[发明专利]吸水树脂片式聚合法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种聚合物的聚合方法，具体涉及一种制备吸水树脂的聚合方法。

 

背景技术

高吸水树脂(Super Absorbent Polymer，SAP)是一种新型功能高分子材料。有许多独特的性能，不仅具有吸收自身重量几百倍甚至上千倍水的能力，且吸水速度快，保水性能好，膨胀力大，凝胶化力大，增稠增黏性强。由于大分子的交联结构，即使加压也很难把水分离出来，并且具有弹性。因此，在医疗卫生、工农业生产、土木建筑、食品工业、污水治理等各个领域都有广泛应用。高吸水树脂按原料划分，有淀粉系（接枝物、羧甲基化等）、纤维素系（羧甲基化、接枝物等）、合成聚合物系（聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系）几大类。其中聚丙烯酸系吸水树脂较淀粉系及纤维素系相比，具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点，成为当前该领域的研究热点。

目前，工业生产中采用丙烯酰胺聚合法制备吸水树脂的主要聚合方法是：水溶液聚合法和非均相乳液聚合法。丙烯酰胺的聚合热为1255KJ/Kg单体，浓度20%-30%的丙烯酰胺在绝热聚合时放出的热量可使体系温度升高60℃-90℃，所以，生产中丙烯酰胺的溶液浓度不能太高，一般为25%左右。非均相乳液聚合法存在聚合过程中溶剂损耗大，回收成本高的问题。

 

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种吸水树脂片式聚合法，解决生产过程中聚合热的问题和溶剂损耗大、回收成本高的问题。

所述吸水树脂片式聚合法，它包括以下步骤：

一、将丙烯酰胺、丙烯酸钠配制成浓度为30%-45%的水溶液，加入氧化剂、交联剂混合均匀，得合成单体水溶液；所述丙烯酰胺与丙烯酸钠的质量比为3：1-1：3，所述氧化剂为过硫酸铵或过硫酸钾，用量为丙烯酰胺质量的0.1%-0.5%，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，用量为丙烯酰胺质量的0.03%-0.2%；

二、将还原剂配制成浓度为20%的水溶液，备用；所述还原剂为亚硫酸氢钠或四甲基乙二胺；

三、将上述还原剂水溶液加入合成单体水溶液中，用量为每千克合成单体水溶液中加入0.5mL-1.5mL还原剂水溶液，搅拌均匀后加入聚合框内进行聚合；所述聚合框为木板订制的无盖、无底的四方形框；

四、聚合完成后，进行造粒，烘干，粉碎，过筛，即得吸水树脂成品。

本发明提供的吸水树脂片式聚合法，其有益效果在于，可以采用40%左右的溶液进行聚合反应，聚合产生的热量可以随意控制在需要的温度范围内，解决了聚合热的问题和溶剂损耗大、回收成本高的问题，而且设备投资低，耗电少，是一种低耗、环保的绿色生产工艺。

 

具体实施方式

下面结合三个实施例，对本发明提供的吸水树脂片式聚合法进行详细的说明。

 

实施例1：

一、将20Kg丙烯酰胺、20Kg丙烯酸钠溶于水中，配制成浓度为35%的水溶液，然后加入0.02Kg过硫酸铵、0.02KgN,N-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀；

二、将5Kg亚硫酸氢钠溶于水中，配制成浓度为20%的水溶液，备用；

三、将聚合框放置在地面较平坦的地方，铺好塑料膜；

四、称取30Kg步骤一所得溶液，加入30mL亚硫酸氢钠水溶液，搅拌均匀后加入聚合框内进行聚合；

五、待水溶液聚合好后（表面变成凝胶状），将塑料膜平整的覆盖在聚合物表面；

六、重复步骤四、五继续进行片状聚合，直至生产结束；

七、聚合完成后，进行造粒，烘干，粉碎，过筛，即得吸水树脂成品。

实施例2：

一、将20Kg丙烯酰胺、25Kg丙烯酸钠溶于水中，配制成浓度为40%的水溶液，然后加入0.03Kg过硫酸钾、0.03KgN,N-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀；

二、将5Kg四甲基乙二胺溶于水中，配制成浓度为20%的水溶液，备用；

三、将聚合框放置在地面较平坦的地方，铺好塑料膜；

四、称取30Kg步骤一所得溶液，加入40mL四甲基乙二胺水溶液，搅拌均匀后加入聚合框内进行聚合；

五、待水溶液聚合好后（表面变成凝胶状），将塑料膜平整的覆盖在聚合物表面；

六、重复步骤四、五继续进行片状聚合，直至生产结束；

七、聚合完成后，进行造粒，烘干，粉碎，过筛，即得吸水树脂成品。

实施例3：