一种高吸水性树脂及其在尿不湿中的应用制造技术

本发明专利技术涉及高分子吸水树脂技术领域，具体涉及一种高吸水性树脂及其在尿不湿中的应用，包括如下重量份的原料：改性竹炭纤维6‑10份、聚丙烯酰胺20‑40份、吸水辅助剂0.1‑3份、丙烯酸10‑20份、交联剂0.1‑2份、引发剂0.1‑0.5份、增强剂5‑10份和抗菌剂0.1‑1份。本发明专利技术的高吸水性树脂具有吸水速度快、吸液量大、返渗量小的特点，并具有持久抗菌消炎和防臭的功效，还可以降低对环境的污染，而制备高吸水性树脂的方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，由其制得的尿不湿具有吸水速度快、吸液量大、返渗量小的特点，另外还具有很好的抗菌抑菌效果、透气性、韧性和亲肤性。

A super absorbent resin and its application in diaper

【技术实现步骤摘要】
一种高吸水性树脂及其在尿不湿中的应用
本专利技术涉及高分子吸水树脂
，具体涉及一种高吸水性树脂及其在尿不湿中的应用。
技术介绍
“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料，具有很强的吸水能力。它所用的材料是高吸水性树脂(常用网状结构的聚丙烯酸钠)。高分子吸水树脂是一类具有一定的交联度、不溶于水、具有高水膨胀性的高分子化合物，含有大量的亲水基团和独特的三维空间网络结构，具有很强的吸水、保水能力，能够吸收比自身重数百倍甚至上千倍的水分，且所吸收的水分即使在较高压力下也不会溢出，因此是尿不湿组成材料中的重要一环。现有的尿不湿所用的高分子吸水树脂存在的缺陷是，吸水性不够高，不够环保，对环境产生了不良影响，另外抗菌抑菌效果差，透气性不好，亲肤性不够，且由于韧性不好易破损。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种高吸水性树脂，该高吸水性树脂具有吸水速度快、吸液量大、返渗量小的特点，并具有持久抗菌消炎和防臭的功效，还可以降低对环境的污染。本专利技术的另一目的在于提供一种高吸水性树脂的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，通过该方法制得的高吸水性树脂具有吸水速度快、吸液量大、返渗量小的特点，并具有持久抗菌消炎和防臭的功效，另外其还适用于大规模生产。本专利技术的再一目的在于提供一种含有高吸水性树脂的尿不湿，该尿不湿采用是高吸水性树脂制得，制得的尿不湿具有吸水速度快、吸液量大、返渗量小的特点，另外还具有很好的抗菌抑菌效果、透气性、韧性和亲肤性。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种高吸水性树脂，包括如下重量份的原料：本专利技术中的高吸水性树脂以聚丙烯酰胺和丙烯酸为基料，加入改性竹炭纤维和增强剂利用分子间的范德华力首先将增强剂吸附在未进行表面交联的高吸水性树脂颗粒的表面，使得聚丙烯酰胺粒之间更好的分散开来，当交联剂添加到聚丙烯酰胺的表面时由于其表面吸附着增强剂，延长了表面交联剂与聚丙烯酰胺表面进行反应的时间，从而更有利于聚丙烯酰胺均匀地对制得的高吸水性树脂颗粒表面进行涂覆，加之吸水辅助剂本身具极强的吸水膨润性和一定的机械强度，这对高吸水性树脂颗粒的分散性和强度都起到了明显的促进作用，使制得的高吸水性树脂具有吸水速度快、吸液量大、返渗量小的特点，并具有持久抗菌消炎和防臭的功效，还可以降低对环境的污染。具体的高吸水性树脂原料中的聚丙烯酰胺由于羧基亲水性比酰胺基亲水性更强，随着丙烯酸用量的增加，聚合链上-COOH数目增多，从而使吸水倍率逐渐增大，配合采用碳酸钠水解的方法在聚合链上引入羧钠基(-COONa)，可得到不同水解度(即含羧钠基百分数不同)的聚丙烯酰胺在相同的条件下制得的高吸水性树脂的吸水倍率随着碳酸钠量的增加而增加，且由于-COONa亲水性比-CONH2或-COOH亲水性更强可以减少丙烯酸的用量，另外，在聚丙烯酰胺分子链上引入离子化的羧基或羧酸钠基可显著提高其吸水能力，含聚丙烯酰胺的吸水树脂的高吸水性树脂吸去离子水能力及速率均高于其吸盐水或人工尿能力，且单体残留(丙烯酸)符合符合国家标准纸尿裤和卫生巾用高吸收树脂GB/T22875-2018的要求。一种高吸水性树脂的制备方法，所述高吸水性树脂通过如下方法制得：1)按照重量份，将吸水辅助剂、丙烯酸和增强剂加入搅拌装置中搅拌均匀，加热至50-70℃并保温20-40min，再将交联剂加入混合搅拌均匀，在转速为4500-6500r/min的条件下搅拌10-20min，再升温至60-80℃保温1-4h，冷却至室温得到混合物A，备用；2)按照重量份，将聚丙烯酰胺和引发剂加入搅拌装置中搅拌均匀，加热至60-80℃并保温1-5h，然后将改性竹炭纤维和抗菌剂加入搅拌均匀，以400-600r/min速率继续搅拌20-40min，得到混合物B，备用；3)将步骤2)中得到的混合物B加入步骤1)中得到的混合物A中混合搅拌均匀，升温至60-80℃保温2-4h，冷却至室温得到高吸水性树脂成品。本专利技术中的高吸水性树脂通过上述方法制得，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，通过该方法制得的高吸水性树脂具有吸水速度快、吸液量大、返渗量小的特点，并具有持久抗菌消炎和防臭的功效，另外其还适用于大规模生产。而在制备过程中需要严格控制步骤1)中原料的添加顺序，另外需要控制交联剂加入后的搅拌速率为4500-6500r/min，若搅拌速率过快则会不利于交联剂、吸水辅助剂与丙烯酸三者的复合，若搅拌速率过低则不利于交联剂分散到吸水辅助剂与丙烯酸之间，进而不利于吸水辅助剂与丙烯酸的交联复合；而在步骤2)需要严格控制将聚丙烯酰胺和引发剂加入搅拌装置后的加热至60-80℃，若温度过高则会导致引发剂半衰期过短甚至部分引发剂由于高温而挥发，若温度过低则不利于引发自由基反应。优选的，每份所述改性竹炭纤维包括如下重量份的原料：所述聚乙烯醇为医药级聚乙烯醇EG-30。优选的所述纳米竹炭纤维采用广州市中诚新型材料科技有限公司生产的纳米竹炭纤维。所述改性竹炭纤维通过如下方法制得：S1、按照重量份，将纳米竹炭纤维和甲壳素纤维加入聚乙烯醇中，加热至40-60℃搅拌均匀，脱泡得到混合物A，备用；S2、将纳米二氧化钛加入无水乙醇中，在6000-8000Hz频率的条件超声处理30-40min，之后加热至40-60℃并保温10-20min，再加入氯化铈继续搅拌2-4h，最后洗涤、过滤、干燥后的得到混合物B，备用；S3、将步骤S2中得到的混合物B和硝酸银A加入步骤S1中得到的混合物A中加热至50-70℃搅拌30-60min，脱泡，烘干后得到改性竹炭纤维成品。本专利技术中所述改性竹炭纤维以纳米竹炭纤维为基料利用纳米二氧化钛对纳米竹炭纤维表面处理后使氯化铈和硝酸银A有利于掺杂于纳米竹炭纤维表面，同时配合甲壳素纤维进一步增强了改性竹炭纤维的吸湿、抗菌、除臭功能。而在制备所述改性竹炭纤维时需要严格控制S1中的加热温度为40-60℃，若温度过高则会导致聚乙烯醇部分挥发不利于纳米竹炭纤维和甲壳素纤维的溶解；而在步骤S2中需要严格控制将纳米二氧化钛加入无水乙醇中时超声的频率为6000-8000Hz，若频率过低则不利于纳米二氧化钛完全溶解在无水乙醇中，进而不利于纳米二氧化钛对纳米竹炭纤维表面处理，导致改性后的改性竹炭纤维性能较差，若频率过高则超声需要的功率增大浪费资源增加了生产成本。优选的，每份所述吸水辅助剂为十二烷基苯磺酸钠、K12树脂和三甲基烯丙基氯化铵中的至少一种；更优选的，每份所述吸水辅助剂是由十二烷基苯磺酸钠、K12树脂和三甲基烯丙基氯化铵按照重量比为0.1-0.5:0.8-1.2:0.6-1.0组成的混合物。每份所述交联剂为N,N'-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的至少一种；更优选的，每份所述交联剂是由N,N'-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高吸水性树脂，其特征在于：包括如下重量份的原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种高吸水性树脂，其特征在于：包括如下重量份的原料：





