在100L的中试设备上,用水溶液聚合法, 以丙烯酸和凹凸棒黏土为主要原料, 以亚甲基双丙烯酰胺为交联剂, V-50和过硫酸钾复配作为引发体系, 进行了聚丙烯酸凹凸棒复合保水剂的中试放大实验。考察了各种制备条件对产品性能的影响, 得到的最佳工艺条件为: 引发温度;丙烯酸的中和度为60%;w(凹凸棒)= 30%~45%;w(丙烯酸)=30%~35%;w(N, N􀀁亚甲基双丙烯酰胺)=0􀀂2%;w(复合引发剂)=0􀀂5%;m(V-50)m(过硫酸钾)=23;w (十二烷基硫酸钠)<0􀀂2%。最佳制备条件下中试产品在蒸馏水及w(NaCl)=0􀀂9%的水溶液中的吸水倍数分别为550~700和55~75。中试实验表明, 该工艺生产的产品性能稳定, 为工业化生产提供了参考。
    保水剂是一种具有超强吸水能力的功能高分子材料。它可以吸收超过自身质量数百倍甚至上千倍的水, 而且在压力下仍能保持大量的水。由于其优异的吸水保水性能, 保水剂已广泛应用于农林、医药、建筑以及个人卫生用品等方面。自20世纪60年代美国北方农业部第一次合成出农用保水剂以来, 在农林业方面的应用一直是保水剂一个非常重要的应用研究领域。在全球气候日趋变暖,尤其是我国北方干旱缺水而造成的区域植被破坏、沙漠化日益严重的今天, 不断研制新型高吸水保水、耐盐碱、低成本的保水剂, 充分发挥保水剂在节水保湿、植被恢复等方面的应用, 显得尤为重要和迫切。目前全球超过百万吨商品化的保水剂中, 聚丙烯酸类保水剂占据了主要的产品份额。但由于聚丙烯酸类保水剂是一种阴离子型聚电解质, 因而存在耐盐性能差的缺点, 影响了其实际使用。近年来, 丙烯酸单体价格居高不下, 增加了生产成本, 也是阻碍聚丙烯酸类保水剂在干旱地区大面积应用的一个关键性问题。为改善聚丙烯酸类保水剂的耐盐性能并降低其成本, 向聚合物体系中引入无机黏土制备复合保水剂, 则成为一种理想的方法。目前含高岭土、蒙脱土和云母等的复合高吸水性树脂已有报道, 但尚未进行工业化生产。李安等系统研究了凹凸棒黏土为无机原料的复合吸水树脂, 发现在聚合物体系引入凹凸棒黏土不但可以大大降低树脂的成本, 而且其产物的吸水、耐盐性能也得到了提高。为此, 在小试工作的基础之上, 作者设计了100L的中试设备, 进行了聚丙烯酸/凹凸棒黏土复合保水剂中试, 通过对合成工艺的系统研究, 旨在为其工业化生产提供依据。