CN107141399A - 高吸水性树脂制备方法、高吸水性树脂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高吸水性树脂制备方法、高吸水性树脂及其应用,涉及吸水性树脂制备技术领域。该方法通过向丙烯酸和碱液的中和反应产物中添加交联剂等进行交联反应,得到凝胶后造粒;然后使用表面活性剂对树脂颗粒进行表面喷雾处理,制得高吸水性树脂。该树脂表面包覆一层表面活性剂膜,使得溶液中的离子不能进入,而水分可以进入,保持树脂内部的低离子浓度,进而保持树脂内外渗透压不降低,缓解了现有高吸水性树脂在含离子溶液中吸水率降低的问题,同时,由于表面活性剂降低了高吸水性树脂表面自由能,从而提高了高吸水性树脂的吸水速度。该高吸水性树脂可广泛应用于纸尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾或工业用防水包覆剂产品中。
Description
技术领域
本发明涉及吸水性树脂制备技术领域,尤其是涉及一种高吸水性树脂制备方法、高吸水性树脂及其应用。
背景技术
高吸性水树脂是一种可以吸收自身重量的500~1000倍水分的新型合成高分子材料,它具有吸收比自身重几百到几千倍液体的高吸水性能,而且和传统的吸水材料相比,高吸性水树脂一旦吸水膨胀成为水凝胶后,会立刻变得膨润,使液体保持不流动的状态,即使加压也很难将液体分离出来。因此,高吸性水树脂在卫生用品、工农业生产、土木建筑等各个领域都有广泛的用途,特别是在纸尿布的制备方面应用十分普遍。
目前,高吸性水树脂大多为聚丙烯酸盐类高吸水树脂。聚丙烯酸盐类树脂耐盐性差,在含有离子的溶液中吸水率显著降低。通常情况下吸0.9%Nacl溶液的量仅为蒸馏水的量的10%甚至更低,其耐高价电解质的性能更差。而实际应用中高吸水性树脂吸收的液体大多数为电解质溶液,如尿液、血液或工业废水等,其在含有离子的溶液中吸水性差的缺陷,往往限制了它在实际环境中的应用。
因此,研究开发出一种在含有离子的溶液中依然能保持高吸收率的高吸水性树脂,扩大现有高吸水性树脂在各种实际环境中的应用,变得十分必要和迫切,具有非常好的商业前景。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种高吸水性树脂的制备方法,该方法制得的树脂颗粒表面包有一层表面活性剂膜,使得溶液中的离子不能进入,而水分可以进入树脂,缓解了现有高吸水性树脂在含离子溶液中吸水率显著降低的问题。
本发明的第二目的在于提供一种高吸水性树脂,该高吸水性树脂在含有离子的溶液中依然能够保持高吸水率。
本发明的第三目的在于提供一种高吸水性树脂在制备纸尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾或工业用防水包覆剂产品中的应用。
本发明提供的一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:向丙烯酸和碱液的中和反应产物中添加交联剂和引发剂进行交联反应,将交联反应得到的凝胶聚合物进行造粒,得到树脂颗粒;然后使用表面活性剂对树脂颗粒进行表面喷雾处理,制得高吸水性树脂;
所述表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
进一步的,上述阴离子表面活性剂为磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628、快速渗透剂T或耐碱渗透剂OEP-70。
进一步的,上述非离子表面活性剂为椰子油二乙醇酰胺。
进一步的,上述表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的0.01wt%~5wt%。
进一步的,上述表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的1wt%~3wt%。
更进一步的,上述表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的1.5wt%。
进一步的,碱液为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸铵配置的水溶液的一种或几种的混合。
进一步的,表面喷雾处理方法为加压喷雾。
进一步的,制得的高吸水性树脂的粒径为0.2~0.5mm。
本发明提供的一种高吸水性树脂,所述高吸水性树脂由上述制备方法制备得到。
本发明提供的高吸水性树脂在制备纸尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾或工业用防水包覆剂产品中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的高吸水性树脂的制备方法,该方法通过向丙烯酸和碱液的中和反应产物中添加交联剂和引发剂进行交联反应,将交联反应得到的凝胶聚合物进行造粒;然后使用表面活性剂对树脂颗粒进行表面喷雾处理,制得高吸水性树脂。该制备方法中将表面活性剂喷雾到树脂颗粒表面,相当于在树脂颗粒的表面包上一层膜,使得溶液中的离子不能进入,而水分可以进入树脂,就可保持树脂内部的低离子浓度,进而保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,保持对含离子溶液较高的吸收率,缓解了现有高吸水性树脂在含离子溶液中吸水率显著降低的问题。
