[發明專利]紫外光和γ射線輻射電離技術制備吸水樹脂的方法

有效

• 申請號: 201310182577.4
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103224630A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 史學明
• 申請（專利權）人: 史學明
• 主分類號: C08J3/00
• 分類號: C08J3/00;C08J3/28;C08F220/06;C08F220/56;C08F220/58;C08F2/10;C08F2/48
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種吸水樹脂的制備方法，尤其是涉及一種丙烯酸、丙烯酸鹽、功能性共聚單體的水溶液，在紫外光源化學效應和γ射線核輻射電離化學效應作用下，通過溶液聚合制備吸水樹脂的方法。

背景技術

高吸水樹脂是指吸水倍率為自身質量幾十倍乃至上千倍的功能性高分子合成材料，正是由于其優良的吸水及凝膠膨脹性能，被廣泛地應用于農林及園藝種植土壤節水保水與土壤調理、醫用及生活衛生產品（如衛生巾、紙尿褲、衛生護理床墊等）、抗洪堵水、建筑保濕及止水密封材料、線纜阻水、食品保鮮、日用化工、消防滅火等眾多領域，并隨著科學技術的發展，其應用范圍將越來越廣泛。

目前，高吸水樹脂的合成多采用加入引發劑和交聯劑的熱聚合方法，而高吸水樹脂聚合是從液態轉化成凝膠固態的化學反應過程，由于后期攪拌傳熱困難，因此產品性能難于穩定。現雖有單獨紫外聚合和單獨γ射線輻射聚合技術的報道，但也都需要加入引發劑和交聯劑，并且缺乏后期表面處理技術的補充，產品的通液性和分散性差，難于滿足實際應用中對產品綜合實用性能的需求。

中國專利CN1786040公開一種球狀吸水樹脂的制備方法，在常溫常壓下，由⁶⁰Co－γ射線輻射反相懸浮聚合而成。其特征是用水相：丙烯酸、堿液、共聚單體、交聯劑和油相：斯盤80、單甘酯、分散劑配制成反相懸浮液，然后把反相懸浮液盛裝到容器中，反相懸浮液相對容器靜止不動，置于輻照場中接受輻照，不需要反應釜，在劑量為0.05～2kGy/h，劑量為0.5～0.2×10²kGy的條件下，反應完畢分離出油相，干燥后即得球狀吸水樹脂，該球狀吸水樹脂外觀呈球形，粒徑均勻，不易碎，吸水滲透性好。

中國專利CN1554692公開一種高吸水樹脂的制備方法，微波輻射纖維素基高吸水樹脂合成方法。纖維素加入去離子水潤濕，微波輻射下糊化，加入過硫酸鉀或高錳酸鉀和硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉的氧化還原引發體系攪勻，然后在微波輻射下引發4～7min；依次加入作為交聯劑的N，N～亞甲基雙丙烯酰胺、環氧氯丙烷或聚乙二醇雙丙烯酸酯、丙烯酰胺或丙烯磺酸鈉、丙烯酸或甲基丙烯酸，調節中和度為65％～75％，攪勻后在微波輻射下反應7～10min；將生成的白色產物置于甲醇中浸泡3～5h，烘干、粉碎即得。

發明內容

本發明的目的在于提供一種紫外光和γ射線輻射電離技術制備吸水樹脂的方法。

本發明包括以下步驟：

1）將丙烯酸單體用堿溶液中和至60%～90%的中和度后，加入占丙烯酸單體質量0.2%～40%的功能性單體，配制成總單體質量百分比濃度為30%～60%的中和溶液并將其裝入透明反應容器中；

2）將裝入透明反應容器的中和溶液置于紫外光源下照射，中和溶液發生聚合反應生成彈性凝膠；

3）將步驟2）得到的彈性凝膠置于輻射劑量率為0.3～10kGy/h的γ射線核輻射裝置中，利用輸送系統動態輻照，使輻照劑量達到3～20kGy；

4）將步驟3）所得的彈性凝膠破碎、干燥、粉碎、篩分后再用表面處理劑進行分散性、滲透性表面處理后，即得吸水樹脂。

在步驟1）中，所述堿溶液可選自氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液；所述功能性單體可選自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、富馬酸、衣康酸、馬來酸、馬來酸酐、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等中的至少一種；所述中和的溫度可控制在10～35℃。

在步驟2）中，所述將裝入透明反應容器的中和溶液置于紫外光源下照射的條件可為：將裝入透明反應容器的中和溶液置于波長為200～400nm，照度為200～20000μw/cm²的紫外光源下，照射60～300min。

在步驟3）中，所述γ射線核輻射裝置可采用鈷60輻射源裝置，或其他能夠產生γ射線的放射性核素的輻射源裝置。

在步驟4）中，所述粉碎的要求可為粉碎至30～120目；所述分散性、滲透性表面處理的條件可為：表面處理劑可采用聚乙二醇雙丙烯酸酯、環氧氯丙烷、N-羥甲基丙烯酰胺、甲醇、乙醇、乙二醇、丁二醇、丙三醇、氯化鋁、硅酸鈉、滑石粉、沸石粉等中的至少一種。

所制得的吸水樹脂呈白色粉末狀，其吸收倍率高，吸收速度快，流動性好，抗鹽吸收能力強，通液性能優良。