專利名稱：一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，同時(shí)涉及一種該復(fù)合吸濕樹(shù)脂的制備方法。
背景技術(shù)：
高吸濕樹(shù)脂聚合物按原料來(lái)源分為天然高分子類和合成樹(shù)脂類。目前大部分合成吸濕樹(shù)脂都是交聯(lián)的聚丙烯系類。中國(guó)專利CN101225132A報(bào)道了反相懸浮法制備交聯(lián)聚甲基丙烯酸鈉吸濕樹(shù)脂的方法，以油相為分散介質(zhì)，而水相為分散相，所得產(chǎn)物即為粉狀或 顆粒狀，后處理簡(jiǎn)單。中國(guó)專利CN101225139A報(bào)道了交聯(lián)丙烯酸鈉和丙烯酰胺共聚吸濕樹(shù)月旨，采用丙烯酸鈉和丙烯酰胺為單體制成的復(fù)合吸濕樹(shù)脂，其吸濕容量為90 105%，但是其吸濕性依然不能滿足某些領(lǐng)域的吸濕要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種吸濕性高的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂所采用的技術(shù)方案是一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉20 35份，丙烯酰胺5 10份，淀粉或海藻酸鈉2 7份，交聯(lián)劑O. I O. 8份，引發(fā)劑O. 2 O. 8份，乳化分散劑5 9份。所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。所述弓I發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。所述乳化分散劑為span-80。所述淀粉為糊化淀粉。本發(fā)明聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂的制備方法如下I)將重量份2 7份淀粉或海藻酸鈉、20 35份丙烯酸鈉、5 10份丙烯酰胺、O. I O. 8份交聯(lián)劑、O. 2 O. 8份引發(fā)劑加水至100份制成水分散液；2)將5 9份的乳化分散劑加正己烷或石油醚至225 500份制成反應(yīng)介質(zhì)；3)在惰性氣體保護(hù)下，將步驟I)和2)得到的水分散液與反應(yīng)介質(zhì)混合，于50 65°C條件下攪拌反應(yīng)6 8小時(shí)，然后升溫至70°C 80°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)I 2小時(shí)，降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌濾餅，烘干得到聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂。所述的淀粉加入前進(jìn)行糊化處理。所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。所述弓丨發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。所述乳化分散劑為span-80。丙烯酸鈉和丙烯酰胺在交聯(lián)劑和引發(fā)劑作用下，形成空間網(wǎng)絡(luò)狀的高分子樹(shù)脂，其網(wǎng)絡(luò)空隙中形成了儲(chǔ)水空間，但是丙烯酸鈉上的羧基和丙烯酰胺上的酰胺基對(duì)水的吸附作用有限，很難將水分保持在儲(chǔ)水空間中。本發(fā)明的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)月旨，在丙烯酸鈉和丙烯酰胺交聯(lián)聚合過(guò)程中加入有淀粉或海藻酸鈉，淀粉和海藻酸鈉屬于天然多糖高分子化合物，其分子結(jié)構(gòu)上具有很多的羥基取代基團(tuán)或羧基取代基，羥基與水具有很好的相容性，能夠?qū)⑽降乃直Ａ粼趦?chǔ)水空間中，而且淀粉或海藻酸鈉的加入，可與丙烯酸鈉和丙烯酰胺形成的聚合網(wǎng)絡(luò)中形成互穿網(wǎng)絡(luò)或接枝交聯(lián)結(jié)構(gòu)后，淀粉或海藻酸鈉的分子骨架具有較好的剛度，因此所得到的復(fù)合吸濕樹(shù)脂的強(qiáng)度大大增加，同時(shí)吸濕性也有明顯提聞。另外，本發(fā)明采用的天然高分子淀粉時(shí)，在加入前對(duì)淀粉進(jìn)行糊化，破壞淀粉分子的卷曲結(jié)構(gòu)，使更多的-OH活性中心暴露出來(lái)，可使淀粉顆粒在水中可以充分溶脹，使與丙烯酸鈉和丙烯酰胺共聚物能更好、更均勻的互穿或接枝結(jié)構(gòu)，從而能更好的體現(xiàn)淀粉對(duì)吸濕樹(shù)脂的增強(qiáng)作用和淀粉的吸濕作用。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂進(jìn)行具體的說(shuō)明，但這并不限定本發(fā)明的技術(shù)方案。其中吸濕樹(shù)脂的吸濕容量測(cè)試方法將15克產(chǎn)物在烘箱中110°C下恒溫至恒重，然后準(zhǔn)確稱量并裝入稱量瓶中，放置于相對(duì)濕度為90%，溫度為30°C的恒溫恒濕箱中，吸濕至恒重。按下式計(jì)算吸濕容量R = ^^x\00%
W1其中R為吸濕容量，W1為吸濕前干燥樣品質(zhì)量，W2為吸濕至恒重的樣品質(zhì)量。實(shí)施例I本實(shí)施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉25份，丙烯酰胺5份，糊化淀粉2份，交聯(lián)劑O. 8份，弓丨發(fā)劑O. 2份，乳化分散劑5份。具體的制備方法如下取2克淀粉糊化后分散于67克水中，然后向水分散液中加入25克丙烯酸鈉單體和5克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 8克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 2克引發(fā)劑過(guò)硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入495克正己烷，加入5克乳化分散劑span-80混合均勻得反應(yīng)介質(zhì)。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮?dú)?，反?fù)三次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和機(jī)械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至50°C，反應(yīng)8小時(shí)；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應(yīng)I. 5小時(shí)；反應(yīng)完畢后降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌產(chǎn)物，在110°C烘箱中烘干得產(chǎn)物。所得吸濕樹(shù)脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為230%。實(shí)施例2本實(shí)施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉25份，丙烯酰胺5份，糊化淀粉7份，交聯(lián)劑O. I份，弓丨發(fā)劑O. 8份，乳化分散劑9份。具體的制備方法如下取7克淀粉糊化后分散于62. I克水中，然后向水分散液中加入25克丙烯酸鈉單體和5克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. I克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 8克引發(fā)劑過(guò)硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入216克正己烷，加入9克乳化分散劑span-80混合均勻得反應(yīng)介質(zhì)。