專利名稱：采用復(fù)合堿液制備聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸水樹脂領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合堿液及聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂的制備。
背景技術(shù)：
高吸水性樹脂(SAP)是一種具有獨(dú)特吸水能力的高分子功能材料，可以吸收自身重量數(shù)十至千倍的水分。由于在醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)林園藝、沙漠治理和工業(yè)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景，近十多年來無論在其合成還是運(yùn)用方面得到了迅速的發(fā)展。

高吸水性樹脂的種類很多，所用原料及工藝方法也各不相同。主要類型有聚丙烯酸酯類、聚乙烯醇類、醋酸乙烯共聚物類、聚氨酯類、聚環(huán)氧乙烷類、淀粉接枝共聚物類等，此外，還有與橡膠共混的復(fù)合性吸水材料。在上述各種類型中，研究開發(fā)較多的為聚丙烯酸酯(鹽)類。該類產(chǎn)品以丙烯酸和氫氧化鈉為主要原料，以中和、聚合、干燥、粉碎、后處理、篩選、包裝等工序而制得。由于工藝較為簡(jiǎn)單，易于操作，制得的樹脂吸水率高，生產(chǎn)成本較低，因此發(fā)展非常迅速。在聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂制造過程中，中和是必不可少的第一道工序。常規(guī)的中和工藝是將氫氧化鈉溶于水中配成一定濃度的堿液后，滴加到丙烯酸中進(jìn)行中和，或是將丙烯酸滴加到配好的堿液中進(jìn)行中和。由于氫氧化鈉和丙烯酸的中和反應(yīng)屬于劇烈的放熱反應(yīng)，所以中和反應(yīng)釜必須設(shè)計(jì)成內(nèi)排管外夾套式的雙重冷卻結(jié)構(gòu)，排管和夾套內(nèi)必須有足夠的冷卻水進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，以保證中和反應(yīng)在較低溫度下完成。這樣生產(chǎn)過程必須配備一整套完善的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，除了循環(huán)泵、管道、閥門等必備設(shè)施外，大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)為了達(dá)到快速制冷、快速配料以及節(jié)約用水的目的，需要增加制冷機(jī)組、冷卻塔、貯水箱等一系列設(shè)備以及相配套的管路附件、電控系統(tǒng)等。這一套冷卻循環(huán)系統(tǒng)，不僅運(yùn)行成本高，而且一旦出現(xiàn)故障，易導(dǎo)致料液因溫度過高而影響產(chǎn)品質(zhì)量，有時(shí)甚至整釜物料報(bào)廢，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種采用復(fù)合堿液制備聚丙烯酸鹽類高吸水樹脂的方法。具體技術(shù)方案如下:
一種聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂的制備方法，制備過程包括丙烯酸的中和工序、聚合工序、干燥工序，在中和工序中，不采用任何其他冷卻介質(zhì)，通過復(fù)合堿液與丙烯酸單體進(jìn)行中和反應(yīng)。進(jìn)一步的，所述復(fù)合堿液由強(qiáng)堿類、堿金屬碳酸鹽類、銨類碳酸鹽和濃氨水類中的兩種或兩種以上物質(zhì)為溶質(zhì)在水中混合而成。進(jìn)一步的，所述強(qiáng)堿類包括氫氧化鉀、氫氧化鈉；所述堿金屬碳酸鹽類包括碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉；所述銨類碳酸鹽及濃氨水類包括碳酸銨、碳酸氫銨以及濃氨水。進(jìn)一步的，所述復(fù)合堿液為強(qiáng)堿類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少二種進(jìn)行混合。進(jìn)一步的，所述復(fù)合堿液為堿金屬碳酸鹽類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少一種混合。進(jìn)一步的，所述復(fù)合堿液為強(qiáng)堿類中的一種、堿金屬碳酸鹽類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少二種進(jìn)行混合。進(jìn)一步的，所述復(fù)合堿液配制過程中，所述2種或2種以上溶質(zhì)加水溶解時(shí)，每種溶質(zhì)占總?cè)苜|(zhì)的質(zhì)量百分比的5-80%。進(jìn)一步的，所述復(fù)合堿液配制過程中，所述2種或2種以上溶質(zhì)加水溶解時(shí)，每種溶質(zhì)占總?cè)苜|(zhì)的質(zhì)量百分比的10-70%。進(jìn)一步的,所述復(fù)合堿液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-70%。進(jìn)一步的,所述復(fù)合堿液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60%。本發(fā)明以復(fù)合堿液作為中和劑，該復(fù)合堿液與丙烯酸進(jìn)行中和時(shí)，在不需要任何介質(zhì)冷卻的前提下，可使中和反應(yīng)在很短的時(shí)間內(nèi)完成，并保證中和液的溫度永遠(yuǎn)不會(huì)高于45°C，一般可控制在40°C以下。它的最大特點(diǎn)是:省去了常規(guī)工藝所必需的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，這樣不僅減少了設(shè)備投資，節(jié)約了生產(chǎn)成本，更重要的是簡(jiǎn)化了生產(chǎn)操作，穩(wěn)定了工藝參數(shù)，為連續(xù)安全生產(chǎn)和保證產(chǎn)品質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。說明書附圖


圖1聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂制備工藝。
具體實(shí)施例方式
