一種高擴散性吸水樹脂的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高擴散性吸水樹脂的制備方法，首先在反應(yīng)器中加入丙烯酸、50%氫氧化鈉溶液、復(fù)合交聯(lián)劑、碳酸氫鈉、乙醇、二氧化硅和去離子水，混合均勻后，通氮氣除氧20min；然后在5-10℃加入引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)，溫度不再上升視為反應(yīng)結(jié)束，80℃以上保溫2小時，得到聚合膠體；膠體經(jīng)造粒后得到樹脂顆粒，經(jīng)180℃烘干至水分含量小于3%；最后向顆粒均勻噴灑表面處理液進行表面處理后，180℃保溫40min即得產(chǎn)品。本發(fā)明的樹脂顆粒為疏松多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌眾多孔道，接觸面積大大增加，因此具有瞬吸的作用效果，且各孔道相互接觸串聯(lián)，由于毛細作用，有利于水分在顆粒間的傳導(dǎo)。
【專利說明】一種高擴散性吸水樹脂的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功能性高分子化工助劑領(lǐng)域，具體涉及一種高擴散性吸水樹脂的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界高吸水樹脂生產(chǎn)中，聚丙烯酸系占到80%。因其具有超強的吸水和保水功能而廣泛應(yīng)用于紙尿布和衛(wèi)生用品，這方面應(yīng)用占到SAP需求的70%以上。但是此類產(chǎn)品存在一定的缺陷，吸收時液體在顆粒之間的擴散性差，導(dǎo)致衛(wèi)生產(chǎn)品中的吸水樹脂利用率低，造成浪費。目前也有關(guān)于高吸水樹脂致孔的研究和報道，如雷光財?shù)炔捎梅聪鄳腋【酆戏?雷光財，丁霖桐，等.丙烯酸系高吸水性樹脂多孔結(jié)構(gòu)的形成和控制[J].高分子材料科學(xué)與工程，2009，(4):34-37)，通過控制聚合體系各組分的比例來控制致孔的效果。此法操作復(fù)雜難以控制，且反相懸浮法工藝需要在有機溶劑中進行聚合反應(yīng)，產(chǎn)品親水性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能瞬間吸收并迅速擴散至其它顆粒吸收，既能夠達到瞬間干爽的效果，又可以提高吸水樹脂利用率的高擴散性吸水樹脂的制備方法。
[0004]其技術(shù)方案是:一種高擴散性吸水樹脂的制備方法，由以下重量份的原料組成: 丙烯酸200-300，50%氫氧化鈉溶液200-300，復(fù)合交聯(lián)劑5_10，碳酸氫鈉5_10，引發(fā)劑
0.5-2，乙醇20-50，二氧化硅3-6，表面處理液4_10，去離子水300-500 ;制備方法如下:
(1)、在反應(yīng)器中加入丙烯酸、50%氫氧化鈉溶液、復(fù)合交聯(lián)劑、碳酸氫鈉、乙醇、二氧化娃和去離子水，混合均勻后，通氮氣除氧20min ；
(2)、在5-10°C加入引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)，溫度不再上升視為反應(yīng)結(jié)束，80°C以上保溫2小時，得到聚合膠體；
(3)、膠體經(jīng)造粒后得到樹脂顆粒，經(jīng)180°C烘干至水分含量小于3%；
(4)、向顆粒均勻噴灑表面處理液進行表面處理后，180°C保溫40min即得產(chǎn)品。
[0005]所述復(fù)合交聯(lián)劑為聚乙二醇1000雙丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物，其質(zhì)量比為20:1.1。
[0006]所述表面處理液包括重量份的水50、1，4- 丁二醇25、硫酸鋁鉀12、甘油35混合。
[0007]所述步驟(I)的溫度峰值約在85_90°C。
[0008]所述引發(fā)劑為過氧化氫和抗壞血酸。
