本發(fā)明涉及一種聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂，還涉及一種聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂的制備方法，具體是一種用于吸水劑的可采用同步法合成的聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)：
聚丙烯酸高吸水樹脂是一種吸水能力很強的高分子聚合物，但不能降解，而聚天冬氨酸高吸水性樹脂是一種可生物降解高分子材料，但吸水能力與聚丙烯酸相比較低。同時，兩者都有一個共同的缺點：耐鹽性能較差。為了制備出吸水能力強、耐鹽性能好且可以降解的高吸水性樹脂，不少研究者采用互穿技術(shù)制備互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂。公開號為CN102690399A公開了一種“聚天冬氨酸/聚丙烯酸共聚物互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法”，其水凝膠是由可生物降解的交聯(lián)聚天冬氨酸和聚丙烯酸共聚物通過其網(wǎng)絡(luò)的互貫穿纏結(jié)而形成的一類多相連續(xù)的水凝膠；其方法是部分中和丙烯酸，后將交聯(lián)聚天冬氨酸溶脹在由丙烯酸、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、相催化劑及其它不飽和單體組成的混合液中，最后經(jīng)聚合，干燥得到聚天冬氨酸/聚丙烯酸共聚物互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠。該發(fā)明水凝膠吸蒸餾水倍率為430～1500g/g，吸生理鹽水倍率為80～230g/g，具有可生物降解性。該專利雖然實現(xiàn)了兩者互穿，而且得到的產(chǎn)物也基本具備了預(yù)期的性能。但是由于合成聚天冬氨酸的聚琥珀酰亞胺不溶于水，交聯(lián)反應(yīng)只能在有機溶劑中進行，而聚丙烯酸是在水溶液中合成得到的，所以兩者無法統(tǒng)一在一種溶劑中同時進行交聯(lián)反應(yīng)，因此在合成工藝上采用的是分步法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是通過改性和水解使得聚琥珀酰亞胺可在水溶液中進行交聯(lián)反應(yīng)，使得聚天冬氨酸和聚丙烯酸網(wǎng)絡(luò)能夠更好地相互貫穿，得到互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂，進而提供一種采用同步法制備聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂的技術(shù)方案。本發(fā)明的上述的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂的制備方法，其所述制備方法是以線型的接枝聚天冬氨酸為單體Ⅰ，丙烯酸為單體Ⅱ，采用同步法合成聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂，各組分及其反應(yīng)條件為：聚琥珀酰亞胺濃度為5%~30%（質(zhì)量比），改性劑用量為聚琥珀酰亞胺的0.5%~2.5%（摩爾比），改性溫度為30~60℃，改性時間為2~6h，水解濃度為5%~35%（質(zhì)量比），水解pH值為9~11，線型的接枝聚天冬氨酸和丙烯酸的質(zhì)量比3~0.1，丙烯酸單體濃度為20%~40%，丙烯酸中和度為60%~90%，丙烯酸引發(fā)劑用量為0.1%~1.0%（質(zhì)量比），丙烯酸交聯(lián)劑用量為0.1%~1.0%（質(zhì)量比），反應(yīng)溫度為60℃~85℃，反應(yīng)時間為1h~4h。進一步地，其附加技術(shù)方案如下。所述制備方法是先將聚琥珀酰亞胺進行接枝改性和水解，得到線型的接枝聚天冬氨酸，作為單體Ⅰ；再將丙烯酸部分中和，作為單體Ⅱ；單體Ⅰ和Ⅱ混合均勻后，再依次加入蒸餾水、丙烯酸交聯(lián)劑和引發(fā)劑，磁力攪拌，在一定溫度下反應(yīng)一段時間，最后干燥研磨獲得。