CN102702405A - 一种超低残留吸水树脂的制备方法 - Google Patents

一种超低残留吸水树脂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及功能性高分子化工助剂领域，具体涉及一种超低残留吸水树脂的制备方法，主要原料重量份组成为：丙烯酸100-300，交联剂5-10，水100-700，引发剂0.5-2；制备过程如下：（1）将丙烯酸、水和交联剂混合后通氮气除氧，然后在5-10℃加入引发剂聚合，并自然升温；（2）温度不上升视为反应结束，然后在80-90℃之间保温1-3小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；（3）树脂颗粒经氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，经干燥、破碎即得成品。本发明具有以下优势：1）制法简便，工艺简单；2）不使用偶氮类引发剂，无偶氮类物质残留；3）新型的处理方式，超低丙烯酸单体残留，安全隐患小，特别适用于卫生用品。

Description

一种超低残留吸水树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及功能性高分子化工助剂领域，具体涉及一种超低残留吸水树脂的制备方法。
背景技术
目前世界高吸水树脂生产中，聚丙烯酸系占到80%。因其具有超强的吸水和保水功能而广泛应用于纸尿布和卫生用品，这方面应用占到SAP需求的70%以上。但经过调查，目前市面上所使用的吸水树脂丙烯酸残留较高,国内一般在600-1800ppm，进口产品残留单体在200-500ppm。由于丙烯酸具有很强的腐蚀性，残留丙烯酸单体过高给卫生用品方面的应用带来很大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种超低残留高吸水树脂的制备方法，与当前的吸水树脂相比，本发明能够有效的将丙烯酸单体残留控制在22ppm以内，特别适用于卫生用品。
本发明的主要原料重量份组成为：丙烯酸100-300，交联剂5-10，水100-700，氧化还原引发剂0.5-2；制备过程如下：
（1）、将丙烯酸、水和交联剂混合后通氮气除氧，然后在5-10℃加入氧化还原引发剂聚合，并自然升温；
（2）、温度不上升视为反应结束，然后在80-90℃之间保温1-3小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；
（3）、树脂颗粒经氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，经干燥、破碎即得成品。
所述交联剂是1，4丁二醇缩水甘油醚；所述的氧化还原引发剂为过硫酸钾与亚硫酸氢钠、过硫酸铵与亚硫酸氢钠或过氧化氢与亚硫酸氢钠。
所述步骤（1）中自然升温的温度峰值不超过90℃，通常为85-90℃之间；所述步骤（2）的保温时间为2小时。
所述步骤（3）中的氢氧化钠溶液的质量分数为40%，重量份为100-300；所述的乙醇的重量份为100；所述干燥温度为120℃，时间为2-5小时。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：1）制法简便，工艺简单；2）不使用偶氮类引发剂，无偶氮类物质残留；3）新型的处理方式，超低丙烯酸单体残留，安全隐患小，特别适用于卫生用品。以下为本发明制备的吸水树脂的主要技术指标：
外 观：白色颗粒  
PH值：6.5-7.0 　　
吸蒸馏水倍数：   ≥350倍 　　
吸人工尿倍数：   ≥45倍 　　
吸0.9%生理盐水：≥50倍
残留丙烯酸单体： ≤22 ppm。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
原料重量份为：
丙烯酸                                 100
1，4丁二醇缩水甘油醚             5
去离子水                              100
过硫酸钾                               0.3
亚硫酸氢钠                            0.2
40%氢氧化钠溶液                   100
乙醇                                    100                     
具体制备过程是：
（1）、将丙烯酸、去离子水和1，4丁二醇缩水甘油醚按比例混合后通高纯氮气除氧20分钟，然后在5-10℃加入引发剂聚合，并自然升温；
（2）、温度不上升视为反应结束，温度峰值约在85-90℃，然后在80-90℃之间保温1小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；
（3）、树脂颗粒经40%氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，在120℃干燥2小时候后破碎即得成品。
实施例2
原料重量份为：
丙烯酸                          300
1，4丁二醇缩水甘油醚            10
去离子水                        700
过硫酸铵                        1.2
亚硫酸氢钠                      0.8
40%氢氧化钠溶液                 300
乙醇                            100                     
具体制备过程是：
（1）、将丙烯酸、去离子水和1，4丁二醇缩水甘油醚按比例混合后通高纯氮气除氧20分钟，然后在5-10℃加入引发剂聚合，并自然升温；
（2）、温度不上升视为反应结束，温度峰值约在85-90℃，然后在80-90℃之间保温3小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；
（3）、树脂颗粒经40%氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，在120℃干燥5小时候后破碎即得成品。
实施例3
原料重量份为：
丙烯酸                          150
1，4丁二醇缩水甘油醚            7.5
去离子水                        400
过氧化氢                        0.8
亚硫酸氢钠                      0.8
40%氢氧化钠溶液                 150
乙醇                            100                     
具体制备过程是：
（1）、将丙烯酸、去离子水和1，4丁二醇缩水甘油醚按比例混合后通高纯氮气除氧20分钟，然后在5-10℃加入引发剂聚合，并自然升温；
（2）、温度不上升视为反应结束，温度峰值约在85-90℃，然后在80-90℃之间保温2小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；
（3）、树脂颗粒经40%氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，在120℃干燥3.5小时候后破碎即得成品。
实施例4
原料重量份为：
丙烯酸                          100
1，4丁二醇缩水甘油醚             6
去离子水                        250
过硫酸钾                        0.6
亚硫酸氢钠                      0.4
40%氢氧化钠溶液                 150
乙醇                            100     
具体制备过程是：
（1）、将丙烯酸、去离子水和1，4丁二醇缩水甘油醚按比例混合后通高纯氮气除氧20分钟，然后在8℃加入引发剂聚合，并自然升温；
（2）、温度不上升视为反应结束，温度峰值约在85℃，然后在80-90℃之间保温2小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；
（3）、树脂颗粒经40%氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，在120℃干燥3小时候后破碎即得成品。
实施例5
原料重量份为：
丙烯酸                          100
1，4丁二醇缩水甘油醚             6
去离子水                        250
过硫酸铵                        0.6
亚硫酸氢钠                      0.4
40%氢氧化钠溶液                 100
乙醇                             90     
具体制备过程是：
（1）、将丙烯酸、去离子水和1，4丁二醇缩水甘油醚按比例混合后通高纯氮气除氧20分钟，然后在6℃加入引发剂聚合，并自然升温；
（2）、温度不上升视为反应结束，温度峰值约在83℃，然后在80-90℃之间保温2小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；
（3）、树脂颗粒经40%氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，在120℃干燥4小时候后破碎即得成品。
实施例6
原料重量份为：
丙烯酸                          300
1，4丁二醇缩水甘油醚            15
去离子水                        660
过硫酸铵                        0.1
亚硫酸氢钠                      0.1
40%氢氧化钠溶液                 400
乙醇                            400   
具体制备过程是：
（1）、将丙烯酸、去离子水和1，4丁二醇缩水甘油醚按比例混合后通高纯氮气除氧20分钟，然后在5℃加入引发剂聚合，并自然升温；
（2）、温度不上升视为反应结束，温度峰值约在85℃，然后在80-90℃之间保温2小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；
（3）、树脂颗粒经40%氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，在120℃干燥5小时候后破碎即得成品。
以上实施例1-6仅仅是本发明的部分典型实施例，将本发明中的原料进行其他的组合，只要保持本发明中的原料配比以及控制参数，均能够制得以下技术指标的吸水树脂：
外 观：白色颗粒  
PH值：6.5-7.0 　　
吸蒸馏水倍数：   ≥350倍 　　
吸人工尿倍数：   ≥45倍 　　
吸0.9%生理盐水：≥50倍
残留丙烯酸单体： ≤22 ppm。
该产品采用了丙烯酸聚合后加碱中和的处理方式，引发温度较低，反应过程平稳缓和，反应完毕后保温过程使丙烯酸聚合更充分，乙醇洗涤能脱去大部分残留单体，与当前国内的吸水树脂（残留单体≤1800ppm）相比，残留单体更低(≤22ppm),更适用于卫生产品。

