本发明专利技术涉及一种耐盐性四元共聚高吸水树脂的合成方法，包括有以下步骤：在三口烧瓶中加入环己烷和分散剂Span-80，搅拌升温至60-68℃，通过恒压滴定漏斗滴加亲水性交联剂、引发剂和共聚单体的混合溶液，滴加完毕后，恒温1小时，升温至70-75℃下反应2-3h后冷却到室温，将所得产物倒入装有足量甲醇的烧杯中，充分沉淀后，经真空泵抽滤后再用甲醇反复洗涤多次，再于真空箱中80-90℃下烘干得到白色粉末即为耐盐性四元共聚高吸水树脂。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术工艺简单，设备要求低，吸水能力强，吸水速率快，有优良的保水性，在高吸水状态下仍有很高的强度，并具有较好的光、热稳定性，而且耐盐性也得到显著提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能高分子材料领域，具体涉及一种耐盐性四元共聚高吸水树脂的合成方法，特别是在耐盐性方面得到全面提升，且可通过调节单体配比来调节树脂吸水率。
技术介绍
高吸水性树脂(SAP)是一种新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。高吸水性树脂是一种带有大量亲水基团的功能性高分子材料，以其高吸水能力、高吸水速度和高保水能力，广泛应用于生理卫生用品，如妇女卫生巾、纸尿裤、成人多功能护理垫、吸水纸、宠物垫等。最早的高吸水性高分子材料是在1974年由美国农业部的研究人员首先研制的， 并首先用于农业上的保水和制造纸尿裤和妇女卫生巾。目前高吸水性树脂已经开发出淀粉衍生物系列、纤维素衍生物系列、甲壳质衍生物系列、聚丙烯酸系列和聚乙烯醇系列等。其中，对淀粉、纤维素、甲壳质等天然高分子进行结构改造得到的天然高分子改性高吸水性树脂，其特点是生产成本低、材料来源广泛，而且产品具有生物降解性，不造成二次环境污染。 但是产品的机械强度低，热稳定性差，特别是吸水后的性能较差，不能应用到诸如吸水性纤维、织物、薄膜等场合。人工合成的高吸水性树脂其特点是结构清晰、质量稳定，吸水后机械强度较高，热稳定性好。如聚丙烯酸系列的树脂，在结构上以羧酸盐基团作为亲水官能团， 聚合物具有离子性质，吸水能力受水中盐浓度的影响较大，盐浓度越高，最大吸水量下降越大。林健等以丙烯酸为单体，海藻酸钠为接枝物，添加高岭土、丙烯酰胺，通过溶液聚合法制备了复合型耐盐高吸水性树脂，合成的树脂可部分降解，但耐盐性改善不明显。斯玛伊力·克热木等以丙烯酸、淀粉和硅藻土为原料，使用自制的紫外光聚合装置合成了复合耐盐性高吸水树脂，此法对聚丙烯酸类吸水树脂的耐盐性有一定的改善，但是需要紫外光照射，实验过程复杂，要求较高。聚丙烯酸系树脂的吸水能力强，有优良的保水性，且在高吸水状态下仍有很高的强度，并具有较好的光、热稳定性。通过反相悬浮法和微乳液聚合法制备纳米级聚丙烯酸钠高吸水树脂，选用氧化还原性引发剂对吸水树脂进行疏水改性，相比于其他改性方法，工艺简单方便，设备要求低。改性后提高了吸水树脂和橡胶的粘接力，降低流失率。通过对共聚单体选择、组分配比的控制调节吸水树脂的吸水速率和吸水倍率，同时对制备的吸水树脂进行耐热性和耐盐性分析。在目前有关的专利文献中大多数采用环己烷、正己烷作分散剂，其缺点是价格高，而且环己烷、正己烷的燃点底，易发生危险。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，其改善了聚丙烯酸系列吸水树脂的耐盐性，能较好的控制其反应温度，且成本低。本专利技术解决上述技术问题所采用的方案是，其特征在于包括有以下步骤在三口烧瓶中加入环己烷和分散剂Span-80，搅拌升温至60_68°C，通过恒压滴定漏斗滴加亲水性交联剂、引发剂和共聚单体的混合溶液，滴加完毕后，恒温1小时，升温至70-75°C下反应2- 后冷却到室温，将所得产物倒入装有足量甲醇的烧杯中，充分沉淀后，经真空泵抽滤后再用甲醇反复洗涤多次，再于真空箱中80-90°C 下烘干得到白色粉末即为耐盐性四元共聚高吸水树脂。按上述方案，所述的亲水性交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)、N-羟甲基丙烯酰胺(HAM)、N，N- 二甲基丙烯酰胺(DMAA)或N，N- 二甲基乙酰胺(DMAC)。本专利技术中通过改变AA和AM的配比来调节吸水树脂在水中和不同浓度盐水中的吸水率。按上述方案，所述的共聚单体为丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和阳离子单体的混合物，其质量配比为丙烯酸丙烯酰胺2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸阳离子单体=1. 9 2. 1:0. 3 0. 