[发明专利]一种聚丙烯酸钠吸附树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子化工技术领域，具体涉及一种聚丙烯酸钠吸附树脂的制备方法。

背景技术

聚丙烯酸钠，英文名Sodium polyacrylate，缩写PAAS或简称PAA-Na，结构式为[－CH2－CH(COONa)]n－。是—种水溶性高分子化合物。商品形态的聚丙烯酸钠，相对分子质量小到几百，大到几千万，外观为无色或淡黄色液体、粘稠液体、凝胶、树脂或固体粉末，易溶于水。因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。能电离，有或无腐蚀性。易溶于氢氧化钠水溶液，但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中随碱土金属离子数量增加，先溶解后沉淀。无毒。

随着相对分子质量增大，聚丙烯酸钠自无色稀溶液至透明弹性胶体乃至固体。性质、用途也随相对分子质量不同而有明显区别。相对分子质量在1000-10000的，可作为分散剂，应用于水处理（分散剂或阻垢剂）、造纸、纺织印染、陶瓷等工业领域。用作造纸涂布分散剂时，相对分子质量在2000-4000，涂料浓度在65％～70％时，仍可有良好流变性和熟化稳定性。分子量在1000-3000之间的，用作水质稳定剂和黑液浓缩时结垢控制剂。分子量在10以上的，用作涂料增稠剂和保水剂，可使羧基化丁苯胶乳、丙烯酸酯乳液等合成胶乳黏度增长，避免水分析出，保持涂料体系稳定。分子量在10以上的，用作絮凝剂。还可用作高吸水性树脂，土壤改良剂，以及在食品工业中作增黏剂、乳化分散剂等。

我国对高吸水性树脂的研究起步晚，在粒度、吸水速率和吸水率等方面与国外有明显差距，且不能连续化生产，一直停留在实验室阶段。现有技术用反相乳液聚合法合成的内交联型高吸水性聚丙烯酸钠,吸水速率快,在4min内吸去离子水1800g/g左右,吸19%NaCl水溶液150g/g左右。微波法则是在反应器中加入水溶性引发剂,经氢氧化钠溶液中和的丙烯酸和交联剂,在氮气保护下放入微波炉内反应数min。反应完毕后将生成的水凝胶放入烘箱中烘干,经粉碎得白色粉末产品。其优点是反应速度快,反应时间由溶液聚合的几h缩短为几min,且得到的产品吸水速度快;但其缺点是反应过于剧烈,易爆炸。

本发明旨在提供一种聚丙烯酸钠吸附树脂的制备方法,其工艺简单好操作，可以制备吸水性能佳的聚丙烯酸钠吸附树脂。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明针对背景技术存在的问题，本发明提供一种聚丙烯酸钠吸附树脂的制备方法,其工艺简单好操作，可以大批量制备吸水性能佳的聚丙烯酸钠吸附树脂。

高吸水树脂的吸水性受多种因素制约，归纳起来主要有结构因素、形态因素和外界因素三个方面。结构因素包括亲水基的性质、数量、交联剂种类和交联密度，树脂分子主链的性质等，树脂的结构与生产原料、制备方法有关。交联剂的影响：交联剂用量越大，树脂交联密度越大，树脂不能充分地吸水膨胀；交联剂用量太低时，树脂交联不完全，部分树脂溶解于水中而使吸水率下降。吸水力与水解度的关系：当水解度在60~85%时，吸收量较大； 水解度大于时，吸收量下降，其原因是随着水解度的增加，尽管亲水的羧酸基增多， 但交联剂也发生了部分水解，使交联网络被破坏。形态因素主要指高吸多的水，达到较高吸水率，因而将树脂制成多孔状或鳞片可保证其吸水性。  外界因素主要指吸收时间和吸收液的性质。随着吸收时间的延长，水分由表面向树脂产品内部扩散，直至达到饱和。高吸水树脂多为高分子电解质。其吸水性受吸收液性质，特别是离子种类和浓度的制约。在纯水中吸收能力最高；盐类物质的存在，会产生同离子效应，从而显著影响树脂的吸收能力；遇到酸性或碱性物质，吸水能力也会降低。电解质浓度增大，树脂的吸收能力下降。对于二盐离子如，除盐效应外，还可能在树脂的大分子之间羧基上产生交联，阻碍树脂凝胶的溶胀作用，从而影响吸水能力，因而二价金属离子对树脂吸水性的降低将更为显著。水性树脂的主品形态。增大树脂主品的表面，有利于在较短时间内吸收较多的水，达到较高吸水率，因而将树脂制成多孔状或鳞片可保证其吸水性。  外界因素主要指吸收时间和吸收液的性质。随着吸收时间的延长，水分由表面向树脂产品内部扩散，直至达到饱和。高吸水树脂多为高分子电解质。其吸水性受吸收液性质，特别是离子种类和浓度的制约。在纯水中吸收能力最高；盐类物质的存在，会产生同离子效应，从而显著影响树脂的吸收能力；遇到酸性或碱性物质，吸水能力也会降低。电解质浓度增大，树脂的吸收能力下降。对于二盐离子如，除盐效应外，还可能在树脂的大分子之间羧基上产生交联，阻碍树脂凝胶的溶胀作用，从而影响吸水能力，因而二价金属离子对树脂吸水性的降低将更为显著。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种聚丙烯酸钠吸附树脂的制备方法，步骤如下：