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淀粉/丙烯酸复合高吸树脂的制备方法

阅读:1032发布:2020-12-21

专利汇可以提供淀粉/丙烯酸复合高吸树脂的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 淀粉 / 丙烯酸 复合高吸 水 树脂 的制备方法,把淀粉加入海藻酸钠与丙烯酸的聚合体系,以淀粉作为海藻酸钠与丙烯酸的交联剂,制得的高吸水树脂 耐盐性 能优良,吸水倍率在890~960g/g,吸生理盐水倍率在98~110g/g,吸水性能优良。,下面是淀粉/丙烯酸复合高吸树脂的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种淀粉/丙烯酸复合高吸树脂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1) 按以下质量配比准备原料:丙烯酸100份;可溶性淀粉20~25份;海藻酸钠
10~15份;丙烯酰胺30~40份;引发剂0.1~0.5份;高岭土5~10份;溶液10~
15份;
(2) 将丙烯酸、可溶性淀粉、碱溶液和海藻酸钠在室温下搅拌均匀,反应30min得聚合溶液;
(3) 将聚合溶液加入丙烯酰胺、引发剂、高岭土,搅拌均匀后放入150℃烘箱反应
5h,得到的状产物粉碎、过筛即得高吸水树脂。
2.根据权利要求1所述的淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂的制备方法,其特征在于:所述可溶性淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或铃薯淀粉。
3.根据权利要求1所述的淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂的制备方法,其特征在于:所述引发剂为过硫酸
4.根据权利要求1所述的淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂的制备方法,其特征在于:所述碱溶液为氢化钾、氢氧化钠或氢氧化镁溶液。

说明书全文

淀粉/丙烯酸复合高吸树脂的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高吸水树脂的制备方法,特别涉及一种淀粉和丙烯酸复合制得的高吸水树脂的制备方法。

背景技术

[0002] 高吸水树脂(Super absorbent polymer,SAP)是一种新型功能高分子材料。因具有高吸水性能、高保水性能、反复使用、安全性等一系列特点,近30年来,在农业、园艺、改造沙漠、医药、工业、建筑材料等方面都得到了广泛的应用。近十年来,高吸水树脂的研究、生产、应用发展都取得了许多新成就,应用领域也不断扩大。高吸水树脂种类日益繁多,从原料的来源、结构性能特点、生产工艺等不同度有多种分类方法。就目前国内外高吸水树脂的发展而言,以原料来源分类是比较完善的一种,SAP主要分为以下4类:(1)淀粉系,(2)纤维素系,(3)合成树脂系,(4)有机-无机复合高吸水系。
[0003] 高吸水树脂研究起源于淀粉,自出现以来发展迅速。淀粉是一种来源丰富、价廉的多羟基天然化合物,但由于它耐热性能差、易腐烂变质、水溶性差、难以长期保存等缺点使其在开发应用上受到了很大的限制,故一般必须对其进行物理、化学方面等改性。其中接枝共聚是主要方法之一,常用来接枝的有丙烯基、丙烯酸、各种丙烯酸酯等单体。杨庆荣、黄庭刚通过正交实验,在玉米淀粉上接枝丙烯腈并讨论了配比及反应条件的影响,得到了吸收倍率为800g/g的树脂。Ray 等利用淀粉接枝丙烯腈交联环氯丙烷,制备了不溶于水的交联产物,其不仅可作吸水剂,而且可以吸附金属离子,拓宽了其在污水处理方面的应用。淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂由于不需要皂化水解,大大简化了工艺流程,且毒性比丙烯腈低,洗涤简便,消耗溶剂少,吸水性能优良,因此其研究和生产发展迅速,成为了淀粉类高吸水树脂的主要产品。乌兰、柳明珠采用水溶液聚合法在玉米淀粉上接枝丙烯酸,所制得的高吸水树脂在室温下30min能够吸去离子水和自来水分别为1000g/g和200g/g的树脂。但从生产工艺上来说,用化学法接(枝共聚工艺仍很复杂,而且生产时产生的三废较多,对环境不利。国内潘松汉等研究的一种以羧甲基淀粉为原料,可以省略糊化和水解工艺的接枝方法,得到的高吸水树脂,吸水倍数高,性能稳定,且无废水,是淀粉类高吸水树脂的重要发展方向。刘秀清等则采用辐射接枝聚合,具有不需添加引发剂、操作简单、接枝率高、聚合程度高、无污染排出、成本低等优点,所制备的淀粉系树脂能吸去蒸馏水和自来水分别为
766g/g及278g/g。项爱民等采用微波引发聚合法,合成树脂吸水率达558g/g。随着SAP应用研究的不断深入以及对其性能要求不断提高,功能化成为淀粉系的研究方向,其中采用在淀粉上接枝共聚多个单体成为研究的一个主要方面。

