一種高分子吸水樹脂（氯化鉀）滅火劑的製備方法
2023-04-28 08:15:06 1
一種高分子吸水樹脂（氯化鉀）滅火劑的製備方法
【專利摘要】本發明提供，一種高分子吸水樹脂（氯化鉀）滅火劑的製備方法包括：配製NaOH水溶液、中和反應、接枝共聚反應、凝固乾燥、粉碎五個步驟，縮短工藝流程，減少生產時間，降低生產成本，從而解決了生產周期長、成本高的技術難題，同時增加了滅火劑的耐火強度。生產過程中無三廢（廢料、廢氣、廢水）產生，對環境無汙染，安全環保，產品質量穩定。
【專利說明】—種高分子吸水樹脂(氯化鉀)滅火劑的製備方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種高分子吸水樹脂(氯化鉀)滅火劑的製備方法，具體的說是屬於高分子吸水樹脂(SAP)的生產工藝。
【背景技術】
[0003]高吸水性樹脂作為一種有特殊功能的高分子材料已有30多年的發展歷史，由於該材料獨特的三維空間網絡結構將水分牢固的束縛住，具有高倍數吸水的特性、極強的保水性能、良好的生物降解性能，在生產生活的許多領域得到了廣泛的應用，特別是在高溫條件下仍然具有較好的保水性能，使其擁有相當大的熱容，並能夠作為藥劑載體，有效地隔絕火苗，防止火的蔓延與復燃，將在滅火方面發揮重要的作用。伴隨著其優良性能的不斷改進和人們認識的提高，高吸水性樹脂正面臨著良好的發展機遇。
[0004]火災是當今社會頻繁發生的一大災害，往往造成生命和財產的巨大損失，如何迅速徹底地撲滅火災、儘量挽救生命減少經濟損失，已經成為百姓和政府非常關注的事情。當前對火災的控制特別是對大型火場的滅火，通常採用水槍進行高壓高速噴射水的方法。擔當火勢兇猛時溫度極高，水到著火部就會立即蒸發，使水的冷卻作用無法充分發揮，易復燃、補救難度大，難易高效完成撲滅火災的重任。高吸水性樹脂是一類分子中含有極性基團、並具有一定交聯度的功能高分子，具有極強的吸水性、保水性和生物降解性，是一種新型的快速滅火劑。它具有滅火快、效能高、性能穩定、抗復燃能力強和環保等特點，因此在消防滅火方面具有廣泛的應用前景。
[0005]該發明項目一種高分子吸水樹脂氯化鉀滅火劑，是由化學交聯和聚合物分子鏈間的相互纏繞物理交聯構成的，能與吸收的水形成凝膠狀產物，其獨特的三維空間網絡結構、將水分子牢固的束縛住，特別是在高溫的條件下仍然具有較好的保水性能，使其擁有相當大的熱熔。將快速滅火劑放入水中，幾分鐘內成為三維凝膠液體，由於它具有數百倍以上的快速吸水能力，特別是加熱保水性能強，耐熱、耐高溫，將它噴入火中，長時間穩定在350 - 450度的高溫下，不影響其性能的發揮，會失水消耗大量的熱，又因它在物體上成膜，隔絕空氣，快速達到滅火的目的。另外將它噴灑在尚未燃燒的物體表面可隔絕火苗，防止火的蔓延，也可達到滅火的目的。特別是森林、房屋建築的火災，將滅火劑水凝膠液體用飛機或其它噴灑器，灑在尚未燃燒的樹木、建築物表面上，水凝膠被分布吸附在樹木、樹葉、房頂、房壁等的表面，形成含水膜，有效地防止火的蔓延，並在火災表面連續噴灑擴散，因保水能力強，滅火能力大，使火焰被滅火劑水凝膠液體覆蓋，隔絕空氣，發揮更大的滅火防火能力，氯化鉀滅火劑常溫、常壓下是凝膠液體，比熱容高、蒸發替熱大、不燃燒、儲量大(能在幾分鐘內吸收數百倍以上的水分)，滅火速度快、價格低廉和使用方便等優點，是滅火救災的聞科技廣品。
[0006]
【發明內容】
針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，
(I)提供一種高分子吸水樹脂(氯化鉀)滅火劑的製備方法，縮短工藝流程，減少生產時間，降低生產成本,產品質量穩定。
[0007](2)解決了高吸水性樹脂與水混合後成為凝膠晶體，SAP滅火劑與水混合後幾分鐘內迅速成為三維凝膠液體，有利於方便人工、機械滅火。
[0008](3)增強了滅火性能，氯化鉀的熔點770度，升華點1500度不易燃燒，氯化鉀凝膠液體，無毒，耐熱性極強，穩定性強，可大大的提高滅火效率。
[0009]為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是，一種高分子吸水樹脂(氯化鉀)滅火劑的製備方法，包括下列內容:
(1)配製NaOH水溶液:將濃度為93%的NaOH360g,溶解在620g水中； (2)中和反應:將配製好的NaOH水溶液連續加入到1500g純度大於99.5%的丙烯酸中，進行中和反應，反應時間為20分鐘；然後降溫到60-70°C ；