[0009]所述二氧化硅的表面積為200m2/g，密度為40_60g/L。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有以下優(yōu)點:采用碳酸氫鈉在聚合反應(yīng)中使氣體不能順利排出而會充斥于膠體顆粒中從而達到致孔的目的；而二氧化硅在聚合反應(yīng)發(fā)生時會均勻的懸浮在反應(yīng)體系當中，因此也會均勻地分散于吸水樹脂成品中，且吸水樹脂在吸水后膨脹率更大，因此在樹脂與二氧化硅接觸點會形成空隙和瞬間負壓，與樹脂孔道共同作用，更有利于液體在樹脂內(nèi)部的流動擴散。液體在接觸顆粒瞬間就被孔道吸收并迅速擴散至其它顆粒然后吸收，既能夠達到瞬間干爽的效果，又可以提高吸水樹脂的利用率。樹脂顆粒為疏松多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌眾多孔道，接觸面積大大增加，因此具有瞬吸的作用效果。且各孔道相互接觸串聯(lián)，由于毛細作用，有利于水分在顆粒間的傳導(dǎo)，特別適合應(yīng)用于瞬間干爽行衛(wèi)生巾、紙尿褲、護理墊等衛(wèi)生用品。

【具體實施方式】
[0011]實施例一:
原料構(gòu)成和各成分的重量份為:
丙烯酸220
50%氫氧化鈉溶液200 復(fù)合交聯(lián)劑5 碳酸氫鈉6 乙醇22 二氧化硅3 去離子水300 過氧化氫0.8 抗壞血酸0.6 制備方法是:
1.在反應(yīng)器中加入上述重量份的丙烯酸、50%氫氧化鈉溶液、復(fù)合交聯(lián)劑、碳酸氫鈉、乙醇、二氧化硅和去離子水，混合均勻后，通入高純氮氣除氧20min。
[0012]2.加入過氧化氫和抗壞血酸在5°C引發(fā)聚合反應(yīng)，溫度不再上升視為反應(yīng)結(jié)束。溫度峰值約在85°C，保溫2小時。
[0013]3.將膠體造粒，180°C烘干至水分含量小于3%。
[0014]4.向顆粒均勻噴灑5份表面處理液，180°C保溫40min后即得。
[0015]實施例二:
原料構(gòu)成和各成分的重量份為:
丙烯酸260
50%氫氧化鈉溶液256 復(fù)合交聯(lián)劑7 碳酸氫鈉8 乙醇36 二氧化硅5 去離子水400 過氧化氫I 抗壞血酸0.7 制備方法是:
1.在反應(yīng)器中加入上述重量份的丙烯酸、50%氫氧化鈉溶液、復(fù)合交聯(lián)劑、碳酸氫鈉、乙醇、二氧化硅和去離子水，混合均勻后，通入高純氮氣除氧20min。
[0016]2.加入過氧化氫和抗壞血酸在6°C引發(fā)聚合反應(yīng)，溫度不再上升視為反應(yīng)結(jié)束。溫度峰值90°C，保溫2小時。
[0017]3.將膠體造粒，180°C烘干至水分含量小于3%。
[0018]4.向顆粒均勻噴灑6份表面處理液，180°C保溫40min后即得。
[0019]實施例三:
原料構(gòu)成和各成分的重量份為:
丙烯酸300
50%氫氧化鈉溶液300 復(fù)合交聯(lián)劑10 碳酸氫鈉10 乙醇50 二氧化硅6 去離子水500 過氧化氫1.2 抗壞血酸0.7 制備方法是:
1.在反應(yīng)器中加入上述重量份的丙烯酸、50%氫氧化鈉溶液、復(fù)合交聯(lián)劑、碳酸氫鈉、乙醇、二氧化硅和去離子水，混合均勻后，通入高純氮氣除氧20min。
[0020]2.加入過氧化氫和抗壞血酸在6°C引發(fā)聚合反應(yīng)，溫度不再上升視為反應(yīng)結(jié)束。溫度峰值約在90°C，80°C以上保溫2小時。
[0021]3.將膠體造粒，180°C烘干至水分含量小于3%。
[0022]4.向顆粒均勻噴灑10份表面處理液，180°C保溫40min后即得。
[0023]以上實施例1-3僅僅是本發(fā)明的部分典型實施例，將本發(fā)明中的原料進行其他的組合，只要保持本發(fā)明中的原料配比以及控制參數(shù)，均能實現(xiàn)瞬吸的作用效果。
[0024]其中，復(fù)合交聯(lián)劑為聚乙二醇1000雙丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物，其質(zhì)量比嚴格為20:1.1。此復(fù)合交聯(lián)劑比例不可更改，作用不可替代。