Claims (4)

1.一种超低残留吸水树脂的制备方法，其特征是，主要原料重量份组成为：丙烯酸100-300，交联剂5-10，水100-700，氧化还原引发剂0.5-2；制备过程如下：
（1）、将丙烯酸、水和交联剂混合后通氮气除氧，然后在5-10℃加入氧化还原引发剂聚合，并自然升温；
（2）、温度不上升视为反应结束，然后在80-90℃之间保温1-3小时，得到聚合胶体，然后通过造粒、干燥、破碎得到树脂颗粒；
（3）、树脂颗粒经氢氧化钠溶液中和、乙醇洗涤后，经干燥、破碎即得成品。
2.根据权利要求1所述的超低残留吸水树脂的制备方法，其特征是，所述交联剂是1，4丁二醇缩水甘油醚；所述的氧化还原引发剂为过硫酸钾与亚硫酸氢钠、过硫酸铵与亚硫酸氢钠或过氧化氢与亚硫酸氢钠。
3.根据权利要求1所述的超低残留吸水树脂的制备方法，其特征是，所述步骤（1）中自然升温的温度峰值不超过90℃；所述步骤（2）的保温时间为2小时。
4.根据1-3任一权利要求所述的超低残留吸水树脂的制备方法，其特征是，所述步骤（3）中的氢氧化钠溶液的质量分数为40%，重量份为100-300；所述的乙醇的重量份为100；所述干燥温度为120℃，时间为2-5小时。
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