CN102443106A - 利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：包括以下步骤：用碱溶液中和丙烯酸，再将丙烯酰胺加入上述中和液中充分溶解，在搅拌条件下再依次加入淀粉、引发剂、活化剂，反应温度控制在30-40℃，反应30-60分钟后加入聚合剂，放入聚合装置内进行聚合，聚合后半成品经冷却、切割、干燥、粉碎后即取得成品。本发明利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂，不加热，充分利用聚合产生热能自交联，既降低了能耗，又脱除反应体系中大量的水，解决了后处理干燥的难题，生产工艺简单、无污染，投入成本低，利润高。
Description
技术领域：
本发明属于一种精细化工中功能高分子材料生产工艺，特别涉及一种利用延迟进步聚合法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，其带有许多亲水基团的低交联度或者部分结晶性的高分子聚合物，因此它具有一般高分子化合物的特性，具有优异的吸水和保水性能，其可以吸收达自身重量几百倍到几千倍的水，吸水膨胀后形成凝胶体，保水能力极强，很高压力下也失水很少。同时它具备功能高分子材料的优点，可用于农林、园艺、医药、医疗、生理卫生、石油、化工、建材、环保、食品、人工智能材料、敏感材料、生化技术、造纸、纺织、日用化妆品等各个领域。
目前，未能大规模推广其主要原因是价格太高，而造成价格高的主要问题是生产工艺问题。目前生产高吸水树脂的工艺主要有：悬浮聚合法、反相悬浮聚合法、水溶液聚合法、乳液聚合法、反相乳液聚合法。这些方法存在如下缺陷：
1、在聚合时都使用了有机溶液(如庚烷，丙酮，甲醇，乙醇)其回收不仅耗能大，还造成污染。
2、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。产品还不降解，使用过程又造成了二次污染，治理及其困难。
专利89101086.6和专利02106374.5对传统工艺进行了改进。但是以上两专利都要求持续加热，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，而提供一种利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，该方法不需要加热，充分利用聚合产生的热能自交联，既降低了能耗，又脱除反应体系中大量的水，解决了后处理干燥的难题，生产工艺简单、无污染，投入成本低，利润高。
如上构思，本发明的技术方案是：一种利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：包括以下步骤：用碱溶液中和丙烯酸，再将丙烯酰胺加入上述中和液中充分溶解，在搅拌条件下再依次加入淀粉、引发剂、活化剂，反应温度控制在30-40℃，反应30-60分钟后加入聚合剂，放入聚合装置内进行聚合，聚合后半成品经冷却、切割、干燥、粉碎后即取得成品。
上述淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉。
上述碱溶液采用氢氧化钠溶液。
上述引发剂采用过硫酸钾。
上述活化剂采用小苏打。
上述聚合剂采用氨水。
上述丙烯酸、碱溶液、丙烯酰胺、淀粉、引发剂、活化剂和聚合剂的重量配比是：丙烯酸100-220份；碱溶液200-320份；丙烯酰胺30-150份；淀粉50-100份；引发剂：0.001-0.01份；活化剂：0.2-2份；聚合剂：25-60份。：
本发明是以淀粉为原料，首先在天然高分子骨架上产生游离基，以丙烯酸(钠)、丙烯酰胺分别在游离基上接枝共聚，不用事先糊化，不通氮、不加交联剂、不加热，充分利用爆聚产生的热能自交联，既降低了能耗，又脱除反应体系中大量的水，解决了后处理干燥的难题，生产工艺简单、无污染，投入成本低，利润高。
具体实施方式：
实施例1：
称取100kg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℃，再依次加入玉米淀粉50kg，过硫酸钾0.01kg，小苏打0.2kg，反应30分钟后，再加入氨水30kg后，最后放入聚合槽内聚合，聚合后半成品经冷却切割机切割，干燥机烘干，粉碎机粉碎后即为成品。
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100kg丙烯酰胺充分溶解，反应温度控制30-40℃，再依次加入马铃薯淀粉100kg、过硫酸钾0.001kg，小苏打0.5kg，反应40分钟后，再加入氨水40kg，最后放入聚合槽内聚合后半成品经冷却切割机切割，干燥机烘干，粉碎机粉碎后即为成品。
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Claims (6)
1.一种利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：包括以下步骤：用碱溶液中和丙烯酸，再将丙烯酰胺加入上述中和液中充分溶解，在搅拌条件下再依次加入淀粉、引发剂、活化剂，反应温度控制在30-40℃，反应30-60分钟后加入聚合剂，放入聚合装置内进行聚合，聚合后半成品经冷却、切割、干燥、粉碎后即取得成品。
2.根据权利要求1所述的一种延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉。
3.根据权利要求1所述的一种延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：引发剂采用过硫酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述活化剂采用小苏打。
5.根据权利要求1所述的一种延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述聚合剂采用氨水。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：上述丙烯酸、碱溶液、丙烯酰胺、淀粉、引发剂、活化剂和聚合剂的重量配比是：丙烯酸100-220份；碱溶液200-320份；丙烯酰胺30-150份；淀粉50-100份；引发剂：0.001-0.01份；活化剂：0.2-2份；聚合剂：25-60份。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105713139A (zh) * | 2015-05-20 | 2016-06-29 | 内蒙古大学 | 以羧甲基马铃薯淀粉和丙烯酰胺为原料制备高含钾量高吸水树脂的新工艺 |
| CN105732898A (zh) * | 2015-05-20 | 2016-07-06 | 内蒙古大学 | 以羧甲基马铃薯淀粉和丙烯酰胺为原料制备高吸水树脂的新工艺 |
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2010
- 2010-10-08 CN CN 201010299528 patent/CN102443106A/zh active Pending
Cited By (3)
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| CN105713139A (zh) * | 2015-05-20 | 2016-06-29 | 内蒙古大学 | 以羧甲基马铃薯淀粉和丙烯酰胺为原料制备高含钾量高吸水树脂的新工艺 |
| CN105732898A (zh) * | 2015-05-20 | 2016-07-06 | 内蒙古大学 | 以羧甲基马铃薯淀粉和丙烯酰胺为原料制备高吸水树脂的新工艺 |
| CN105713139B (zh) * | 2015-05-20 | 2021-06-01 | 内蒙古大学 | 以羧甲基马铃薯淀粉和丙烯酰胺为原料制备高含钾量高吸水树脂的新工艺 |
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