[發明專利]采用復合堿液制備聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂的方法

有效

• 申請號: 201310211990.9
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103254335A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 陳永星;陳嘉裕
• 申請（專利權）人: 晉江匯森高新材料科技有限公司
• 主分類號: C08F120/06
• 分類號: C08F120/06
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及吸水樹脂領域，具體涉及一種復合堿液及聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂的制備。

背景技術

高吸水性樹脂（SAP）是一種具有獨特吸水能力的高分子功能材料，可以吸收自身重量數十至千倍的水分。由于在醫療衛生、農林園藝、沙漠治理和工業等方面具有廣泛的應用前景，近十多年來無論在其合成還是運用方面得到了迅速的發展。

高吸水性樹脂的種類很多，所用原料及工藝方法也各不相同。主要類型有聚丙烯酸酯類、聚乙烯醇類、醋酸乙烯共聚物類、聚氨酯類、聚環氧乙烷類、淀粉接枝共聚物類等，此外，還有與橡膠共混的復合性吸水材料。在上述各種類型中，研究開發較多的為聚丙烯酸酯（鹽）類。該類產品以丙烯酸和氫氧化鈉為主要原料，以中和、聚合、干燥、粉碎、后處理、篩選、包裝等工序而制得。由于工藝較為簡單，易于操作，制得的樹脂吸水率高，生產成本較低，因此發展非常迅速。

在聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂制造過程中，中和是必不可少的第一道工序。常規的中和工藝是將氫氧化鈉溶于水中配成一定濃度的堿液后，滴加到丙烯酸中進行中和，或是將丙烯酸滴加到配好的堿液中進行中和。由于氫氧化鈉和丙烯酸的中和反應屬于劇烈的放熱反應，所以中和反應釜必須設計成內排管外夾套式的雙重冷卻結構，排管和夾套內必須有足夠的冷卻水進行強制循環，以保證中和反應在較低溫度下完成。這樣生產過程必須配備一整套完善的冷卻循環系統，除了循環泵、管道、閥門等必備設施外，大多數生產企業為了達到快速制冷、快速配料以及節約用水的目的，需要增加制冷機組、冷卻塔、貯水箱等一系列設備以及相配套的管路附件、電控系統等。這一套冷卻循環系統，不僅運行成本高，而且一旦出現故障，易導致料液因溫度過高而影響產品質量，有時甚至整釜物料報廢，造成很大的經濟損失。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種采用復合堿液制備聚丙烯酸鹽類高吸水樹脂的方法。具體技術方案如下：

一種聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂的制備方法，制備過程包括丙烯酸的中和工序、聚合工序、干燥工序，在中和工序中，不采用任何其他冷卻介質，通過復合堿液與丙烯酸單體進行中和反應。

進一步的，所述復合堿液由強堿類、堿金屬碳酸鹽類、銨類碳酸鹽和濃氨水類中的兩種或兩種以上物質為溶質在水中混合而成。?

進一步的，所述強堿類包括氫氧化鉀、氫氧化鈉；所述堿金屬碳酸鹽類包括碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉；所述銨類碳酸鹽及濃氨水類包括碳酸銨、碳酸氫銨以及濃氨水。

進一步的，所述復合堿液為強堿類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少二種進行混合。

進一步的，所述復合堿液為堿金屬碳酸鹽類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少一種混合。

進一步的，所述復合堿液為強堿類中的一種、堿金屬碳酸鹽類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少二種進行混合。

進一步的，所述復合堿液配制過程中，所述2種或2種以上溶質加水溶解時，每種溶質占總溶質的質量百分比的5-80%。

進一步的，所述復合堿液配制過程中，所述2種或2種以上溶質加水溶解時，每種溶質占總溶質的質量百分比的10-70%。

進一步的，所述復合堿液溶質的質量分數為10-70%。

進一步的，所述復合堿液溶質的質量分數為20-60%。

本發明以復合堿液作為中和劑，該復合堿液與丙烯酸進行中和時，在不需要任何介質冷卻的前提下，可使中和反應在很短的時間內完成，并保證中和液的溫度永遠不會高于45℃，一般可控制在40℃以下。它的最大特點是：省去了常規工藝所必需的冷卻循環系統，這樣不僅減少了設備投資，節約了生產成本，更重要的是簡化了生產操作，穩定了工藝參數，為連續安全生產和保證產品質量奠定了基礎。

說明書附圖

圖1?聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂制備工藝。

具體實施方式

實施例中均采用圖1所示的聚丙烯酸鹽類高吸水樹脂的制備工藝進行，但并不局限于本工藝。

實施例1

采用如下復合堿液進行中和反應（按質量分數計）：

氫氧化鉀10%，碳酸鉀20%，碳酸銨18%、濃氨水10%，中和反應過程中，不采用任何其他冷卻介質，中和液的溫度一直保持在35℃以下。

實施例2

采用如下復合堿液進行中和反應（按質量分數計）：

氫氧化鈉20%，碳酸氫銨10%，濃氨水35%，中和反應過程中，不采用任何其他冷卻介質，中和液的溫度一直保持在37℃以下。

實施例3

采用如下復合堿液進行中和反應（按質量分數計）：