CN105884983A - 一种高分子吸水树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高分子吸水树脂及其制备方法，高分子吸水树脂按照重量份的原料包括芝麻渣、丙烯酸、氢氧化钠、去离子水、蒸馏水、交联剂和过硫酸钾，高分子吸水树脂的制备方法主要包括丙烯酸纳水溶液的制备、糊化、交联聚合、洗涤干燥和粉碎筛分。本发明所利用芝麻渣合成高分子吸水树脂，可应用于规模生产，开拓了芝麻的利用价值，具有造价低的特点，生产控制简单，所得吸水树脂的性能好。本发明可作为土壤保水剂的基料，具有良好的吸水性能，吸水倍数≥450，保水量≥40，对于土壤具有良好的保水、保墒性能，且保水性能可持续多年。
Description
技术领域
本发明涉及功能高吸水性树脂技术领域，具体是一种高分子吸水树脂及其制备方法。
背景技术
高吸水性树脂是自20世纪60年代开始发展起来的含有强亲水基团的新型高分子材料。它作为一种新型的功能高分子材料，自诞生以来一直受到广泛的关注，其强亲水性基团和交联度，通过水合作用能吸收其自身质量数百倍甚至上千倍的水而溶胀呈凝胶状，在一定的压力下水不会析出，凝胶物干燥后可以恢复其吸水性能。
目前已研究出三类高吸水树脂，即淀粉系、纤维素系和合成树脂系。淀粉系高吸水树脂虽然吸水倍率较高，但制备工艺复杂，原料价格较高，产品耐热性能差，易腐烂变质，难以长期保存。合成树脂系高吸水树脂聚合工艺简单，单体转化倍率高，但是生物降解性差，在农田中长期使用易造成土壤污染。纤维素系高吸水树脂制备工艺简单，原料来源丰富，可不断再生，价格低廉，本身具有很多优点，无毒且能被微生物分解，可减少对环境的污染，其耐盐性好是淀粉系和合成树脂系所不及的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种造价低、生产控制简单的高分子吸水树脂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高分子吸水树脂，按照重量份的原料包括：芝麻渣3.8-4.2g、丙烯酸110-130g、氢氧化钠48-52g、去离子水210-220g、蒸馏水48-52g、交联剂0.02-0.03g、引发剂0.19-0.2g。
作为本发明再进一步的方案：所述引发剂为过硫酸钾。
所述高分子吸水树脂的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)将丙烯酸溶解于45-55g的去离子水中，得到丙烯酸水溶液；将氢氧化钠溶解于150-170g的去离子水中，得到氢氧化钠水溶液；
(3)将氢氧化钠水溶液缓慢加到丙烯酸水溶液中，配制成中和度为70-80％的丙烯酸钠水溶液，再将交联剂加入至丙烯酸纳水溶液中溶解备用；
(4)将芝麻渣和蒸馏水加入至250mL的三口烧瓶中，在78-92℃的温度下糊化0.8-1.2h后再将温度降为38-42℃；
(5)将溶有交联剂的丙烯酸纳水溶液加入至三口烧瓶中，搅拌下通氮25-35min；
(6)往三口烧瓶中加入引发剂，升温至52-58℃，反应4.5-5.5h后冷却至室温；
(7)将溶液中和后取出，进行离心分离，取出沉淀物进行洗涤，在110-130℃的环境下烘干；
(8)将烘干后的产物进行粉碎，经140-160目的筛网过滤后进行包装，得到成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所利用芝麻渣合成高分子吸水树脂，可应用于规模生产，开拓了芝麻的利用价值，具有造价低的特点，生产控制简单，所得吸水树脂的性能好。本发明可作为土壤保水剂的基料，具有良好的吸水性能，吸水倍数≥450，保水量≥40，对于土壤具有良好的保水、保墒性能，且保水性能可持续多年。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1，本发明实施例中，一种高分子吸水树脂，按照重量份的原料包括：芝麻渣3.8g、丙烯酸110g、氢氧化钠48g、去离子水210g、蒸馏水48g、交联剂0.02g、过硫酸钾0.19g。
所述高分子吸水树脂的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)将丙烯酸溶解于45g的去离子水中，得到丙烯酸水溶液；将氢氧化钠溶解于165g的去离子水中，得到氢氧化钠水溶液；
(3)将氢氧化钠水溶液缓慢加到丙烯酸水溶液中，配制成中和度为70％的丙烯酸钠水溶液，再将交联剂加入至丙烯酸纳水溶液中溶解备用；
(4)将芝麻渣和蒸馏水加入至250mL的三口烧瓶中，在78℃的温度下糊化0.8h后再将温度降为38℃；
(5)将溶有交联剂的丙烯酸纳水溶液加入至三口烧瓶中，搅拌下通氮25min；
(6)往三口烧瓶中加入引发剂，升温至52℃，反应4.5h后冷却至室温；
(7)将溶液中和后取出，进行离心分离，取出沉淀物进行洗涤，在110℃的环境下烘干；
(8)将烘干后的产物进行粉碎，经140目的筛网过滤后进行包装，得到成品。