本发明提供的高吸水性树脂,该高吸水性树脂表面包有一层表面活性剂,可以保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,进而保持对含离子溶液较高的吸收率。
本发明提供的高吸水性树脂的应用,该高吸水性树脂在含有离子的溶液中能保持高吸收率,在制备纸尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾或工业用防水包覆剂产品中具有广泛的应用。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面,本发明提供了一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:向丙烯酸和碱液的中和反应产物中添加交联剂和引发剂进行交联反应,将交联反应得到的凝胶聚合物进行造粒,得到树脂颗粒;然后使用表面活性剂对树脂颗粒进行表面喷雾处理,制得高吸水性树脂;
所述表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
本发明中,所述高吸性水树脂是一种可以吸收自身重量的500~1000倍水分的合成高分子材料,与传统的吸水材料相比,高吸性水树脂一旦吸水膨胀成为水凝胶后,会立刻变得膨润,使液体保持不流动的状态,即使加压也很难将液体分离出来。
本发明中,上述制备方法制得的高吸水性树脂具有轻度交联的空间网状结构,它是由化学交联和高分子链间的相互缠绕等物理交联构成的。树脂在吸水前,高分子长链相互靠拢缠绕在一起,彼此交联成网状结构,高分子网络是固态网束,未电离成离子对,当高分子遇水时,高分子网束伸开,产生网内外离子浓度差,网结构内外产生渗透压,水分以渗透压作用向网结构内渗透。如被吸附液体为盐溶液,则渗透压下降,树脂吸水能力降低。由此可见,高吸水性树脂是高度扩展的交联网络,网络内外的渗透压是树脂能否大量吸水的关键。
本发明中,针对现有高吸水性树脂在含离子溶液中内外渗透压减少,进而导致树脂在含离子溶液里的吸水倍率低的问题,本发明使用表面活性剂对经交联制备得到的树脂颗粒进行表面喷雾处理,制得高吸水性树脂。该方法相当于在吸水性树脂颗粒的表面包上一层膜,使得溶液中的离子不能进入,而水分可以进入树脂,就可保持树脂内部的低离子浓度,进而保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,保持对含离子溶液较高的吸收率。
为了控制中和反应的温度,避免反应过于激烈,产生安全隐患。本发明优选丙烯酸和碱液进行中和反应的反应温度为10~40℃。本发明中,丙烯酸和碱液进行中和反应时会散发出热量,其中和反应的温度由加入碱液的量和速度所控制。当反应温度小于10℃时,反应时间太久经济效益降低,当反应温度大于40℃时,中和反应过于激烈,易产生安全隐患。
优选的,上述丙烯酸为质量浓度60%的丙烯酸溶液。
为了使生产的树脂具有更优异的吸水率和吸盐水率。本发明优选中和反应后反应液的中和度为60%~90%,更优选的为70%~85%,当中和度为80%时,树脂能表现出最优异的吸水率和吸盐水率。
为了使交联反应的高吸水性树脂具有适当交联度,及适当的加工性。本发明优选交联反应中的交联剂为N,N,-亚甲基双丙烯酰胺。
为了在交联反应中获得更快的反应速度使交联反应更加充分。本发明优选交联反应中引发剂为过氧化物,更优选为过硫酸钾。过硫酸钾作为引发剂,其产生的自由基转移至丙烯酸单体上引发聚合反应的进行。
为了使制备的高吸水性树脂具有更为均匀的网状结构。本发明优选凝胶聚合物造粒的方法为干燥后粉碎造粒,干燥温度为120~180℃。若干燥温度于120℃以下,干燥时间太久经济效益降低,若以180℃以上干燥,则易引起水解反应而使得树脂的交联结构变得松弛,进而导致吸水性树脂的网状结构的不均匀。
在本发明的一种优选实施方式中,阴离子表面活性剂为磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628、快速渗透剂T或耐碱渗透剂OEP-70。
磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628:磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628作为阴离子表面活性剂,其位于琥珀酸碳链上的磺酸基和位于分子末端的羧酸基,都是较强的带负电荷的亲水基团,致使体系电荷密度大、分布广,从而使系统具有十分良好的耐电解质性。磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628包覆于本发明高吸水性树脂上可以保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,保持对含离子溶液较高的吸收率。
本发明中,所使用的磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628采购自南雄市汉科化工科技有限公司。
