一種高吸水性聚合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及新型功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)設(shè)及一種高吸水性聚合物的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知,目前生產(chǎn)同類吸水樹脂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝較為落后,一般采用塑料托盤裝 置聚合法、環(huán)型帶聚合法W及雙臂型捏合機(jī)聚合方法等,W上工藝方法存在很多不利因素。
[0003] 現(xiàn)有塑料托盤裝置聚合的方法,產(chǎn)品聚合不均勻,粘連塑料托盤,生產(chǎn)設(shè)備有粘連 等等現(xiàn)象,而且,漏料造成環(huán)境污染,聚合空間大,并需用大量的人力。
[0004] 另外,環(huán)形帶上聚合的方法,其單體水溶液的原度受到限制,聚合物的產(chǎn)量及空 間一-時(shí)間收率也較低。由于是間斷操作,操作條件差、產(chǎn)量相對(duì)很低,而且對(duì)得到的含水 凝膠狀聚合物還需后期進(jìn)行切條擠出,粉碎,造粒等工序,后期處理時(shí),該含水凝膠聚合物 具有很大的橡膠彈性。因此,用機(jī)械方法切條及擠出粉碎時(shí)需要很多能量,還需用大量人 力。
[0005]用雙臂型捏和機(jī)將單體水溶液進(jìn)行間斷聚合的方法,是利用捏和機(jī)攬拌軸旋轉(zhuǎn)的 剪切力,將產(chǎn)品粉碎成所需粒徑,運(yùn)不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力還會(huì)降低空間一時(shí)間收率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,提供一種連續(xù)制備高吸水性聚合 物的方法,由聚合性單體、聚合引發(fā)劑,親油性表面活性劑及交聯(lián)劑等組成的水溶性混合物 連續(xù)送入到豎式雙軸螺旋擠壓裝置里,制備高吸水性聚合物,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,不需龐大設(shè) 備,提高生產(chǎn)能力和產(chǎn)量,減少了后期切條,擠出,造粒等工序,節(jié)省人力,提高效率。
[0007] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案,一種高吸水性聚合物的制備方法,高吸水性聚合物由下 述的組分組成(按重量份): 聚合性單體:丙締酸40~45克 水 55~60克 氨氧化鋼19. 28~20. 5克 交聯(lián)劑:N,N'亞甲基雙兩締酷胺0.01~0.02克 聚合引發(fā)劑:3%過(guò)硫酸鐘水溶液1~2克 表面活性劑:山梨糖醇酢甘油一月桂酸脂0. 05~0. 1克 3%過(guò)硫酸鐘水溶液1~2克 其制備步驟如下: 1) 制備丙締酸水溶液:丙締酸40~45克,加入水55~60克、氨氧化鋼19. 28~20. 5 克,丙締酸中和度為75~80%,制備成丙締酸水溶液濃度為55~60%; 2) 制備高吸水性聚合物:向丙締酸水溶液加入交聯(lián)劑乙二醇二縮水甘油酸迷0.Ol~ 0. 02克,加入表面活性劑山梨糖醇酢甘油一月桂酸脂0. 05~0. 1克,再加入聚合引發(fā)劑: 3%過(guò)硫酸鐘水溶液I~2克;將上述組份吹入氮?dú)?,水溶液W230~250g/min的供給速度 連續(xù)送入到混合攬拌器里,同時(shí)W6g/分鐘的速度將3% (重)亞硫酸氨鋼水溶液送入到混 合攬拌器里,混合后的物料快速流入到螺旋擠壓裝置里,擠壓裝置的套管溫度要求為103°C W下,螺旋漿轉(zhuǎn)速為25~30轉(zhuǎn)/分鐘,聚合過(guò)程中的反應(yīng)熱蒸發(fā)出的水份,通過(guò)通氣口排 出,含水凝膠聚合物被擠壓裝置排出口擠出,形成吸水性凝膠; 3)將上述排出的含水凝膠聚合物用140~160°C熱風(fēng)干燥粉碎,即制得吸水樹脂。
