CN109467657A - 一种高吸水树脂球及其制备方法 - Google Patents

一种高吸水树脂球及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109467657A
CN109467657A CN201811201025.2A CN201811201025A CN109467657A CN 109467657 A CN109467657 A CN 109467657A CN 201811201025 A CN201811201025 A CN 201811201025A CN 109467657 A CN109467657 A CN 109467657A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
aluminum oxide
preparation
product
high hydroscopic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811201025.2A
Other languages
English (en)
Inventor
余旺旺
刘冰
谢高长
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Institute of Industry Technology
Original Assignee
Nanjing Institute of Industry Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Institute of Industry Technology filed Critical Nanjing Institute of Industry Technology
Priority to CN201811201025.2A priority Critical patent/CN109467657A/zh
Publication of CN109467657A publication Critical patent/CN109467657A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F292/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to inorganic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/102—Azo-compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/04—N2 releasing, ex azodicarbonamide or nitroso compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2351/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C08J2351/10—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to inorganic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高吸水树脂球及其制备方法，其以介孔三氧化二铝作为吸水树脂球体反应中心，所述介孔三氧化二铝颗粒粒径为30～100nm，且所述吸水树脂球体颗粒粒径为2～3mm；其原料组分包括：活性中间体、吐温20、OP‑10乳化剂、司盘60、过硫酸铵、偶氮二异丁腈；所述活性中间体包括：丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、改性聚乙烯醇和改性介孔三氧化二铝；其中，所述改性介孔三氧化二铝由所述介孔三氧化二铝制得。本发明的制备方法生产成本低，操作简便，制备得到的高吸水树脂球具有优异的吸水性能、保水性和尺寸均匀性，改善了现有聚丙烯酰胺吸水树脂存在的问题。

Description

一种高吸水树脂球及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高吸水树脂球及其制备方法。
背景技术
聚丙烯酰胺具有良好的水溶性、生物相容性、吸水性和保水性等优势。聚丙烯酰胺被广泛应用于化工污水水质净化、医用吸水树脂、医用吸液树脂、生活污水水质净化、尿不湿、理疗用按摩珠、理疗用敷料、理疗用冷热敷、冰冰贴等领域。
目前，聚丙烯酰胺吸水树脂存在吸水能力低、保水率低和树脂球颗粒尺寸均匀一性差异大等缺陷，因此，聚丙烯酰胺吸水树脂在吸水性能、保水性和尺寸均匀性方面需要进一步提升。因此，我们研究出一种高吸水树脂球，以改善聚丙烯酰胺吸水树脂存在的问题，以期提高聚丙烯酰胺吸水树脂的吸水和保水性能，拓宽聚丙烯酰胺吸水树脂在高吸水、高保水及理疗领域的应用范围。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有聚丙烯酰胺吸水树脂技术的不足，如：吸水能力低、保水率低和树脂球颗粒尺寸均匀一性差异大等缺陷，影响聚丙烯酰胺吸水树脂在高吸水、高保水及理疗领域等方面的应用，本发明提供一种具有优异的吸水性能、保水性和尺寸均匀性的高吸水树脂球及其制备方法；本发明的方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的吸水性能、保水性和尺寸均匀性。
技术方案：本发明的目的通过下述技术方案实现：
本发明提供了一种高吸水树脂球，以介孔三氧化二铝作为吸水树脂球体反应中心，所述介孔三氧化二铝颗粒粒径为30～100nm，且所述吸水树脂球体颗粒粒径为2～3mm；其原料组分包括：活性中间体、吐温20、OP-10乳化剂、司盘60、过硫酸铵、偶氮二异丁腈；
