[发明专利]纳米可分散CMC－丙烯酸高分子吸水树脂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子吸水树脂的合成方法。

背景技术

在已有技术中羧甲基纤维素——丙烯酸系高分子吸水树脂的合成方法主要采用溶液聚合，反相悬浮聚合等方法。

反相悬浮聚合方法是指在反应容器中加入有机溶剂和悬浮剂(表面活性剂)，在一定的搅拌转速下，再加入溶有水溶性引发剂和交联剂与反应单体水溶液，在保护气体作用下及一定温度条件下，进行化学聚合的方法。

溶液聚合操作简单，无环境污染但反应所产生热量难以散发，且聚合体系粘度太高，往往难以在通常的反应器中进行，后处理非常困难。

通常反相悬浮聚合方法合成的羧甲基纤维素——丙烯酸系高分子吸水树脂吸水后分子链不能分散，呈团状集聚体(如图1所示)，达不到高分子吸水树脂的分子链呈纳米程度分散的特定目地。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米可分散羧甲基纤维素——丙烯酸高分子吸水树脂的合成方法，该方法得到的高分子吸水树脂在水溶液中均匀分散。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：纳米可分散羧甲基纤维素——丙烯酸高分子吸水树脂的合成方法，采用反相悬浮聚合方法，其特征是它包括如下步骤：

1)按各组成原料的重量份数为：

丙烯酸(AA)                  10-50，

氢氧化钠                    3-10，

水                          8-20，

CMC(羧甲基纤维素)           1-10，

N，N′—亚甲基双丙烯酰胺    0.01-0.5，

过硫酸铵                    0.01-1，

正己烷                      20-200，

硫酸酯型表面活性剂          10-100；

选取丙烯酸、氢氧化钠、水、羧甲基纤维素、N，N′—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、正己烷和硫酸酯型表面活性剂，备用；

2)将丙烯酸、氢氧化钠、水、羧甲基纤维素、N，N′—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、正己烷和硫酸酯型表面活性剂加入带夹套、冷凝器的反应釜内，搅拌速度在400转/分以上，在反应釜内通入氮气通气时间15-30分钟，然后在常压反应釜内逐步升温到60-70℃，反应时间是4-6小时；

3)、反应釜的夹套内通冷却水降温到室温，放出反应物料，得反应物料；

4)、步骤3)得到的反应物料用甩干机(目的是把正己烷等未反应物分离出，其未反应物分离物可重复使用)甩干，将甩干的反应物料干燥后即为成品(即纳米可分散羧甲基纤维素——丙烯酸高分子吸水树脂)o

所述的硫酸酯型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐。

得到的成品为乳白颗粒状物质，其吸水率可达到吸收自身重量的200-800倍以上。在水溶液中分散的高分子吸水树脂的分子链的长度为数纳米(见图2)。

传统的合成方法使用的表面活性剂很少，一般用作悬浮剂；使合成的高分子吸水树脂在水中的分散性较差，呈团状集聚体(见图1)。本发明采用增大使用的表面活性剂的方法，使合成的高分子吸水树脂中含有大量的表面活性剂，表面活性剂与高分子吸水树脂的分子链成互穿网络结构，当高分子吸水树脂吸水后高分子链与表面活性剂的分子链相互作用，使高分子吸水树脂分子链迅速在水溶液中分散，高分子吸水树脂分子链的长度为数纳米，在搅拌工具的作用下，可在水溶液中均匀分散，而且不引起环境污染。

本发明的合成方法能有效的控制合成温度，其工艺流程简单，生产安全系数高，生产成本低。可作为在工业、农业、日用品、医疗卫生等方面具有广泛用途。特别适合作吸水剂，表面活性剂，防冻液辅助材料，高凝固——溶化潜热的储能溶液材料，颜料用高分子多功能润湿、分散助剂材料等使用。

附图说明

图1是传统的合成方法得到的羧甲基纤维素——丙烯酸高分子吸水树脂在在水溶液中分散图。

图2是本发明的合成方法得到的羧甲基纤维素——丙烯酸高分子吸水树脂在在水溶液中分散图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：