[发明专利]一种用于制备球形吸水树脂的聚合装置及使用其制备球形吸水树脂的方法

权利要求书

1.一种用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其包括： 

造粒装置，所述造粒装置包括腔体、水循环冷却夹层、水循环进水口、水循环出水口和滴头，所述腔体用于储存水相溶液，并具有圆柱形，并且其顶部开放，底部穿孔并安装固定所述滴头的滴头基座；所述水循环冷却夹层用于通冷却水而使水相溶液保持在20℃以下；所述滴头固定安装于腔体底部的滴头基座上； 

聚合反应柱，所述聚合反应柱为圆柱形，并包括最外层保温层、加热层、反应柱、产物收集阀门、导热油进口阀门、导热油出口阀门、油相溶液排出阀门、油相溶液加注口和油相溶液溢流口，所述聚合反应柱的一端可拆卸连接至所述造粒装置，另一端设置所述产物收集阀门，所述加热层中填充传热材料，所述反应柱中填充油相溶液。 

2.根据权利要求1所述的用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其中所述腔体为直径为20cm～200cm，高度为1cm～50cm的圆柱形。 

3.根据权利要求1所述的用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其中所述滴头的数量可为100～5000个，滴头之间的中心距为1cm～10cm。 

4.根据权利要求1所述的用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其中所述聚合反应柱为直径为20cm～200cm，高度为2～15m的圆柱形。 

5.根据权利要求1所述的用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其中所述造粒装置的腔体和所述聚合反应柱由不锈钢或聚四氟乙烯制成。 

6.根据权利要求1所述的用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其中所述造粒装置的滴头为医用针头。 

7.根据权利要求1所述的用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其中所述传热材料为导热油。 

8.根据权利要求1所述的用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其中所述油相溶液为甲基硅油或环氧大豆油。 

9.根据权利要求1所述的用于制备球形吸水树脂的聚合装置，其中所述产物收集阀门、导热油进口阀门、导热油出口阀门和油相溶液排出阀门为球阀或蝶阀。 

10.一种制备球形吸水树脂的方法，其包括： 

1）将碱加入水中，之后将该溶液加入到甲基丙烯酸或其酯类衍生物中，加入丙烯酰胺，搅拌溶解得到母液，将所述母液的pH值调节为6.5～7.2；将交联剂加入所述母液中直至溶解，随后加入引发剂，从而得到水相溶液，所述水相溶液的密度为1.0～1.2g/cm³； 

2）在根据权利要求1至9中任一项所述的聚合装置的聚合反应柱中加注油相溶液，升温至70～80℃，所述油相溶液为甲基硅油或环氧大豆油； 

所述水相溶液通过所述聚合装置中的造粒装置滴加至聚合反应柱中的所述油相溶液中，所述水相溶液通过密度差在所述油相溶液中自动沉降而完成聚合成型的过程，从而得到干球粒径为1～20mm的球形吸水树脂。 

11.根据权利要求10所述的制备球形吸水树脂的方法，其中所述甲基丙烯酸的酯类衍生物的结构如下： 

其中，R₁为C_1-5烷基。 

12.根据权利要求10所述的制备球形吸水树脂的方法，其中水的 用量为水相溶液总质量的10%～55%；所述碱为NaOH或KOH，其用量为水相溶液总质量的5%～25%。 

13.根据权利要求10所述的制备球形吸水树脂的方法，其中所述甲基丙烯酸或其酯类衍生物的用量为水相溶液总质量的5%～25%，所述丙烯酰胺的用量为水相溶液总质量的5%～20%。 

14.根据权利要求10所述的制备球形吸水树脂的方法，其中所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺或二乙烯苯，其用量为水相溶液总质量的0.1%～0.3%。

15.根据权利要求10所述的制备球形吸水树脂的方法，其中所述引发剂选自偶氮双丙烷胺盐酸盐、2,2-偶氮双(2-脒唑啉丙烷)盐酸盐或过硫酸钾，其用量为水相溶液总质量的0.01%～0.1%。 

16.一种根据权利要求10至15中任一项所述的方法制得的球形吸水树脂。