[0025]碳酸氫鈉的作用為致孔，部分HC03_低溫下可以穩(wěn)定的存在于弱酸體系，當體系溫度升高時，HC03_會與體系中的H+發(fā)生反應(yīng)放出CO2氣體，此時由于反應(yīng)體系粘度增大，氣體不能順利排除而會充斥于膠體顆粒中從而達到致孔的目的。
[0026]二氧化硅為氣相法生產(chǎn)的親水性二氧化硅，其表面積為200m2/g，密度為40_60g/L。其作用為吸水樹脂在吸水過程中的致孔劑。二氧化硅在聚合反應(yīng)發(fā)生時會均勻的懸浮在反應(yīng)體系當中，因此也會均勻地分散于吸水樹脂成品中。吸水樹脂在吸水后膨脹率更大，因此在樹脂與二氧化硅接觸點會形成空隙和瞬間負壓，與樹脂孔道共同作用，更有利于液體在樹脂內(nèi)部的流動擴散。
[0027]實施例中的表面處理液為自制原料，其制備方法為水50、1，4-丁二醇25、硫酸鋁鉀12、甘油35充分攪拌混合均勻即得。
[0028]引發(fā)劑為過氧化氫和抗壞血酸。
[0029]其中，50%氫氧化鈉溶液中的50%為質(zhì)量濃度。
[0030]本發(fā)明的液體在接觸顆粒瞬間就被孔道吸收并迅速擴散至其它顆粒然后吸收，既能夠達到瞬間干爽的效果，又可以提高吸水樹脂的利用率。樹脂顆粒為疏松多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌眾多孔道，接觸面積大大增加，因此具有瞬吸的作用效果。且各孔道相互接觸串聯(lián)，由于毛細作用，有利于水分在顆粒間的傳導(dǎo)，特別適合應(yīng)用于瞬間干爽行衛(wèi)生巾、紙尿褲、護理墊等衛(wèi)生用品。
【權(quán)利要求】
1.一種高擴散性吸水樹脂的制備方法，其特征在于:由以下重量份的原料組成: 丙烯酸200-300，50%氫氧化鈉溶液200-300，復(fù)合交聯(lián)劑5_10，碳酸氫鈉5_10，引發(fā)劑0.5-2，乙醇20-50，二氧化硅3-6，表面處理液4_10，去離子水300-500 ;制備方法如下: (1)、在反應(yīng)器中加入丙烯酸、50%氫氧化鈉溶液、復(fù)合交聯(lián)劑、碳酸氫鈉、乙醇、二氧化娃和去離子水，混合均勻后，通氮氣除氧20min ； (2)、在5-10°C加入引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)，溫度不再上升視為反應(yīng)結(jié)束，80°C以上保溫2小時，得到聚合膠體； (3)、膠體經(jīng)造粒后得到樹脂顆粒，經(jīng)180°C烘干至水分含量小于3%； (4)、向顆粒均勻噴灑表面處理液進行表面處理后，180°C保溫40min即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴散性吸水樹脂的制備方法，其特征在于:所述復(fù)合交聯(lián)劑為聚乙二醇1000雙丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物，其質(zhì)量比為20:1.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴散性吸水樹脂的制備方法，其特征在于:所述表面處理液包括重量份的水50、1，4- 丁二醇25、硫酸鋁鉀12、甘油35混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴散性吸水樹脂的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)的溫度峰值約在85-90°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴散性吸水樹脂的制備方法，其特征在于:所述引發(fā)劑為過氧化氫和抗壞血酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴散性吸水樹脂的制備方法，其特征在于: 所述二氧化硅的表面積為200m2/g，密度為40-60g/L。
【文檔編號】C08J9/08GK104448155SQ201410658431
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】榮敏杰, 許永升, 于慶華 申請人:山東諾爾生物科技有限公司