所述活性中间体包括：丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、改性聚乙烯醇和改性介孔三氧化二铝；其中，所述改性介孔三氧化二铝由所述介孔三氧化二铝制得。
本发明还提供了上述高吸水树脂球的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、水、丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、改性聚乙烯醇和改性介孔三氧化二铝加入反应釜中，搅拌速度为43～55r/min，维持体系温度60～73℃条件下反应25～40min，产物经筛网过滤至氯苯中，即得到活性中间体；所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、水、丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、改性聚乙烯醇、改性介孔三氧化二铝和氯苯的质量份数比为32：9～18：98～120：12～23：9～17：0.3～4：1～6：9～17：1～5：96～125；
(2)将活性中间体、吐温20、OP-10乳化剂、司盘60、过硫酸铵、偶氮二异丁腈按照质量份数比为38：0.3～3：0.1～2：0.2～2：0.2～1：0.1～1加入到反应釜中，搅拌速度为50～62r/min，维持体系温度35～75℃条件下反应60～120min，产物经水洗、干燥，即得到高吸水树脂球。
甲基丙烯酸甲酯和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯能提高高吸水树脂球的力学强度，从而提高高吸水树脂球的保水性。
优选地，所述步骤(1)中产物经筛网过滤至5℃氯苯中。通过低温氯苯和筛网的配合，能够更好的控制高吸水树脂球的球体颗粒粒径。
优选地，所述步骤(1)中的改性聚乙烯醇由聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素钠和羟丙基甲基纤维素按照质量份数比为31：6～13：3～8：1～3反应制得。羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素钠和羟丙基甲基纤维素具有优异的增稠特性，通过协同作用，能提高聚乙烯醇的增稠作用；制备的改性聚乙烯醇能明显改善新型高吸水树脂球的颗粒粒径。
进一步优选地，所述改性聚乙烯醇的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素钠和羟丙基甲基纤维素加入球磨机中，球磨速度为23～30r/min，维持体系温度20～27℃条件下球磨反应45min，产物真空干燥、粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇。
优选地，所述步骤(1)中的改性介孔三氧化二铝由所述介孔三氧化二铝、丙烯酸羟乙酯、顺丁二烯酸和羟基丁酸按照质量份数比为40：25～30：15～26：8～15反应制得。丙烯酸羟乙酯和顺丁二烯酸的加入是为了对介孔三氧化二铝表面进行修饰，提高介孔三氧化二铝的化学活性。丙烯酸羟乙酯和顺丁二烯酸通过表面修饰能提高介孔三氧化二铝的表面化学活性；制备的改性介孔三氧化二铝能明显提高高吸水树脂球的保水性。
进一步优选地，所述改性介孔三氧化二铝的制备方法包括以下步骤：将介孔三氧化二铝、丙烯酸羟乙酯、顺丁二烯酸和羟基丁酸加入至水热反应釜中，维持体系温度66～81℃条件下反应1～3h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为60～77r/min，维持体系温度70～87℃、-0.1MPa压力条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝。
优选地，所述步骤(1)中的介孔三氧化二铝由氢氧化铝、丙烯酸、三丙二醇二丙烯酸酯和184光引发剂按照质量份数比为66：85～97：0.1～0.3：0.2～0.6反应制得。丙烯酸和三丙二醇二丙烯酸酯的加入是为了提高铝元素的分散性和孔隙率。
进一步优选地，所述介孔三氧化二铝的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸、三丙二醇二丙烯酸酯和184光引发剂按照质量份数比为85～97：0.1～0.3：0.2～0.6加入到反应釜中，搅拌速度为66～80r/min，维持体系温度22～29℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照1～7s，将产物和质量份数比为66的氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为16～25r/min，维持体系温度26～35℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝。丙烯酸和三丙二醇二丙烯酸酯通过聚合反应形成带有羧基的交联聚合物，通过酸碱中和反应得到相应的铝盐，经高温焙烧处理后，聚合物不仅能提高铝元素的分散性，还能提高三氧化二铝的孔隙率；制备的介孔三氧化二铝通过作为高吸水树脂球的中心，能提高其保水性。
优选地，所述聚乙烯醇的数均分子量为3～6万。
优选地，所述步骤(1)中筛网孔径为1～8mm。
有益效果：
1、本发明的高吸水树脂球在活性中间体、吐温20、OP-10乳化剂、司盘60、过硫酸铵、偶氮二异丁腈协同作用下，赋予高吸水树脂球优异的吸水性能、保水性和尺寸均匀性。
2、本发明的制备方法生产成本低，操作简便，能够制得吸水率高、保水率高且颗粒尺寸均一性好的高吸水树脂球。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
本发明采用的物料均来源于国药集团化学试剂有限公司。
