[发明专利]一种甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂及其制备方法，甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂的原料组分包括：聚丙烯酰胺空心球吸水树脂、甲酸、甲醛、钯碳、水和过氧乙酸，其中，聚丙烯酰胺空心球吸水树脂、甲酸、甲醛、钯碳、水和过氧乙酸的质量比为100：42～50：20～27：1～5：73～90：3～9。本发明甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂，通过各原料组分的协同和促进，使得吸水材料的孔隙率、吸水性能和结构强度，就有了非常显著的提升，且尺寸大小可控，均一性好；制备方法具有工艺简单、稳定、无废弃物溶剂排放、无毒、生成成本低、颗粒尺寸均一且可控等优势。

技术领域

本发明涉及一种甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂及其制备方法，属于吸水树脂领域。

背景技术

聚丙烯酰胺是一种水溶性高分子聚合物。聚丙烯酰胺具有吸水量大、保水性好、絮凝效果好等优势，聚丙烯酰胺被广泛应用于生活污水处理、有机污水处理、农业缓释水材料、医用吸液材料、医用按摩材料等领域。

目前，聚丙烯酰胺在吸水性能方面需要进一步提升。

发明内容

本发明提供一种甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂及其制备方法，本发明甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂具有优异的吸水性能。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂，其原料组分包括：聚丙烯酰胺空心球吸水树脂、甲酸、甲醛、钯碳、水和过氧乙酸，其中，聚丙烯酰胺空心球吸水树脂、甲酸、甲醛、钯碳、水和过氧乙酸的质量比为100：42～50：20～27：1～5：73～90：3～9。

上述甲酸、甲醛和钯碳的目的为了对聚丙烯酰胺空心球吸水树脂进行甲基化改性。本申请通过各物料之间的协同促进，使得吸水树脂的吸水性能显著提升。

为了进一步提升吸水树脂的吸水性能和结构强度，聚丙烯酰胺空心球吸水树脂由聚丙烯酰胺吸水树脂、乙酸、稀盐酸和水反应制得，其中，聚丙烯酰胺吸水树脂、乙酸、稀盐酸和水的质量比为30：25～37：5～13：91～110。前述乙酸和稀盐酸的目的为了去除ZnO微球模板。

优选，盐酸浓度为10％～15％。

为了进一步提升吸水树脂的吸水性能和保水性能，聚丙烯酰胺吸水树脂由丙烯酰胺、ZnO微球、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、丙烯酸羟基乙酯、SE-10、氯苯和184光引发剂反应制得，其中，丙烯酰胺、ZnO微球、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、丙烯酸羟基乙酯、SE-10、氯苯和184光引发剂的质量比为80：28～40：2～7：33～50：1～4：160～185：0.3～1。前述SE-10的目的是为了提高水油两相体系的体系稳定性，同时更好的促进各物料之间的相互协同和促进。

为了进一步提升吸水树脂的尺寸可控性和均一性，ZnO微球由丁二酸锌、SR-10、庚醇、丁醇、水和己二胺反应制得，其中，丁二酸锌、SR-10、庚醇、丁醇、水和己二胺的质量比为15：1～5：80～96：26～45：7～15：23～37。前述SR-10和己二胺的目的是为了提高ZnO微球的尺寸和分散均匀性，同时更好的促进各物料之间的相互协同和促进。

上述甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂的制备方法，将聚丙烯酰胺空心球吸水树脂、甲酸、甲醛、钯碳、水和过氧乙酸按照质量比100：42～50：20～27：1～5：73～90：3～9加入到反应釜中，在搅拌速度为65～73r/min、温度为85～100℃的条件下反应1～5h，将所得产物离心过滤，过滤所得固体依次经水洗涤3±1次、乙醇洗涤3±1次，于60±5℃、-0.06±0.01MPa真空干燥16±2min，即得到甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂。前述甲酸、甲醛和钯碳能对聚丙烯酰胺空心球吸水树脂进行甲基化改性，提高聚丙烯酰胺空心球吸水树脂的孔隙大小及孔隙率，从而提高甲基化聚丙烯酰胺空心球吸水树脂的吸水性能。