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膨润土、粉煤灰改性聚丙烯酸钠农用保水剂的研究

作　者: 何志明
导　师: 杨绍斌
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 保水剂膨润土粉煤灰淀粉聚丙烯酸钠
分类号: TQ450.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

我国是世界13个贫水国家之一,新型保水剂的研制和利用是提高我国有限水资源利用的有效手段之一。本论文为综合利用矿物资源粉煤灰和膨润土,充分发挥粉煤灰和膨润土的优势,降低保水剂生产成本,对粉煤灰和膨润土在保水剂中的应用进行了探讨。论文采用单因素试验考察了各因素对五种保水材料的吸水性和耐盐性的影响,利用正交试验对五种保水剂的制备工艺进行了优化,并对在最优条件下制备的五种保水剂的性能进行了比较分析。结果发现,最优工艺条件下淀粉接枝丙烯酸钠保水材料的吸水倍率为258,在所有保水材料中最高,但耐盐倍率为30,在所有试验产品中较差。加入膨润土或粉煤灰复合后,吸水倍率有所下降,但总体耐盐倍率却有一定程度的提高,其中膨润土复合聚丙烯酸钠复合材料的吸水倍率为164,耐盐倍率为40.5,膨润土复合淀粉接枝丙烯酸钠复合材料的吸水倍率为175,耐盐倍率为24,粉煤灰复合淀粉接枝丙烯酸钠复合材料的吸水倍率为151.2,耐盐倍率为39.6,粉煤灰-膨润土复合聚丙烯酸钠复合材料吸水性最差,吸水倍率为102,耐盐倍率为42.4。结合保水剂使用的土壤环境以及膨润土和粉煤灰特殊的物理化学性质,加入膨润土或粉煤灰复合的保水剂更具有实用价值。为进一步判定保水剂性能,对产品进行了XRD分析以及扫描电镜分析。结果发现,粉煤灰和膨润土完全分散到复合材料中,形成了具有无定形结构的复合产物,聚合物基体分布致密,将无机物很好地固定和粘接在一起,且复合材料表面不规则布满了皱褶,这对提高保水材料吸水强度和吸水后的凝胶强度有现实意义。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
引言  10-11
1 绪论  11-27
  1.1 保水剂  11-17
    1.1.1 保水剂的类型及保水机理  11
    1.1.2 保水剂在农业中的应用  11-14
    1.1.3 保水剂的研究进展  14-17
  1.2 膨润土  17-20
    1.2.1 膨润土的结构与性质  17-18
    1.2.2 膨润土在农业中的应用  18-20
  1.3 粉煤灰  20-25
    1.3.1 粉煤灰的物理性质  20-21
    1.3.2 粉煤灰的化学性质  21-23
    1.3.3 粉煤灰在农业中的应用  23-25
  1.4 本论文的选题意义和研究内容  25-27
2. 试验材料与方法  27-31
  2.1 试验材料和仪器  27-28
  2.2 试验方法  28-31
    2.2.1 五种保水剂的工艺路线  28-30
    2.2.2 分析检测方法  30-31
3. 试验结果与讨论  31-67
  3.1 玉米淀粉接枝丙烯酸钠保水材料的制备  31-39
    3.1.1 单因素试验及结果分析  31-35
    3.1.2 正交试验及结果分析  35-37
    3.1.3 XRD 分析和SEM 分析  37-39
    3.1.4 小结  39
  3.2 膨润土复合聚丙烯酸钠保水材料的制备  39-46
    3.2.1 单因素试验及结果分析  39-43
    3.2.2 正交试验及结果分析  43-44
    3.2.3 XRD 分析和SEM 分析  44-46
    3.2.4 小结  46
  3.3 膨润土复合淀粉接枝丙烯酸钠保水复合材料的研制  46-52
    3.3.1 单因素试验及结果分析  46-49
    3.3.2 正交试验及结果分析  49-51
    3.3.3 XRD 分析和SEM 分析  51-52
    3.3.4 小结  52
  3.4 粉煤灰复合淀粉接枝丙烯酸钠保水复合材料的研制  52-59
    3.4.1 单因素试验及结果分析  53-56
    3.4.2 正交试验及结果分析  56-57
    3.4.3 XRD 分析和SEM 分析  57-58
    3.4.4 小结  58-59
  3.5 粉煤灰-膨润土复合聚丙烯酸钠保水材料的研制  59-65
    3.5.1 单因素试验及结果分析  59-62
    3.5.2 正交试验及结果分析  62-63
    3.5.3 XRD 分析和SEM 分析  63-65
    3.5.4 小结  65
  3.6 五种保水材料的性能比较分析  65-67
结论  67-68
参考文献  68-82
作者简历  82-83
学位论文数据集  83-84

膨润土、粉煤灰改性聚丙烯酸钠农用保水剂的研究

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