颗粒尺寸按照GB/T 12670-2008标准进行测试；
吸水性按照GB/T 22875-2008标准进行测试；
保水性按NY/T 886-2016标准进行测试。
本发明原料以质量份数计。本发明采用的聚乙烯醇的数均分子量为3～6万。
实施例1：
一种高吸水树脂球，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取90份丙烯酸、0.16份三丙二醇二丙烯酸酯和0.3份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度25℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照4s，将产物和66份氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为18r/min，维持体系温度28℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝；
(2)、称取40份50nm介孔三氧化二铝、27份丙烯酸羟乙酯、20份顺丁二烯酸和11份羟基丁酸添加至水热反应釜中，维持体系温度72℃条件下反应1.5h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为65r/min，维持体系温度76℃、-0.1MPa减压蒸馏条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝；
(3)、称取31份聚乙烯醇、10份羧甲基纤维素钠、5.5份羟甲基纤维素钠和1.7份羟丙基甲基纤维素加入到球磨机中，球磨速度为25r/min，维持体系温度21℃条件下球磨反应45min，产物于59℃、-0.08MPa真空干燥38min，粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇；
(4)、称取32份丙烯酰胺、12份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、109份水、16份丙烯酸钠、14份烯丙基磺酸钠、0.9份甲基丙烯酸甲酯、1.9份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、12份改性聚乙烯醇和1.7份改性介孔三氧化二铝加入到反应釜中，搅拌速度为45r/min，维持体系温度68℃条件下反应30min，产物经3mm孔径筛网过滤至5℃115份氯苯中，即得到活性中间体；
(5)、称取38份活性中间体、0.8份吐温20、0.3份OP-10乳化剂、0.9份司盘60、0.3份过硫酸铵、0.3份偶氮二异丁腈加入到反应釜中，搅拌速度为55r/min，维持体系温度43℃条件下反应60min，将反应釜升温至75℃继续反应35min，产物经1L 60℃水超声洗涤5次，产物经45℃、-0.08MPa真空干燥37min，即得到高吸水树脂球。
实施例2
一种高吸水树脂球，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取85份丙烯酸、0.1份三丙二醇二丙烯酸酯和0.2份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为66r/min，维持体系温度22℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照1s，将产物和66份氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为16r/min，维持体系温度26℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝；
(2)、称取40份70nm介孔三氧化二铝、25份丙烯酸羟乙酯、15份顺丁二烯酸和8份羟基丁酸添加至水热反应釜中，维持体系温度66℃条件下反应3h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为60r/min，维持体系温度70℃、-0.1MPa减压蒸馏条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝；
(3)、称取31份聚乙烯醇、6份羧甲基纤维素钠、3份羟甲基纤维素钠和1份羟丙基甲基纤维素加入到球磨机中，球磨速度为23r/min，维持体系温度20℃条件下球磨反应45min，产物于59℃、-0.08MPa真空干燥38min，粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇；
(4)、称取32份丙烯酰胺、9份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、98份水、12份丙烯酸钠、9份烯丙基磺酸钠、0.3份甲基丙烯酸甲酯、1份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、9份改性聚乙烯醇和1份改性介孔三氧化二铝加入到反应釜中，搅拌速度为43r/min，维持体系温度60℃条件下反应40min，产物经1mm孔径筛网过滤至5℃96份氯苯中，即得到活性中间体；
(5)、称取38份活性中间体、0.3份吐温20、0.1份OP-10乳化剂、0.2份司盘60、0.2份过硫酸铵、0.1份偶氮二异丁腈加入到反应釜中，搅拌速度为50r/min，维持体系温度35℃条件下反应70min，将反应釜升温至75℃继续反应35min，产物经1L 60℃水超声洗涤5次，产物经45℃、-0.08MPa真空干燥37min，即得到高吸水树脂球。
实施例3
