淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，該方法包含以下步驟：先將經(jīng)淀粉與水混合在氣氛保護(hù)下糊化處理產(chǎn)物與經(jīng)堿性水溶液中和處理過(guò)的丙烯酸為原料混合，配制中和液，向中和液中加入干燥超細(xì)粘土攪拌均勻，加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得水凝膠，經(jīng)干燥、粉碎處理后得到高吸水性樹(shù)脂。采用本發(fā)明方法制備得到的產(chǎn)品成本低廉、操作工藝簡(jiǎn)單和吸鹽水倍率高。
【專利說(shuō)明】淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高吸水性樹(shù)脂的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高吸水性樹(shù)脂是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料，可吸收自身重量數(shù)百至上千倍的去離子水。為微觀結(jié)構(gòu)上看，其因體系的不同而呈現(xiàn)出多樣性，淀粉接枝丙烯酸的海島型結(jié)構(gòu)、纖維素接枝部分水解丙烯酸的蜂窩型結(jié)構(gòu)，其吸水能力取決于水中高分子電解質(zhì)的離子電荷相斥引起的伸展和由交聯(lián)結(jié)構(gòu)及氫鍵引起的阻止擴(kuò)張的相互作用產(chǎn)生的效果。
[0003]為了進(jìn)一步降低高吸水保水材料的生產(chǎn)成本，改善其工藝和應(yīng)用性能，人們將高吸水保水材料與其他無(wú)機(jī)或有機(jī)共聚或共混，制成高吸水保水材料。淀粉是一種資源豐富、價(jià)廉易得天然高分子材料。淀粉吸水性樹(shù)脂由于原料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，在自然界中可生物降解，對(duì)環(huán)境友好，成為吸水樹(shù)脂研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。此外，中國(guó)粘土礦物資源豐富，價(jià)格便宜，粘土礦物具有表面多羥基、可交換性陽(yáng)離子、分散性和親水性等特點(diǎn)。
[0004]目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的高吸水性樹(shù)脂雖然在吸水保水性能上得到了很大的提高，但生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，聚合溫度和生產(chǎn)成本高，吸鹽水倍率偏低。為此,有必要開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)成本低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，吸鹽水倍率高的高吸水性樹(shù)脂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服上述不足之處提供一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，吸鹽水倍率高的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)施的:
淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于該方法包含以下步驟:先將經(jīng)淀粉與水混合在氣氛保護(hù)下糊化處理產(chǎn)物與經(jīng)堿性水溶液中和處理過(guò)的丙烯酸為原料混合，配制中和液，向中和液中加入干燥超細(xì)粘土攪拌均勻，加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得水凝膠，經(jīng)干燥、粉碎處理后得到高吸水性樹(shù)脂。
[0007]所述淀粉、超細(xì)粘土粒度< 325目。
[0008]所述淀粉糊化溫度40~60 V。
[0009]所述氣氛為氮?dú)饣驓鍤狻?br> [0010]所述交聯(lián)劑為具有兩個(gè)雙鍵的氮取代的酰胺類化合物；用量為丙烯酸單體質(zhì)量的0.01%~0.06%.