快速渗透剂T:又名顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠,其结构如式(Ⅰ)所示。快速渗透剂T具有优良的渗透性和湿润性,可大大缩短润湿时间,并可以在浓碱液中保持长期稳定。顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠做为阴离子表面活性剂包覆于本发明高吸水性树脂上可以保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,保持对含离子溶液较高的吸收率。
本发明中,所使用的快速渗透剂T采购自南通市仁达化工科技有限公司。
耐碱渗透剂OEP-70:耐碱渗透剂OEP-70具有极佳的抗浓碱、耐高温、耐氧化剂、耐还原剂、耐硬水性,并对双氧水具有较好的稳定作用。耐碱渗透剂OEP-70做为阴离子表面活性剂包覆于本发明高吸水性树脂上可以保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,保持对含离子溶液较高的吸收率。
本发明中,所使用的耐碱渗透剂OEP-70采购自江苏省海安石油化工厂。
在本发明的一种优选实施方式中,非离子表面活性剂为椰子油二乙醇酰胺。
椰子油二乙醇酰胺做为非离子表面活性剂包覆于本发明高吸水性树脂上可以保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,保持对含离子溶液较高的吸收率。
本发明中,所使用的椰子油二乙醇酰胺采购自上海楚星化工有限公司。
在本发明的一种优选实施方式中,表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的0.01wt%~5wt%。
在上述优选实施方式中,当表面活性剂的用量占树脂总量0.01wt%以下,包膜过薄且不均匀,不能达到相应的保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低的效果;表面活性剂的用量占树脂总量5wt%以上时包膜过厚,制备出的高吸水性树脂缺乏经济性。
在上述优选实施方式中,表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的1wt%~3wt%。
优选的,表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的1.5wt%。
在本发明的一种优选实施方式中,碱液为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸铵配置的水溶液的一种或几种的混合。
优选的,上述碱液为氢氧化钠水溶液。
更优选的,上述碱液为质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液。
在本发明的一种优选实施方式中,上述表面喷雾处理方法为真空加压喷雾。
在上述优选实施方式中,使用真空加压喷雾的方法对树脂颗粒进行表面喷雾可以使表面活性剂更为均匀的包覆于树脂颗粒表面,进而在离子溶液中获得更好的吸水效果。
在本发明的一种优选实施方式中,上述制得的高吸水性树脂的粒径为0.2~0.5mm。
在上述优选实施方式中,高吸水性树脂的粒径为0.2~0.5mm,粒径为0.2~0.5mm的树脂颗粒易提高产生成品的质量,0.5mm以上的树脂颗粒进行干燥时,容易因为热传导效果不佳,出现成品残存单体偏高,物性表现不佳的问题。
本发明典型但非限定性的高吸水性树脂制备方法,包括如下步骤:
步骤(a):首先将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液缓慢滴入丙烯酸中进行中和反应,使反应液的中和度为60~90%,并保持反应温度在10~40℃,制得丙烯酸钠溶液;随后在丙烯酸钠溶液中加入N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行交联反应,制得凝胶聚合物;
步骤(b):将步骤(a)制得的凝胶聚合物在120~180℃的温度下进行干燥、随后粉碎为粒径0.2~0.5mm树脂颗粒;
步骤(c):使用磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628对步骤(b)制得的树脂颗粒进行加压喷雾处理,得到高吸水性树脂,所述磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628的用量为树脂颗粒的0.01~5wt%。
根据本发明的一个方面,一种高吸水性树脂,该高吸水性树脂由上述的制备方法制备得到。
本发明中,上述高吸水性树脂表面包有一层表面活性剂,可以保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,进而保持对含离子溶液较高的吸收率。
根据本发明的一个方面,上述高吸水性树脂在制备纸尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾或工业用防水包覆剂产品中的应用。
