CN102225981B - 多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法，氮气保护下，将中和率为60～90摩尔％的含量30wt％～45wt％丙烯酸单体水溶液与交联剂、致孔剂和聚合引发剂一同聚合。将聚合反应制得的水凝胶制成2-10mm的小颗粒，添加表面交联剂和无机填料进行表面处理后制得具有多孔的颗粒。本发明制备方法可以实现生产连续化，提高了产能和减少了人工、可以解决吸液慢的问题、干燥时间大大减少、产品性能大大提升，产品合格率高、反应温和且三废少。

Description

多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚合物的制备方法，涉及一种多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法。

背景技术

高吸水性树脂具有很好的吸液能力，可吸收百倍于自身重量的水，且吸水后不保水效果好，加压下水也不会渗漏很多。广泛运用农用土壤保水剂、卫生用品、电缆阻水和消防灭火剂。随着人民生活水平的提高，对高吸水性树脂的需求日益增长。目前国内生产的高吸水性树脂，吸液速度慢，而多孔型高吸水性树脂能提高吸液速度，性能接近反相悬浮法生产的高吸水性树脂，而且保水比高，但是目前没有集两种树脂有点于一体的材料。

发明内容

本发明为了解决现有树脂存在的问题，提供了一种多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法。

本发明采用如下的技术方案实现：

(1)氮气保护下，将中和率为60～90摩尔％的含量30wt％～45wt％丙烯酸单体水溶液与交联剂、致孔剂和聚合引发剂一同聚合；

(2)将聚合反应制得的水凝胶制成2-10mm的小颗粒；

(3)制得的小颗粒依次经110～200℃热风干燥、粉碎和筛分得粒径在0.015mm～0.08mm细粉；

(4)向细粉中添加水、表面交联剂和无机填料于90～200℃处理5～100分钟包裹处理。

所述的制备方法，致孔剂是惰性气体(如：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)、化学发泡剂(如：碳酸氢钠、碳酸铵、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈和N，N-二亚硝基对苯二甲酰胺等)、低沸点有机溶剂(如：脂肪族烃类、含氯脂肪族烃类、含氟脂肪族烃类、脂环烃类、芳香烃类、醇类、醚类、酮类和醛类等)和表面活性剂(如：十二烷基硫酸钠、OP-10和NP-10)之一种或几种。

所述的制备方法，其聚合引发剂为热分解引发剂或氧化还原型引发剂。热分解引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵。氧化还原型引发剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和抗坏血酸之一种与上述热分解引发剂按重量比1∶1混合。

所述的制备方法，其聚合反应的温度为10～70℃。其聚合反应时间为0.5～2个小时。

交联剂是N，N’-次甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和三羟基丙烯酸酯之一种或几种，用量在0.5wt％～5wt％。

所述的制备方法，致孔剂是沸点60-120℃的低沸点有机溶剂。

所述的制备方法，其表面交联剂为多元醇如：乙二醇、丙三醇、1，4-丁二醇和二乙二醇之一种或几种，添加量0.1wt％～3wt％。添加的表面交联剂中使用的有机溶剂为甲醇、乙醇和丙醇之一种或几种。

所述的制备方法，填料是硫酸铝、碳酸钙、氧化钙、二氧化硅、硫酸镁和高岭土之一种或几种，添加量0.5wt％～3wt％。

本发明技术方案实现的有益效果：

本发明公开了一种多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法，可以实现生产连续化，提高了产能和减少了人工、可以解决吸液慢的问题、干燥时间大大减少、产品性能大大提升，产品合格率高、反应温和且三废少。

通过本发明制得的树脂是具有多孔的颗粒，具有良好的常压及加压下的吸生理盐水率，可用于卫生制品并快速吸收水、尿或血。

具体实施方式

以下详细描述本发明的技术方案。

实施例1

a)将500g高纯丙烯酸和180g去离子水加入2L捏合机(杭州福祥泰机械制造有限公司)中，然后将32％的离子膜烧碱(嘉兴化工厂)650g，缓缓加入上述丙烯酸溶液中。