所述的改性劑為分子結(jié)構(gòu)式中同時存在氨基和硅氧烷的一類化合物，包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-（β一氨乙基）氨丙基三甲（乙）氧基硅烷，N-β-（氨乙基）γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的一種或幾種混合。所述的丙烯酸交聯(lián)劑包括N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、甲基丙烯酸丙酯或四烯丙氧乙烷。所述的丙烯酸引發(fā)劑包括過硫酸鉀或過硫酸銨。所述水解與中和反應(yīng)是在無機堿溶液中進行的，其無機堿溶液是氫氧化鈉或氫氧化鉀。實現(xiàn)本發(fā)明上述所提供的一種聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點余積極效果在于，本制備方法通過改性和水解使得聚琥珀酰亞胺可在水溶液中進行交聯(lián)反應(yīng)，為下一步與丙烯酸同步互穿打下基礎(chǔ)，使得聚天冬氨酸和聚丙烯酸網(wǎng)絡(luò)能夠更好地相互貫穿，并得到互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂，通過慣用手段測得，其吸蒸餾水倍率為820～1100g/g，吸生理鹽水倍率為100～190g/g，同時具有可生物降解性。具體實施方式下面對本發(fā)明的具體實施方式做出進一步的說明。實施本發(fā)明所提供的一種聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂的制備方法，其所述方法是以線型的接枝聚天冬氨酸（改性水解后的聚琥珀酰亞胺）為單體Ⅰ，丙烯酸為單體Ⅱ，采用同步法合成聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂，其各組分及其反應(yīng)條件為：聚琥珀酰亞胺濃度為5%~30%（質(zhì)量比），改性劑用量為聚琥珀酰亞胺的0.5%~2.5%（摩爾比），改性溫度為30~60℃，改性時間為2~6h，水解濃度為5%~35%（質(zhì)量比），水解pH值為9~11，線型的接枝聚天冬氨酸和丙烯酸的質(zhì)量比為3~0.1，丙烯酸單體濃度為20%~40%，丙烯酸中和度為60%~90%，丙烯酸引發(fā)劑用量為0.1%~1.0%（質(zhì)量比），丙烯酸交聯(lián)劑用量為0.1%~1.0%（質(zhì)量比），反應(yīng)溫度為60℃~85℃，反應(yīng)時間為1h~4h。上述采用同步法制備聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂的具體步驟如下：Ⅰ、將聚琥珀酰亞胺完全溶解于一定體積的有機溶劑中，加入一定量的改性劑，在一定溫度下水浴磁力攪拌一定時間，所用各組分及其反應(yīng)條件為：聚琥珀酰亞胺濃度為5%~30%（質(zhì)量比），改性劑用量為聚琥珀酰亞胺的0.5%~2.5%（摩爾比），改性溫度為30~60℃，改性時間為2~6h。然后用無水乙醇沉析、抽濾，最后將產(chǎn)物于50℃的干燥箱中烘干并碾碎。Ⅱ、將步驟Ⅰ產(chǎn)物分散在一定量的蒸餾水中，滴加無機堿溶液進行水解，用pH計測其pH值，直至pH保持一定值且不發(fā)生變化停止水解。所用各組分及其反應(yīng)條件為：水解濃度為5%~35%（質(zhì)量比），水解pH值為9~11。Ⅲ、在頂溫為68.5~69℃，底溫為72~74℃，真空度為0.1MPa時，減壓蒸餾精制丙烯酸。然后在氮氣保護和冰浴環(huán)境下，于燒杯中用無機堿溶液部分中和丙烯酸60%~90%。Ⅳ、將步驟Ⅱ產(chǎn)物和步驟Ⅲ混合物按一定比例混合在一起，然后依次加入蒸餾水、丙烯酸交聯(lián)劑和引發(fā)劑，磁力攪拌，在一定溫度下反應(yīng)一段時間，最后干燥研磨，得到一種同步法制得的聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂。所用各組分及其反應(yīng)條件為：線型的接枝聚天冬氨酸和丙烯酸的質(zhì)量比為3~0.1，丙烯酸單體濃度為20%~40%，丙烯酸引發(fā)劑用量為0.1%~1.0%（質(zhì)量比），丙烯酸交聯(lián)劑用量為0.1%~1.0%（質(zhì)量比），反應(yīng)溫度為60℃~85℃，反應(yīng)時間為1~4小時。