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮?dú)?，反?fù)三次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和機(jī)械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至55°C，反應(yīng)6小時(shí)；然后升高溫度至70°c繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)；反應(yīng)完畢后降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌產(chǎn)物，在110°C烘箱中烘干得產(chǎn)物。所得吸濕樹(shù)脂在30°c，90%濕度下吸濕容量為300%。實(shí)施例3本實(shí)施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉35份，丙烯酰胺5份，糊化淀粉4份，交聯(lián)劑O. 4份，弓丨發(fā)劑O. 6份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取4克淀粉糊化后分散于55克水中，然后向水分散液中加入35克丙烯酸鈉單體和5克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 4克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 6克引 發(fā)劑過(guò)硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克正己烷，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應(yīng)介質(zhì)。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮?dú)?，反?fù)三次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和機(jī)械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應(yīng)7小時(shí)；然后升高溫度至80°C繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)；反應(yīng)完畢后降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌產(chǎn)物，在110°C烘箱中烘干得產(chǎn)物。所得吸濕樹(shù)脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為320%。實(shí)施例4本實(shí)施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉20份，丙烯酰胺10份，糊化淀粉4份，交聯(lián)劑O. 4份，引發(fā)劑O. 6份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取4克淀粉糊化后分散于65克水中，然后向水分散液中加入20克丙烯酸鈉單體和10克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 4克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 6克引發(fā)劑過(guò)硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克正己烷，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應(yīng)介質(zhì)。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮?dú)猓磸?fù)三次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和機(jī)械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應(yīng)7小時(shí)；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)；反應(yīng)完畢后降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌產(chǎn)物，在110°C烘箱中烘干得產(chǎn)物。所得吸濕樹(shù)脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為410%。實(shí)施例5本實(shí)施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉28份，丙烯酰胺7份，糊化淀粉4份，交聯(lián)劑O. 3份，弓丨發(fā)劑O. 7份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取4克淀粉糊化后分散于60克水中，然后向水分散液中加入28克丙烯酸鈉單體和7克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 3克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 7克引發(fā)劑過(guò)硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克正己烷，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應(yīng)介質(zhì)。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮?dú)?，反?fù)三次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和機(jī)械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至65°C，反應(yīng)7小時(shí)；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)；反應(yīng)完畢后降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌產(chǎn)物，在110°C烘箱中烘干得產(chǎn)物。所得吸濕樹(shù)脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為270%。實(shí)施例6本實(shí)施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉25份，丙烯酰胺5份，海藻酸鈉2份，交聯(lián)劑O. 4份，弓丨發(fā)劑O. 6份，乳化分散劑9份。具體的制備方法如下
