CN1299836A - 一种高吸水树脂的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高吸水树脂的合成方法。该方法是在丙烯酸-淀粉接枝共聚体系中增加膨润土组分,提高固含量和耐盐性,降低成本;加入单组分引发剂引发,采用氯化钾控制体系黏度,解决了在酸性介质中加入膨润土难以进行水相聚合的难题;所获得的制品水凝胶pH值不大于7,在农、林等行业上直接可用,吸水倍率能满足需要。
Description
本发明属于高吸水树脂的合成方法。
近年来,高吸水树脂在农业和林业等行业得到了更广泛的应用,因此,为满足农、林业低成本要求的吸水树脂品种及合成方法也不断增加和改进。中国专利89101086.6公开了题为“高吸水材料合成的方法”该方法以丙烯酰胺和膨润土为原料,过硫酸铵和亚硫酸钠为引发剂,NN′亚甲基双丙烯酰铵为交联剂,50~75℃外加热1~4小时。该发明由于加入膨润土共聚,提高固含量,大幅度降低吨成本,提高市场竞争力,无疑是一个可取的工艺。但是,该产品在农、林等行业应用也出现许多不尽人意之处,由于主料丙烯酰胺和膨润土均为碱性,水凝胶的PH值为8.5以上,直接用于抗旱或种子包衣剂基质原料,减少出苗率,用于林业沾根移栽,易产生烧根现象,尽管农林用户在使用中可加酸调PH值至酸性,但这引出了技术上、运输、保存等诸多不便。
本发明的目的是提供一种高吸水树脂的合成方法。以丙烯酸一淀粉接枝共聚体系中填加膨润土共聚合成,所获得的制品水凝胶PH值不大于7,在农、林等行业上直接可用、成本低、耐盐性好、吸水倍率能满足需要。
本发明措施之一是仅加入引发剂中氧化组分,不再加入诸如亚硫酸钠等还原组分,控制聚合速度和聚合中的温升,解决因膨润土在酸性介质溶出大量金属离子,导致吸水倍率极低或聚合难以完成;本发明另一措施是加入氯化钾,产生盐效应,减少膨润土在酸性介质溶出金属离子数量,同时解决膨润土浆和糊化淀粉在搅拌中黏度过大,聚合难以操作的难题。
本发明的合成步骤如下:分别配制六种组分,组分1为在(重量百分比,以下同)1.60~3.10%氢氧化钠水溶液中加入膨润土,配制成含膨润土10.42~15.25%的浆状物;组分2为在3.38~9.27%氯化钾水溶液中搅入淀粉,配制成含淀粉29.11~37.60%的淀粉盐水溶液;组分3是使13.50~18.10%氢氧化钠水溶液与37.50~50%丙烯酸水溶液发生中和反应,被中和掉的丙烯酸占加入丙烯酸39.88~56.16%;组分4为纯丙烯酸溶液;组分5为0.59~0.99%过硫酸铵水溶液;组分6为0.50~0.99%的NN′-亚甲基双丙烯酰胺水溶液,在搅拌下将各组分按照1~6顺序加入反应器,组分1~6占总量重量百分组成是:19.75~36.62%、10~10.31%、42.33~51.23%、4.47~6.86%、4.70~8.73%、1.57~3.41%;各组分混匀后装入聚合槽,40~70℃聚合4~8小时,再经造粒、烘干、粉碎得到高吸水树脂,吸水倍率为461~802倍,水凝胶呈中性,用镍网法测定吸水倍率,计算公式是:吸水倍率=[吸水后重量-空白重量]/吸水前重量;用PH试纸检查水凝胶酸碱性。
该方法解决了在酸性介质中加入膨润土难以进行水相聚合的难题,水凝胶呈中性,农林用户可直接使用;与通常使用的丙烯酸-淀粉接枝型高吸水树脂相比,由于加入膨润土,提高固含量,成本低,耐盐性好。
本发明提供的实施例如下:
实施例1:
