[发明专利]一种聚丙烯酸盐高吸水性树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸水树脂技术领域，尤其是一种聚丙烯酸盐高吸水性树脂及其制备方法。

背景技术

高吸水性树脂是一种新型高分子吸水材料，含有大量的亲水基团和独特的体型网络结构，能够在短时间内吸收并保持超过自身重量数百倍的纯水或数十倍的生理盐水，保水性能良好；具有即使受压也不易脱水等性能，因而在农林、园艺、医药、医疗、人工器官、生理卫生、石油、化学化工、建材、环保、食品、人工智能材料、敏感材料、生化技术、造纸、纺织、矿山、日用品、化妆品等诸多方面有着极为广泛的应用，因而在国民经济和人们生活中起着越来越重要的作用，尤其是近年来其应用领域更是得到了极大的拓展，其市场前景十分广阔。

目前合成系交联聚丙烯酸(盐)型高吸水性树脂以原材料来源广、易于工业化生产，成为高吸水性树脂系列产品中的主流产品，其聚合工艺主要有水溶液聚合、反相悬浮聚合等；按引发方式又可分为热引发剂引发法(氧化-还原引发剂引体系)、γ射线辐照引发法、UV引发法等。

其中，γ射线辐照聚合，由于涉及核能项目，需要报请国家审批，前期投资大、周期长，在实际生产应用中，辐射剂量场空间有限，而且其本身也存在一个剂量场辐照强度的均匀性问题，造成的结果就是可利用辐照剂量场空间小，产能低，易成为扩大生产线产能的瓶颈，但产品质量一般较好，反应速度较快；

太阳光辐照聚合，产能可以扩展到很大，但太阳光是不可控的，春夏秋冬、白天黑夜、晴天和阴天等等都会有所不同，所以作为工业化生产一工序，也不太现实，产品质量稳定性很难保证，但在适宜的条件下，能够做出来的产品质量也较好，但反应时间较长。

紫外光聚合，反应时间长，基本上要8～10小时以上时间，投资相对辐照法就要小很多；但如果要扩大产能的话，场地占用大，前期设备投资等也不小，产品质量一般。

热引发聚合，目前国内较多厂家采用，有热引发缓慢聚合的，时间长；有的热引发快速聚合，反应时间短，但聚合会不充分、产品中单体残留高、产品容易变黄，质量稳定性差，所以单纯的热引发聚合过程控制要求比较高；而且，在热引发聚合工艺中，初期还是需要把整个的物料加热的一定温度的，因为物料料液中含有有超过一半儿多的都是水分，所以前期升温过程也会需要耗费大量的热能，反应时间相对较长，工艺控制要求较高，产品质量稳定性相对较差。

总之，上述现有聚丙烯酸盐高吸水性树脂及其制备方法，普遍存在反应时间较长、单体残留较高、产品质量稳定性较差或投资大、生产效率低等缺点，在实际生产应用中受到一定的限制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的之一在于提供了一种聚丙烯酸盐高吸水性树脂。

本发明的目的之二在于提供了所述聚丙烯酸盐高吸水性树脂的制备方法；该方法投资小、生产效率高、单体残留低、产品使用安全性高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种聚丙烯酸盐高吸水性树脂，包括如下配比的原料：

所述丙烯酸、碱性物质、去离子水和共聚单体之和为100(wt％)；其中，所述复合引发剂由光引发剂和热引发剂组成，光引发剂的含量为50～500ppm；

所述共聚单体是指丙烯酰胺、聚乙烯醇、淀粉、纤维素中的一种或几种组合物。

其中，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨水中的一种或几种组合物。

所述交联剂为N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、乙二醇双丙烯酸酯、聚乙二醇双丙烯酸酯、聚乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇、丙三醇、一缩二乙醇双丙烯酸酯、丙三醇二丙烯酸酯或丙烯酸烯丙基酯中的一种或几种组合物。

所述光引发剂为二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、苯偶姻异丙醚中的一种或几种组合物。

所述热引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、双氧水、亚硫酸氢钠、亚铁盐中的一种或几种组合物。

制备所述聚丙烯酸盐高吸水性树脂的方法，包括如下制备步骤：

步骤A、先在35℃下用碱性物质配制质量百分比浓度为20％～35％的碱性溶液，然后缓慢地逐步加入所述量的丙烯酸，得到未完全中和的丙烯酸混合溶液，最后再加入所述量的去离子水，加入丙烯酸的过程中控制中和反应体系温度为35℃以下；