專利名稱：一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合型吸水性樹脂的制備方法，尤其是涉及一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù) 合型高吸水性樹脂的制備方法。
技術(shù)背景高吸水性樹脂是一種親水性但不溶于水，具有輕度交聯(lián)的高分子聚合物，它可以吸收比 自身高幾十甚至幾千倍的水。與傳統(tǒng)的吸水材料不同，由于高吸水性樹脂具有極好的保水能 力，即使在壓力、高溫下吸收的水也很難流失，因此在衛(wèi)生用品、農(nóng)林園藝、沙漠治理、涂 料、土木建筑、藥物緩釋材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中高吸水性樹脂在衛(wèi)生用品中的應(yīng)用 占總生產(chǎn)量80%以上，丙烯酸系高吸水性樹脂生產(chǎn)工藝簡便、價格適中，己成為應(yīng)用最廣的 合成系高吸水性樹脂。高吸水性樹脂的種類很多，按來源主要分為淀粉系、纖維素系和合成樹脂系三大類。淀 粉類產(chǎn)品的耐熱性較差，長期保水性不足，吸水后易積聚成團(tuán)，而且容易腐爛，難以長期儲 存，同時產(chǎn)生的三廢多，對環(huán)境不利，因而其使用受到限制；纖維素類通常吸水能力不夠強(qiáng)， 因而在使用時受到限制；合成樹脂系通常不易生物降解不利于環(huán)保。由于淀粉系、纖維素系 和合成樹脂系高吸水性樹脂具有各自的優(yōu)缺點，復(fù)合型高吸水性樹脂已成為研究的方向之一， 受到廣泛關(guān)注。目前復(fù)合型高吸水性樹脂相關(guān)的發(fā)明專利主要是關(guān)于淀粉系與合成樹脂系的復(fù)配。 CN101058660公開了一種交聯(lián)聚丙烯酸鈉與交聯(lián)羧甲基淀粉復(fù)配高吸水性樹脂的制備方法； CN101012320公開了一種用于衛(wèi)生用品的復(fù)配淀粉基高吸水性樹脂的制備方法；CN1817946 公開了一種易生物降解的復(fù)配淀粉基高吸水性樹脂的制備方法。上述所公開的復(fù)合型高吸水 性樹脂的制備方法均采用溶液聚合法。魯金芝等(復(fù)合材料學(xué)報，2007年05期19~22)釆 用紫外光引發(fā)聚合的方法制備了高嶺土/聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性復(fù)合材料；劉姣等(合 成化學(xué)，2007年02期181~183)采用溶液聚合制備了聚乙烯醇(PVA)和部分中和的丙烯 酸-丙烯酰胺共聚物復(fù)合的互穿網(wǎng)絡(luò)高吸水樹脂(IPN);徐昆等(高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報，2006 年12期27巻2417 2421)通過丙烯酸鈉、陽離子單體丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DAC) 與鈉蒙脫土原位溶液聚合成功地制備了具有插層結(jié)構(gòu)的兩性納米復(fù)合高吸水性樹脂并對其結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了研究；張俊平等(高分子材料科學(xué)與工程，Sept,2006,Vol.22，No.5: 151 154、 158)研究了聚丙烯酰胺/凹凸棒粘土復(fù)合高吸水性樹脂的吸水性能；張俊平等(高分子學(xué)報， Oct.,2005,Na5: 791 795)還研究了聚丙烯酰胺凹凸棒土納米復(fù)合高吸水性樹脂的制備與性 能；張小紅等(高分子材料科學(xué)與工程，Jan.，2005，Vol.21,No.l: 88 91)用反相懸浮聚合法 合成了聚丙烯酸鈉/蒙脫石復(fù)合高吸水性樹脂；龍劍英等(林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)， Dec.,2002,Vol.22,No.4: 1 4)合成了淀粉三元接枝丙烯酸和丙烯酰胺復(fù)合型高吸水性樹脂。 