CN107051135A - 一种高吸水吸湿剂制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高吸水吸湿剂制备方法，其步骤是：首先将淀粉接枝聚丙烯酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠加入到丙二醇中，搅拌一段时间后，加入氯化钙、硫酸镁，微波反应；然后减压蒸馏除去丙二醇，固体干燥，即得到吸湿剂。本发明采用吸水树脂和无机吸水剂共混方式制备新型吸水剂，比吸水树脂和无机吸水剂单独使用效果大幅提高。添加十二烷基二苯醚二磺酸钠表面活性剂，并且在微波条件下使各组分共混，能够形成均匀细密的结构，提高吸水剂细碎效果。相对于现有技术，所得的吸湿剂具有高吸水性，且工艺简单，使用寿命长，无环境污染。

Description

一种高吸水吸湿剂制备方法
技术领域
本发明属于吸湿剂技术领域，具体涉及一种高吸水吸湿剂制备方法。
背景技术
高分子吸水树脂是新型功能高分子材料，具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，主要有接枝淀粉类(淀粉和丙烯酸接枝共聚合体交联物)和交联聚丙烯酸盐两大类，如淀粉接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物等，一般可以吸收相当于树脂体积100倍以上的水分，最高的吸水率可达1000倍以上，一般作为医用材料，如尿布、卫生巾等，工业上亦用作堵漏材料。吸水树脂最先是由美国农业部北方研究所于1969年研制成功的，方法是用玉米淀粉与丙烯腈接枝共聚，再用氢氧化钠水解。由于此法使用的丙烯腈单体毒性较强，且水解工艺复杂，后来日本用丙烯酸代替丙烯腈，再与淀粉直接接枝聚合。此后，美国、日本、欧洲相继开发了各种各样的吸水树脂。其中，交联聚丙烯酸盐因为制备工艺相对简单，稳定性高，不易霉变，是目前市场高吸水树脂的主要品种。
吸湿剂指能从空气中吸收湿气的任何一种物质，亦称干燥剂。常用的固体吸湿剂有硅胶，氧化铝，分子筛等，这些物质对水分有强烈的亲和性。吸湿剂使用范围广泛，可以放在衣柜吸取湿气，防止衣服发霉变味，可以放在汽车里除了吸收湿气，还可以吸取车里异味，还可以放在房间里，吸收空气的湿气，降低室内湿度。
目前，传统的吸湿剂存在一些缺陷，例如吸水量少，使用寿命短，大大限制了吸湿剂的应用。
发明内容
本发明所实际解决的技术问题是：解决吸湿剂吸水能力不强和使用寿命短的问题，采用的关键技术手段是通过十二烷基二苯醚二磺酸钠润湿性和微波处理形成均匀致密结构，本发明提供一种高吸水吸湿剂制备方法，制备的吸湿剂吸水效率高。
本发明采用的技术方案如下：
一种高吸水吸湿剂制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计称取原料：淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠8～15份，氯化钙3～10份，硫酸镁3～10份，丙二醇500份，备用；
(2)将淀粉接枝聚丙烯酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠加入到丙二醇中，搅拌15～30分钟，然后加入氯化钙、硫酸镁，放入微波反应器中，在功率为100W～150W，温度为120℃～160℃下，处理30～60分钟；
(3)减压蒸馏除去丙二醇，固体干燥，即得到吸湿剂。
优选的，所述步骤(1)中淀粉接枝聚丙烯酸钠分子量为3000～5000。
优选的，所述步骤(1)中淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠12份，氯化钙6份，硫酸镁6份，丙二醇500份。
优选的，所述步骤(2)中微波功率为120W，温度为150℃下，处理45分钟。
优选的，所述步骤(3)中干燥温度为120℃。
有益效果：本发明采用吸水树脂和无机吸水剂共混方式制备新型吸水剂，比吸水树脂和无机吸水剂单独使用效果大幅提高。添加十二烷基二苯醚二磺酸钠表面活性剂，并且在微波条件下使各组分共混，能够形成均匀细密的结构，提高吸水剂细碎效果。相对于现有技术，所得的吸湿剂具有高吸水性，且工艺简单，使用寿命长，无环境污染。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。
实施例1
一种高吸水吸湿剂制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计称取原料：分子量为3000～5000的淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠8份，氯化钙3份，硫酸镁3份，丙二醇500份，备用；
(2)将淀粉接枝聚丙烯酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠加入到丙二醇中，搅拌30分钟，然后加入氯化钙、硫酸镁，放入微波反应器中，在功率为150W，温度为120℃下，处理60分钟；
(3)减压蒸馏除去丙二醇，固体在温度为120℃下干燥，即得到吸湿剂。
实施例2
一种高吸水吸湿剂制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计称取原料：分子量为3000～5000的淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠15份，氯化钙10份，硫酸镁10份，丙二醇500份，备用；