上述的實施方案中，所采用的改性劑為分子結(jié)構(gòu)式中同時存在氨基和硅氧烷的一類化合物，包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-（β一氨乙基）氨丙基三甲（乙）氧基硅烷、N-β-（氨乙基）γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的一種或幾種的混合物。上述的實施方案中，所采用的丙烯酸交聯(lián)劑包括N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、甲基丙烯酸丙酯或四烯丙氧乙烷等。上述的實施方案中，所采用的丙烯酸引發(fā)劑包括過硫酸鉀或過硫酸銨。上述的實施方案中，所采用的水解與中和反應(yīng)使用的均是無機堿溶液，包括氫氧化鈉或氫氧化鉀等。下面通過具體實施例對本發(fā)明的具體實施方式作出進一步的說明。實施例1將2g聚琥珀酰亞胺完全溶解于20mlN,N-二甲基甲酰胺中，加入0.05g改性劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在50℃下水浴磁力攪拌3h，然后用無水乙醇沉析、抽濾，最后將產(chǎn)物于50℃的干燥箱中烘干并粉碎。將1g上述產(chǎn)物分散在5ml的蒸餾水中，滴加濃度為2mol/L的氫氧化鈉溶液進行水解，用pH計測其pH值，直至pH保持10時且不發(fā)生變化停止水解。取2ml在頂溫為68.5~69℃，底溫為72~74℃，真空度為0.1MPa條件下進行減壓蒸餾過的丙烯酸，在氮氣保護和冰浴環(huán)境下，用2mol/L氫氧化鈉溶液中和80%丙烯酸。將水解產(chǎn)物和部分中和的丙烯酸溶液按1:1（質(zhì)量比）混合在一起，然后依次加入5ml蒸餾水、0.01g丙烯酸交聯(lián)劑和0.01g引發(fā)劑，磁力攪拌，70℃反應(yīng)2h，最后干燥研磨，得到一種同步法制得的聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂。實施例2將2g聚琥珀酰亞胺完全溶解于25mlN,N-二甲基甲酰胺中，加入0.03g改性劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在60℃下水浴磁力攪拌2h，然后用無水乙醇沉析、抽濾，最后將產(chǎn)物于50℃的干燥箱中烘干并粉碎。將1g上述產(chǎn)物分散在3ml的蒸餾水中，滴加濃度為2mol/L的氫氧化鈉溶液進行水解，用pH計測其pH值，直至pH保持9時且不發(fā)生變化停止水解。取2ml丙烯酸在頂溫為68.5~69℃，底溫為72~74℃，真空度為0.1MPa條件下進行減壓蒸餾，在氮氣保護和冰浴環(huán)境下，用2mol/L氫氧化鈉溶液中和70%丙烯酸。將水解產(chǎn)物和部分中和的丙烯酸溶液按2:1（質(zhì)量比）混合在一起，然后依次加入10ml蒸餾水、0.008g丙烯酸交聯(lián)劑和0.005g引發(fā)劑，磁力攪拌，60℃反應(yīng)3h，最后干燥研磨，得到一種同步法制得的聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂。實施例3將2g聚琥珀酰亞胺完全溶解于15mlN,N-二甲基甲酰胺中，加入0.07g改性劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在40℃下水浴磁力攪拌4h，然后用無水乙醇沉析、抽濾，最后將產(chǎn)物于50℃的干燥箱中烘干并碾碎。將1g上述產(chǎn)物分散在10ml的蒸餾水中，滴加濃度為2mol/L的氫氧化鈉溶液進行水解，用pH計測其pH值，直至pH保持11時且不發(fā)生變化停止水解。取2ml丙烯酸在頂溫為68.5~69℃，底溫為72~74℃，真空度為0.1MPa條件下進行減壓蒸餾，在氮氣保護和冰浴環(huán)境下，用2mol/L氫氧化鈉溶液中和85%丙烯酸。將水解產(chǎn)物和部分中和的丙烯酸溶液按1:2（質(zhì)量比）混合在一起，然后依次加入6ml蒸餾水、0.02g丙烯酸交聯(lián)劑和0.015g引發(fā)劑，磁力攪拌，80℃反應(yīng)1h，最后干燥研磨，得到一種同步法制得的聚天冬氨酸/聚丙烯酸互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水性樹脂。