一种高吸水树脂球，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取97份丙烯酸、0.3份三丙二醇二丙烯酸酯和0.6份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为80r/min，维持体系温度29℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照7s，将产物和66份氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为25r/min，维持体系温度35℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝；
(2)、称取40份50nm介孔三氧化二铝、30份丙烯酸羟乙酯、26份顺丁二烯酸和15份羟基丁酸添加至水热反应釜中，维持体系温度81℃条件下反应1h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为77r/min，维持体系温度87℃、-0.1MPa减压蒸馏条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝；
(3)、称取31份聚乙烯醇、13份羧甲基纤维素钠、8份羟甲基纤维素钠和3份羟丙基甲基纤维素加入到球磨机中，球磨速度为30r/min，维持体系温度27℃条件下球磨反应45min，产物于59℃、-0.08MPa真空干燥38min，粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇；
(4)、称取32份丙烯酰胺、18份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、120份水、23份丙烯酸钠、17份烯丙基磺酸钠、4份甲基丙烯酸甲酯、6份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、17份改性聚乙烯醇和5份改性介孔三氧化二铝加入到反应釜中，搅拌速度为55r/min，维持体系温度73℃条件下反应25min，产物经8mm孔径筛网过滤至5℃125份氯苯中，即得到活性中间体；
(5)、称取38份活性中间体、3份吐温20、2份OP-10乳化剂、2份司盘60、1份过硫酸铵、1份偶氮二异丁腈加入到反应釜中，搅拌速度为62r/min，维持体系温度50℃条件下反应45min，将反应釜升温至75℃继续反应35min，产物经1L 60℃水超声洗涤5次，产物经45℃、-0.08MPa真空干燥37min，即得到高吸水树脂球。
实施例4
一种高吸水树脂球，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取90份丙烯酸、0.17份三丙二醇二丙烯酸酯和0.4份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为68r/min，维持体系温度28℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照4s，将产物和66份氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为19r/min，维持体系温度27℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝；
(2)、称取40份90nm介孔三氧化二铝、28份丙烯酸羟乙酯、19份顺丁二烯酸和9份羟基丁酸添加至水热反应釜中，维持体系温度67℃条件下反应2h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为63r/min，维持体系温度79℃、-0.1MPa减压蒸馏条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝；
(3)、称取31份聚乙烯醇、8份羧甲基纤维素钠、5份羟甲基纤维素钠和2份羟丙基甲基纤维素加入到球磨机中，球磨速度为24r/min，维持体系温度25℃条件下球磨反应45min，产物于59℃、-0.08MPa真空干燥38min，粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇；
(4)、称取32份丙烯酰胺、10份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、100份水、13份丙烯酸钠、11份烯丙基磺酸钠、2份甲基丙烯酸甲酯、5份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、13份改性聚乙烯醇和4份改性介孔三氧化二铝加入到反应釜中，搅拌速度为46r/min，维持体系温度66℃条件下反应27min，产物经5mm孔径筛网过滤至5℃100份氯苯中，即得到活性中间体；
(5)、称取38份活性中间体、1份吐温20、1.2份OP-10乳化剂、1.7份司盘60、0.5份过硫酸铵、0.6份偶氮二异丁腈加入到反应釜中，搅拌速度为57r/min，维持体系温度38℃条件下反应50min，将反应釜升温至75℃继续反应35min，产物经1L 60℃水超声洗涤5次，产物经45℃、-0.08MPa真空干燥37min，即得到高吸水树脂球。
实施例5
一种高吸水树脂球，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取93份丙烯酸、0.27份三丙二醇二丙烯酸酯和0.45份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为77r/min，维持体系温度28℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照6s，将产物和66份氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为23r/min，维持体系温度31℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝；