(2)将淀粉接枝聚丙烯酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠加入到丙二醇中，搅拌15分钟，然后加入氯化钙、硫酸镁，放入微波反应器中，在功率为100W，温度为160℃下，处理30分钟；
(3)减压蒸馏除去丙二醇，固体在温度为120℃下干燥，即得到吸湿剂。
实施例3
一种高吸水吸湿剂制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计称取原料：分子量为3000～5000的淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠12份，氯化钙6份，硫酸镁6份，丙二醇500份，备用；
(2)将淀粉接枝聚丙烯酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠加入到丙二醇中，搅拌25分钟，然后加入氯化钙、硫酸镁，放入微波反应器中，在功率为120W，温度为150℃下，处理45分钟；
(3)减压蒸馏除去丙二醇，固体在温度为120℃下干燥，即得到吸湿剂。
对比例1
与实施例3的区别在于：材料中没有加入十二烷基二苯醚二磺酸钠。
一种高吸水吸湿剂制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计称取原料：分子量为3000～5000的淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，氯化钙6份，硫酸镁6份，丙二醇500份，备用；
(2)将淀粉接枝聚丙烯酸钠加入到丙二醇中，搅拌25分钟，然后加入氯化钙、硫酸镁，放入微波反应器中，在功率为120W，温度为150℃下，处理45分钟；
(3)减压蒸馏除去丙二醇，固体在温度为120℃下干燥，即得到吸湿剂。
对比例2
与实施例3的区别在于：没有采用微波处理。
一种高吸水吸湿剂制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计称取原料：分子量为3000～5000的淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠12份，氯化钙6份，硫酸镁6份，丙二醇500份，备用；
(2)将淀粉接枝聚丙烯酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠加入到丙二醇中，搅拌25分钟，然后加入氯化钙、硫酸镁，温度为150℃下，搅拌处理45分钟；
(3)减压蒸馏除去丙二醇，固体在温度为120℃下干燥，即得到吸湿剂。
对上述实施例1至3、对比例1和2制备的吸湿剂及原料接枝聚丙烯酸钠进行性能测试，采用茶袋法测试吸水倍数和吸盐水倍数，在相对湿度为80%条件下测试使用寿命，测试结果如下表所示：
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 接枝聚丙烯酸钠
吸水倍数(g/g) 1108 1056 1224 786 540 420
吸0.9%生理盐水倍数(g/g) 167 165 186 96 88 78
使用寿命(d) 135 148 164 126 62 54
从上述实验结果可以看出实施例1至3制备的吸水剂的吸水性能、吸盐水性能和使用寿命均优于对比例1和2及原料接枝聚丙烯酸钠，对比例1相较于实施例3，没有加入表面活性剂十二烷基二苯醚二磺酸钠，吸水性能、吸盐水性能显著下降，使用寿命也有一定下降，说明十二烷基二苯醚二磺酸钠对吸水剂能提高吸水剂的吸水性能、吸盐水性能；对比例2相较于实施例3，没有使用微波处理，吸水性能、吸盐水性能和使用寿命均显著下降，说明微波处理能提高吸水剂的吸水性能、吸盐水性能和使用寿命。表面活性剂十二烷基二苯醚二磺酸钠的使用和进行微波处理能协同影响吸水剂的吸水性能、吸盐水性能，而且微波处理能显著提高吸水剂的使用寿命。

Claims (5)

1.一种高吸水吸湿剂制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按重量份计称取原料：淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠8～15份，氯化钙3～10份，硫酸镁3～10份，丙二醇500份，备用；
(2)将淀粉接枝聚丙烯酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠加入到丙二醇中，搅拌15～30分钟，然后加入氯化钙、硫酸镁，放入微波反应器中，在功率为100W～150W，温度为120℃～160℃下，处理30～60分钟；
(3)减压蒸馏除去丙二醇，固体干燥，即得到吸湿剂。
2.根据权利要求1所述的高吸水吸湿剂制备方法，其特征在于所述步骤(1)中淀粉接枝聚丙烯酸钠分子量为3000～5000。
3.根据权利要求1所述的高吸水吸湿剂制备方法，其特征在于所述步骤(1)中淀粉接枝聚丙烯酸钠100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠12份，氯化钙6份，硫酸镁6份，丙二醇500份。
4.根据权利要求1所述的高吸水吸湿剂制备方法，其特征在于所述步骤(2)中微波功率为120W，温度为150℃下，处理45分钟。
5.根据权利要求1所述的高吸水吸湿剂制备方法，其特征在于所述步骤(3)中干燥温度为120℃。
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