CN103554388A - 生物可降解高吸水性树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了生物可降解高吸水性树脂的制备方法，该方法以丙烯酸和海藻酸钠为主要原料，先将丙烯酸加入碱性水溶液中和，在中和液中加入海藻酸钠和明胶，搅拌均匀后加入交联剂，水浴加热至30℃-45℃后加入引发剂置于烘箱中进行聚合反应并干燥，得到块状产物，经粉碎、过筛后制得可降解高吸水性树脂。采用本方法制备的产品生物可降解、吸水率高、耐盐性好。
Description
技术领域
本发明涉及高吸水性树脂的制备方法，具体涉及生物可降解高吸水性树脂的制备方法。
背景技术
高吸水性树脂是具有三维交联网状结构的新型功能高分子材料，能通过水合作用迅速吸水自重几十倍乃至上千倍的液态水而呈凝胶状，且保水性好，已被广泛应用于卫生用品、农业园艺、沙漠防治与绿化多个领域。
聚丙烯酸系高吸水性树脂因其吸水率高吸水性能稳定而受到广泛的关注，是很有前景的高吸水性树脂，近年来国内外已进行了大量的研究，它最大的缺点是生物降解性能差，可能污染到环境。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题存在的不足，提供生物可降解的高吸水性树脂的制备方法。
本发明是采用如下技术方案来实现的：
生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于该方法以丙烯酸和海藻酸钠为主要原料，先将丙烯酸加入碱性水溶液中和，在中和液中加入海藻酸钠和明胶，搅拌均匀后加入交联剂，水浴加热至30℃-45℃后加入引发剂置于烘箱中进行聚合反应并干燥，得到块状产物，经粉碎、过筛后制得可降解高吸水性树脂。
具体步骤为：
经破碎、过筛得到可降解高吸水性树脂。
所述明胶的加入比例为丙烯酸质量的1wt%-5 wt%。
所述海藻酸钠水溶液浓度为20g/L-40g/L，加入比例为丙烯酸质量的5wt%-15wt%。
所述过硫酸钾水溶液或亚硫酸钾水溶液加入比例为丙烯酸质量的0.1wt%-0.5wt%。
由于采用以上技术方案，本发明的有益效果是：所制得的高吸水性树脂吸水率高、耐盐性好、生物可降解。
具体实施方式
实施例1
将100g丙烯酸放入加入上部开口带有搅拌器、回流冷凝器、恒压滴液漏斗以及温度计的三口烧瓶中，在室温和搅拌条件下向烧瓶中滴加质量浓度为15%的KOH水溶液100g中和，制备中和液，中和程度为65%；向中和液中加入浓度为20g/L的海藻酸钠水溶液100g和明胶1g，混合均匀得到混合液；向混合液中加入质量浓度为0. 4%的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液1 g，搅拌均匀后倒入烧杯中；将水浴加热所述烧杯至30℃后加入质量浓度为4%的过硫酸钾水溶液2.5g，搅拌均匀后置于80℃恒温烘箱中反应2h并干燥，制得块状产物；经破碎、过筛得到可降解高吸水性树脂。
实施例2
将100g丙烯酸放入加入上部开口带有搅拌器、回流冷凝器、恒压滴液漏斗以及温度计的三口烧瓶中，在室温和搅拌条件下向烧瓶中滴加质量浓度为22.5%的KOH水溶液80g中和，制备中和液，中和程度为80%；向中和液中加入浓度为40g/L的海藻酸钠水溶液50g和明胶5g，混合均匀得到混合液；向混合液中加入质量浓度为0. 4%的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液1 g，搅拌均匀后倒入烧杯中；将水浴加热所述烧杯至45℃后加入质量浓度为4%的亚硫酸钾水溶液2.5g，搅拌均匀后置于60℃恒温烘箱中反应8h并干燥，制得块状产物；经破碎、过筛得到可降解高吸水性树脂。
实施例3
将100g丙烯酸放入加入上部开口带有搅拌器、回流冷凝器、恒压滴液漏斗以及温度计的三口烧瓶中，在室温和搅拌条件下向烧瓶中滴加质量浓度为20%的KOH水溶液90g中和，制备中和液，中和程度为70%；向中和液中加入浓度为30g/L的海藻酸钠水溶液70g和明胶3g，混合均匀得到混合液；向混合液中加入质量浓度为0. 4%的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶液1 g，搅拌均匀后倒入烧杯中；将水浴加热所述烧杯至35℃后加入质量浓度为4%的亚硫酸钾水溶液1.25g和质量浓度为4%的过硫酸钾水溶液1.25g，搅拌均匀后置于70℃恒温烘箱中反应5h并干燥，制得块状产物；经破碎、过筛得到可降解高吸水性树脂。
本发明方法制备得到的生物可降解高吸水性树脂性能测试结构如表1所示：
表1
| 试样 | 吸0.9%盐水倍率(g/g) | 吸水率（g/g） | 生物可降解性（树脂在土囊中填埋30d）（%） |
| 实施例1 | 72.9 | 698 | 7.31 |
| 实施例2 | 73.7 | 731 | 8.43 |
| 实施例3 | 71.2 | 702 | 7.17 |
Claims (5)
1.生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于该方法以丙烯酸和海藻酸钠为主要原料，先将丙烯酸加入碱性水溶液中和，在中和液中加入海藻酸钠和明胶，搅拌均匀后加入交联剂，水浴加热至30℃-45℃后加入引发剂置于烘箱中进行聚合反应并干燥，得到块状产物，经粉碎、过筛后制得可降解高吸水性树脂。
2.根据权利要求1所述的生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于具体步骤为：
将丙烯酸放入烧瓶中，在室温和搅拌条件下向烧瓶中滴加KOH水溶液中和，制备中和液，中和程度为65%~80%；
向中和液中加入海藻酸钠水溶液和明胶，混合均匀得到混合液；
3.根据权利要求1或2所述的生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于所述明胶的加入比例为丙烯酸质量的1wt%-5 wt%。
4.根据权利要求1或2所述的生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于所述海藻酸钠水溶液浓度为20g/L-40g/L，加入比例为丙烯酸质量的5wt%-15wt%。
5.根据权利要求2所述的生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于所述过硫酸钾水溶液或亚硫酸钾水溶液加入比例为丙烯酸质量的0.1wt%-0.5wt%。
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