這些復(fù)合型高吸水性樹脂的研究主要是采用溶液聚合法，并將無機(jī)填料應(yīng)用于合成樹脂系中， 少部分是三大系列的復(fù)配。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在提供一種通過添加親水性聚合物和對無機(jī)填料進(jìn)行有機(jī)化改性，并結(jié) 合利用反相懸浮聚合和原位聚合的丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法。 本發(fā)明包括以下步驟1) 取中和劑用去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于丙烯酸中，攪拌至反應(yīng)完全；2) 在步驟1所制得的溶液中加入丙烯酰胺、丙烯酸-2-羥乙酯、甲醇、親水性聚合物水 溶液、有機(jī)化層狀硅酸鹽，超聲波震蕩分散2 8h;3) 將引發(fā)劑及交聯(lián)劑溶解于去離子水中后，與步驟2所得混合液混合均勻，待用；4) 取分散劑溶解于有機(jī)分散介質(zhì)中，然后加入步驟3所得混合液，氮氣保護(hù)下攪拌均勻， 然后升溫至65 85。C恒溫反應(yīng)3 8h;5) 在步驟4所得的反應(yīng)體系中滴加甲醇乙醇混合液，充分?jǐn)嚢韬筇砑邮Ｓ嗟挠袡C(jī)化層狀 硅酸鹽，繼續(xù)攪拌充分；6)保持?jǐn)嚢柘陆抵潦覝兀尤爰状?，沉淀，過濾，再用甲醇洗滌，40 10(TC下真空烘 干24 72h，即得最終產(chǎn)品。上述各原料使用量是指相對于重量份數(shù)10份的丙烯酸而言，具體使用量如下 丙烯酸10;丙烯酰胺1 10，最好為3 7;丙烯酸-2-羥乙酯0.5 4，最好為1 2;親 水性聚合物0.5 6，最好為1 3;有機(jī)化層狀硅酸鹽0.6 3.5，最好為0.8 1.5，其中第一 次用量為總量的50% 90%;引發(fā)劑0.006 0.2，最好為0.01 0.15;交聯(lián)劑0.006 0.2，最 好為0.01 0.12;中和劑為控制中和度50% 90%,最好為60% 80%;有機(jī)分散介質(zhì)30 80,最好為40 60;分散劑0.2 0.6，最好為0J 0.5;甲醇30 100，最好為50 80，其 中甲醇第一次用量0.5 7.5;甲醇乙醇共混液5 30，最好為10 20;去離子水35 60。 步驟5中甲醇乙醇混合液中甲醇與乙醇質(zhì)量比為9: 1 1 :9，最好為7 : 3 5 : 5。所述的有機(jī)化層狀硅酸鹽為改性后的有機(jī)化硅藻土、有機(jī)化蒙脫土、有機(jī)化水輝石中的 一種或兩種，其制備如下-① 在30 9(TC溫度下，將層狀硅酸鹽與十六烷基三甲基溴化銨共混攪拌2 8h;層狀硅 酸鹽與十六垸基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為10 : 3 10 : 9，最好為10 : 4 10 : 6;② 將所得物抽濾、洗滌至無溴離子，烘干、研磨，即得有機(jī)化層狀硅酸鹽。 所述的親水性聚合物為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或兩種。 所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。所述的交聯(lián)劑為N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸丙烯酯或乙二醇二丙烯酸酯。 所述的中和劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫銨、碳酸鈉或碳酸氫鈉。 所述的有機(jī)分散介質(zhì)為環(huán)己烷或正己烷。