(3)接枝共聚反應:向中和反應後的溶液中，一次性加入600g氯化鉀、500g尿素進行攪拌，轉速為110-120轉，再加入8g乙二醇交聯劑，然後加入4g過硫酸鉀引發劑，進行接枝共聚反應，反應過程中的溫度控制在100°C _115°C，反應時間為15-20分鐘；
(4)凝固乾燥:將反應混合液分流到聚合老化器中；反應10-20分鐘後混合液聚合成固體，聚合過程中聚合熱使物料自然乾燥；
(5)粉碎:將固體產品粉碎成顆粒，即得成品。吸水倍率700g/g
上述的高分子吸水樹脂的製備方法，所使用的丙烯酸:比重為20°C時1.051克/釐米3，沸點為141.3°C，閃點為54.5°C。
[0010]上述的高分子吸水樹脂的製備方法，包括下列內容:
(1)配製NaOH水溶液:將濃度為93%的NaOH360g,溶解在620g水中；
(2)中和反應:將配製好的NaOH水溶液連續加入到1500g純度大於99.5%的丙烯酸中，進行中和反應，反應時間為22-28分鐘；然後降溫到32-37°C ；
(3)接枝共聚反應:向中和反應後的溶液中，一次性加入6IOg氯化鉀、550g尿素進行攪拌，轉速為90-110轉，再加入9g乙二醇交聯劑，然後加入5g過硫酸鉀引發劑，進行接枝共聚反應，反應過程中的溫度控制在100°C -110°C，反應時間為10-15分鐘；
(4)凝固乾燥:將反應混合液分流到聚合老化器中；反應15-20分鐘後混合液聚合成固體，聚合過程中聚合熱使物料自然乾燥；
(5)粉碎:將固體產品粉碎成顆粒，即得成品。吸水倍率800g/g
上述的高分子吸水樹脂的製備方法，所使用的丙烯酸:比重為20°C時1.051克/釐米3，沸點為141.3°C，閃點為54.5°C。
[0011]一種高分子吸水樹脂(氯化鉀)滅火劑的製備方法，具有如下優點及有益效果:
1、在生產技術工藝上，一次聚合成產品，無需烘烤乾燥，聚合放熱的過程就是乾燥的過程，無需洗滌、皂化等過程，使生產工藝流程縮短了 5多倍，可在I小時內生產出成品，降低生產成本，從而解決了生產周期長、成本高的技術難題。同時，生產過程中無三廢(廢料、廢氣、廢水)產生，對環境無汙染，安全環保。
[0012]2、產品質量穩定，增強了滅火性能，氯化鉀不易燃燒，氯化鉀凝膠液體在800度以下不易溶解，穩定性強，耐熱性極強。氯化鉀滅火劑是由化學交聯和聚合物分子鏈間的相互纏繞物理交聯構成的，能與吸收的水形成凝膠狀產物，其獨特的三維空間網絡結構、將水分子牢固的束縛住，特別是在高溫的條件下仍然具有較好的保水性能，使其擁有相當大的熱熔。將快速滅火劑放入水中，幾分鐘內成為三維凝膠液體，由於它具有數百倍以上的快速吸水能力，吸水倍率高，特別是加熱保水性能強，耐熱、耐高高溫，將它噴入火中，長時間穩定在350 - 450度的高溫下，不影響其性能的發揮，會失水消耗大量的熱，又因它在物體上成膜，隔絕空氣，快速達到滅火的目的。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
本實施例的高分子吸水樹脂的製備方法，包括下列內容:
(1)配製NaOH水溶液:將濃度為93%的NaOH360g,溶解在620g水中；
(2)中和反應:將配製好的NaOH水溶液連續加入到1500g純度大於99.5%的丙烯酸中，進行中和反應，反應時間為22-28分鐘；然後降溫到32-37°C ；
(3)接枝共聚反應:向中和反應後的溶液中，一次性加入670g氯化鉀、570g尿素進行攪拌，轉速為90-110轉，再加入9g乙二醇交聯劑，然後加入5g過硫酸鉀引發劑，進行接枝共聚反應，反應過程中的溫度控制在100°C -110°C，反應時間為10-15分鐘；
(4)凝固乾燥:將反應混合液分流到聚合老化器中；反應15-20分鐘後混合液聚合成固體，聚合過程中聚合熱使物料自然乾燥；
(5)粉碎:將固體產品粉碎成顆粒，即得成品。吸水倍率810g/g
實施例2
本實施例的高分子吸水樹脂的製備方法，包括下列內容:
(1)配製NaOH水溶液:將濃度為93%的NaOH360g,溶解在620g水中；
(2)中和反應:將配製好的NaOH水溶液連續加入到1500g純度大於99.5%的丙烯酸中，進行中和反應，反應時間為22-28分鐘；然後降溫到32-37°C ；
(3)接枝共聚反應:向中和反應後的溶液中，一次性加入680g氯化鉀、600g尿素進行攪拌，轉速為90-110轉，再加入9g乙二醇交聯劑，然後加入5g過硫酸鉀引發劑，進行接枝共聚反應，反應過程中的溫度控制在100°C -110°C，反應時間為10-15分鐘；