实施例2
请参阅图1，本发明实施例中，一种高分子吸水树脂，按照重量份的原料包括：芝麻渣4g、丙烯酸120g、氢氧化钠50g、去离子水215g、蒸馏水50g、交联剂0.025g、过硫酸钾0.195g。
所述高分子吸水树脂的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)将丙烯酸溶解于50g的去离子水中，得到丙烯酸水溶液；将氢氧化钠溶解于165g的去离子水中，得到氢氧化钠水溶液；
(3)将氢氧化钠水溶液缓慢加到丙烯酸水溶液中，配制成中和度为75％的丙烯酸钠水溶液，再将交联剂加入至丙烯酸纳水溶液中溶解备用；
(4)将芝麻渣和蒸馏水加入至250mL的三口烧瓶中，在90℃的温度下糊化1h后再将温度降为40℃；
(5)将溶有交联剂的丙烯酸纳水溶液加入至三口烧瓶中，搅拌下通氮30min；
(6)往三口烧瓶中加入引发剂，升温至55℃，反应5h后冷却至室温；
(7)将溶液中和后取出，进行离心分离，取出沉淀物进行洗涤，在120℃的环境下烘干；
(8)将烘干后的产物进行粉碎，经150目的筛网过滤后进行包装，得到成品。
实施例3
请参阅图1，本发明实施例中，一种高分子吸水树脂，按照重量份的原料包括：芝麻渣4.2g、丙烯酸130g、氢氧化钠52g、去离子水220g、蒸馏水52g、交联剂0.03g、过硫酸钾0.2g。
所述高分子吸水树脂的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)将丙烯酸溶解于55g的去离子水中，得到丙烯酸水溶液；将氢氧化钠溶解于170g的去离子水中，得到氢氧化钠水溶液；
(3)将氢氧化钠水溶液缓慢加到丙烯酸水溶液中，配制成中和度为80％的丙烯酸钠水溶液，再将交联剂加入至丙烯酸纳水溶液中溶解备用；
(4)将芝麻渣和蒸馏水加入至250mL的三口烧瓶中，在92℃的温度下糊化1.2h后再将温度降为42℃；
(5)将溶有交联剂的丙烯酸纳水溶液加入至三口烧瓶中，搅拌下通氮35min；
(6)往三口烧瓶中加入引发剂，升温至58℃，反应5.5h后冷却至室温；
(7)将溶液中和后取出，进行离心分离，取出沉淀物进行洗涤，在130℃的环境下烘干；
(8)将烘干后的产物进行粉碎，经160目的筛网过滤后进行包装，得到成品。
本发明所利用芝麻渣合成高分子吸水树脂，可应用于规模生产，开拓了芝麻的利用价值，具有造价低的特点，生产控制简单，所得吸水树脂的性能好。本发明可作为土壤保水剂的基料，具有良好的吸水性能，吸水倍数≥450，保水量≥40，对于土壤具有良好的保水、保墒性能，且保水性能可持续多年。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种高分子吸水树脂，其特征在于，按照重量份的原料包括：芝麻渣3.8-4.2g、丙烯酸110-130g、氢氧化钠48-52g、去离子水210-220g、蒸馏水48-52g、交联剂0.02-0.03g、引发剂0.19-0.2g。
2.根据权利要求1所述的高分子吸水树脂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾。
3.一种采用权利要求1-2之一所述的高分子吸水树脂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)将丙烯酸溶解于45-55g的去离子水中，得到丙烯酸水溶液；将氢氧化钠溶解于150-170g的去离子水中，得到氢氧化钠水溶液；
(3)将氢氧化钠水溶液缓慢加到丙烯酸水溶液中，配制成中和度为70-80％的丙烯酸钠水溶液，再将交联剂加入至丙烯酸纳水溶液中溶解备用；
(4)将芝麻渣和蒸馏水加入至250mL的三口烧瓶中，在78-92℃的温度下糊化0.8-1.2h后再将温度降为38-42℃；
(5)将溶有交联剂的丙烯酸纳水溶液加入至三口烧瓶中，搅拌下通氮25-35min；
(6)往三口烧瓶中加入引发剂，升温至52-58℃，反应4.5-5.5h后冷却至室温；
(7)将溶液中和后取出，进行离心分离，取出沉淀物进行洗涤，在110-130℃的环境下烘干；
(8)将烘干后的产物进行粉碎，经140-160目的筛网过滤后进行包装，得到成品。
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| CN101151237A (zh) * | 2005-02-28 | 2008-03-26 | 施拖克豪森公司 | 丙烯酸、基于可再生资源的吸水聚合物结构及该结构的制造方法 |
| CN101173157A (zh) * | 2007-10-15 | 2008-05-07 | 东北林业大学 | 利用废弃亚麻屑或中药渣和废纸为原料的保水剂及制备方法 |
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2014
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