[發(fā)明專利]一種含磺酸基團高吸水樹脂的合成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110388441.X
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102516454A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張愛玲;宋喆;李三喜;王松
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F220/58;C08F216/14;C08K3/34;C08J3/24;C08L33/26
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸水樹脂的制備方法。

背景技術(shù)

高吸水樹脂，是一種新型功能高分子材料，能吸收自身質(zhì)量的幾百倍甚至上千倍的水，與傳統(tǒng)吸水材料吸水機理不同，高吸水樹脂利用其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將水鎖定在樹脂的內(nèi)部，即使是加壓的條件下也不會流出。正是憑借其優(yōu)越的性能，近年來高吸水樹脂越來越多地受到人們的注視。由于其具有優(yōu)越的吸水保水能力，因此被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，如醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域用來制造吸水紗布、紙尿褲等，農(nóng)林領(lǐng)域用來作土壤的保水劑等，工業(yè)建筑領(lǐng)域利用其吸濕性與膨脹性將其與建筑材料混合在一起膨脹堵漏、調(diào)節(jié)建筑濕度等，電纜行業(yè)用其填充在電纜芯之間作為膨脹阻水材料，化妝品行業(yè)可以用其來作為保濕劑以及香水的緩釋劑等，此外還可以用于許多其他的領(lǐng)域，高吸水樹脂與我們的生活越來越密切。

我國自身是一個干旱缺水的國家，水資源利用率較低，水土流失較嚴重，因此水資源的合理利用就顯得十分必要，同時隨著我國工業(yè)的發(fā)展，人們生活水平的提高，高吸水樹脂產(chǎn)品的需求量也越來越大，質(zhì)量要求越來越高，高吸水樹脂作為解決這些問題的突破點應(yīng)運而生，高吸水樹脂的發(fā)展可以解決水資源合理利用的問題，可以滿足人們越來越多的需要，因此提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，成為解決問題的關(guān)鍵因素，研制高吸水樹脂具有巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。

高吸水樹脂的研究和應(yīng)用比較廣泛，但現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品普遍對鹽水、尿液等介質(zhì)適應(yīng)性差。

現(xiàn)有高吸水樹脂普遍存在耐鹽性差，吸水膨脹速度在單位時間內(nèi)達不到應(yīng)用要求，同時，現(xiàn)有高吸水樹脂膨脹性能不好，吸水后凝膠強度小，粘度大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決了現(xiàn)有高吸水樹脂耐鹽性差、吸水膨脹速度慢的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種含磺酸基團高吸水樹脂的合成方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1.將丙烯酸AA單體配成濃度范圍為30%-40%的水溶液，然后用濃度為35%的NaOH溶液中和，中和度為50%-80%；

步驟2.稱取占丙烯酸單體質(zhì)量45%-50%的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS或烯丙氧基偶氮苯磺酸，用濃度為5%-20%的乙醇水溶液溶解，然后用濃度為35%的NaOH溶液中和，中和度為70%-80%；

步驟3.將步驟1和步驟2中所得溶液混合，稱取占丙烯酸單體質(zhì)量1-1.5倍的丙烯酰胺AM溶于混合溶液，保持在混合溶液中丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺，或丙烯酸、烯丙氧基偶氮苯磺酸和丙烯酰胺的單體總質(zhì)量占溶液質(zhì)量的20%-40%；

步驟4.向步驟3所得溶液中加入占丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺，或占丙烯酸、烯丙氧基偶氮苯磺酸和丙烯酰胺單體總質(zhì)量0.05%-0.125%的引發(fā)劑，以及占丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺，或占丙烯酸、丙烯氧基偶氮苯磺酸和丙烯酰胺單體總質(zhì)量0.01%-0.05%的交聯(lián)劑，配制成預(yù)聚液；再向預(yù)聚液中加入占丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺，或占丙烯酸、烯丙氧基偶氮苯磺酸和丙烯酰胺單體總質(zhì)量0.5%-5%的硅藻土或膨潤土，攪拌使其充分分散在預(yù)聚液中；

步驟5.向預(yù)聚液所在容器中通入N₂，以排除容器內(nèi)的氧氣，封閉容器并開始加熱進行反應(yīng)，60℃下反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后得到聚合液；

步驟6.將聚合液倒入聚四氟乙烯薄板的凹槽中，然后放入烘箱中在150℃下進行高溫交聯(lián)1h，結(jié)束后得到透明低粘度膠狀物的薄片；

步驟7.將上述薄片剪碎，放入烘箱中于110℃下干燥至恒重，取出粉碎成顆粒狀即可。

所述引發(fā)劑為過硫酸銨和亞硫酸鈉的混合物，其中過硫酸銨和亞硫酸鈉的質(zhì)量比為2-3:1。

所述交聯(lián)劑為N·N-亞甲基雙丙烯酰胺。

本發(fā)明的優(yōu)點及效果為：在蒸餾水中，飽和吸水量600-2000g/g,在0.9%NaCl溶液中，吸水可達125-200g/g。在特制的吸水速率測定容器中，普通去離子水黃精下，樹脂樣品1分10秒的膨脹速度為4-20mm，3分10秒的膨脹速度為16-22mm。在0.9%NaCl溶液中樹脂樣品1分10秒的膨脹速度為4-10mm，3分10秒的膨脹速度為5-15mm。可應(yīng)用在電纜快速阻水膨脹和防洪阻水帶替代沙袋等。

附圖說明：

圖1是通過本發(fā)明所述方法所得產(chǎn)品放大130倍的掃描電鏡圖片。

具體實施方式：