6:1:0. 3 0. 5。按上述方案，所述的阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)或N—丙烯酰胺基氯化铵 (DBPMA)0按上述方案，所述的引发剂为过硫酸钾(KPS)、过硫酸铵、偶氮二异丁腈(AIBN)或偶氮二氰基戊酸(ACVA)。按上述方案，所述的引发剂用量为共聚单体总量的0. 54wt. % 0. 72wt. %，交联剂用量为共聚单体总量的0. 06wt. % 0. Iwt. %。用本专利技术合成的高吸水树脂耐盐性得到明显提高，并且对在盐水中的吸水率有一定的调节作用。本专利技术的亲水性交联剂所起作用的过程是一个亲电加成的过程，丙烯酸系树脂主链中的双键接受质子(引发剂)打开，出现碳正离子，碳正离子再攻击另一个双键，类似烷烃光反应的链增长部分，当在其中加入交联剂(N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、 N, N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等)时，交联剂也可以被碳正离子攻击，之后就诱发各种亲电加成反应，使吸水树脂呈现立体的空间网状结构。当被NaOH中和过的AA，在与水接触时电离出Na+和-C00—，-C00—固定于分子链上， Na+为可移动离子。前者间的静电斥力使网络结构发生扩张，而为了维持电中性，Na+不能向外部溶剂扩散，导致Na+在树脂网络内外存在浓度差，由此而产生的渗透压使水分子进一步渗入，这样就可吸收大量的水。由于丙烯酰胺是非离子型亲水单体，它靠亲水官能团的亲水性与水分子形成氢键，从而具有吸水能力。非离子型亲水团.-CONH2与阴离子亲水基团 .-COO-Na+产生协同作用，削弱了吸水(盐)过程的同离子效应和盐效应，使吸水(盐)率提高。又由于丙烯酰胺在水溶液中不离解，其吸水性能受Na+浓度影响很小，即对盐的敏感性低，因此共聚引入丙烯酰胺单体可以提高吸水树脂的耐盐性。但是当丙烯酰胺的量过多时，吸水率和吸盐水率就会下降，这是因为酰胺基的吸水性能远远小于羧基。酰胺基多了羧基就相对少了，只有当酰胺基和羧基构成一定的比例，吸水树脂才能既有较高的吸水性又有较好的耐盐性。本专利技术的阳离子单体是一种水溶性极强的阳离子铵盐，在本专利技术中用来制备两性离子型SAR，丰富亲水基团，多种亲水基团之间具有协同效应，可以在一定程度上提高SAR 的吸水倍率。但是由于阳离子单体分子的体积较大，位阻效应大，反应活性低，当投料过多时，聚合反应难度增加且可能影响到SAR的分子量，导致SAR吸水网络结构不完整。此外阳离子单体分子结构含有丰富的疏水性的烷基，随着其含量的增加，也可能使产物亲水性能降低，从而导致SAR吸水性能有一定程度的降低，但在耐盐性方面有很大的提高，固要选取适当的比例，使树脂达到理想的耐盐性和最大的吸水量。本专利技术的有益效果在于相比于其他制备吸水树脂的方法，本专利技术实验用品便宜， 工艺简单，设备要求低。本专利技术采用了丙烯酸与其他耐盐性单体进行共聚合反应，制得的聚丙烯酸类吸水树脂不仅吸水能力强，吸水速率快，有优良的保水性，在高吸水状态下仍有很高的强度，并具有较好的光、热稳定性，而且耐盐性也得到显著提高，是一种新型的四元共聚生产耐盐性高吸水树脂的方法。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明 实施例1在带有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml三口烧瓶中，加入环己烷105ml，Span-80 2. 5g，搅拌升温至66° C，通过恒压滴定漏斗滴加N，N-亚甲基双丙烯酰胺0. Olg，过硫酸钾 (KPS)本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．耐盐性四元共聚高吸水性树脂的合成方法，其特征在于包括有以下步骤：在三口烧瓶中加入环己烷和分散剂Ｓｐａｎ－８０，搅拌升温至６０－６８℃，通过恒压滴定漏斗滴加亲水性交联剂、引发剂和共聚单体的混合溶液，滴加完毕后，恒温１小时，升温至７０－７５℃下反应２－３ｈ后冷却到室温，将所得产物倒入装有足量甲醇的烧杯中，充分沉淀后，经真空泵抽滤后再用甲醇反复洗涤多次，再于真空箱中８０－９０℃下烘干得到白色粉末即为耐盐性四元共聚高吸水树脂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周爱军，付艳梅，万香港，钟毅，江学良，曾水娟，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：83
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