本发明中,上述高吸水性树脂制备方法制得的高吸水性树脂在含有离子的溶液中能保持高吸收率,在制备纸尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾或工业用防水包覆剂产品中具有广泛的应用。
下面将结合实施例1~27和对比例1~3对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1
一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(a):首先将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液缓慢滴入质量浓度为60%的丙烯酸溶液中进行中和反应,使反应液的中和度为60%,并保持反应温度在10℃,制得丙烯酸钠溶液;随后在丙烯酸钠溶液中加入N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行交联反应,制得凝胶聚合物;
步骤(b):将步骤(a)制得的凝胶聚合物在120℃的温度下进行干燥、随后粉碎为粒径0.2mm树脂颗粒;
步骤(c):使用磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628对步骤(b)制得的树脂颗粒进行加压喷雾处理,得到高吸水性树脂,所述磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628的用量为树脂颗粒的1.5wt%。
实施例2
一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(a):首先将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液缓慢滴入质量浓度为60%的丙烯酸溶液中进行中和反应,使反应液的中和度为90%,并保持反应温度在40℃,制得丙烯酸钠溶液;随后在丙烯酸钠溶液中加入N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行交联反应,制得凝胶聚合物;
步骤(b):将步骤(a)制得的凝胶聚合物在180℃的温度下进行干燥、随后粉碎为粒径0.3mm树脂颗粒;
步骤(c):使用磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628对步骤(b)制得的树脂颗粒进行加压喷雾处理,得到高吸水性树脂,所述磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628的用量为树脂颗粒的1.5wt%。
实施例3
一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(a):首先将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液缓慢滴入质量浓度为60%的丙烯酸溶液中进行中和反应,使反应液的中和度为70%,并保持反应温度在20℃,制得丙烯酸钠溶液;随后在丙烯酸钠溶液中加入N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行交联反应,制得凝胶聚合物;
步骤(b):将步骤(a)制得的凝胶聚合物在140℃的温度下进行干燥、随后粉碎为粒径0.4mm树脂颗粒;
步骤(c):使用磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628对步骤(b)制得的树脂颗粒进行加压喷雾处理,得到高吸水性树脂,所述磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628的用量为树脂颗粒的1.5wt%。
实施例4
一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(a):首先将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液缓慢滴入质量浓度为60%的丙烯酸溶液中进行中和反应,使反应液的中和度为85%,并保持反应温度在30℃,制得丙烯酸钠溶液;随后取100g丙烯酸钠溶液加入0.3g的N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和0.1g的过硫酸钾进行交联反应,制得凝胶聚合物;
步骤(b):将步骤(a)制得的凝胶聚合物在160℃的温度下进行干燥、随后粉碎为粒径0.5mm树脂颗粒;
步骤(c):使用磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628对步骤(b)制得的树脂颗粒进行加压喷雾处理,得到高吸水性树脂,所述磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628的用量为树脂颗粒的1.5wt%。
实施例5
