CN1282745A - 一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法,聚和反应体系以乙烯基不饱合单体和碱金属氢氧化物以及淀粉为原料,以水为溶剂,使用一种水溶性氧化还原引发剂,加入的交联剂为多烯烃化合物,通过改变各原料的用量比,采用中和、保温、接枝交联等工艺过程,来制造高吸水性树脂,它不需要干燥过程,由溶液状态一步快速变为固体状态,然后可立刻进行粉碎包装,工艺流程短,缩短生产周期,降低生产成本,吸收自来水倍率为820倍,吸尿率>100倍,吸血率>80倍,吸水后为中性,生产中无废水、废料。

Description

一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法
本发明涉及一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法，具体的说是涉及一种淀粉接枝乙烯基不饱合单体高吸水性树脂的制备方法。
目前，淀粉接枝型高吸水性树脂，应用极为广泛，几乎占整个高吸水性树脂的80％以上，它的优点是吸水率高，吸水速度快，广泛用在农业、林业及园艺上，用做土壤保水剂和土壤改良剂，工业用做脱水，医药卫生方面用做小儿一次性尿布，妇女卫生巾等。
现在美国、日本等高吸水性树脂生产大国及我国等淀粉接枝型高吸水性树脂生产的传统方法，都是溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合等，这种生产工艺复杂，流程长，一般均需要水解(或醇解、皂化等)分离、洗涤、干燥等工序，且不易形成连续化大规模生产，特别是干燥过程，需很长时间，据现有工艺，一般都是60℃烘干24小时以上，而且水份不易除净，如果温度过高，则树脂起变化，时间愈长，消耗的能源越大，以上三种生产方法所需的配合剂多，如乳化剂、分散剂、溶剂等，这使得生产的树脂成本变高，例如：中国专利CN 85 104864中公布了一种高吸水性树脂的制造方法，它是以一种乙烯基不饱和单体、淀粉、碱金属氢氧化物为原料，水为溶剂，用水溶性过氧化物为催化剂或水溶性氧化还原引发体系为催化剂，通过改变淀粉和乙烯基不饱和单体用量比，使用相同的方法来制造乙烯基不饱和单体的均聚物或与淀粉接枝的共聚物。吸水倍率为500-1300克／克。反应温度为50℃±2℃，需要通氮气。反应时间为3小时。反应过程中粘度逐渐上升，搅拌愈来愈困难。最后产物为十分粘稠的胶状物，不能流动。在低于60℃的烘箱中干燥20小时，得到固体产品。这些繁琐工艺(例如需要通氮气，产物粘稠不好出料，需增加强制出料设备等)，不利于降低成本，特别是后处理的干燥工序，使设备复杂，更增加了生产成本。又如中国专利CN 1172124A公布了一种吸水树脂及其制备方法。它的后处理工序也是很复杂的。反应后期要加入极性溶剂，如酒精或丙酮或异丙酮，使固体物析出，再将固体物料挤压，进一步脱除液体后，在真空干燥。真空度控制在680-740mmHg柱，干燥条件为50-130℃，0．5-20小时，或70-90℃，3-5小时。这些复杂的工艺及设备，必然增加了生产成本，且不利于大规模生产。
本发明的目的在于克服上述传统生产方法的不足，提供一种不需干燥过程，由溶液状态一步快速变为固体状态，然后可立刻进行粉碎与包装的淀粉接枝乙烯基不饱合单体高吸水性树脂的制造方法。
本发明的制备方法是这样实现的
本发明的原料包括乙烯基不饱合单体，最好是工业丙烯酸，碱金属氢氧化物最为是氢氧化钾，或氢氧化钠，淀粉为玉米淀粉，最好是黄玉米淀粉，使用的交联剂最好是N，N′-亚甲基双丙烯酰胺，氧化还原引发剂为过硫酸胺-亚硫酸氢钠混合液；本发明不需干燥过程的高吸水性树脂用聚合方法制成，聚合反应的步骤包括：
a、调整乙烯基不饱合单体和碱金属氢氧化物的原料组成，重量比为72∶(19-37)，如乙烯基不饱和单体选用丙烯酸，碱金属氢氧化物选用氢氧化钾时，重量比为72∶37；碱金属氢氧化物选用氢氧化钠时，重量比为72∶19；
b、中和反应在水溶液中进行，加入的蒸镏水是丙烯酸的0．325倍，中和反应温度为70-80℃；
c、中和反应体系中加入交联剂N，N′-亚甲基双丙烯酰胺其用量对反应液重量的0．005-0．1％；
d、反应好的物料移入保温贮罐中，在保温阶段加入12-19重量份的淀粉和0．36-3．6重量份的氧化还原引发剂，当碱金属氢氧化物选用氢氧化钾为原料时，淀粉与氧化还原引发剂过硫酸胺和亚硫酸氢钠(均为18％浓度的水溶液)，配比为19∶1．16；当碱金属氢氧化物选用氢氧化钠为原料时，淀粉与氧化还原引发剂过硫酸胺和亚硫酸氢钠(均为20％浓度的水溶液)，配比为12∶1．18；
