[發(fā)明專(zhuān)利]含有可聚合表面活性劑的丙烯酸吸水樹(shù)脂及其制備方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611222100.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108239215A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王剛;李春;張志宇;達(dá)省輝;黃岐善
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F220/06
• 分類(lèi)號(hào): C08F220/06;C08F216/14;C08F222/20;C08F222/38;C08F218/16;C08F220/34;C08F216/12;C08F283/06;C08F222/14;C08F220/58;C08F212/14;C08J3/24
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本發(fā)明提供一種含有可聚合表面活性劑的丙烯酸吸水樹(shù)脂及其制備方法。這種可聚合表面活性劑不僅含有親水和親油基團(tuán)，而且還包括可以聚合的碳碳雙鍵，因此它不僅能在丙烯酸聚合前降低溶液界面張力，穩(wěn)定氣泡，有利于制得多孔結(jié)構(gòu)的水凝膠；而且能在反應(yīng)開(kāi)始后參與聚合，鑲嵌在水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表面，改善吸水樹(shù)脂表面的親水性，從而提高產(chǎn)品的吸液速率。另外，與常規(guī)表面活性劑相比，可聚合表面活性劑不會(huì)以游離態(tài)形式殘留在樹(shù)脂產(chǎn)品中，更加安全、衛(wèi)生、環(huán)保。添加量為相比于丙烯酸質(zhì)量計(jì)的0.01?3wt％，所得丙烯酸吸水樹(shù)脂產(chǎn)品吸生理鹽水速率不低于40s，可聚合表面活性劑殘留量不高于300ppm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工高分子材料領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種含有可聚合表面活性劑的丙烯酸吸水樹(shù)脂及其制備方法。

背景技術(shù)

吸水樹(shù)脂由于具有能吸收自身重量上百倍甚至千倍純水的特性，而被廣泛以吸水材料的形式應(yīng)用于嬰兒尿片、衛(wèi)生巾、成人紙尿褲等衛(wèi)生行業(yè)、農(nóng)林保水劑行業(yè)及油田堵水等工業(yè)生產(chǎn)中。丙烯酸吸水樹(shù)脂由于具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以有很強(qiáng)的保水性能和加壓吸液性能，這使其成為目前吸水材料市場(chǎng)上的主流，80％以上的吸水樹(shù)脂是經(jīng)丙烯酸聚合而成。丙烯酸聚合方法分為水溶液聚合法和反相懸浮聚合法，其中水溶液聚合法是生產(chǎn)丙烯酸吸水樹(shù)脂的主流工藝。無(wú)論采取何種聚合工藝，為了滿(mǎn)足吸水的特性要求，丙烯酸吸水樹(shù)脂必須具有多孔結(jié)構(gòu)。因此在聚合過(guò)程中，體系往往含有大量的微小氣泡；而為了降低界面張力，防止氣泡聚并破裂消失，體系的配方中都包括表面活性劑?，F(xiàn)在用于生產(chǎn)丙烯酸吸水樹(shù)脂的表面活性劑主要是常規(guī)表面活性劑，如十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、司盤(pán)、吐溫等。

可聚合表面活性劑是帶有不飽和基團(tuán)的具有聚合活性的一類(lèi)表面活性劑，它不僅包括親水和親油基團(tuán)，如常規(guī)表面活性劑一樣具有表面活性；而且還含有可聚合的不飽和基團(tuán)。因此，可聚合表面活性劑在聚合反應(yīng)前起著表面活性劑的作用，降低體系界面張力，穩(wěn)定反應(yīng)液體系；在聚合反應(yīng)開(kāi)始后參與聚合反應(yīng)，最終以化學(xué)鍵的形式分布于聚合物粒子表面。根據(jù)可參與聚合反應(yīng)的不飽和基團(tuán)類(lèi)型劃分，能將可聚合表面活性劑劃分為烯丙基型、烯丙氧型、丙烯酸或甲基丙烯酸型、馬來(lái)酸型、丙烯酸胺型和苯乙烯型。從1958年Freedman等首次報(bào)道可聚合表面活性劑的合成及應(yīng)用至今，可聚合表面活性劑主要應(yīng)用于乳液聚合或微乳液聚合中，用以防止表面活性劑從乳膠粒子上解吸或在乳膠膜中遷移，從而提高乳液的穩(wěn)定性。

丙烯酸吸水樹(shù)脂主要應(yīng)用于衛(wèi)生行業(yè)中，雖然其中微量游離態(tài)的表面活性劑不會(huì)對(duì)人體造成危害；但是當(dāng)衛(wèi)生制品廢棄進(jìn)入環(huán)境后，其中含有的游離態(tài)表面活性劑會(huì)釋放到水體中，產(chǎn)生豐富泡沫，降低水中溶氧量，危害水生生物，污染水環(huán)境。因此，國(guó)家已對(duì)水環(huán)境中的直鏈烷基苯磺酸鹽(LAS)含量作了嚴(yán)格規(guī)定，工業(yè)生產(chǎn)污水中ρ(LAS)≦5mg/L，天然水體中ρ(LAS)≦0.3mg/L。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種含有可聚合表面活性劑的丙烯酸吸水樹(shù)脂及其制備方法。

本發(fā)明所提供的一種技術(shù)方案如下：

一種含有可聚合表面活性劑的丙烯酸吸水樹(shù)脂，其中，制備它的原料包含至少一種可聚合表面活性劑，此種可聚合表面活性劑分子除了包括親水基團(tuán)和親油基團(tuán)外，還至少包括一個(gè)可以聚合的碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，其添加量為相比于丙烯酸質(zhì)量計(jì)的0.01-3wt％。

制備上述含有可聚合表面活性劑的丙烯酸吸水樹(shù)脂的方法包括水溶液聚合法或反相懸浮聚合法，其中，所述制備原料中至少包括一種可聚合表面活性劑，所述可聚合表面活性劑分子除了包括親水基團(tuán)和親油基團(tuán)外，還至少包括一個(gè)可以聚合的碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，其添加量為相比于丙烯酸質(zhì)量計(jì)的0.01-3wt％。

本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，所述親水基團(tuán)包括酰胺基、磺酸基、羥基、羧基、酯基、乙氧基、磷酸鹽基團(tuán)和季銨鹽基團(tuán)中的一種或多種，所述親油基團(tuán)包括脂肪族碳鏈和/或含有芳環(huán)的碳鏈。