所述的分散劑為Span20、 Span40、 Span60、 Span80、 Tween20 、 Tween40中的至少一種。 所述的有機(jī)化層狀硅酸鹽為改性后的有機(jī)化硅藻土、有機(jī)化蒙脫土、有機(jī)化水輝石中的一種或兩種。本發(fā)明所制備的復(fù)合型高吸水性樹脂其吸水倍率200 1800 g/g，吸鹽水倍率40 160 g/g，吸水速率為吸水度80%所用時間3 60min。其具有以下特點(1) 對所添加無機(jī)層狀硅酸鹽進(jìn)行有機(jī)化處理，可提高層狀硅酸鹽的剝離活性，使層狀硅 酸鹽在聚合反應(yīng)過程中更易被剝離，最終能夠以納米級片層結(jié)構(gòu)分散于樹脂微粒中，使無機(jī) 層狀硅酸鹽在樹脂微粒中分散更加均勻，能有效的提高吸水性樹脂的強(qiáng)度和對液體的滲透性， 簡化產(chǎn)品后處理操作。(2) 采用互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用原位聚合法，在主體交聯(lián)水凝膠體系中加入線型的親水性聚 合物，制得半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，能夠有效的提高吸水性樹脂的耐鹽性，并有效地提高吸水性 樹脂微球初期的親水性能，防止吸水初期微球"粉化"出現(xiàn)"白心"；同時，線型親水性聚合物 的加入能夠促進(jìn)層狀硅酸鹽在反相懸浮聚合體系中的穩(wěn)定，提高反應(yīng)體系中加入有機(jī)化處理 的層狀硅酸鹽量，其添加量達(dá)到主體反應(yīng)單體量的20wt^，大大降低了產(chǎn)物成本。(3) 反應(yīng)體系中采用丙烯酸-2-羥乙酯單體，利用其羥基親核性，能夠與其它單體產(chǎn)生協(xié)同 作用將有機(jī)化層狀硅酸鹽中有機(jī)鹽置換出來，提高剝離層狀硅酸鹽的剝離效率，使硅酸鹽以 納米片層結(jié)構(gòu)填充于樹脂中，并在樹脂中起物理交聯(lián)點的作用；(4) 預(yù)先在聚合液中加入少量樹脂沉淀劑甲醇，反應(yīng)過程中能有效的促進(jìn)微球孔洞的形成， 有助于提高最終微球產(chǎn)物的吸液速率，提高產(chǎn)物性能。
具體實施方式
以下以實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實施例1(1) 稱取4.444g氫氧化鈉，用20g的去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于10g丙 烯酸中，邊滴加邊攪拌，直至反應(yīng)完全，中和度為80%。(2) 在(l)所制得溶液中加入3g丙烯酰胺、0.5g丙烯酸-2-羥乙酯、3g甲醇、固含量為lg 的聚乙烯醇水溶液、lg有機(jī)化蒙脫土，用超聲波震蕩分散3h。(3) 將0.006g過硫酸銨與O.OlgN,N，-亞甲基雙丙烯酰胺溶解于15g去離子水中，與(2)所得 混合液混合均勻，待用。(4) 稱取0.2gSpan60溶解于30g環(huán)己垸，然后加入(3)所得混合液，充氮氣保護(hù)，攪拌均 勻，然后升溫至75。C，恒溫反應(yīng)5h。(5) 在(4)所得的反應(yīng)體系中滴加15g質(zhì)量比為5 : 5的甲醇乙醇混合液，繼續(xù)攪拌充分， 然后添加0.5g有機(jī)化蒙脫土，繼續(xù)攪拌充分。(6) 在(5)的基礎(chǔ)上降溫至室溫，保持?jǐn)嚢?，加?0g甲醇，沉淀，過濾，再用20g甲醇洗 滌，6(TC真空烘干24h，即得最終產(chǎn)品。測得產(chǎn)物吸水倍率200g/g，吸鹽水倍率40g/g，吸水度80%需時10min。 其中，有機(jī)化蒙脫土制備如下① 5(TC下，將10g蒙脫土與7g十六垸基三甲基溴化銨共混攪拌6h;② 將①所制得物抽濾、洗滌至無溴離子(用硝酸銀溶液滴加濾液至無沉淀)，烘干、研 磨，即得有機(jī)化蒙脫土。