(2)、称取40份30nm介孔三氧化二铝、27份丙烯酸羟乙酯、22份顺丁二烯酸和13份羟基丁酸添加至水热反应釜中，维持体系温度78℃条件下反应2.6h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为75r/min，维持体系温度82℃、-0.1MPa减压蒸馏条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝；
(3)、称取31份聚乙烯醇、12份羧甲基纤维素钠、7.5份羟甲基纤维素钠和2.3份羟丙基甲基纤维素加入到球磨机中，球磨速度为28r/min，维持体系温度26℃条件下球磨反应45min，产物于59℃、-0.08MPa真空干燥38min，粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇；
(4)、称取32份丙烯酰胺、16份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、116份水、21份丙烯酸钠、16份烯丙基磺酸钠、3份甲基丙烯酸甲酯、4.6份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、14份改性聚乙烯醇和4.3份改性介孔三氧化二铝加入到反应釜中，搅拌速度为51r/min，维持体系温度70℃条件下反应34min，产物经2mm孔径筛网过滤至5℃123份氯苯中，即得到活性中间体；
(5)、称取38份活性中间体、2.1份吐温20、1.7份OP-10乳化剂、1.3份司盘60、0.8份过硫酸铵、0.9份偶氮二异丁腈加入到反应釜中，搅拌速度为60r/min，维持体系温度48℃条件下反应65min，将反应釜升温至75℃继续反应35min，产物经1L 60℃水超声洗涤5次，产物经45℃、-0.08MPa真空干燥37min，即得到高吸水树脂球。
实施例6
一种高吸水树脂球，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取92份丙烯酸、0.18份三丙二醇二丙烯酸酯和0.35份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为73r/min，维持体系温度24℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照5s，将产物和66份氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为20r/min，维持体系温度33℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝；
(2)、称取40份100nm介孔三氧化二铝、28份丙烯酸羟乙酯、22份顺丁二烯酸和11份羟基丁酸添加至水热反应釜中，维持体系温度80℃条件下反应1.8h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为69r/min，维持体系温度76℃、-0.1MPa减压蒸馏条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝；
(3)、称取31份聚乙烯醇、7.9份羧甲基纤维素钠、5.2份羟甲基纤维素钠和2.1份羟丙基甲基纤维素加入到球磨机中，球磨速度为26r/min，维持体系温度22℃条件下球磨反应45min，产物于59℃、-0.08MPa真空干燥38min，粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇；
(4)、称取32份丙烯酰胺、13份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、107份水、16份丙烯酸钠、9份烯丙基磺酸钠、1.8份甲基丙烯酸甲酯、2.5份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、10份改性聚乙烯醇和3.4份改性介孔三氧化二铝加入到反应釜中，搅拌速度为49r/min，维持体系温度69℃条件下反应32min，产物经7mm孔径筛网过滤至5℃108份氯苯中，即得到活性中间体；
(5)、称取38份活性中间体、1.5份吐温20、1.3份OP-10乳化剂、1.7份司盘60、0.6份过硫酸铵、0.4份偶氮二异丁腈加入到反应釜中，搅拌速度为55r/min，维持体系温度46℃条件下反应57min，将反应釜升温至75℃继续反应35min，产物经1L 60℃水超声洗涤5次，产物经45℃、-0.08MPa真空干燥37min，即得到高吸水树脂球。
实施例7
一种高吸水树脂球，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取91份丙烯酸、0.27份三丙二醇二丙烯酸酯和0.4份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为72r/min，维持体系温度23℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照1s，将产物和66份氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为17r/min，维持体系温度34℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝；
(2)、称取40份80nm介孔三氧化二铝、28份丙烯酸羟乙酯、19份顺丁二烯酸和14份羟基丁酸添加至水热反应釜中，维持体系温度76℃条件下反应2.7h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为66r/min，维持体系温度74℃、-0.1MPa减压蒸馏条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝；
