[發明專利]一種聚丙烯酸類吸水樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201611213804.5
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106750042B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 任浩;錢爽;張放;童國林
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08F289/00
• 分類號: C08F289/00;C08F220/06;C08F222/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發明公開了一種聚丙烯酸類吸水樹脂的制備方法，包括：(1)在冰水浴條件下將NaOH水溶液滴加入丙烯酸中制備得到中和度為50?70％的丙烯酸鈉水溶液；(2)取部分量的步驟(1)得到的丙烯酸鈉水溶液加入木質素，在氮氣氛圍、攪拌條件下升溫至50～70℃，加入過硫酸鉀，回流反應至總時間的一半時，加入N’N?亞甲基雙丙烯酰胺和剩余部分丙烯酸鈉水溶液，繼續回流反應剩余時間，回流反應總時間為20～80min；(3)將步驟(2)得到的反應物倒入乙醇中，浸泡，將固態樹脂取出用乙醇洗滌至洗出液呈無色；(4)將洗滌后的樹脂，烘干，粉碎，將樹脂粉末用丙酮抽提去除樹脂中的均聚物，回流18～24h后真空干燥，即得。

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯酸類吸水樹脂的制備方法，具體涉及通過添加木質素而改變聚丙烯酸類吸水樹脂孔隙結構和吸水能力的方法。

背景技術

近年來，我國大范圍地區環境惡化，水資源缺乏。吸水樹脂作為一類功能型高分子聚合物，其吸水和保水能力在醫藥衛生、農林園藝、荒漠治理等各個領域都發揮著重要作用。隨著人類環境意識的提高，生物質資源的可再生、可降解等性能得到重視。因此，將生物質資源作為原料來設計合成環境友好型吸水樹脂成為一個新的研究方向^[1]。

木質素作為天然芳香族聚合物，在自然界資源豐富，在制漿過程中常被作為廢棄物燃燒轉化為能量使用，其作為具有高度的三維空間立體結構的芳環高分子的特性并沒有被完全開發和利用，造成資源的浪費。近年來，木質素的應用性研究不斷增多，但是能把木質素的結構按照應用需求而改變的研究很少有報道。

20世紀80年代末，日本三重大學船岡正光教授研究出了一種在常溫常壓下分離植物資源主要成分的方法——相分離法^[2]制備木質素酚產品，得出的木質素酚產品相比于傳統的木質素，分子量的分散比更小(接近于1)，重量平均分子量為4000～10000(因樹種不同而異)，酚羥基含量更高(10-15％)，在空間結構和官能團分布上與工業木質素相比均有大幅改善。這類木質素酚產品可人為地控制分子結構以及酚羥基的含量，可根據下游產品的需要在木質素的芐基位置上導入親水或疏水性官能團。本發明采用不同的木質素產品制備聚丙烯酸類吸水樹脂。使得吸水產品的吸水能力從518g/g到2137g/g之間可以按照應用領域的需求調控。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種聚丙烯酸類高吸水性能樹脂的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的思路是：通過添加木質素來改變聚丙烯酸類吸水樹脂的孔隙結構和吸水能力的方法。以一定中和度的丙烯酸鈉作為單體，以過硫酸鉀為引發劑，N’N-亞甲基雙丙烯酸酰胺為交聯劑，采用水溶液聚合法接枝聚合木質素來制備吸水樹脂。

具體的技術方案如下：

一種聚丙烯酸類吸水樹脂的制備方法，包括如下步驟：

(1)在冰水浴條件下將NaOH水溶液滴加入丙烯酸中制備得到中和度為50-70％(優選65％)的丙烯酸鈉水溶液；

(2)取部分步驟(1)得到的丙烯酸鈉水溶液加入木質素，在氮氣氛圍、攪拌條件下升溫至50～70℃(優選60℃)，加入過硫酸鉀，回流反應至總時間的一半時，加入N’N-亞甲基雙丙烯酰胺和剩余部分丙烯酸鈉水溶液，繼續回流反應剩余時間，回流反應總時間為10～80min；

(3)將步驟(2)得到的反應物倒入乙醇中，浸泡，將固態樹脂取出用乙醇洗滌至洗出液呈無色；

(4)將洗滌后的樹脂，烘干，粉碎，將樹脂粉末用丙酮抽提去除樹脂中的均聚物，回流18～24h(優選24h)后真空干燥，即得。

步驟(1)中，NaOH水溶液的濃度10～20wt％。