澱粉製備高吸水性樹脂的方法
2023-11-11 03:09:12 3
澱粉製備高吸水性樹脂的方法
【專利摘要】本發明涉及澱粉製備高吸水性樹脂的方法，該方法包含以下步驟：先將經澱粉與水混合在氣氛保護下糊化處理產物與經鹼性水溶液中和處理過的丙烯酸為原料混合，配製中和液，向中和液中加入乾燥超細粘土攪拌均勻，加入交聯劑和引發劑進行聚合反應，製得水凝膠，經乾燥、粉碎處理後得到高吸水性樹脂。採用本發明方法製備得到的產品成本低廉、操作工藝簡單和吸鹽水倍率高。
【專利說明】澱粉製備高吸水性樹脂的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高吸水性樹脂的製備【技術領域】，具體涉及澱粉製備高吸水性樹脂的方法。
【背景技術】
[0002]高吸水性樹脂是一種具有三維網絡結構的新型功能高分子材料，可吸收自身重量數百至上千倍的去離子水。為微觀結構上看，其因體系的不同而呈現出多樣性，澱粉接枝丙烯酸的海島型結構、纖維素接枝部分水解丙烯酸的蜂窩型結構，其吸水能力取決於水中高分子電解質的離子電荷相斥引起的伸展和由交聯結構及氫鍵引起的阻止擴張的相互作用產生的效果。
[0003]為了進一步降低高吸水保水材料的生產成本，改善其工藝和應用性能，人們將高吸水保水材料與其他無機或有機共聚或共混，製成高吸水保水材料。澱粉是一種資源豐富、價廉易得天然高分子材料。澱粉吸水性樹脂由於原料來源廣泛，價格低廉，在自然界中可生物降解，對環境友好，成為吸水樹脂研究領域的研究熱點。此外，中國粘土礦物資源豐富，價格便宜，粘土礦物具有表面多羥基、可交換性陽離子、分散性和親水性等特點。
[0004]目前，市場上常見的高吸水性樹脂雖然在吸水保水性能上得到了很大的提高，但生產工藝較為複雜，聚合溫度和生產成本高，吸鹽水倍率偏低。為此,有必要開發一種生產成本低廉，生產工藝簡單，吸鹽水倍率高的高吸水性樹脂。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了克服上述不足之處提供一種生產工藝簡單，生產成本低廉，吸鹽水倍率高的澱粉製備高吸水性樹脂的方法。
[0006]本發明的目的是通過以下方式實施的:
澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於該方法包含以下步驟:先將經澱粉與水混合在氣氛保護下糊化處理產物與經鹼性水溶液中和處理過的丙烯酸為原料混合，配製中和液，向中和液中加入乾燥超細粘土攪拌均勻，加入交聯劑和引發劑進行聚合反應，製得水凝膠，經乾燥、粉碎處理後得到高吸水性樹脂。
[0007]所述澱粉、超細粘土粒度< 325目。
[0008]所述澱粉糊化溫度40~60 V。
[0009]所述氣氛為氮氣或氬氣。
[0010]所述交聯劑為具有兩個雙鍵的氮取代的醯胺類化合物；用量為丙烯酸單體質量的0.01%~0.06%.
