澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法

2023-05-04 18:51:51 3

專利名稱：澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種超強吸水劑的製備方法，具體地說是一種澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法。
超強吸水劑是進年來發展起來的新型高分子功能材料，也稱為高分子吸水樹脂。它的顯著特徵是可吸收自身重量幾百倍乃至幾千倍的純水。六十年代中期，美國農業部北方研究所G.F.Fanta以麥澱粉與丙烯晴為原料，通過鈰鹽引發把丙烯晴接枝共聚到澱粉上作了大量的科學研究工作，並取得了重要成果(Chemical Week，1974)。他們研究的產品代號為P-PAN，吸水率為300～1000倍，吸水後溶脹為凝膠，在壓力下也不易把水擠出，具有良好的保水性能。國內超強吸水劑的研究及應用始於八十年代。中科院成都有機化學研究所的製造方法是以過硫酸鹽為引發劑，澱粉與丙烯晴接枝聚合後再皂化製備產品，產品吸水率為400～490倍。該技術已於1990年8月申請中國專利(CN 1058972 A)。超強吸水劑對國內市場來說是一種新產品，雖然國內有許多單位已研究開發出產品並建立了生產裝置，但是國產超強吸水劑產品尚未走向市場。其原因有以下幾方面(1)工藝複雜，工藝條件不易於控制；(2)產品成本較高；(3)產品吸水率較低，吸水速度較慢。因而產品無法參與市場競爭。
本發明的目的在於提供一種澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法，該製備方法具有工藝簡單、工藝條件易於控制、產品成本低、吸水率較高、吸水速度較快的特點。
本發明的目的是通過以下方案實現的。
一種澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法以鹼中和丙烯酸和/或甲基丙烯酸後，中和度為80～95mol％，加入單體0.01～1Wt％的交聯劑及乾物料0.4～1.5Wt％的引發劑，固含量為35～40％，物料於25～35℃保溫10min以上，加入澱粉，澱粉與丙烯酸和/或甲基丙烯酸摩爾比(AA/St/mol)為1∶5～15，攪拌均勻後餵入滾筒乾燥機，在110～150℃溫度下進行接枝共聚反應，同時乾燥得到產品。
本發明提供的一種澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法，具有(1)工藝簡單，工藝條件易於控制；(2)產品成本較低；(3)產品吸水率較高，吸水速度較快的特點。該工藝製備的產品純水的吸收率可達到600倍；生理鹽水的吸收率可達到65倍；1min純水的吸收率和生理鹽水的吸收率分別為410倍和50倍。產品可廣泛應用於衛生材料、農林、園藝、建材、化工及防結露材料等領域。
吸水率測定方法1、純水吸水率(DWA)測定方法樣品粉碎後通過10目標準篩，稱取樣品0.200g，加入500g去離子水中(pH為7.0；溫度為25℃)，以120～150轉/min速度進行攪動，約1～10min後倒入100目樣品篩，過濾約15min至無水濾出，稱量濾出的水量，以下式計算出純水吸水率(DWA)
2、生理鹽水吸水率(SWA)測定方法樣品粉碎後通過10目標準篩，稱取樣品1.00g，加入2.00g生理鹽水(0.9％氯化鈉水溶液；pH為7.0；溫度為25℃)，以120～150轉/min速度進行攪動，約1～10min後倒入100目樣品篩，過濾約15min至無水濾出，稱量濾出的水量，以下式計算出純水吸水率(SWA)
下面結合實施例對本發明進行詳細說明。
實施例1一種澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法以氫氧化鉀中和丙烯酸和/或甲基丙烯酸後，中和度為80～95mol％，加入單體0.01～1Wt％的交聯劑N，N-亞甲基雙丙烯醯胺及乾物料0.4～1.5Wt％的引發劑過硫酸銨，固含量為35～40％，物料於25～35℃保溫10min以上，加入澱粉，澱粉與丙烯酸摩爾比(AA/St/mol)為1∶5～15，攪拌均勻後餵入滾筒乾燥機，在110～150℃溫度下進行接枝共聚反應，同時乾燥得到產品。產品經過粉碎得到一定細度的產品。產品純水的吸收率可達到600倍；生理鹽水的吸收率可達到65倍；1min純水的吸收率和生理鹽水的吸收率分別為410倍和50倍。
實施例2與實施例1不同的在於以氫氧化鈉中和丙烯酸和/或甲基丙烯酸，引發劑為過硫酸鉀，物料於25～35℃保溫時通入氮氣進行保護。
權利要求
1.一種澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法，其特徵在於以鹼中和丙烯酸和/或甲基丙烯酸後，中和度為80～95mol％，加入單體0.01～1Wt％的交聯劑及乾物料0.4～1.5Wt％的引發劑，固含量為35～40％，物料於25～35℃保溫10min以上，加入澱粉，澱粉與丙烯酸和/或甲基丙烯酸摩爾比(AA/St/mol)為1∶5～15，攪拌均勻後餵入滾筒乾燥機，在110～150℃溫度下進行接枝共聚反應，同時乾燥得到產品。
2.如權利要求1所述的澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法，其特徵在於鹼可採用氫氧化鉀或氫氧化鈉。
3.如權利要求1所述的澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法，其特徵在於交聯劑為N，N-亞甲基雙丙烯醯胺。
4.如權利要求1所述的澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法，其特徵在於引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
5.如權利要求1所述的澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法，其特徵在於物料於25～35℃保溫時通入氮氣進行保護。
全文摘要
本發明提供一種澱粉接枝共聚丙烯酸(鹽)超強吸水劑的製備方法，以鹼部分中和丙烯酸和/或甲基丙烯酸後，加入交聯劑及引發劑，固含量為35～40％，物料於25～35℃保溫10min以上，加入澱粉，攪拌均勻後餵入滾筒乾燥機，進行接枝共聚反應，同時乾燥得到產品。該製備方法具有工藝簡單、工藝條件易於控制、產品成本低、吸水率較高、吸水速度較快的特點。該工藝製備的產品純水的吸收率可達到600倍；生理鹽水的吸收率可達到65倍；1min純水的吸收率和生理鹽水的吸收率分別為410倍和50倍。產品可廣泛應用於衛生材料、農林、園藝、建材、化工及防結露材料等領域。
文檔編號C08F251/00GK1157295SQ9611414
公開日1997年8月20日 申請日期1996年12月26日 優先權日1996年12月26日
發明者吳玉凱 申請人:國內貿易部穀物油脂化學研究所