實施例2(1) 稱取4.472 g氫氧化鉀，用25g的去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于10g丙 烯酸中，邊滴加邊攪拌，直至反應(yīng)完全，中和度為70%。(2) 在(l)所制得溶液中加入5g丙烯酰胺、lg丙烯酸-2-羥乙酯、3.5g甲醇、固含量為1.5g 的聚乙烯吡咯垸酮水溶液、0.5g有機(jī)化硅藻土，用超聲波震蕩分散2h。(3) 將0.08g過硫酸銨與0.06gN,N，-亞甲基雙丙烯酰胺溶解于20g去離子水中，與(2)所得 混合液混合均勻，待用。(4) 稱取0.2588 肌60溶解于35§環(huán)己烷，然后加入(3)所得混合液，充氮氣保護(hù)，攪拌均 勻，然后升溫至8(TC，恒溫反應(yīng)4h。(5) 在(4)所得的反應(yīng)體系中滴加20g質(zhì)量比為7 : 3的甲醇乙醇混合液，繼續(xù)攪拌充分， 然后添加0.5g有機(jī)化蒙脫土，繼續(xù)攪拌充分。(6)在(5)的基礎(chǔ)上降溫至室溫，保持?jǐn)嚢?，加?0g甲醇，沉淀，過濾，再用20g甲醇洗 滌，70"C真空烘十24h，即得最終產(chǎn)品。測得產(chǎn)物吸水倍率700g/g，吸鹽水倍率100g/g，吸水度80%需時15min。 其中，有機(jī)化硅藻土的制備如下① 3(TC下，將10g硅藻土與9g十六垸基三甲基溴化銨共混攪拌8h;② 將①所制得物抽濾、洗滌至無溴離子(用硝酸銀溶液滴加濾液至無沉淀)，烘干、研 磨，即得有機(jī)化硅藻土。實施例3(1) 稱取4.444g的氫氧化鈉，用35g的去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于10g 丙烯酸中，邊滴加邊攪拌，直至反應(yīng)完全，中和度為80%。(2) 在(l)所制得溶液中加入10g丙烯酰胺、0.5g丙烯酸-2-羥乙酯、L5g甲醇、固含量為 3g的聚乙二醇6000水溶液、2g有機(jī)化蒙脫土，用超聲波震蕩分散，分散時間為5h。(3) 將0.12 g過硫酸鉀與0.05 gN，N'-亞甲基雙丙烯酰胺溶解于20g去離子水中，與(2)所得 混合液混合均勻，待用。(4) 稱取0.25gSpan60 、 0.05gTween20溶解于60g環(huán)己烷，然后加入(3)所得混合液，充氮 氣保護(hù)，攪拌均勻，然后升溫至7(TC，恒溫反應(yīng)6h。(5) 在(4)所得的反應(yīng)體系中滴加30g質(zhì)量比為8 : 2的甲醇乙醇混合液，繼續(xù)攪拌充分， 然后添加0.5g有機(jī)化蒙脫土，繼續(xù)攪拌充分。(6) 在(5)的基礎(chǔ)上降溫至室溫，保持?jǐn)嚢?，加?0g甲醇，沉淀，過濾，再用30g甲醇洗 滌，7(TC真空烘干36h，即得最終產(chǎn)品。測得產(chǎn)物吸水倍率650g/g，吸鹽水倍率120g/g,吸水度80X需時8min。 其中，有機(jī)化蒙脫土制備如下① 5(TC下，將10g未改性蒙脫土與7g十六垸基三甲基溴化銨共混攪拌8h;② 將①所制得物抽濾、洗滌至無溴離子(用硝酸銀溶液滴加濾液至無沉淀)，烘干、研 磨，即得有機(jī)化蒙脫土。實施例4(1) 稱取9.875g碳酸氫銨，用30g的去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于10g丙 烯酸中，邊滴加邊攪拌，直至反應(yīng)完全，中和度為90%。(2) 在(l)所制得溶液中加入lg丙烯酰胺、4g丙烯酸-2-羥乙酯、5g甲醇、固含量為0.5g 的聚乙二醇6000水溶液、固含量為lg的聚乙烯醇水溶液、0.6g有機(jī)化水輝石，用超聲波震蕩分散，分散時間為2h。(3) 將0.04 g過硫酸銨與0.006gN,N，-亞甲基雙丙烯酰胺溶解于15g去離子水中，與(2)所 得混合液混合均勻，待用。(4) 稱取0.25gSpan60、 0.05gTween40溶解于40g環(huán)己垸，然后加入(3)所得混合液，充氮 氣保護(hù)，攪拌均勻，然后升溫至85'C，恒溫反應(yīng)6h。