(4)凝固乾燥:將反應混合液分流到聚合老化器中；反應15-20分鐘後混合液聚合成固體，聚合過程中聚合熱使物料自然乾燥；
(5)粉碎:將固體產品粉碎成顆粒，即得成品。吸水倍率780g/g
實施例3
本實施例的高分子吸水樹脂的製備方法，包括下列內容:
(1)配製NaOH水溶液:將濃度為93%的NaOH360g,溶解在620g水中；
(2)中和反應:將配製好的NaOH水溶液連續加入到1500g純度大於99.5%的丙烯酸中，進行中和反應，反應時間為22-28分鐘；然後降溫到32-37°C ；
(3)接枝共聚反應:向中和反應後的溶液中，一次性加入650g氯化鉀、530g尿素進行攪拌，轉速為90-110轉，再加入9g乙二醇交聯劑，然後加入5g過硫酸鉀引發劑，進行接枝共聚反應，反應過程中的溫 度控制在100°C -110°C，反應時間為10-15分鐘；
(4)凝固乾燥:將反應混合液分流到聚合老化器中；反應15-20分鐘後混合液聚合成固體，聚合過程中聚合熱使物料自然乾燥；
(5)粉碎:將固體產品粉碎成顆粒，即得成品。吸水倍率820g/g
實施例4
本實施例的一種高分子吸水樹脂的製備方法，包括下列內容:
(1)配製NaOH水溶液:將濃度為93%的NaOH360g,溶解在620g水中；
(2)中和反應:將配製好的NaOH水溶液連續加入到1500g純度大於99.5%的丙烯酸中，進行中和反應，反應時間為22-28分鐘；然後降溫到32-37°C ；
(3)接枝共聚反應:向中和反應後的溶液中，一次性加入600g氯化鉀、555g尿素進行攪拌，轉速為90-110轉，再加入9g乙二醇交聯劑，然後加入5g過硫酸鉀引發劑，進行接枝共聚反應，反應過程中的溫度控制在100°C -110°C，反應時間為10-15分鐘；
(4)凝固乾燥:將反應混合液分流到聚合老化器中；反應15-20分鐘後混合液聚合成固體，聚合過程中聚合熱使物料自然乾燥；
(5)粉碎:將固體產品粉碎成顆粒，即得成品。吸水倍率850g/g
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.一種高分子吸水樹脂(氯化鉀)滅火劑的製備方法 (1)配製NaOH水溶液:將濃度為93%的NaOH360g,溶解在620g水中； (2)中和反應:將配製好的NaOH水溶液連續加入到1500g純度大於99.5%的丙烯酸中，進行中和反應，反應時間為20分鐘；然後降溫到60-70°C ； (3)接枝共聚反應:向中和反應後的溶液中，一次性加入600g氯化鉀、500g尿素進行攪拌，轉速為110-120轉，再加入8g乙二醇交聯劑，然後加入4g過硫酸鉀引發劑，進行接枝共聚反應，反應過程中的溫度控制在100°C _115°C，反應時間為15-20分鐘； (4)凝固乾燥:將反應混合液分流到聚合老化器中；反應10-20分鐘後混合液聚合成固體，聚合過程中聚合熱使物料自然乾燥； (5)粉碎:將固體產品粉碎成顆粒，即得成品。
2.吸水倍率700g/g 上述的高分子吸水樹脂的製備方法，所使用的丙烯酸:比重為20°C時1.051克/釐米.3，沸點為141.3°C，閃點為54.5°C。
3.上述的高分子吸水樹脂的製備方法，包括下列內容: (1)配製NaOH水溶液:將濃度為93%的NaOH360g,溶解在620g水中； (2)中和反應:將配製好 的NaOH水溶液連續加入到1500g純度大於99.5%的丙烯酸中，進行中和反應，反應時間為22-28分鐘；然後降溫到32-37°C ； (3)接枝共聚反應:向中和反應後的溶液中，一次性加入6IOg氯化鉀、550g尿素進行攪拌，轉速為90-110轉，再加入9g乙二醇交聯劑，然後加入5g過硫酸鉀引發劑，進行接枝共聚反應，反應過程中的溫度控制在100°C -110°C，反應時間為10-15分鐘； (4)凝固乾燥:將反應混合液分流到聚合老化器中；反應15-20分鐘後混合液聚合成固體，聚合過程中聚合熱使物料自然乾燥； (5)粉碎:將固體產品粉碎成顆粒，即得成品。
4.吸水倍率800g/g 上述的高分子吸水樹脂的製備方法，所使用的丙烯酸:比重為20°C時1.051克/釐米.3，沸點為141.3°C，閃點為54.5°C。
【文檔編號】C08F292/00GK103897122SQ201210582989
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】朱彥芳 申請人:青島鑫垚保水高新材料有限公司