发明内容

[0004] 本发明的目的是克服现有技术缺陷,提供一种对环境良好、生产工艺简单、耐盐性能优良的高吸水树脂的制备方法。
[0005] 为了实现以上发明目的,本发明采用以下技术方案:一种淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂的制备方法,包括以下步骤:(1)按以下质量配比准备原料:丙烯酸100份;可溶性淀粉20~25份;海藻酸钠10~
15份;丙烯酰胺30~40份;引发剂0.1~0.5份;高岭土5~10份;碱溶液10~15份;
(2)将丙烯酸、可溶性淀粉、碱溶液和海藻酸钠在室温下搅拌均匀,反应30min得聚合溶液;
(3)将聚合溶液加入丙烯酰胺、引发剂、高岭土,搅拌均匀后放入150℃烘箱反应5h,得到的状产物粉碎、过筛即得高吸水树脂。
[0006] 所述可溶性淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或铃薯淀粉。
[0007] 所述引发剂为过硫酸
[0008] 所述碱溶液为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化镁溶液。
[0009] 淀粉可采用玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或马铃薯淀粉,来源广泛,价格较低。
[0010] 海藻作为产量大、价值低、再生能强的海洋资源,若应用于吸水树脂中,可望为材料领域增加一种新的天然功能性海洋生物可降解物质。海藻酸钠与丙烯酸的混合物在过硫酸钾的引发下,丙烯酸分子中带羟基的原子上的H 被夺走而产生自由基。再引发丙烯酸钠和高岭土生成海藻酸钠-丙烯酸钠/高岭土自由基,从而与丙烯酸钠进行链增长聚合,最后链终止,同时丙烯酸钠也会产生自由基,进行丙烯酸钠的均聚反应。
[0011] 把淀粉加入海藻酸钠与丙烯酸的聚合体系,以淀粉作为海藻酸钠与丙烯酸的交联剂,制得的高吸水树脂耐盐性能优良,吸水性能高。
[0012] 本发明的主要优点和有益效果是:(1)由于天然淀粉价格低廉,来源广泛,制备的可降解塑料膜具有较高的经济价值和社会价值;
(2)把淀粉加入海藻酸钠与丙烯酸的聚合体系,以淀粉作为海藻酸钠与丙烯酸的交联剂,制得的高吸水树脂耐盐性能优良,吸水性能高;
(3)可降解塑料膜制备方法简单,易于操作。

具体实施方式

[0013] 下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
[0014] 实施例一:按以下质量配比准备原料:丙烯酸100份;可溶性淀粉20份;海藻酸钠15份;丙烯酰胺30份;过硫酸钾0.1份;高岭土5份;氢氧化钾溶液10份;
将丙烯酸、可溶性淀粉、氢氧化钾溶液和海藻酸钠在室温下搅拌均匀,反应30min得聚合溶液;
将聚合溶液加入丙烯酰胺、过硫酸钾、高岭土,搅拌均匀后放入150℃烘箱反应
5h,得到的块状产物粉碎、过筛即得高吸水树脂。
[0015] 实施例二:按以下质量配比准备原料:丙烯酸100份;可溶性淀粉25份;海藻酸钠10份;丙烯酰胺40份;过硫酸钾0.2份;高岭土6份;氢氧化镁溶液12份;
将丙烯酸、可溶性淀粉、氢氧化镁溶液和海藻酸钠在室温下搅拌均匀,反应30min
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