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實(shí)施例中均采用圖1所示的聚丙烯酸鹽類高吸水樹脂的制備工藝進(jìn)行，但并不局限于本工藝。實(shí)施例1
采用如下復(fù)合堿液進(jìn)行中和反應(yīng)(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)):
氫氧化鉀10%,碳酸鉀20%,碳酸銨18%、濃氨水10%,中和反應(yīng)過程中，不采用任何其他冷卻介質(zhì)，中和液的溫度一直保持在35°C以下。實(shí)施例2
采用如下復(fù)合堿液進(jìn)行中和反應(yīng)(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)):
氫氧化鈉20%,碳酸氫銨10%,濃氨水35%,中和反應(yīng)過程中，不采用任何其他冷卻介質(zhì)，中和液的溫度一直保持在37°C以下。實(shí)施例3
采用如下復(fù)合堿液進(jìn)行中和反應(yīng)(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)):
碳酸鈉15%，碳酸銨20%，碳酸氫銨30%，中和反應(yīng)過程中，不采用任何其他冷卻介質(zhì)，中和液的溫度一直保持在32°C以下。實(shí)施例4
采用如下復(fù)合堿液進(jìn)行中和反應(yīng)(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)):
氫氧化鈉15%，碳酸銨20%，碳酸氫銨25%，中和反應(yīng)過程中，不采用任何其他冷卻介質(zhì)，中和液的溫度一直保持在34°C以下。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂的制備方法，制備過程包括丙烯酸的中和工序、聚合工序、干燥工序，其特征在于在中和工序中，不采用任何冷卻介質(zhì)，通過復(fù)合堿液與丙烯酸單體進(jìn)行中和反應(yīng)。
2.—種權(quán)利要求I所述的用于聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂制備的復(fù)合堿液，其特征在于所述復(fù)合堿液由強(qiáng)堿類、堿金屬碳酸鹽類、銨類碳酸鹽和濃氨水類中的兩種或兩種以上物質(zhì)為溶質(zhì)在水中混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的復(fù)合堿液，其特征在于所述強(qiáng)堿類包括氫氧化鉀、氫氧化鈉；所述堿金屬碳酸鹽類包括碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉；所述銨類碳酸鹽及濃氨水類包括碳酸銨、碳酸氫銨以及濃氨水。
4.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的復(fù)合堿液，其特征在于所述復(fù)合堿液為強(qiáng)堿類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少二種進(jìn)行混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的復(fù)合堿液，其特征在于所述復(fù)合堿液為堿金屬碳酸鹽類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少一種混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的復(fù)合堿液，其特征在于所述復(fù)合堿液為強(qiáng)堿類中的一種、堿金屬碳酸鹽類中的一種與銨類碳酸鹽和濃氨水類中的至少二種進(jìn)行混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的復(fù)合堿液，其特征在于所述復(fù)合堿液配制過程中，所述2種或2種以上溶質(zhì)加水溶解時(shí)，每種溶質(zhì)占總?cè)苜|(zhì)的質(zhì)量百分比的1-80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的復(fù)合堿液，其特征在于所述復(fù)合堿液配制過程中，所述2種或2種以上溶質(zhì)加水溶解時(shí)，每種溶質(zhì)占總?cè)苜|(zhì)的質(zhì)量百分比的10-70%。
9.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的復(fù)合堿液，其特征在于所述復(fù)合堿液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I0-70%ο
10.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的復(fù)合堿液，其特征在于所述復(fù)合堿液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60%ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用復(fù)合堿液制備聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂的方法，該方法通過強(qiáng)堿、堿金屬碳酸鹽、銨類碳酸鹽和濃氨水為溶質(zhì)在水中混合而成配制一種復(fù)合堿液，與丙烯酸單體進(jìn)行中和反應(yīng)，在不需要任何介質(zhì)冷卻的前提下，可使中和反應(yīng)在很短的時(shí)間內(nèi)完成，并保證中和液的溫度永遠(yuǎn)不會(huì)高于45℃，一般可控制在40℃以下。它的最大特點(diǎn)是省去了常規(guī)工藝所必需的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，這樣不僅減少了設(shè)備投資，節(jié)約了生產(chǎn)成本，更重要的是簡(jiǎn)化了生產(chǎn)操作，穩(wěn)定了工藝參數(shù)，為連續(xù)安全生產(chǎn)和保證產(chǎn)品質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)C08F120/06GK103254335SQ201310211990
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月31日
發(fā)明者陳永星, 陳嘉裕 申請(qǐng)人:晉江匯森高新材料科技有限公司