CN1060183C - 一种以羧甲基淀粉为原料制造高吸水材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于羧甲基淀粉为材料，接枝共聚制备高吸水材料的方法。现有技术中的吸水材料，生产成本高，对环境有污染。本发明提供以羧甲基淀粉为材料，省略糊化和碱水解工序，低浴比，后处理用粉末溶剂洗涤萃取法，该方法流程短，物料消耗小，成本低，产品吸水倍数高，三废处理量少。
Description
本发明属于羧甲基淀粉为材料接枝共聚制备高吸水材料的方法。
高吸水材料是国内外近年来迅速发展起来的高科技功能性材料，由于吸水倍数高达千倍以上，(M．O．Weaver，G．F．Fanta等：U．S．P 3935099；S．Kuwabara，Hubota：J．Appl．Polym．Sci．，1996，60，1965-1970．)，因而在医药卫生、农业、水土保持、日用化工等领域用途广泛。但到目前为止，现有技术中制备高吸水材料的工艺方法存在流程长，生产成本高，产物质量不稳定，吸水倍数变化幅度较大，由于反应物中用到剧毒的原料而造成对环境的污染。
本发明提供一种以羧甲基淀粉为原料，免去糊化和碱水解等工序，提高了产品的质量，避免了对环境的污染。
本发明提供的制备高吸水材料的方法技术方案的特点是采用羧甲基淀粉和丙烯酸及其酯类接枝共聚，即用羧甲基淀粉代替糊化淀粉或CMC，用丙烯酸及其酯类代替丙烯氰，可免去糊化、碱水解等工序，并采用高反应物浓度，低浴比，后处理采用粉末室温或略升温至30-50℃溶剂洗涤萃取法，物料消耗量小。本发明重量计基本配方包括：
羧甲基淀粉10-50份，最佳15-30份；
丙烯酸类单体35-65份，最佳50-60份；
还可以混合部分其它单体，如丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、磺甲基丙烯酰胺。
氢氧化钠15-30份，最佳20-25份；
N，N-亚甲双丙烯酰胺1-5份，最佳2-3份；
水30-100份，最佳50-80份，最好是蒸馏水或去离子水；
氧化-还原体系，一般用过硫酸盐，用量0．001-0．01份，最佳0．002-0．005份，还可用过氧化氢，高锰酸钾。
本工艺方法的后处理采用粉状粗产品室温或略升温反复溶剂洗涤萃取的办法，萃取溶剂用甲醇、乙醇或异丙醇，温度30-50℃，萃取至少2次，第一次萃取，溶剂使用量为80-150份，第二次以后每次使用40-50份，萃取时间为12-48小时，最佳范围24小时。
本发明所涉及的工艺方法，与现有技术相比具有生产工艺流程短、物料消耗小，成本低，产物吸水倍数大于1200倍，产品较稳定，工艺过程不使用剧毒原料，三废处理量少而安全。
实施例1：
在一个500毫升不锈钢捏合机中，加入NaOH 25份，用80份水溶解，慢慢加入58份丙烯酸，捏合均匀后加入15份羧甲基淀粉，2份N，N-亚甲双丙烯酰胺，0．005份K2S2O8，在60℃捏合反应2小时，90℃反应4小时。在90-100℃烘干粉碎得白色粉末固体，置于100份甲醇中洗涤萃取24小时，过滤，再用甲醇洗涤萃取两次，每次50份，过滤，烘干得白色粉末固体，吸蒸馏水倍数1314倍，离心脱水保水能力450倍。
实施例2：
本例用40份丙烯酸和18份丙烯酰胺代替例1中的58份丙烯酸，其它同例1。产品为白色粉末状固体，吸蒸馏水1230倍，离心胶水保水能力500倍。
实施例3：
本例用48份丙烯酸和10份磺甲基丙烯酰胺代替例1中的58份丙烯酸，其它同例1。产品为白色粉末状固体，吸蒸馏水1504倍。
实施例4：
本例用40份丙烯酸和18份丙烯酸丁酯代替例1中的58份丙烯酸，其它同例1，产品为白色粉末状固体，吸蒸馏水1205倍。
实施例5：
本例配方中，羧甲基淀粉用量为10份，丙烯酸用量为60份，NaOH用量为28份，其余条件同例1，产品为白色粉末状固体，吸蒸馏水为1280倍。
实施例6：
本例配方中，羧甲基淀粉用量为20份，丙烯酸用量为55份，NaOH用量为23份。其余条件同例1，产品为白色粉末状固体，吸蒸馏水为1404倍。
实施例7：
本例是实施例1中略去甲醇浸泡萃取的后处理步骤，产品为白色或略带黄色粉末状固体，吸蒸馏水为714倍，
实施例8：
本例是实施例1中后处理溶剂用乙醇代替例1中的甲醇，其余条件同例1，产品为白色粉末状固体，吸蒸馏水为1330倍。
Claims (7)
1．一种以羧甲基淀粉为原料接技共聚制造高吸水材料的方法，其特征在于骨架材料羧甲基淀粉与丙烯及其酸类接枝共聚，省略糊化工序，后处理采用粉末溶剂洗涤萃取法。其工艺以重量计算的配方包括：
羧甲基淀粉 10-50份；
丙烯酸类单体 35-65份；
氢氧化钠 15-30份；
N，N亚甲双丙烯酰胺 1-5份；
氧化-还原用过硫酸盐 0．001-0．01份；
水 30-100份。
2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的后处理以甲醇、乙醇或异丙醇为萃取溶剂，温度30-50℃，萃取至少2次，第一次萃取，溶剂使用量为80-150重量份，第二次以后每次使用40-50重量份，萃取时间12-48小时。
3．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于工艺配方中，羧甲基淀粉为重量份数15-30份。
4．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于工艺配方中，丙烯酸单体混合以下单体：丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、磺甲基丙烯酰胺。
5．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于工艺配方中，氢氧化钠为重量份数20-25份。
6．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于工艺配方中，N，N-亚甲双丙烯酰胺为重量份数2-3份。
7．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于氧化-还原体系是过氧化氢或高锰酸钾，用量为重量份数0．002-0．005份。
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