(5) 在(4)所得的反應(yīng)體系中滴加20g質(zhì)量比為8 : 2的甲醇乙醇混合液，繼續(xù)攪拌充分， 然后添加0.5g有機(jī)化水輝石，繼續(xù)攪拌充分。(6) 在(5)的基礎(chǔ)上降溫至室溫，保持?jǐn)嚢?，加?5g甲醇，沉淀，過濾，60。C真空烘干 72h，即得最終產(chǎn)品。測得產(chǎn)物吸水倍率1500g/g，吸鹽水倍率130g/g，吸水度80%需時50min。 其中，有機(jī)化水輝石的制備如下① 9(TC下，將10g未改性水輝石與3g十六垸基三甲基溴化銨共混攪拌2h;② 將①所制得物抽濾、洗滌至無溴離子(用硝酸銀溶液滴加濾液至無沉淀)，烘干、研 磨，即得有機(jī)化水輝石。實施例5(1) 稱取10.306g碳酸鈉，用35g的去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于10g丙烯 酸中，邊滴加邊攪拌，直至反應(yīng)完全，中和度為70%。(2) 在(l)所制得溶液中加入7g丙烯酰胺、1.5g丙烯酸-2-羥乙酯、5g甲醇、固含量為2g 的聚乙烯醇水溶液、0.5g有機(jī)化蒙脫土，用超聲波震蕩分散4h。(3) 將0.07g過硫酸鉀與0.08gN，N，-亞甲基雙丙烯酰胺溶解于20g去離子水中，與(2)所得混 合液混合均勻，待用。(4) 稱取0.05gSpan40、 0.2gSpan60、 0.05gSpan80溶解于45g正己烷，然后加入(3)所得混 合液，充氮氣保護(hù)，攪拌均勻，然后升溫至75"C，恒溫反應(yīng)5h。(5) 在(4)所得的反應(yīng)體系中滴加30g質(zhì)量比為9 : 1的甲醇乙醇混合液，繼續(xù)攪拌充分， 然后添加0.5g有機(jī)化蒙脫土，繼續(xù)攪拌充分。有機(jī)化蒙脫土的制備同實施例1。(6) 在(5)的基礎(chǔ)上降溫至室溫，保持?jǐn)嚢?，加?0g甲醇，沉淀，過濾，再用30g甲醇洗 滌，70'C真空烘干48h，即得最終產(chǎn)品。測得產(chǎn)品吸水倍率550g/g，吸鹽水倍率115g/g，吸水度80M需時3min。 實施例6(1)稱取4.444g氫氧化鈉，用35g的去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于10g丙烯酸中，邊滴加邊攪拌，直至反應(yīng)完全，中和度為80%。(2) 在步驟l所制得溶液中加入9g丙烯酰胺、lg丙烯酸-2-羥乙酯、0.5g甲醇、固含量為 6g的聚乙二醇6000水溶液、3g有機(jī)化蒙脫土，用超聲波震蕩分散8h。(3) 將0.2g過硫酸銨溶解于25g去離子水中，與(2)所得混合液混合均勻，待用。(4) 稱取O.lg Span20、 0.4gSpan60、 0.1gTween20溶解于80g環(huán)己垸，然后加入(3)所得混 合液及加入0.2 g乙二醇二丙烯酸酯，充氮氣保護(hù)，攪拌均勻，然后升溫至80。C，恒溫反應(yīng) 3h。(5) 在(4)所得的反應(yīng)體系中滴加20g質(zhì)量比為1 : 9的甲醇乙醇混合液，繼續(xù)攪拌充分， 然后添加0.5g有機(jī)化蒙脫土，繼續(xù)攪拌充分。有機(jī)化蒙脫土的制備同上。(6) 在(5)的基礎(chǔ)上降溫至室溫，保持?jǐn)嚢瑁尤?4.5g甲醇，沉淀，過濾，再用35g甲醇 洗滌，70'C真空烘干72h，即得最終產(chǎn)品。測得產(chǎn)物吸水倍率500g/g，吸鹽水倍率120g/g，吸水度80%需時4min。 實施例7(1) 稱取9.333g碳酸氫鈉，用30g的去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于10g丙 烯酸中，邊滴加邊攪拌，直至反應(yīng)完全，中和度為80%。(2) 在(l)所制得溶液中加入3g丙烯酰胺、0.5g丙烯酸-2-羥乙酯、4g甲醇、固含量為0.5g 的聚乙二醇6000水溶液、0.8g有機(jī)化蒙脫土，用超聲波震蕩分散2.5h。