(3)、称取31份聚乙烯醇、8份羧甲基纤维素钠、7份羟甲基纤维素钠和2.6份羟丙基甲基纤维素加入到球磨机中，球磨速度为23r/min，维持体系温度25℃条件下球磨反应45min，产物于59℃、-0.08MPa真空干燥38min，粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇；
(4)、称取32份丙烯酰胺、16份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、118份水、17份丙烯酸钠、17份烯丙基磺酸钠、1.8份甲基丙烯酸甲酯、6份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、11份改性聚乙烯醇和3份改性介孔三氧化二铝加入到反应釜中，搅拌速度为50r/min，维持体系温度65℃条件下反应29min，产物经6mm孔径筛网过滤至5℃123份氯苯中，即得到活性中间体；
(5)、称取38份活性中间体、2.6份吐温20、0.45份OP-10乳化剂、0.68份司盘60、0.37份过硫酸铵、0.23份偶氮二异丁腈加入到反应釜中，搅拌速度为54r/min，维持体系温度40℃条件下反应67min，将反应釜升温至75℃继续反应35min，产物经1L 60℃水超声洗涤5次，产物经45℃、-0.08MPa真空干燥37min，即得到高吸水树脂球。
实施例8
一种高吸水树脂球，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取95份丙烯酸、0.14份三丙二醇二丙烯酸酯和0.3份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为71r/min，维持体系温度23℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照2s，将产物和66份氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为22r/min，维持体系温度33℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝；
(2)、称取40份70nm介孔三氧化二铝、29份丙烯酸羟乙酯、16份顺丁二烯酸和11份羟基丁酸添加至水热反应釜中，维持体系温度77℃条件下反应1.3h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为62r/min，维持体系温度73℃、-0.1MPa减压蒸馏条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝；
(3)、称取31份聚乙烯醇、11份羧甲基纤维素钠、7份羟甲基纤维素钠和2.8份羟丙基甲基纤维素加入到球磨机中，球磨速度为28r/min，维持体系温度26℃条件下球磨反应45min，产物于59℃、-0.08MPa真空干燥38min，粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇；
(4)、称取32份丙烯酰胺、11份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、112份水、19份丙烯酸钠、16份烯丙基磺酸钠、3.3份甲基丙烯酸甲酯、3.1份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、13份改性聚乙烯醇和1.7份改性介孔三氧化二铝加入到反应釜中，搅拌速度为52r/min，维持体系温度71℃条件下反应31min，产物经4mm孔径筛网过滤至5℃105份氯苯中，即得到活性中间体；
(5)、称取38份活性中间体、2.6份吐温20、0.8份OP-10乳化剂、0.7份司盘60、0.3份过硫酸铵、0.6份偶氮二异丁腈加入到反应釜中，搅拌速度为56r/min，维持体系温度46℃条件下反应65min，将反应釜升温至75℃继续反应35min，产物经1L 60℃水超声洗涤5次，产物经45℃、-0.08MPa真空干燥37min，即得到高吸水树脂球。
对照例1
本对照例中，不添加介孔三氧化二铝，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例2
本对照例中，不添加改性介孔三氧化二铝，其它组分与制备方法与实施例1相同。对照例3
本对照例中，不添加改性聚乙烯醇，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例4
本对照例中，配方中选用普通三氧化二铝替代实施例1中的介孔三氧化二铝，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例5
本对照例中，配方中选用普通三氧化二铝替代实施例1中的改性介孔三氧化二铝，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例6
本对照例中，配方中选用普通聚乙烯醇替代实施例1中的改性聚乙烯醇，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例7
本对照例中，配方中选用普通丙烯酰胺替代实施例1中的活性中间体，其它组分与制备方法与实施例1相同。
性能测试：
对实施例1～8、对照例1～7制得的树脂球进行性能测试，结果见表1：
表1性能测试结果
颗粒尺寸/mm 吸水性/g水/1g树脂 保水率/％
实施例1 2.5 3162 35.6
实施例2 2.2 2687 24.3
实施例3 2.5 2971 27.5
