[发明专利]一种微晶白云母复合聚（丙烯酸-丙烯酰胺-衣康酸）高吸水树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微晶白云母复合聚（丙烯酸-丙烯酰胺-衣康酸）高吸水树脂的制备方法，本发明制备的微晶白云母复合聚（丙烯酸-丙烯酰胺-衣康酸）高吸水树脂适用于农、林等行业的农林园艺保水﹑土壤改良、植树造林﹑荒山改造和沙漠绿化等。

背景技术

高吸水性树脂是一种含有羧基、羟基等亲水性基团并具有一定交联度的聚合物，它不溶于水，也不溶于有机溶剂，具有吸水率高、保水性强、吸水速度快、凝胶强度大等特点，因而在日常用品、农业、工业、建筑、医疗卫生等领域得到了广泛应用，可以说“凡是与水有关的领域，都有它的用武之地”。

在医疗卫生用品领域，利用高吸水性树脂作吸收材料，如卫生巾﹑婴儿尿布﹑医用药棉等，其用量占所有高吸水性树脂年产量的95％以上。在建筑领域，通过对橡胶﹑高吸水性树脂和助剂等混合得到的止水材料可用于建筑工程中的防渗漏水和水下管道的隔水层制作。在农林业领域，不管是水还是溶于水的东西，诸如肥料、农药、生根剂，甚至冷热量都能在高吸水性树脂分子网格贮存而缓释，因此可以大大提高雨水和灌溉水的利用率，减少肥料和农药流失，减轻环境污染。高吸水性树脂有活化磷的功能和缓释生根剂，更可促根，故使用保水剂后，根系尤为发达，特别是须根。高吸水性树脂可吸存大量水，减少了土壤环境温度的变化，还具一定的保温作用，即夏日降温，冬季保温。高吸水性树脂反复的收缩与吸胀给土壤造成大量的孔隙，提高了土壤的透气性、透水性，改善了根际环境，同时也增强了根际微生物的活动，加快了根际周围有机矿物质的分解，有利于根系吸收，促进了根系和植物的生长发育，改良了土壤基质，防止土壤板结。向土壤中加入0.1wt％的高吸水性树脂，可以使土壤在较长时间内有足够的水分提供植物所需，提高农作物产量。在植树造林﹑荒山改造﹑沙漠绿化中，可利用高吸水性树脂来保持土壤水分提高植物发芽率和成活率。另外高吸水性树脂在人工雪制造﹑香水缓释﹑食品添加﹑蔬菜保鲜等也有越来越多的应用。

材料的复合化是发展的趋势，通过多种材料相互复合，能够实现性能优化和互补，弥补单一材料的某些缺点，因此与单一材料相比较，复合材料综合性能更好。近年来有机-无机复合高吸水树脂已成为目前的研究热点之一，出现了一系列膨润土、高岭土、伊利石、绢云母和硅藻土复合高吸水树脂。微晶白云母(Microcrystal muscovite) 是一种近年来发现的具有微晶结构(晶体大小约1 μm～10μm) 的新型白云母矿物资源。微晶白云母多呈片状、板片状、鳞片状, 有一定的径厚比，云母片的韧性和弹性好、滑动能力大、抗拉、抗压强度高，同时耐酸碱、防腐蚀, 热膨胀系数小、耐热性能好，能屏蔽紫外线和红外辐射。作为填料在橡胶、塑料中应用时，因为其特殊的微观结构，良好的物理性能可以在降低材料成本时同时，改进高聚物材料的力学性能。又因为其有较低电介质损耗，抗电弧、耐电晕，绝缘强度高，可以作为功能填料，改进材料的电学性能。但是由于晶粒小，结晶程度高，活性基团含量少，不容易改性，因此目前微晶白云母在高吸水树脂中的高附加值开发利用研究较少。发明专利（专利号ZL2010102221941）以丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯磺酸钠为共聚单体，采用水溶液聚合制备了微晶白云母复合磺酸型高吸水树脂，吸水率和吸盐率分别达到780～1150倍和80～140倍，抗温性大于220℃，发明专利（专利号ZL201010222180X）以2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮或米氏酮和二苯甲酮混合光引发剂为光引发剂，丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯磺酸钠为共聚单体，室温原位光聚合制备微晶白云母复合磺酸型高吸水树脂，吸水率和吸盐率分别达到380～560倍和50～70倍。沈上越等以微晶白云母的超细粉体与丙烯酸为主要原料，采用溶液聚合法制备微晶白云母/聚丙烯酸钠超强吸水性复合材料，吸蒸馏水倍率为420 g/g，吸自来水倍率为220 g/g，吸生理盐水倍率为55 g/ g，到目前为止将丙烯酸、丙烯酰胺和衣康酸为共聚单体制备微晶白云母复合高吸水树脂的研究国内外还未见报道。

发明内容