(3) 將O.lg過硫酸銨與O.OlgN,N，-亞甲基雙丙烯酰胺溶解于15g去離子水中，與(2)所得混 合液混合均勻，待用。(4) 稱取0.25gSpan60溶解于40g環(huán)己烷，然后加入(3)所得混合液，充氮氣保護(hù)，攪拌均 勻，然后升溫至75。C，恒溫反應(yīng)7h。(5) 在(4)所得的反應(yīng)體系中滴加20g質(zhì)量比為6 : 4的甲醇乙醇混合液，繼續(xù)攪拌充分， 然后添加0.5g有機(jī)化蒙脫土，繼續(xù)攪拌充分。有機(jī)化蒙脫土的制備同上。(6) 在(5)的基礎(chǔ)上降溫至室溫，保持?jǐn)嚢?，加?0g甲醇，沉淀，過濾，再用30g甲醇洗 滌，10(TC真空烘干24h，即得最終產(chǎn)品。測得產(chǎn)物吸水倍率1800g/g，吸鹽水倍率160 g/g，吸水度80%需時60min。 實施例8(1) 稱取3.889g氫氧化鉀，用35g的去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于10g丙 烯酸中，邊滴加邊攪拌，直至反應(yīng)完全，中和度為50%。(2) 在(l)所制得溶液中加入5g丙烯酰胺、0.6g丙烯酸-2-羥乙酯、7g甲醇、固含量為2g的聚乙二醇6000水溶液、固含量為2g的聚乙烯吡咯烷酮水溶液、0.5g有機(jī)化蒙脫土，用超 聲波震蕩分散2h。(3) 將0.08g過硫酸銨溶解于15g去離子水中，與(2)所得混合液混合均勻，待用。(4) 稱取0.25gSpan60溶解于40g環(huán)己烷，然后加入(3)所得混合液及0.04g丙烯酸丙烯酯， 充氮氣保護(hù)，攪拌均勻，然后升溫至65。C，恒溫反應(yīng)8h。(5) 在(4)所得的反應(yīng)體系中滴加15g質(zhì)量比為9 : 1的甲醇乙醇混合液，繼續(xù)攪拌充分， 然后添加0.1g有機(jī)化蒙脫土，繼續(xù)攪拌充分。有機(jī)化蒙脫土的制備同上。(6) 在(5)的基礎(chǔ)上降溫至室溫，保持?jǐn)嚢瑁尤?5g甲醇，沉淀，過濾，再用15g甲醇洗 滌，4(TC真空烘干72h，即得最終產(chǎn)品。測得產(chǎn)物吸水倍率1100g/g，吸鹽水倍率120 g/g，吸水度80%需時40min。
權(quán)利要求
1.一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)取中和劑用去離子水溶解，然后在冰水浴中緩慢滴加于丙烯酸中，攪拌至反應(yīng)完全；2)在步驟1所制得的溶液中加入丙烯酰胺、丙烯酸-2-羥乙酯、甲醇、親水性聚合物水溶液、有機(jī)化層狀硅酸鹽，超聲波震蕩分散2～8h；3)將引發(fā)劑及交聯(lián)劑溶解于去離子水中后，與步驟2所得混合液混合均勻，待用；4)取分散劑溶解于有機(jī)分散介質(zhì)中，然后加入步驟3所得混合液，氮氣保護(hù)下攪拌均勻，然后升溫至65～85℃恒溫反應(yīng)3～8h；5)在步驟4所得的反應(yīng)體系中滴加甲醇乙醇混合液，充分?jǐn)嚢韬筇砑邮Ｓ嗟挠袡C(jī)化層狀硅酸鹽，繼續(xù)攪拌充分；6)保持?jǐn)嚢柘陆抵潦覝?，加入剩余的甲醇，沉淀，過濾，再用甲醇洗滌，40～100℃下真空烘干24～72h，即得最終產(chǎn)品；其中各原料比是指相對于重量份數(shù)10份的丙烯酸而言，具體如下丙烯酸10；丙烯酰胺1～10；丙烯酸-2-羥乙酯0.5～4；親水性聚合物0.5～6；有機(jī)化層狀硅酸鹽0.6～3.5，其中第一次用量為總量的50％～90％；引發(fā)劑0.006～0.2；交聯(lián)劑0.006～0.2；中和劑為控制中和度50％～90％；有機(jī)分散介質(zhì)30～80；分散劑0.2～0.6；甲醇30～100，其中第一次用量0.5～7.5；甲醇乙醇共混液5～30；離子水35～60；所述的親水性聚合物為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或兩種；所