实施例4 2.4 2753 26.9
实施例5 2.3 3094 25.8
实施例6 2.5 3102 29.6
实施例7 2.1 2896 31.7
实施例8 2.3 2823 33.1
对照例1 1.9 2273 23.9
对照例2 1.4 1758 18.6
对照例3 不成球 2517 6.1
对照例4 2.1 2635 16.7
对照例5 1.2 1794 13.2
对照例6 不成球 2681 6.3
对照例7 不成球 1769 5.4
由表1中的性能参数比较可以看出：本发明各实施例制备得到的高吸水树脂球具有优异的吸水性、保水率和颗粒尺寸均一性，这表明以本发明提供的原料制备得到的高吸水树脂球具有优异的吸水性、保水率和颗粒尺寸均一性；相比之下，各对照例的原料制备得到的高吸水树脂球的吸水性、保水率和颗粒尺寸均一性较差。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种高吸水树脂球，其特征在于，以介孔三氧化二铝作为吸水树脂球体反应中心，所述介孔三氧化二铝颗粒粒径为30～100nm，且所述吸水树脂球体颗粒粒径为2～3mm；其原料组分包括：活性中间体、吐温20、OP-10乳化剂、司盘60、过硫酸铵、偶氮二异丁腈；
所述活性中间体包括：丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、改性聚乙烯醇和改性介孔三氧化二铝；其中，所述改性介孔三氧化二铝由所述介孔三氧化二铝制得。
2.根据权利要求1所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、水、丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、改性聚乙烯醇和改性介孔三氧化二铝加入反应釜中，搅拌速度为43～55r/min，维持体系温度60～73℃条件下反应25～40min，产物经筛网过滤至氯苯中，即得到活性中间体；所述丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、水、丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、改性聚乙烯醇、改性介孔三氧化二铝和氯苯的质量份数比为32：9～18：98～120：12～23：9～17：0.3～4：1～6：9～17：1～5：96～125；
(2)将活性中间体、吐温20、OP-10乳化剂、司盘60、过硫酸铵、偶氮二异丁腈按照质量份数比为38：0.3～3：0.1～2：0.2～2：0.2～1：0.1～1加入到反应釜中，搅拌速度为50～62r/min，维持体系温度35～75℃条件下反应60～120min，产物经水洗、干燥，即得到高吸水树脂球。
3.根据权利要求2所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的改性聚乙烯醇由聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素钠和羟丙基甲基纤维素按照质量份数比为31：6～13：3～8：1～3反应制得。
4.根据权利要求3所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于，所述改性聚乙烯醇的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素钠和羟丙基甲基纤维素加入球磨机中，球磨速度为23～30r/min，维持体系温度20～27℃条件下球磨反应45min，产物真空干燥、粉碎、经1000目筛网筛选后，即得到改性聚乙烯醇。
5.根据权利要求2所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的改性介孔三氧化二铝由所述介孔三氧化二铝、丙烯酸羟乙酯、顺丁二烯酸和羟基丁酸按照质量份数比为40：25～30：15～26：8～15反应制得。
6.根据权利要求5所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于，所述改性介孔三氧化二铝的制备方法包括以下步骤：将介孔三氧化二铝、丙烯酸羟乙酯、顺丁二烯酸和羟基丁酸加入至水热反应釜中，维持体系温度66～81℃条件下反应1～3h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为60～77r/min，维持体系温度70～87℃、-0.1MPa压力条件下反应35min，得到改性介孔三氧化二铝。
7.根据权利要求2所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的介孔三氧化二铝由氢氧化铝、丙烯酸、三丙二醇二丙烯酸酯和184光引发剂按照质量份数比为66：85～97：0.1～0.3：0.2～0.6反应制得。
8.根据权利要求7所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于，所述介孔三氧化二铝的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸、三丙二醇二丙烯酸酯和184光引发剂按照质量份数比为85～97：0.1～0.3：0.2～0.6加入到反应釜中，搅拌速度为66～80r/min，维持体系温度22～29℃条件下反应21min，产物经2000W高压汞灯光照1～7s，将产物和质量份数比为66的氢氧化铝添加至球磨机中，球磨速度为16～25r/min，维持体系温度26～35℃条件下球磨反应40min，将产物转移至马弗炉中，于200℃焙烧1h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到介孔三氧化二铝。
9.根据权利要求3或4所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的数均分子量为3～6万。
