的硅胶、草酸钠修饰的硅胶、磷酸类钠盐修饰的硅胶、聚丙烯酸钠修饰的硅胶中的一种或多种混合物。5.根据权利要求1所述的膨润土复合高吸水材料，其特征在于，所述氧化还原引发剂是过硫酸氨，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成品，
申请(专利权)人：句容康泰膨润土有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32