一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(a):首先将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液缓慢滴入质量浓度为60%的丙烯酸溶液中进行中和反应,使反应液的中和度为80%,并保持反应温度在30℃,制得丙烯酸钠溶液;随后在丙烯酸钠溶液中加入N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行交联反应,制得凝胶聚合物;
步骤(b):将步骤(a)制得的凝胶聚合物在150℃的温度下进行干燥、随后粉碎为粒径0.3mm树脂颗粒;
步骤(c):使用磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628对步骤(b)制得的树脂颗粒进行加压喷雾处理,得到高吸水性树脂,所述磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628的用量为树脂颗粒的1.5wt%。
实施例6~20
除了以如下述表1中所示的种类及含量来使用表面活性剂以外,通过与实施例5相同的方法制备高吸水性树脂。
表1:
实施例21~24
除了以如下述表2中所示的种类及含量来使用表面活性剂以外,通过与实施例5相同的方法制备高吸水性树脂。
表2:
实施例25~27
除了以如下述表3中所示的种类及含量来使用表面活性剂以外,通过与实施例5相同的方法制备高吸水性树脂。
表3:
对比例1
一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(a):首先将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液缓慢滴入质量浓度为60%的丙烯酸溶液中进行中和反应,使反应液的中和度为80%,并保持反应温度在30℃,制得丙烯酸钠溶液;随后在丙烯酸钠溶液中加入N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行交联反应,制得凝胶聚合物;
步骤(b):将步骤(a)制得的凝胶聚合物在150℃的温度下进行干燥、随后粉碎为粒径0.3mm树脂颗粒,得到高吸水性树脂。
对比例2
日本住友公司生产的高吸水性树脂。
对比例3
一种高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:
步骤(a):首先将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液缓慢滴入质量浓度为60%的丙烯酸溶液中进行中和反应,使反应液的中和度为80%,并保持反应温度在30℃,制得丙烯酸钠溶液;随后在丙烯酸钠溶液中加入N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行交联反应,制得凝胶聚合物;
步骤(b):将步骤(a)制得的凝胶聚合物在150℃的温度下进行干燥、随后粉碎为粒径0.3mm树脂颗粒;
步骤(c):使用阳离子表面活性剂苯扎溴铵对步骤(b)制得的树脂颗粒进行加压喷雾处理,得到高吸水性树脂,所述阳离子表面活性剂苯扎溴铵的用量为树脂颗粒的1.5wt%
效果例1
为表明本发明制备方法制得的高吸水性树脂对含离子溶液具有较高的吸收率。现特选取实施例1~27和对比例1~3所制备的高吸水性树脂进行对比试验,并分别对去离子水吸收量、0.9%NaCl生理盐水吸收量、0.9%NaCl生理盐水保水量和0.9%NaCl生理盐水受压吸收量进行统计,结果如下表4所示。
表4:
由上述试验结果可知,本发明实施例1~27的高吸水性树脂,去离子水吸收量≥400g/g、去离子水吸收速度≤55、0.9%NaCl生理盐水吸收率≥55g/g、0.9%NaCl生理盐水保水率≥35g/g、0.9%NaCl生理盐水受压吸收率≥29g/g。其试验结果表明,本发明高吸水性树脂在包裹表面活性剂后虽然对去离子水的吸收率有所降低,但其在含有离子的溶液中能保持较高的吸收率,在吸水速度、及针对0.9%NaCl生理盐水的吸收率、保水率和受压吸收率的实验结果上明显高于没有包覆表面活性剂的对比例1的树脂。由此可知,通过表面活性剂包覆的高吸水性树脂在显著提高吸水速度的同时,在含有离子的溶液中的吸收率方面也明显高于没包覆表面活性剂的树脂。
通过与对比例2住友公司生产的高吸水性树脂的试验结果进行对比,可知,本发明实施例1~27的高吸水性树脂针对含离子溶液的吸收效果明显高于对比例2住友公司生产的高吸水性树脂。
通过与对比例3使用阳离子表面活性剂苯扎溴铵进行表面喷雾处理后,制得的高吸水性树脂进行对比,对比例3制备的树脂对0.9%NaCl生理盐水吸收效果较差,其结果与对比例1没有包覆表面活性剂的树脂基本相同,根本起不到提高树脂在含离子水中吸水率的效果。
通过将本发明实施例5~8的试验结果与实施例21进行对比,当所述磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628的用量为树脂颗粒的7wt%时,其在含离子溶液的吸收效果与实施例5~8的试验结果相差不大,但由于表面活性剂层包裹过厚,导致实施例21制备的树脂对去离子水的吸收率有明显的降低。因此,当磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628的用量占树脂总量0.01wt%~5wt%时,即可到达很好的效果。
