[發明專利]一種非對稱吸水樹脂的制備方法及制備所用的液滴成型器

有效

• 申請號: 202210060226.5
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114380956B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 范立濤;李艷;張成裕
• 申請（專利權）人: 浙江三贏新材料有限公司;上海創始醫療科技（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F220/56;B01J4/00;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 浙江億創果專利代理有限公司 33339
• 代理人: 閆曉紅

本發明公開了一種非對稱吸水樹脂的制備方法及制備所用的液滴成型器，所述制備方法包括，采用兩種或兩種以上不同的反應水溶液，經過液滴成型器后形成非對稱液滴，再進入反應塔進行聚合，得到非對稱吸水樹脂。所述液滴成型器包括盤體，盤體上均勻分布有若干反應液進口；盤體的上側為儲液側，下側為滴液側；儲液側包括互不相通的兩個儲液槽；滴液側設有若干與反應液進口相連的滴液針頭；不同的反應水溶液分別裝入不同的儲液槽中，經滴液針頭滴入反應塔中進行聚合反應。本發明提供了具有不同形狀、結構、性質的吸水樹脂，拓寬了吸水樹脂的應用場景；提供了一種連續化、可批量化、高效制造非對稱吸水樹脂的方法以及裝置。

技術領域

本發明涉及吸水樹脂制備技術領域，特別涉及一種非對稱吸水樹脂的制備方法及制備所用的液滴成型器。

背景技術

吸水樹脂是一種可以吸收自身重量百倍以上的具有三維交聯網絡結構的親水性高分子，廣泛應用于衛生材料、農林保水材料、醫療器械、玩具、日化、子彈珠、香熏球等領域。根據合成工藝不同，吸水樹脂的形態不同，有粉末狀、多面體型、球形、“葡萄串”結構等。根據合成機理不同，吸水樹脂可以分為溶液聚合、反相懸浮聚合、液滴聚合、反相乳液聚合等。溶液聚合合成方法簡單，得到的塊狀凝膠，經過破碎、干燥、研磨等工序后得到不規則的顆粒或粉末。反相懸浮聚合是將單體水溶液在分散劑作用下，分散在烷烴溶劑中，反應得到幾十微米到幾百微米之間的顆粒。液滴聚合是將單體水溶液霧化在熱空氣或者介質溶液中，反應得到微米級顆粒。

以上工藝合成的產品都是均一性的吸水樹脂顆粒，無法在同一粒子具備中兩種不同成分或性質的非對稱顆粒。非對稱顆粒是指將兩種或多種不同的復合材料整合到一個結構系統中。非對稱顆粒由于其不對稱結構引起的有趣特征而引起了極大的興趣，這些結構可以整合不同的功能特性并同時執行更多的協同功能。這是均勻性顆粒所不具備的性質。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種非對稱吸水樹脂的制備方法及制備所用的液滴成型器，合成一種顆粒粒徑大于1mm的非對稱吸水樹脂，可應用于保水材料、玩具、香薰、日化品、醫療器械等領域。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：一種非對稱吸水樹脂的制備方法，所述制備方法包括，采用兩種或兩種以上不同的反應水溶液，所述反應水溶液經過液滴成型器后形成非對稱液滴，所述非對稱液滴進入反應塔進行聚合后得到非對稱吸水樹脂。

進一步地，所述非對稱吸水樹脂為非對稱球形吸水樹脂，任意一個所述的非對稱球形吸水樹脂包括不同顏色、不同交聯度或者不同種類的吸水樹脂組成。

進一步地，所述反應水溶液的原料組成及各組分的重量百分比如下：水溶性單體20-50％、堿0-20％、交聯劑0.01-0.5％、水溶性引發劑0.01-1％、增稠劑?0.1-2％、顏料0.1％-1％、水余量；所述兩種或兩種以上不同的反應水溶液為以上原料組成中的一種或幾種原料的種類不同、用量不同、反應水溶液之間的比例不同。

進一步地，所述制備方法的具體步驟如下：

S1，將水溶性單體一、堿一、交聯劑一、水溶性引發劑一、增稠劑一、顏料一、水，按照一定的重量百分比進行攪拌混合，得到反應水溶液一；

S2，將水溶性單體二、堿二、交聯劑二、水溶性引發劑二、增稠劑二、顏料二、水，按照一定的重量百分比進行攪拌混合，得到反應水溶液二；

S3，將反應塔內油浴加熱到一定的反應溫度；

S4，將反應水溶液一和反應水溶液二分別加入液滴成型器的儲料槽中；

S5，反應水溶液一和反應水溶液二經過液滴成型器，形成非對稱球形液滴，進入到反應塔中，進行聚合反應；液滴從油浴液面，沉降至反應塔底，50-100℃之間保溫一段時間后，反應結束，得到吸水樹脂；

S6，將吸水樹脂從反應塔塔底放出，經過濾、清洗工序，得到具有一定水含量的非對稱球形吸水樹脂凝膠；