b)将10g酒精、2克十二烷基硫酸钠、2克偶氮二甲酰胺和1克N，N’-次甲基双丙烯酰胺加入到上述溶液中，然后通氮气30分钟。此时单体水溶液温度为40℃

c)加入聚合引发剂即10wt％的过硫酸铵和10wt％的亚硫酸氢钠各15g。

d)反应1小时后，取出聚合水凝胶。

e)用剪刀剪成小颗粒，然后放入绞肉机里，加入20克酒精。制成6mm左右的颗粒。

f)上述颗粒在130度烘箱里，烘2小时得到含水量5-7wt％的干燥颗粒。

g)上述颗粒用FW-100万能粉碎机，或其它高效粉碎机，粉碎后，用标准筛分筛出20-100目的树脂。

h)取上述颗粒的树脂100g，用水、乙二醇、乙醇、硫酸铝、碳酸钙，以重量比1∶1∶10∶1∶1比例加入。在200℃反应20分钟。得多孔型的高吸水性树脂产品。

其性能检测如表一。

实施例2

a)将500g高纯丙烯酸和180g去离子水加入捏合机中，然后将32％的离子膜烧碱660g，缓缓加入上述丙烯酸溶液中。

b)将5g酒精、1克十二烷基硫酸钠、1克偶氮二甲酰胺和1gN，N’-次甲基双丙烯酰胺加入到上述溶液中，然后通氮气30分钟。此时单体水溶液温度为40℃

c)加入聚合引发剂即10wt％的过硫酸铵和10wt％的亚硫酸氢钠各15g。

d)反应1小时后，取出聚合水凝胶。

e)用剪刀剪成小颗粒，然后放入绞肉机里，10g酒精。制成6mm左右的颗粒。

f)上述颗粒在130度烘箱里，烘2小时得到含水量5-7wt％的干燥颗粒。

g)上述颗粒用万能粉碎机粉碎后，用标准筛分筛出20-100目的树脂。

h)取上述颗粒的树脂100g，用水、乙二醇、乙醇、硫酸铝、碳酸钙，以1∶1∶5∶1∶1比例加入。在200℃反应20分钟。得多孔型的高吸水性树脂产品。

其性能检测如表一。

实施例3

a)将高纯丙烯酸500g和去离子水180g加入捏合机中，然后将32％的离子膜烧碱650g，用去缓缓加入上述丙烯酸溶液中。

b)将1g二甲基丙烯酸乙二醇酯加入到上述溶液中，然后通氮气30分钟。此时单体水溶液温度为70℃。

c)加入聚合引发剂即10wt％的过硫酸铵15g。

d)反应1小时后，取出聚合水凝胶。

e)用剪刀剪成小颗粒，然后放入绞肉机里。制成6mm左右的颗粒。

f)上述颗粒在130度烘箱里，烘2小时得到含水量5-7wt％的干燥颗粒。

g)上述颗粒用万能粉碎机粉碎后，用标准筛分筛出20-100目的树脂。大于20目的重新粉碎。

h)取上述颗粒的树脂100g，用水、乙二醇、乙醇、硫酸铝、碳酸钙，以重量比1∶1∶2∶1∶1比例加入。在180℃反应30分钟，得无孔的高吸水性树脂产品。

性能检测

电镜分析，实施例一孔比较多，实施例二孔比较少，实施例三基本无孔。

性能检测是按照EDANA(欧洲残疾人与非织协会)99年标准，主要检测常压吸液率、2kPa吸液率、离心保水率、残留单体和吸液速度。

表一

检测名称	实施例1	实施例2	实施例3
				2kPa吸液率(g/g)	30	28	33

常压吸液率(g/g)	65	63	60
				保水率(g/g)	40	39	38
吸液速度(秒)	32	38	40
				残留单体(ppm)	50	100	180
白度	85	84	84

Claims (3)

1.一种多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法，其特征是包括如下步骤：

(1)氮气保护下，将中和率为60～90摩尔％的含量30wt％～45wt％丙烯酸单体水溶液与交联剂、致孔剂和聚合引发剂一同于10～70℃聚合0.5～2个小时；

(2)将聚合反应制得的水凝胶制成2～10mm的小颗粒；

(3)制得的小颗粒依次经110～200℃热风干燥、粉碎和筛分得粒径在0.015mm～0.08mm细粉；

(4)向细粉中添加水、表面交联剂和无机填料于90～200℃处理5～100分钟包裹处理；

所述的致孔剂是惰性气体、化学发泡剂、低沸点有机溶剂以及表面活性剂的组合；

所述的表面交联剂为乙二醇、丙三醇、1，4-丁二醇和二乙二醇之一种或几种，添加量0.1wt％～3wt％；

所述的交联剂是N，N’-次甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和三羟基丙烯酸酯之一种或几种，用量在0.5wt％～5wt％；

所述的引发剂为热分解引发剂或氧化还原型引发剂；所述的热分解引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵之一种或几种；所述的氧化还原型引发剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和抗坏血酸之一种与所述的热分解引发剂按重量比1∶1混合。

2.根据权利要求1所述的多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法，其特征是所述的低沸点有机溶剂的沸点60-120℃。

3.根据权利要求1所述的多孔型丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法，其特征是所述的填料是硫酸铝、碳酸钙、氧化钙、二氧化硅、硫酸镁和高岭土之一种或几种，添加量0.5wt％～3wt％。