[0011]所述引發(fā)劑為亞硫酸鹽和叔丁基過(guò)氧化氫；用量為丙烯酸單體質(zhì)量的0.1~0.6%。
[0012]所述干燥溫度80~l20°C，干燥時(shí)間6~12h。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果是:添加了生產(chǎn)成本低廉的淀粉為原料，并輔以高嶺土，生產(chǎn)成本大大降低，而且生產(chǎn)工藝得到簡(jiǎn)化，所制得的高吸水性樹(shù)脂吸鹽水倍率聞ο
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
先取325目淀粉60g和去離子水25g放入氣氛保護(hù)干燥箱內(nèi)糊化處理，上述氣氛為氮?dú)鈿夥?，糊化溫?0°C。將糊化后淀粉、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，滴液漏斗以及溫度計(jì)，在外部冷卻控溫低于40°C條件下用滴液漏斗向燒瓶?jī)?nèi)滴加260g質(zhì)量濃度32%的氫氧化鈉水溶液，配制中和液。中和后分別加入丙烯酸單體質(zhì)量30%的325目干燥超細(xì)粘土 60g高速分散60min，混合均勻后滴加質(zhì)量濃度為0.4%的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0.5g，經(jīng)均勻混合后倒入2000ml燒杯中，電爐加熱到40°C，在攪拌狀態(tài)下依次加入質(zhì)量濃度為4%的亞硫酸鹽2.5g和質(zhì)量濃度為4%的叔丁基過(guò)氧化氫2.5g，12分鐘后反應(yīng)完成得到水凝膠，經(jīng)120°C恒溫烘箱干燥6h，經(jīng)破碎后制得高吸水性樹(shù)脂。
[0015]實(shí)施例2
先取325目淀粉60g和去離子水25g放入氣氛保護(hù)干燥箱內(nèi)糊化處理，上述氣氛為氬氣氣氛，糊化溫度50°C。將糊化后淀粉、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，滴液漏斗以及溫度計(jì)，在外部冷卻控溫低于40°C條件下用滴液漏斗向燒瓶?jī)?nèi)滴加260g質(zhì)量濃度32%的氫氧化鈉水溶液，配制中和液。中和后分別加入丙烯酸單體質(zhì)量40%的325目干燥超細(xì)粘土 80g高速分散60min，混合均勻后滴加質(zhì)量濃度為0.4%的N，N’ -亞甲基雙丙 烯酰胺溶液1.5g，經(jīng)均勻混合后倒入2000ml燒杯中，電爐加熱到40°C，在攪拌狀態(tài)下依次加入質(zhì)量濃度為4%的亞硫酸鹽7.5g和質(zhì)量濃度為4%的叔丁基過(guò)氧化氫7.5g，12分鐘后反應(yīng)完成得到水凝膠，經(jīng)80°C恒溫烘箱干燥8h，經(jīng)破碎后制得高吸水性樹(shù)脂。
[0016]實(shí)施例3
先取325目淀粉60g和去離子水25g放入氣氛保護(hù)干燥箱內(nèi)糊化處理，上述氣氛為氮?dú)鈿夥?，糊化溫?0°C。將糊化后淀粉、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，滴液漏斗以及溫度計(jì)，在外部冷卻控溫低于40°C條件下用滴液漏斗向燒瓶?jī)?nèi)滴加260g質(zhì)量濃度32%的氫氧化鈉水溶液，配制中和液。中和后分別加入丙烯酸單體質(zhì)量50%的400目干燥超細(xì)粘土 100g高速分散60min，混合均勻后滴加質(zhì)量濃度為0.4%的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺溶液3g，經(jīng)均勻混合后倒入2000ml燒杯中，電爐加熱到40°C，在攪拌狀態(tài)下依次加入質(zhì)量濃度為4%的亞硫酸鹽15g和質(zhì)量濃度為4%的叔丁基過(guò)氧化氫15g，12分鐘后反應(yīng)完成得到水凝膠，經(jīng)100°C恒溫烘箱干燥12h，經(jīng)破碎后制得高吸水性樹(shù)脂。
[0017]本發(fā)明方法制備得到的高吸水性樹(shù)脂性能測(cè)試結(jié)構(gòu)如下表一所示:
表一
【權(quán)利要求】
1.淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于該方法包含以下步驟:先將淀粉與水混合在氣氛保護(hù)下糊化處理產(chǎn)物與經(jīng)堿性水溶液中和處理過(guò)的丙烯酸為原料混合，配制中和液，向中和液中加入干燥超細(xì)粘土攪拌均勻，加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得水凝膠，經(jīng)干燥、粉碎處理后得到高吸水性樹(shù)脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述淀粉、超細(xì)粘土粒度≤ 325目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述淀粉糊化溫度 40~60°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述氣氛為氮?dú)饣驓鍤狻?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述交聯(lián)劑為具有兩個(gè)雙鍵的氮取代的酰胺類化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述交聯(lián)劑用量為丙烯酸單體質(zhì)量的0.01%~0.06%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述引發(fā)劑為亞硫酸鹽和叔丁基過(guò)氧化氫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述引發(fā)劑用量為丙烯酸單體質(zhì)量的0.1%~0.6%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉制備高吸水性樹(shù)脂的方法，其特征在于:所述干燥溫度800C~120°C，干燥時(shí)間6~12h。
【文檔編號(hào)】C08F220/06GK103601851SQ201310579005
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】洪錫全, 杭淵, 曹海斌, 裴小蘇, 徐亮, 潘偉 申請(qǐng)人:宜興丹森科技有限公司