通过将本发明实施例9~12的试验结果与实施例22进行对比,当所述快速渗透剂T的用量为树脂颗粒的7wt%时,其在含离子溶液的吸收效果与实施例9~12的试验结果相差不大,但由于表面活性剂层包裹过厚,导致实施例22制备的树脂对去离子水的吸收率有明显的降低。因此,当快速渗透剂T的用量占树脂总量0.01wt%~5wt%时,即可到达很好的效果。
通过将本发明实施例13~16的试验结果与实施例23进行对比,当所述耐碱渗透剂OEP-70的用量为树脂颗粒的7wt%时,其在含离子溶液的吸收效果与实施例13~16的试验结果相差不大,但由于表面活性剂层包裹过厚,导致实施例23制备的树脂对去离子水的吸收率有明显的降低。因此,考当耐碱渗透剂OEP-70的用量占树脂总量0.01wt%~5wt%时,即可到达很好的效果。
通过将本发明实施例17~20的试验结果与实施例24进行对比,当所述椰子油二乙醇酰胺的用量为树脂颗粒的7wt%时,其在含离子溶液的吸收效果与实施例17~20的试验结果相差不大,但由于表面活性剂层包裹过厚,导致实施例23制备的树脂对去离子水的吸收率有明显的降低。因此,当椰子油二乙醇酰胺的用量占树脂总量0.01wt%~5wt%时,即可到达很好的效果。
通过将本发明实施例1~24的试验结果与实施例25进行对比,实施例25使用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂进行表面喷雾处理后,制得的高吸水性树脂其对0.9%NaCl生理盐水吸收效果不佳,其结果明显差于本发明实施例1~24的试验结果,且十二烷基硫酸钠对人体有一定的毒副作用,给生产的安全也造成了一定的问题。
通过将本发明实施例1~24的试验结果与实施例26进行对比,实施例26使用非离子表面活性剂单硬脂酸甘油酯进行表面喷雾处理后,制得的高吸水性树脂其对0.9%NaCl生理盐水吸收效果不佳,其结果明显差于本发明实施例1~24的试验结果。
通过将本发明实施例1~24的试验结果与实施例27进行对比,实施例27使用多元醇类表面活性剂聚乙二醇进行表面喷雾处理后,制得的高吸水性树脂其对0.9%NaCl生理盐水吸收效果不佳,其结果明显差于本发明实施例1~24的试验结果。
综上所述,本发明通过将丙烯酸依次进行中和反应、交联反应以及干燥、粉碎等步骤,得到树脂颗粒,随后,使用表面活性剂对树脂颗粒进行表面加压喷雾处理,制得高吸水性树脂。该制备方法中将表面活性剂加压喷雾到树脂颗粒表面,相当于在吸水性树脂颗粒的表面包上一层膜,使得含离子溶液中的离子不能进入树脂,而水分可以进入树脂,就可保持树脂内部的低离子浓度,进而保持高吸水性树脂空间网状结构内外渗透压不降低,保持对含离子溶液较高的吸收率,缓解了现有高吸水性树脂在含离子溶液中吸水率显著降低的问题。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:向丙烯酸和碱液的中和反应产物中添加交联剂和引发剂进行交联反应,将交联反应得到的凝胶聚合物进行造粒,得到树脂颗粒;然后使用表面活性剂对树脂颗粒进行表面喷雾处理,制得高吸水性树脂;
所述表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,所述阴离子表面活性剂为磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚DNS-628、快速渗透剂T或耐碱渗透剂OEP-70。
3.根据权利要求1所述的高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,所述非离子表面活性剂为椰子油二乙醇酰胺。
4.根据权利要求1所述的高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的0.01wt%~5wt%。
5.根据权利要求4所述的高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的1wt%~3wt%;
优选的,表面活性剂的用量为树脂颗粒总量的1.5wt%。
6.根据权利要求1~5任一项所述的高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸铵配置的水溶液的一种或几种的混合。
7.根据权利要求1~5任一项所述的高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,所述表面喷雾处理方法为加压喷雾。
8.根据权利要求1~5任一项所述的高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,制得的高吸水性树脂的粒径为0.2~0.5mm。
9.一种高吸水性树脂,其特征在于,所述高吸水性树脂由权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到。
10.权利要求9所述的高吸水性树脂在制备纸尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾或工业用防水包覆剂产品中的应用。
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