10.根据权利要求2所述的高吸水树脂球的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中筛网孔径为1～8mm。
CN201811201025.2A 2018-10-16 2018-10-16 一种高吸水树脂球及其制备方法 Pending CN109467657A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811201025.2A CN109467657A (zh) 2018-10-16 2018-10-16 一种高吸水树脂球及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811201025.2A CN109467657A (zh) 2018-10-16 2018-10-16 一种高吸水树脂球及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109467657A true CN109467657A (zh) 2019-03-15

Family

ID=65664931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811201025.2A Pending CN109467657A (zh) 2018-10-16 2018-10-16 一种高吸水树脂球及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109467657A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0837077A2 (en) * 1996-10-15 1998-04-22 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Antibacterial water absorbing composition and method of manufacture
CN102604647A (zh) * 2012-03-01 2012-07-25 中北大学 有机-无机复合保水剂
CN106133031A (zh) * 2014-08-04 2016-11-16 株式会社Lg化学 高吸水性树脂及其制备方法
CN108102050A (zh) * 2017-12-11 2018-06-01 南京工业职业技术学院 一种高强度吸水树脂球及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0837077A2 (en) * 1996-10-15 1998-04-22 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Antibacterial water absorbing composition and method of manufacture
CN102604647A (zh) * 2012-03-01 2012-07-25 中北大学 有机-无机复合保水剂
CN106133031A (zh) * 2014-08-04 2016-11-16 株式会社Lg化学 高吸水性树脂及其制备方法
CN108102050A (zh) * 2017-12-11 2018-06-01 南京工业职业技术学院 一种高强度吸水树脂球及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103159896B (zh) 纤维素接枝丙烯酸共聚物的制备及作为吸附剂的应用
CN107552008A (zh) 一种玉米芯纤维素基水凝胶吸附重金属离子的方法
CN104148021A (zh) 一种用于吸附水中重金属离子的双功能化介孔二氧化硅的制备方法
CN207941394U (zh) 一种环境保护用的空气净化装置
CN110385104A (zh) 一种改性沸石粉煤灰复合吸附材料及其制备方法
CN111905695A (zh) 纤维素基中空多孔碳纤维微球吸附剂及其制备方法
CN107684893A (zh) 一种多孔磁铅石型钡铁氧体的制备方法及其应用
CN109467657A (zh) 一种高吸水树脂球及其制备方法
CN110540210A (zh) 一种低能耗大孔容硅胶及其生产方法
CN110746532B (zh) 高抗反渗性的高吸水性树脂及其制备方法和应用
DE2504031C2 (zh)
CN111672482A (zh) 一种羧甲基半纤维素/壳聚糖交联球状水凝胶的制备方法
CN108584967B (zh) 一种白炭黑的制备方法
CN108940198A (zh) 负载金属铁元素的球形活性炭、其制备方法和用途
CN108275712A (zh) 一种炉甘石粉的合成方法
CN107376855A (zh) 一种复合调湿材料的制备方法
CN102674266A (zh) 一种锌粉法保险粉的干燥方法
CN110129922A (zh) 一种温敏型β-环糊精/p(NIPAM-co-MAA)电纺纤维吸附剂及其制备方法
CN113121043A (zh) 一种精制棉废水回用系统
CN111089355A (zh) 转轮除湿系统
CN114349036B (zh) 一种用于ms胶的纳米碳酸钙的制备方法
CN111848872A (zh) 一种分离医疗蛋白的离子交换树脂的制备方法
CN108579687A (zh) 一种利用溶媒法制备羧甲基纤维的方法及其应用
CN116375894B (zh) 一种柠檬酸湿化学法改性淀粉制备方法
CN218764302U (zh) 一种晒青机的吹风装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190315