[發(fā)明專利]瓜爾膠接枝聚丙烯酸鹽超強(qiáng)吸水劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910247410.5
• 申請日: 2009-12-29
• 公開（公告）號: CN101735393A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施曉旦;李改霞;王養(yǎng)臣
• 申請（專利權(quán)）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08B37/00;B01J20/26
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種瓜爾膠接枝聚丙烯酸超強(qiáng)吸水劑的制備方法。

技術(shù)背景

超強(qiáng)吸水劑是一種具有奇特的吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。與傳統(tǒng) 的吸水材料如脫脂棉、海棉和硅膠等相比，它具有吸水量大和保水能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)， 能廣泛應(yīng)用于石油、化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)用衛(wèi)生、建筑等各個(gè)領(lǐng)域。在醫(yī)用衛(wèi)生上，超強(qiáng)吸 水劑可以做可降解手術(shù)襯墊、餐巾、失禁病人的墊褥、尿布、婦女衛(wèi)生巾和醫(yī)用繃帶等； 在農(nóng)業(yè)上可用于改善土壤的持水能力，促進(jìn)種子發(fā)芽和植物生長；在建筑上可用于止水 堵漏劑、結(jié)露防止劑、調(diào)濕劑等。

超強(qiáng)吸水劑按原料來分可以分為三大系列：(1)淀粉類；(2)合成聚合物系。其中 淀粉類超強(qiáng)吸水劑研究開發(fā)最早，而且應(yīng)用范圍非常廣泛。最先研制成功的淀粉接枝丙 烯腈類吸水劑要緊過皂化，使得生產(chǎn)工序多，且存在未反應(yīng)的有毒單體丙烯腈，洗滌工 序繁雜，因此，科學(xué)家們直接采用丙烯酸或甲基丙烯酸等與淀粉進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，但 是在使用淀粉溶液時(shí)需要高溫糊化階段，使生產(chǎn)工序繁雜。合成聚合物類超強(qiáng)吸水劑中， 聚丙烯酰胺類，盡管原料價(jià)格便宜，由于需加堿水解工序和產(chǎn)品有殘毒等原因，致使該 產(chǎn)品大幅減少，代之以聚丙烯酸鹽類吸水劑為主。聚丙烯酸鹽類吸水劑生產(chǎn)過程中遇到 的主要技術(shù)問題是聚合過程為放熱鏈反應(yīng)，易爆聚難控制，影響產(chǎn)品質(zhì)量并易出現(xiàn)事故。 聚合物極粘稠難干燥，干燥后的硬塊堅(jiān)硬如石難以粉碎。為解決這些問題出現(xiàn)了各式各 樣的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種瓜爾膠接枝聚丙烯酸鹽超強(qiáng)吸水劑及其制備方法，以克 服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。

本發(fā)明的方法，包括如下步驟：

(1)將堿性物質(zhì)水溶液，在0-5℃下加入丙烯酸中反應(yīng)，然后加入交聯(lián)劑，分散溶 解；堿性物質(zhì)水溶液的重量濃度為25-45％；

所述的堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉、氫氧化銨或氫氧化鉀中的一種以上；

丙烯酸的中和度為80-90％；

所用的交聯(lián)劑選自N，N-二甲基雙丙烯酰胺或異氰酸酯中的一種，加入量為丙烯酸重 量的0.1-1％；

(2)將重量濃度為1-2％的瓜爾膠水溶液加入步驟(1)的產(chǎn)物，然后加入引發(fā)劑， 然后將料液在100-130℃聚合干燥20-40分鐘，即可獲得瓜爾膠接枝聚丙烯酸鹽超強(qiáng)吸水 劑；

瓜爾膠與丙烯酸的重量比為：1∶1-10；

優(yōu)選的，可將料液鋪展在平板上，在100-130℃聚合干燥20-40分鐘；

所述的引發(fā)劑選自過硫酸鈉、過硫酸銨或過硫酸鉀中的一種，引發(fā)劑加入量為每升 料液0.001-0.005摩爾，所述料液為步驟(1)的產(chǎn)物；

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明克服了聚合、干燥、粉碎各項(xiàng)困難，采用薄層、高溫快 速的聚合干燥一步法，生產(chǎn)吸水率高的高質(zhì)量產(chǎn)品。本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：

1.瓜爾膠不需要特定的糊化工序，在室溫下直接糊化，節(jié)省了能源，節(jié)省了設(shè)備，也 節(jié)省了時(shí)間；

2.聚合干燥一體化，二步同時(shí)在較高溫度空氣中快速進(jìn)行，不爆聚，不涉及攪拌，同 時(shí)解決了聚合難控制，聚合物粘稠干燥困難二大難題；

3.工藝流程短，只需要三步就可以完場，不涉及過濾、洗滌等過程，也不用通氮?dú)猓? 更不用真空干燥，因此占地面積小，設(shè)備投資少，投產(chǎn)快，生產(chǎn)成本低；

4.產(chǎn)物易粉碎，經(jīng)聚合干燥后所得產(chǎn)物為薄片，很易粉碎，一般粉碎機(jī)就可以完成；

5.收率高無三廢，可以說除水外其它原料均轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，收率近100％，不涉及有 機(jī)溶劑的使用與回收，也不涉及干燥前的有機(jī)醇處理，整個(gè)過程無三廢。

6.產(chǎn)品質(zhì)量高，并可控制，按照同一工藝路線只要控制配料比例就可以生產(chǎn)不同吸 水性能的系列產(chǎn)品，吸去離子水可從400克到2000克/克不等。以滿足不同客戶對不同 產(chǎn)品等級的需求。

本工藝中吸水劑吸水率的測定方法采用篩濾重量法，稱取0.1克吸水劑加入盛有 1000毫升去離子水的燒杯中，攪拌后靜置30分鐘，用200目分樣篩過濾去多余的水分， 乘量吸水凝膠重量

吸水倍率＝吸水凝膠重量/吸水劑重量(克/克)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1