2.根据权利要求1所述的一种高吸水性树脂，其特征在于：每份所述改性竹炭纤维包括如下重量份的原料：



所述聚乙烯醇为医药级聚乙烯醇EG-30。


3.根据权利要求2所述的一种高吸水性树脂，其特征在于：所述改性竹炭纤维通过如下方法制得：
S1、按照重量份，将纳米竹炭纤维和甲壳素纤维加入聚乙烯醇中，加热至40-60℃搅拌均匀，脱泡得到混合物A，备用；
S2、将纳米二氧化钛加入无水乙醇中，在6000-8000Hz频率的条件超声处理30-40min，之后加热至40-60℃并保温10-20min，再加入氯化铈继续搅拌2-4h，最后洗涤、过滤、干燥后的得到混合物B，备用；
S3、将步骤S2中得到的混合物B和硝酸银A加入步骤S1中得到的混合物A中加热至50-70℃搅拌30-60min，脱泡，烘干后得到改性竹炭纤维成品。


4.根据权利要求1所述的一种高吸水性树脂，其特征在于：每份所述吸水辅助剂为十二烷基苯磺酸钠、K12树脂和三甲基烯丙基氯化铵中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的一种高吸水性树脂，其特征在于：每份所述交联剂为N,N'-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴柱威，钟振辉，
申请(专利权)人：东莞市天正纸业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44