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀；所述的交聯(lián)劑為N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸丙烯酯或乙二醇二丙烯酸酯；所述的中和劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫銨、碳酸鈉或碳酸氫鈉；所述的有機(jī)分散介質(zhì)為環(huán)己烷或正己烷；所述的分散劑為Span20、Span40、Span60、Span80、Tween20、Tween40中的至少一種。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法，其特 征在于各原料比為丙烯酸10;丙烯酰胺3 7;丙烯酸-2-羥乙酯1 2:親水性聚合物1 3; 有機(jī)化層狀硅酸鹽0.8 1.5;引發(fā)劑0.01 0.15;交聯(lián)劑0.01 0.12;中和劑為控制中和度60% 80%;有機(jī)分散介質(zhì)40 60;分散劑0.3 0.5;甲醇50 80;甲醇乙醇共混液10 20;去離子水35 60。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法，其特征在于步驟5中的甲醇乙醇混合液中甲醇與乙醇質(zhì)量比為9: 1 1 :9。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法，其特 征在于步驟5中的甲醇乙醇混合液中甲醇與乙醇質(zhì)量比為7 : 3 5 : 5。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法，其特 征在于所述的有機(jī)化層狀硅酸鹽為改性后的有機(jī)化硅藻土、有機(jī)化蒙脫土、有機(jī)化水輝石中 的一種或兩種，其制備方法如下① 在30 9(TC溫度下，將層狀硅酸鹽與十六垸基三甲基溴化銨共混攪拌2 8h;② 將所得物抽濾、洗滌至無溴離子，烘干、研磨，即得有機(jī)化層狀硅酸鹽。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法，其特 征在于層狀硅酸鹽與十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為10 : 3 10 : 9。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法，其特 征在于層狀硅酸鹽與十六垸基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為10 : 4 10 : 6。
全文摘要
一種丙烯酸系半互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合型高吸水性樹脂的制備方法，涉及一種利用反相懸浮聚合和原位聚合制備復(fù)合型高吸水性樹脂的方法。將中和劑的水溶液在冰水浴中加于丙烯酸中，反應(yīng)后加入丙烯酰胺、丙烯酸-2-羥乙酯、甲醇、親水性聚合物水溶液和改性的有機(jī)化層狀硅酸鹽，超聲震蕩分散，加入引發(fā)劑及交聯(lián)劑；取分散劑溶解于有機(jī)分散介質(zhì)中后加入上述的混合液中，氮氣保護(hù)下反應(yīng)；加甲醇乙醇混合液，攪拌后再加有機(jī)化層狀硅酸鹽，室溫下加入甲醇沉淀，過濾，再用甲醇洗滌，真空烘干后得最終產(chǎn)品。所制備的復(fù)合型高吸水性樹脂其吸水倍率200～1800g/g，吸鹽水倍率40～160g/g，吸水速率為吸水度80％所用時間3～60min。
文檔編號A61L15/16GK101240052SQ20081007068
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者丁霖桐, 劉艷玲, 戴李宗, 楊柯佳, 許一婷, 雷光財 申請人:廈門大學(xué)