e、将混合好的物料移入固化炉中进行处理，固化炉的温度控制在87℃±2℃，混合物瞬间聚合、接枝交联完毕变为固体；
f、产物由自动传送装置取出，在空气中冷却后即可粉碎包装。
与现有技术相比，本发明高吸水性树脂的制备方法是有以下优点：
1、使聚合温度提高。本研制中和釜中和温度在70-80℃之间。以减少生产周期。并使其反应彻底。传统的淀粉接枝，在釜内温度一般为45℃-55℃，反应时间一般为3小时以上更长。
2、传统接枝方法在釜内进行，配有大量的水溶液。这就使得必须有干燥过程。本研制淀粉接枝是在釜外进行，且时间很短，不需干燥过程。
3、传统生产方法在釜内接枝，到生产后期粘度大，出料很困难。本方法在釜外接枝，无出料困难等缺点。
4、传统生产方法是反应釜间歇生产，生产周期长。本方法可实现连续化、大规模生产。
5、本研制，工艺上与众不同，在釜外接枝且短时间聚合完毕，不需水洗，不需干燥使原料中的许多有效成份，完好的保留在产品中，使得本产品的性能好。它除具有一般的吸水、保水功能外，还具有多种微量元素(微肥)，用于农业保水增产最为有利。在对农作物的实验表明，可使农作物增产10-30％，优越于国内其他同类产品。
6、由于生产中不需干燥工序，节省了大量的能源，简化了生产工艺，使得生产成本大大下降。目前是全国生产高吸水性树脂中，价格最低的。
图1是本发明工艺流程图。
实施例1：
在250ml的三口烧瓶中，装有搅拌器，温度计和加料口等，称量好丙烯酸72．1克从加料口加入到三口烧瓶中，再加入蒸馏水22．2克，开动搅拌器开始搅拌，再向三口烧瓶中加入中和剂82％的氢氧化钾37克，将反应温度控制在60-90℃之间，最好是在70-80℃之间，反应1．5小时后，将温度调到78℃时，再向三口烧瓶中加入交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0．02克，反应半小时后，将物料移入500ml的混合器中保温，然后加入淀粉19克，18％浓度的水溶液过硫酸胺和亚硫氢钠各2．7ml加入到混合器中混合，混合均匀后将物料移入固化炉中，固化温度为87℃±2℃，混合物料大约1分钟后开始反应，瞬间变为固体，固体物在空气中静止冷却后，即可粉碎包装，具体配方如表1所示：
         物料名称        加料量(重量比)
          丙烯酸            72．1克
         氢氧化钾             37克
           水            22．2克
   N，N’-亚甲基双丙烯酰胺            0．02克
         过硫酸胺    2．7ml(18％浓度的水溶液)
       亚硫酸氢钠    2．7ml(18％浓度的水溶液)
           淀粉              19克
按上述配比用所述工艺方法生产，吸水倍率为820倍。
实施例2：
在250ml的三口烧瓶中，装有搅拌器，温度计和加料口等，称量好丙烯酸72．1克从加料口加入到三口烧瓶中，再加入蒸馏水22．2克，开动搅拌器开始搅拌，再向三口烧瓶中加入中和剂82％的氢氧化钾19克，将反应温度控制在60-90℃之间，最好是在70-80℃之间，反应1．5小时后，将温度调到78℃时，再向三口烧瓶中加入交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0．007克，反应半小时后，将物料移入500ml的混合器中保温，然后加入淀粉12克，20％浓度的水溶液过硫酸胺和亚硫氢钠各3ml，加入到混合器中混合，混合均匀后将物料移入固化炉中，固化温度为87℃±2℃，混合物料大约1分钟后开始反应，瞬间变为固体，固体物在空气中静止冷却后，即可粉碎包装，具体配方如表2所示：
        物料名称      加料量(重量比)
         丙烯酸         72．1克
        氢氧化钾          19克
           水         22．2克
   N，N’-亚甲基双丙烯酰胺         0．007克
        过硫酸胺    3ml(18％浓度的水溶液)
       亚硫酸氢钠    3ml(18％浓度的水溶液)
          淀粉          12克
按上述配比用所述工艺方法生产，吸水倍率为1030倍。
吸水倍率测定方法：
准确称取高吸水性树脂0．5克(精确至0．001克)，放入盛有1500ml去离子水的烧杯中，搅拌5分钟后，静止60分钟。将烧杯中吸过水的树脂倒入100目分样筛中滤去未被吸收的水，15分钟后称重，按着下式计算吸水倍率：
Figure 9911313800081

