[发明专利]一种利用造纸黑液主要成分改性高吸水树脂的方法及其材料

说明书

本发明公开了一种利用造纸黑液主要成分改性高吸水树脂的方法及其材料，方法包括：碱性木质素与水搅拌混合均匀，加入一定中和度的丙烯酸溶液，再加入丙烯酰胺，再加入引发剂60℃反应，再加入交联剂继续反应；反应完成后，将共聚物烘至恒重，粉碎研磨获得复合型木质素改性高吸水树脂。本发明通过木质素接枝共聚和丙烯酸/丙烯酰胺的交联，制备出耐盐性较高、高保水率的环境友好型吸水树脂，在最优条件下，复合型木质素改性高吸水树脂在去离子水中的吸水率为550g/g，在0.9％NaCl中的吸水率为50g/g。

技术领域

本发明属于保水剂制备技术领域，尤其涉及一种利用造纸黑液主要成分改性 高吸水树脂的方法及其材料。

背景技术

保水剂是一种不溶于水的高分子聚合物，它是使水溶性聚合物在一定条件下 接枝、共聚、交联，形成不溶于水但能高度溶胀的聚合物，通过交联在保水剂内 部形成三维空间网状结构，其分子中含有大量的羧基(-COO-)，羟基(-OH)等强亲 水性官能团。

溶液聚合法是目前生产保水剂广泛使用的方法，原料主要有反应单体、引发 剂、交联剂和溶剂，该方法将反应物和添加剂溶于溶剂中，在光照、加热、辐射、 引发剂等作用下进行合成，具有引发效率高、易散热、产品易成形等优点，一般 用水作溶剂，容易操作，环保，适合大部分保水剂的制备。

聚丙烯酸类保水剂，是以丙烯酸及其盐类为主要反应单体合成的保水剂，其 聚合方法和生产工艺已相当成熟，性能指标也较好，吸水率能达到千倍以上，最 大的缺点是与肥料混合耐盐性不够理想。

以淀粉、纤维素和壳聚糖接枝丙烯腈、丙烯酸盐、丙烯酰胺和丙烯酸酯等接 枝类产品，具有原料来源丰富、成本较低、吸水量大、可生物降解等优点，但生 产工艺比较复杂，且吸水后凝胶强度较低，易腐败，难贮存，限制了其应用和发 展。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种利用造纸 黑液主要成分改性高吸水树脂的方法，旨在综合利用工业废渣、变废为宝、美化 环境以及解决在土壤中的耐盐性、制备成本较高的问题。本发明的另一目的是提 供一种上述的利用造纸黑液主要成分改性高吸水树脂的方法所获得的材料。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用造纸黑液主要成分改性高吸水树脂的方法，包括以下步骤：

1)向碱性木质素加入去离子水搅拌，使之混合均匀；

2)冰水浴条件下用氢氧化钠溶液中和丙烯酸溶液至所需中和度；

3)将步骤2)的溶液与步骤1)的体系搅拌混匀，再加入丙烯酰胺，再加入 引发剂，缓慢加热升温至60℃反应；

4)再加入交联剂继续反应；

5)反应完成后，将共聚物在60℃～70℃的条件下烘至恒重，粉碎研磨后过 80-100筛，获得复合型木质素改性高吸水树脂。

步骤1)中，碱性木质素来源于制浆造纸黑液。

步骤1)中，碱性木质素的浓度为100g/L。

步骤2)中，氢氧化钠溶液的质量浓度为10％。

步骤3)中，选用过硫酸钾作为引发剂.

步骤4)中，选用N,N’—亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂。

所述的利用造纸黑液主要成分改性高吸水树脂的方法，当碱性木质素与丙烯 酸溶液质量比为19.05％、丙烯酰胺与丙烯酸溶液质量比为19.05％、引发剂与丙 烯酸溶液质量比为0.19％、交联剂与丙烯酸溶液质量比为0.67％，以摩尔浓度比 计，中和度为80％，温度为60℃，反应时间为2h，获得复合型碱性木质素改性 高吸水树脂。