專利名稱：聚乙烯醇交聯(lián)的聚丙烯酸鈉類高耐鹽性吸水樹脂的紫外光引發(fā)制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂，屬高耐鹽性農(nóng)用吸水樹脂。
背景技術(shù)：
我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著非常嚴(yán)峻的現(xiàn)實，水資源十分貧乏，水土流失嚴(yán)重，同時 也帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題；另一方面，我國水資源利用率不高，浪費現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因 此，合理高效利用有限的水資源、實現(xiàn)節(jié)水型農(nóng)業(yè)將是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個必然趨勢。在眾 多的節(jié)水保水技術(shù)措施中，近年來迅速發(fā)展的化學(xué)節(jié)水技術(shù)即高吸水性樹脂(SAR)的應(yīng)用 正越來越被人們重視。SAR作為一種新型高分子材料，可在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、沙漠改良等領(lǐng) 域發(fā)揮抗旱保苗、增產(chǎn)增收、改良土壤、防風(fēng)固沙、水土保持等多種功能，因而被國際上普遍 認(rèn)為是繼化肥、農(nóng)藥、地膜之后第四個最有希望被農(nóng)民接受的農(nóng)用化學(xué)制品。
1961年美國農(nóng)業(yè)部北方研究中心C. R. Russell等人從淀粉接枝丙烯腈首先開始 研究，其后G. F. Fanta等人在前人研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行了淀粉接枝丙烯腈的研究，并于 1966年首先發(fā)表了淀粉改性物質(zhì)具有優(yōu)越的吸水能力的論文。我國高吸水性樹脂的研究從 20世紀(jì)80年代初開始，如湖南湘潭大學(xué)自1981年先后對淀粉系、纖維系、合成系的吸水劑 性能和合成方法進(jìn)行了研究，此后國內(nèi)研究高吸水性樹脂的專利和文獻(xiàn)報道層出不窮。目 前聚合丙烯酸鈉的方法有很多，其傳統(tǒng)的聚合方法有反相乳液聚合法，反相懸浮聚合，水溶 液化學(xué)聚合法和接枝聚合法等方法。這些方法合成高吸水性聚丙烯酸鈉通常需要引發(fā)劑、 有機溶劑、交聯(lián)劑、通氮氣等，且存在以下缺點反應(yīng)時間較長，產(chǎn)品純度不高，后處理較復(fù) 雜及有機分散相的處理不可避免地會帶來的廢液排放及產(chǎn)品污染，其產(chǎn)品耐鹽性較差。
研究內(nèi)容 本發(fā)明的目的是研制出一種環(huán)保、節(jié)能、工藝條件簡單，具有高耐鹽性的丙烯酸鹽 類吸水聚合物的合成方法。對比于反相乳液聚合法，反相懸浮聚合法，水溶液化學(xué)聚合法和 接枝聚合法具有工藝過程簡單，產(chǎn)品純度高，合成時間短，無溶劑污染，設(shè)備簡單，無需保氮 和后處理，易工業(yè)化，成本較低等特點。 本發(fā)明的技術(shù)方案以丙烯酸、氫氧化鈉為聚合單體，以聚乙烯醇為交聯(lián)劑，采用 波長為365nm、功率為1000W的直管型紫外線高壓汞燈為聚合引發(fā)光源，在無氮氣保護(hù)和敞 開環(huán)境下，聚合制得高耐鹽性聚丙烯酸鈉吸水樹脂。 聚合操作步驟用標(biāo)定好的氫氧化鈉溶液中和丙烯酸，中和度控制在77. 5%，使
反應(yīng)體系中丙烯酸單體和丙烯酸鹽單體達(dá)到一定比例，然后加入一定量的聚乙烯醇，在室
溫下放在紫外線高壓汞燈25 35cm的距離，輻照20 30min時間，得橡膠狀彈性薄片，剪
碎后放在鼓風(fēng)式干燥箱(90°C )烘干，干燥后用球磨機粉碎(60 80目)。 制得的聚丙烯酸鈉吸水樹脂，其吸去離子水率為3430 4100g/g，吸生理鹽水
(0. 9% NaCl水溶液)率為340 405g/g，在溶液濃度為0. 5%時，對尿素、氯化鉀和氯化銨
溶液的吸附率分別為的1510g/g、418g/g和280g/g，并且具有較好的吸水可逆性和凝膠強度。
權(quán)利要求
本發(fā)明是一種以紫外光為引發(fā)劑，只添加聚乙烯醇交聯(lián)劑的情況下進(jìn)行聚合，制備高耐鹽性吸水樹脂聚丙烯酸鈉的一種方法。
2. 按權(quán)利要求書1所述的高耐鹽性吸水樹脂聚丙烯酸鈉的制備方法，其特征在于原 料是丙烯酸、氫氧化鈉和聚乙烯醇。
3. 按權(quán)利要求書1所述的高耐鹽性吸水樹脂聚丙烯酸鈉的制備方法，其特征在于只 添加交聯(lián)劑聚乙烯醇，而不加任何光弓I發(fā)劑等化學(xué)物質(zhì)。
4. 按權(quán)利要求書1所述的高耐鹽性吸水樹脂聚丙烯酸鈉的制備方法，其特征在于用的紫外燈為波長365nm、功率1000W的直管型高壓汞燈。
5. 按權(quán)利要求書1所述的高耐鹽性吸水樹脂聚丙烯酸鈉的制備方法，其特征在于聚 合反應(yīng)在敞開環(huán)境下進(jìn)行，無需氮氣保護(hù)。
6. 按權(quán)利要求書1所述的高耐鹽性吸水樹脂聚丙烯酸鈉的制備方法，其特征在于操作步驟為，用氫氧化鈉溶液中和丙烯酸，使反應(yīng)體系中丙烯酸單體和丙烯酸鹽單體達(dá)到一定比例，然后加入一定量的聚乙烯醇，在室溫下放在紫外線高壓汞燈25 35cm的距離，輻 照20 30min時間，取出后烘干、粉碎(60 80目)。
7. 按權(quán)利要求書1所述的方法制備的高耐鹽性吸水樹脂聚丙烯酸鈉，其特征在于其 吸去離子水率為3430 4100g/g，吸生理鹽水(0. 9% NaCl水溶液)率為340 405g/g，在 溶液濃度為0. 5%時，對尿素、氯化鉀和氯化銨溶液的吸附率分別為的1510g/g、418g/g和 280g/g，并且具有較好的吸水可逆性和凝膠強度。
全文摘要
本發(fā)明的目的是研制一種環(huán)保、節(jié)能、工藝條件簡單的，聚乙烯醇交聯(lián)的聚丙烯酸鈉類高耐鹽性吸水樹脂的紫外光引發(fā)聚合方法。對比于反相乳液聚合法，反相懸浮聚合法，水溶液化學(xué)聚合法和接枝聚合法具有工藝過程簡單，產(chǎn)品純度高，合成時間短，無溶劑污染，設(shè)備簡單，無需保氮和后處理，易工業(yè)化，成本較低等特點。采用本聚合方法制備的聚丙烯酸鈉吸水樹脂吸去離子水率為3430～4100g/g，吸生理鹽水(0.9％NaCl水溶液)率為340～405g/g，在溶液濃度為0.5％時，對尿素、氯化鉀和氯化銨溶液的吸附率分別為的1510g/g、418g/g和280g/g，并且具有較好的吸水可逆性和凝膠強度。
文檔編號C08F2/48GK101747467SQ200810073020
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者買買提江·依米提, 司馬義·努爾拉, 吐尼沙古麗, 姚美芹 申請人:新疆大學(xué)