取2克海藻酸鈉分散于67克水中，然后向水分散液中加入25克丙烯酸鈉單體和5克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 4克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 6克引發(fā)劑過(guò)硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入300克石油醚，加入9克乳化分散劑span-80混合均勻得反應(yīng)介質(zhì)。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮?dú)?，反?fù)三次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和機(jī)械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應(yīng)8小時(shí)；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應(yīng)I. 5小時(shí)；反應(yīng)完畢后降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌產(chǎn)物，在110°C烘箱中烘干得產(chǎn)物。所得吸濕樹(shù)脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為360%。實(shí)施例7本實(shí)施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂是由以下重量份的主要原料 采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉28份，丙烯酰胺7份，糊化淀粉4份，交聯(lián)劑O. 3份，弓丨發(fā)劑O. 7份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取4克淀粉糊化后分散于60克水中，然后向水分散液中加入28克丙烯酸鈉單體和7克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 3克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 7克引發(fā)劑過(guò)硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克石油醚，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應(yīng)介質(zhì)。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮?dú)?，反?fù)三次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和機(jī)械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應(yīng)7小時(shí)；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)；反應(yīng)完畢后降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌產(chǎn)物，在110°C烘箱中烘干得產(chǎn)物。所得吸濕樹(shù)脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為255%。實(shí)施例8本實(shí)施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉28份，丙烯酰胺7份，海藻酸鈉3份，交聯(lián)劑O. 3份，弓丨發(fā)劑O. 7份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取3克海藻酸鈉分散于61克水中，然后向水分散液中加入28克丙烯酸鈉單體和7克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 3克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 7克引發(fā)劑過(guò)硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克正己烷，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應(yīng)介質(zhì)。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮?dú)?，反?fù)三次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和機(jī)械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應(yīng)7小時(shí)；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應(yīng)I. 5小時(shí)；反應(yīng)完畢后降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌產(chǎn)物，在110°C烘箱中烘干得產(chǎn)物。所得吸濕樹(shù)脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為330%。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，其特征在于是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉20 35份，丙烯酰胺5 10份，淀粉或海藻酸鈉2 7份，交聯(lián)劑0. I 0. 8份，引發(fā)劑0. 2 0. 8份，乳化分散劑5 9份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，其特征在于所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，其特征在于所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，其特征在于所述乳化分散劑為span-80。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，其特征在于所述淀粉為糊化淀粉。
6.一種如權(quán)利要求I所述聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂的制備方法，其特征在于其步驟如下 1)將重量份2 7份淀粉或海藻酸鈉、20 35份丙烯酸鈉、5 10份丙烯酰胺、0.I 0.8份交聯(lián)劑、0. 2 0. 8份引發(fā)劑加水至100份制成水分散液； 2)將5 9份的乳化分散劑加正己烷或石油醚至225 500份制成反應(yīng)介質(zhì)； 3)在惰性氣體保護(hù)下，將步驟I)和2)得到的水分散液與反應(yīng)介質(zhì)混合，于50 65°C條件下攪拌反應(yīng)6 8小時(shí)，然后升溫至70°C 80°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)I 2小時(shí)，降至室溫，過(guò)濾，用甲醇洗滌濾餅，烘干得到聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述的淀粉加入前進(jìn)行糊化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述乳化分散劑為span-80。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉20～35份，丙烯酰胺5～10份，淀粉或海藻酸鈉2～7份，交聯(lián)劑0.1～0.8份，引發(fā)劑0.2～0.8份，乳化分散劑5～9份。本發(fā)明的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復(fù)合吸濕樹(shù)脂，在丙烯酸鈉和丙烯酰胺交聯(lián)聚合過(guò)程中加入有淀粉或海藻酸鈉，使淀粉或海藻酸鈉穿插在丙烯酸鈉和丙烯酰胺形成的聚合網(wǎng)絡(luò)中，大大提高了樹(shù)脂的吸濕容量，本發(fā)明的復(fù)合吸濕樹(shù)脂的吸濕容量在230％以上，最高達(dá)410％。
文檔編號(hào)C08F2/32GK102675541SQ201110422828
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者姚大虎, 張玉清, 王晨燕, 赫玉欣 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)