[0011]所述引發劑為亞硫酸鹽和叔丁基過氧化氫；用量為丙烯酸單體質量的0.1~0.6%。
[0012]所述乾燥溫度80~l20°C，乾燥時間6~12h。
[0013]與現有技術比較本發明的有益效果是:添加了生產成本低廉的澱粉為原料，並輔以高嶺土，生產成本大大降低，而且生產工藝得到簡化，所製得的高吸水性樹脂吸鹽水倍率聞ο
【具體實施方式】
[0014]實施例1
先取325目澱粉60g和去離子水25g放入氣氛保護乾燥箱內糊化處理，上述氣氛為氮氣氣氛，糊化溫度40°C。將糊化後澱粉、200g高純丙烯酸和180g去離子水加入2000ml四口燒瓶中，該燒瓶配有攪拌器，回流冷凝器，滴液漏鬥以及溫度計，在外部冷卻控溫低於40°C條件下用滴液漏鬥向燒瓶內滴加260g質量濃度32%的氫氧化鈉水溶液，配製中和液。中和後分別加入丙烯酸單體質量30%的325目乾燥超細粘土 60g高速分散60min，混合均勻後滴加質量濃度為0.4%的N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺溶液0.5g，經均勻混合後倒入2000ml燒杯中，電爐加熱到40°C，在攪拌狀態下依次加入質量濃度為4%的亞硫酸鹽2.5g和質量濃度為4%的叔丁基過氧化氫2.5g，12分鐘後反應完成得到水凝膠，經120°C恆溫烘箱乾燥6h，經破碎後製得高吸水性樹脂。
[0015]實施例2
先取325目澱粉60g和去離子水25g放入氣氛保護乾燥箱內糊化處理，上述氣氛為氬氣氣氛，糊化溫度50°C。將糊化後澱粉、200g高純丙烯酸和180g去離子水加入2000ml四口燒瓶中，該燒瓶配有攪拌器，回流冷凝器，滴液漏鬥以及溫度計，在外部冷卻控溫低於40°C條件下用滴液漏鬥向燒瓶內滴加260g質量濃度32%的氫氧化鈉水溶液，配製中和液。中和後分別加入丙烯酸單體質量40%的325目乾燥超細粘土 80g高速分散60min，混合均勻後滴加質量濃度為0.4%的N，N』 -亞甲基雙丙 烯醯胺溶液1.5g，經均勻混合後倒入2000ml燒杯中，電爐加熱到40°C，在攪拌狀態下依次加入質量濃度為4%的亞硫酸鹽7.5g和質量濃度為4%的叔丁基過氧化氫7.5g，12分鐘後反應完成得到水凝膠，經80°C恆溫烘箱乾燥8h，經破碎後製得高吸水性樹脂。
[0016]實施例3
先取325目澱粉60g和去離子水25g放入氣氛保護乾燥箱內糊化處理，上述氣氛為氮氣氣氛，糊化溫度60°C。將糊化後澱粉、200g高純丙烯酸和180g去離子水加入2000ml四口燒瓶中，該燒瓶配有攪拌器，回流冷凝器，滴液漏鬥以及溫度計，在外部冷卻控溫低於40°C條件下用滴液漏鬥向燒瓶內滴加260g質量濃度32%的氫氧化鈉水溶液，配製中和液。中和後分別加入丙烯酸單體質量50%的400目乾燥超細粘土 100g高速分散60min，混合均勻後滴加質量濃度為0.4%的N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺溶液3g，經均勻混合後倒入2000ml燒杯中，電爐加熱到40°C，在攪拌狀態下依次加入質量濃度為4%的亞硫酸鹽15g和質量濃度為4%的叔丁基過氧化氫15g，12分鐘後反應完成得到水凝膠，經100°C恆溫烘箱乾燥12h，經破碎後製得高吸水性樹脂。
[0017]本發明方法製備得到的高吸水性樹脂性能測試結構如下表一所示:
表一
【權利要求】
1.澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於該方法包含以下步驟:先將澱粉與水混合在氣氛保護下糊化處理產物與經鹼性水溶液中和處理過的丙烯酸為原料混合，配製中和液，向中和液中加入乾燥超細粘土攪拌均勻，加入交聯劑和引發劑進行聚合反應，製得水凝膠，經乾燥、粉碎處理後得到高吸水性樹脂。
2.根據權利要求1所述的澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於:所述澱粉、超細粘土粒度≤ 325目。
3.根據權利要求1所述的澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於:所述澱粉糊化溫度 40~60°C。
4.根據權利要求1所述的澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於:所述氣氛為氮氣或氬氣。
5.根據權利要求1所述的澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於:所述交聯劑為具有兩個雙鍵的氮取代的醯胺類化合物。
6.根據權利要求1或5所述的澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於:所述交聯劑用量為丙烯酸單體質量的0.01%~0.06%。
7.根據權利要求1所述的澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於:所述引發劑為亞硫酸鹽和叔丁基過氧化氫。
8.根據權利要求1或7所述的澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於:所述引發劑用量為丙烯酸單體質量的0.1%~0.6%。
9.根據權利要求1所述的澱粉製備高吸水性樹脂的方法，其特徵在於:所述乾燥溫度800C~120°C，乾燥時間6~12h。
【文檔編號】C08F220/06GK103601851SQ201310579005
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】洪錫全, 杭淵, 曹海斌, 裴小蘇, 徐亮, 潘偉 申請人:宜興丹森科技有限公司