[0008] 上述方案中,所述聚合性單體可W為丙締酸鹽、丙締酷胺中的一種或二種W上組 成。
[0009] 上述方案中,所述交聯(lián)劑可W為乙二醇二縮水甘油酸、聚乙二醇二縮水甘油酸、= 甲醇丙烷=縮水甘油酸、山梨糖醇四縮水甘油酸、山梨糖醇六縮水甘油酸等聚環(huán)氧化合物 中的一種或二種W上的混合物。
[0010] 上述方案中,所述聚合引發(fā)劑為水溶性自由基聚合引發(fā)劑,可W為過(guò)硫酸鹽、過(guò)氧 化氨中的一種,或者與亞硫酸鹽、亞硫酸氨鹽、L-抗壞血酸組合而成的氧化還原引發(fā)劑。
[0011] 上述方案中,所述表面活性劑是親油表面活性劑,可W為山梨糖醇酢脂肪酸醋、山 梨糖醇脂肪酸醋、甘油脂肪酸脂中的一種。
[0012] 本發(fā)明的有益效果在于: 1、本發(fā)明的高吸水性聚合物的制備方法,采用聚合單體及添加交聯(lián)、聚合引發(fā)劑、表面 活性劑等組分的水溶液,經(jīng)攬拌,加入亞硫酸氨鋼水溶液還原劑并W-定速度連續(xù)送到高 吸水性聚合物螺旋擠壓裝置,通過(guò)聚合反應(yīng)器,連續(xù)擠出含水凝膠狀聚合物經(jīng)用150°c熱風(fēng) 干燥粉碎,分級(jí)篩得初次聚合的顆粒狀樹脂,減少了后期切條,擠出,造粒等工序,節(jié)省大量 人力,提高工作效率,連續(xù)生產(chǎn)提高生產(chǎn)產(chǎn)量。
[0013] 2、本發(fā)明高吸水性聚合物的制備方法中采用交聯(lián)劑為N,N-亞甲基雙丙締酷胺、 乙二醇二縮水甘油酸、聚乙二醇二縮水甘油酸、=甲醇丙烷=縮水甘油酸、山梨糖醇四縮水 甘油酸、山梨糖醇六縮水甘油酸等聚環(huán)氧化合物,也可W用二種W上的混合物,與高吸水性 聚合物的吸水能力,凝膠強(qiáng)度,水可溶量相關(guān);所采用的表面活性劑為親油表面活性劑,如 山梨糖醇酢脂肪酸醋、山梨糖醇脂肪酸醋、甘油脂肪酸脂等,為提高吸水性聚合物的吸水能 力,水可溶量,山梨糖醇酢脂肪酸醋其中山梨糖醇酢甘油一月桂酸脂效果更佳。
[0014] 3、本發(fā)明采用的高吸水性聚合物制備方法,在自由基聚合反應(yīng)時(shí)保持惰性氣氛, 吹入氮?dú)膺M(jìn)行脫氧處理,用惰性氣體置換聚合反應(yīng)器內(nèi)部,在聚合過(guò)程中,由于聚合反應(yīng)熱 蒸發(fā)出來(lái)的水分是要經(jīng)過(guò)通氣口進(jìn)入回流冷卻器被冷凝;或者是將惰性氣體導(dǎo)入聚合反應(yīng) 器內(nèi),使水份通過(guò)通氣口排到系統(tǒng)外面,為了便于加熱本發(fā)明所用的水性混合物,或者便于 去除聚合反應(yīng)熱。
[0015] 4、本發(fā)明高吸水性聚合物的制備方法采用聚合物送入擠壓裝置,其溫度控制在 105°C內(nèi),W使擠壓機(jī)內(nèi)壁溫調(diào)整到聚合溫度,并起動(dòng)螺旋漿,調(diào)整為所定的旋轉(zhuǎn)數(shù),伴隨著 聚合反應(yīng),將生成含水凝膠狀聚合物中的一部分,使之邊蒸發(fā)邊通過(guò)推出口排到外面,而沒 有產(chǎn)生含水凝膠聚合物在擠壓裝置內(nèi)壁和螺旋漿上附著的現(xiàn)象,水份則通過(guò)通氣口及含水 凝膠狀聚合物的排出口排出,同時(shí)在聚合過(guò)程中,控制該水性混合物的供給速度,避免擠壓 機(jī)內(nèi)部處于滿液狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017] 實(shí)施例1 : 一種高吸水性聚合物的制備方法,所用的丙締酸是80%被氨氧化鋼中和的部分中和丙 締酸,用該部分中和丙締酸配制水性漿液100份,其丙締酸單體濃度為59. 4%,往上述100份 丙締酸單體水溶液中,添入0. 006份N,N'亞甲基雙兩締酷胺,0. 2份過(guò)硫酸鐘W及1. 6份 山梨糖醇酢甘油一月桂酸醋,調(diào)制成水性漿液之后,吹入氮?dú)膺M(jìn)行脫氧處理,再輕輕地?cái)埌?和氮?dú)?冒泡",W250g/min的供給速度送入攬拌器,同時(shí)W6g/分鐘的供給速度將3%亞硫 酸氨鋼水溶液送入攬拌器里(分別用定量累),做成漿狀水性混合物,將該漿狀水性混合物 連續(xù)送到螺旋擠