将3Kg膨润土搅入3.1%氢氧化钠水溶液中,制成含膨润土10.42%组分1;将淀粉加入3.38%氯化钾水溶液中得到含淀粉29.11%组分2;用13.5%的氢氧化钠水溶液34.68Kg中和37.5%丙烯酸水溶液,被中和掉的丙烯酸占加入丙烯酸56.16%,得到组分3;取纯丙烯酸溶液10Kg得到组分4;组分5为0.59%过硫酸铵水溶液;组分6为0.50%NN′-亚甲基双丙烯酰胺溶液;在搅拌下将各组分按照1~6顺序加入反应器,组分1~6占总量重量百分组成是:19.75%、10%、51.23%、6.86%、8.73%、3.41%;各组分混匀后装入聚合槽,40℃聚合8小时,经造粒、烘干、粉碎得到高吸水树脂,其吸水倍率802倍。用PH试纸检查水凝胶呈中性。
实施例2:
其余同实施例1,将9Kg膨润土搅入1.6%氢氧化钠溶液中,制成含膨润土15.25%组分1;将淀粉加入9.27%氯化钾溶液中得到含淀粉37.6%的组分2;用18.1%的氢氧化钠水溶液25.88Kg中和50%丙烯酸水溶液,被中和掉的丙烯酸占加入丙烯酸39.88%,得组分3;取纯丙烯酸溶液7.2Kg得到组分4;组分5为0.99%过硫酸铵溶液;组分6为0.99%NN′-亚甲基双丙烯酰胺溶液;组分1~6占总量重量百分组成是:36.62%、10.31%、42.33%、4.47%、4.7%、1.57%,70℃聚合4小时,其吸水倍率461倍。用PH试纸检查水凝胶呈中性。
实施例3:
其余同实施例1,将5Kg膨润土搅入2.23%氢氧化钠溶液中,制成含膨润土12.25%组分1;将淀粉加入5.66%氯化钾溶液中得到含淀粉29.22%的组分2;用16.04%的氢氧化钠水溶液29.18Kg中和42.5%丙烯酸水溶液,被中和掉的丙烯酸占加入丙烯酸49.55%,得组分3;取纯丙烯酸溶液9Kg得到组分4;组分5为0.70%过硫酸铵溶液;组分6为0.55%NN′-亚甲基双丙烯酰胺溶液;组分1~6占总量重量百分组成是:28.13%、8.26%、47.69%、6.20%、6.94%、2.77%,50℃聚合6小时,其吸水倍率714倍。用PH试纸检查水凝胶呈中性。
实施例4:
其余同实施例1,将7Kg膨润土搅入1.91%氢氧化钠溶液中,制成含膨润土14.34%组分1;将淀粉加入4.72%氯化钾溶液中得到含淀粉33.29%的组分2;用14.77%的氢氧化钠水溶液31.68Kg中和44.19%丙烯酸水溶液,被中和掉的丙烯酸占加入丙烯酸44.36%,得组分3;取纯丙烯酸溶液8.5Kg得到组分4;组分5为0.71%过硫酸铵溶液;组分6为0.56%NN′-亚甲基双丙烯酰胺溶液;组分1~6占总量重量百分组成是:29.83%、10.1%、45.65%、5.2%、6.16%、3.07%,60℃聚合5小时,其吸水倍率634倍。用PH试纸检查水凝胶呈中性。
Claims (1)
1.一种高吸水树脂的合成方法,其特征在于分别配制六种组分,组分1为在(重量百分比)1.60~3.10%氢氧化钠水溶液中加入膨润土,配制成含膨润土10.42~15.25%的浆状物;组分2为在3.38~9.27%氯化钾水溶液中搅入淀粉,配制成含淀粉29.11~37.60%的淀粉盐水溶液;组分3是使13.50~18.10%氢氧化钠水溶液与37.50~50%丙烯酸水溶液发生中和反应,被中和掉的丙烯酸占加入丙烯酸39.88~56.16%;组分4为纯丙烯酸溶液;组分5为0.59~0.99%过硫酸铵水溶液;组分6为0.50~0.99%的NN′-亚甲基双丙烯酰胺水溶液,在搅拌下将各组分按照1~6顺序加入反应器,组分1~6占总量重量百分组成是:19.75~36.62%、10~10.31%、42.33~51.23%、4.47~6.86%、4.70~8.73%、1.57~3.41%;各组分混匀后装入聚合槽,40~70℃聚合4~8小时,再经造粒、烘干、粉碎得到高吸水树脂。
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