Claims (6)

1、一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法，采用下述聚和方法完成，聚和反应体系以乙烯基不饱合单体和碱金属氢氧化物以及淀粉为原料，以水为溶剂，使用一种水溶性氧化还原引发剂，加入的交联剂为多烯烃化合物，本发明的技术特征是：
a、调整乙烯基不饱合单体和碱金属氢氧化物的原料组成，重量比为72∶(19-37)；
b、中和反应在水溶液中进行，反应温度为70-80℃；
c、中和反应体系中加入交联剂，其用量对反应液重量的0．005-0．1％：
d、反应好的物料移入保温贮罐中，在保温阶段加入12-19重量份的淀粉和0．36-3．6重量份的氧化还原引发剂；
e、将混合好的物料d移入固化炉中进行处理，固化炉的温度控制在87℃±2℃，混合物瞬间聚合、接枝交联变为固体；
f、产物由自动传送装置取出，在空气中冷却后即可粉碎包装。
2、如权利要求1所述的一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法，其特征在于：所述的乙烯基不饱合单体可用丙烯酸。
3、如权利要求1所述的一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法，其特征在于：所述的碱金属化合物可用氢氧化钾或氢氧化钠，选用氢氧化钾时，丙烯酸与氢氧化钾重量比为72∶37，选用氢氧化钠时，丙烯酸与氢氧化钠重量比为72∶19。
4、如权利要求1所述的一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法，其特征在于：所述的交联剂为N，N′-亚甲基双丙烯酰胺。
5、如权利要求1所述的一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法，其特征在于：所述的水溶性氧化还原引发剂为过硫酸胺和亚硫酸氢钠。
6、如权利要求1所述的一种不需干燥过程的高吸水性树脂的制备方法，其特征在于：所述的淀粉为玉米淀粉，当碱金属氢氧化物选用氢氧化钾为原料时，淀粉与引发剂过硫酸胺和亚硫酸氢钠(均为18％浓度的水溶液)配比为19∶1．16，当碱金属氢氧化物选用氢氧化钠为原料时，淀粉与引发剂过硫酸胺和亚硫酸氢钠(均为20％浓度的水溶液)配比为12∶1．18。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100376641C (zh) * 2002-10-11 2008-03-26 董智才 乳胶漆涂料高效增稠剂
CN102020407A (zh) * 2010-12-27 2011-04-20 河海大学 一种淤泥快速脱水的方法
CN104437423A (zh) * 2014-10-21 2015-03-25 南京工业大学 一种处理工业废水的厌氧生物流化床混合载体及应用
CN111635477A (zh) * 2020-06-16 2020-09-08 常州市丰源纺织助剂有限公司 固体纯丙烯的制作方法及固体纯丙烯制备设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1075488A (zh) * 1992-12-30 1993-08-25 北京石油化工学院 三元共聚高吸水性树脂的合成方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100376641C (zh) * 2002-10-11 2008-03-26 董智才 乳胶漆涂料高效增稠剂
CN102020407A (zh) * 2010-12-27 2011-04-20 河海大学 一种淤泥快速脱水的方法
CN104437423A (zh) * 2014-10-21 2015-03-25 南京工业大学 一种处理工业废水的厌氧生物流化床混合载体及应用
CN104437423B (zh) * 2014-10-21 2016-11-09 南京工业大学 一种处理工业废水的厌氧生物流化床混合载体及应用
CN111635477A (zh) * 2020-06-16 2020-09-08 常州市丰源纺织助剂有限公司 固体纯丙烯的制作方法及固体纯丙烯制备设备

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