CN101423588A - 一种生产高吸水树脂的工业合成方法 - Google Patents
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Abstract
一种生产高吸水树脂的工业合成方法，用碱液中和丙烯酸，然后将丙烯酰胺加入上述反应液内，充分溶解，再依次加入淀粉和催化剂，反应温度控制在30－40℃，反应30－60分钟后加入发泡剂和聚合剂，然后放入聚合装置内进行聚合，聚合后半成品经冷却，切割，烘干，粉碎后即得成品。本发明具有的优点是：生产工艺简单，反应周期短，在以往常压，不通氮的基础上，不加交联剂，不加热，利用化学反应自身释放的热量，自交联生产高吸水树脂，能量消耗少，产品保质期长，可降解、无污染、投入成本低、利润值高。
Description
技术领域：
本发明涉及一种精细化工中功能高分子材料的生产工艺，特别涉及一种生产高吸水树脂的工业合成方法。
背景技术：
高吸水树脂是近30多年开发的新型功能高分子材料，具有优异的吸水和保水性能，可以吸收自身重量几百倍到几千倍的水，吸水膨胀后形成凝胶体，并且保水能力也极强，即使在很高的压力下也失水很少。可广泛应用在农、林、牧、医疗卫生、石油、建筑和食品等领域，但是目前由于其生产工艺复杂、价格高，还没能大规模推广。
传统生产高吸水树脂的工艺为：将淀粉和水混合、通氮气，加热糊化。冷却后，在氮气保护下，加入乙烯单体引发剂，交联剂，搅拌加热反应2-5小时，得到产物。《超吸水剂》)(邹新禧。北京：化学工业出版社，2002，172～206)。这种生产工艺的缺点是：淀粉糊化需要加热，浪费资源；单体浓度较低，聚合速率慢，长时间通入氮气，加入交联剂交联和持续加热使生产成本高，生产工艺复杂，反应周期长以至于能量消耗大，生产成本高。
针对上述传统工艺存在的缺陷专利89101086.6和专利02106374.5对其进行了改进，虽然在一定程度上简化了生产工艺、减少了环境污染、降低了生产成本。但是这两种生产工艺都仍需加入交联剂交联，并且都要求持续加热，致使能量消耗较大，生产成本增加。
发明内容：
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种生产高吸水树脂的工业合成方法，该方法的生产工艺简单、发应周期短、无污染，并且降低了生产成本。
本发明的技术方案是：一种生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：用碱液中和丙烯酸，然后将丙烯酰胺加入上述反应液内，充分溶解，再依次加入淀粉和催化剂，反应温度控制在30-40℃，反应30-60分钟后加入发泡剂和聚合剂，然后放入聚合装置内进行聚合，聚合后半成品经冷却，切割，烘干，粉碎后即得成品。
上述各种原料的重量配比是：丙烯酸150-220份、碱液200-320份、丙烯酰胺50-140份、淀粉50-100份、催化剂0.01-0.1份、发泡剂0.2-0.3份、聚合剂30-40份。
上述碱液采用氢氧化钠溶液。
上述淀粉可为玉米、小麦、大米、甘薯和马铃薯，也可以用玉米粉代替。
上述催化剂为过硫酸铵或过硫酸钾单体及其混合物。
上述发泡剂采用小苏打。
上述聚合剂采用氢氧化钾溶液。
本发明的工作原理是：是以淀粉为原料，首先在天然高分子骨架上用催化剂产生游离基，以丙烯酸钠，丙烯酰胺分别在游离基上接枝共聚，以水作溶剂，在以往常压，不通氮的基础上，不加交联剂，不加热，利用化学反应自身释放的热量，使共聚物产生自交联，生产出具有三维空间的立体网络结构，含有大量羧基，酰胺基亲水基团，不溶于水，但能吸收自身重量上千倍的高吸水树脂。
本发明具的优点和积极效果是：生产工艺简单，反应周期短，在以往常压，不通氮的基础上，不加交联剂，不加热，利用化学反应自身释放的热量，自交联生产高吸水树脂，能量消耗少，产品保质期长，可降解、无污染、投入成本低、利润值高。
具体实施方式：
实施例1：称取150kg丙烯酸加入反应釜，再称取200kg氢氧化钠溶液进行中和，开启搅拌，然后加入50kg丙烯酰胺使之充分溶解，反应温度控制在30-40℃再依次加入玉米50kg，过硫酸胺0.01kg，反应30分钟后加入小苏打0.2kg，氢氧化钾溶液30kg后放入聚合槽内聚合，聚合后半成品经冷却切割，烘干，粉碎即为成品。
实施例2：称取220kg丙烯酸加入反应釜，再称取320kg氢氧化钠溶液加入反应釜内进行中和，开启搅拌，然后加入140kg丙烯酰胺充分溶解，反应温度控制30-40℃再依次加入小麦100kg，过硫酸胺0.1kg，反应40分钟后加入小苏打0.3kg，氢氧化钾溶液40kg放入聚合槽内聚合，聚合后半成品经冷却切割，烘干，粉碎即为成品。
实施例3：称取150kg丙烯酸加入反应釜，再称取200kg氢氧化钠溶液进行中和，开启搅拌，然后加入50kg丙烯酰胺使之充分溶解，反应温度控制在30-40℃再依次加入大米50kg，过硫酸胺0.01kg，反应30分钟后加入小苏打0.2kg，氢氧化钾溶液30kg后放入聚合槽内聚合，聚合后半成品经冷却切割，烘干，粉碎即为成品。
实施例4：称取180kg丙烯酸加入反应釜，再称取260kg氢氧化钠溶液进行中和，开启搅拌，然后加入95kg丙烯酰胺使之充分溶解，反应温度控制在30-40℃再依次加入玉米粉75kg，过硫酸胺0.05kg，反应30分钟后加入小苏打0.25kg，氢氧化钾溶液35kg后放入聚合槽内聚合，聚合后半成品经冷却切割，烘干，粉碎即为成品。
Claims (7)
1、一种生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：用碱液中和丙烯酸，然后将丙烯酰胺加入上述反应液内，充分溶解，再依次加入淀粉和催化剂，反应温度控制在30-40℃，反应30-60分钟后加入发泡剂和聚合剂，然后放入聚合装置内进行聚合，聚合后半成品经冷却，切割，烘干，粉碎后即得成品。
2、根据权利要求1所述的一种生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述各种原料的重量配比是：丙烯酸150-220份、碱液200-320份、丙烯酰胺50-140份、淀粉50-100份、催化剂0.01-0.1份、发泡剂0.2-0.3份、聚合剂30-40份。
3、根据权利要求1或2所述的一种生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述碱液采用氢氧化钠溶液。
4、根据权利要求1或2所述的一种生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述淀粉可为玉米、小麦、大米、甘薯和马铃薯，也可以用玉米粉代替。
5、根据权利要求1或2所述的一种生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述催化剂为过硫酸铵或过硫酸钾单体及其混合物。
6、根据权利要求1或2所述的一种生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述发泡剂采用小苏打。
7、根据权利要求1或2所述的一种生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述聚合剂采用氢氧化钾溶液。
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