一种抗盐性阳离子型高吸水树脂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种阳离子型高吸水树脂及其制备方法。该高吸水树脂通过引入丙烯酰胺、叔胺类阳离子单体和季铵盐类阳离子单体，形成了主要含有阳离子基团的三维网络骨架。制备方法如下：将丙烯酰胺、叔胺类单体、季铵盐类单体、去离子水、交联剂、引发剂溶液按一定比例加入反应器中，通入氮气保护，并开启搅拌，加热升温至30-95℃，使聚合反应进行0.5-3.0h，即得。这种阳离子型高吸水树脂具有较好的吸水性能、抗盐性能、凝胶强度和重复吸水性能，最重要的是它有效克服了阴离子型高吸水树脂在含有高价金属离子的盐水环境中容易缩水的缺陷，适合于农业中广泛的推广与发展，也可用于医疗卫生领域中对尿液、血液等盐溶液进行吸附。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗盐性阳离子型高吸水树脂及其制备方法与应用。
技术介绍
高吸水树脂(Superabsorbent Polymers,简称“SAP”),俗称保水剂,指吸水能力特别强的高分子物质。高吸水树脂能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的去离子水、数十倍至近百倍的含盐水分。高吸水树脂具有优异的吸水性能、保水性能和反复吸水性能，因此在农林领域被广泛应用于促进植物根系发育、提高移苗成活率、保水保肥、增产增收、防风固沙等方面。另外由于高吸水树脂具有一定吸收盐水的能力，因此也被广泛应用于医疗卫生领域。目前实际应用中使用最为广泛、产量最大的是聚丙烯酸(盐)类高吸水树脂，主要 分为合成类和接枝类。合成类是通过丙烯酸(盐)与其它单体如丙烯酰胺等实现共聚而制备的高吸水树脂，这类高吸水树脂在较佳的工艺条件下可以得到具有高凝胶强度、强保水能力、高吸水率和强抗盐能力的产品。接枝类是通过丙烯酸(盐)与淀粉等天然高分子材料进行交联共聚反应，制备得到的高吸水树脂，其吸水性能较差，但成本较低。聚丙烯酸(盐)类高吸水树脂结构中起到吸水作用的基团主要是阴离子基团(这类高吸水树脂被称为阴离子型高吸水树脂)，例如羧酸根-C00—。在阴离子型高吸水树脂吸水的过程中，阴离子基团逐渐离解出来，由于其被固定在阴离子型高吸水树脂的三维网络骨架中，因此会相互排斥，从而使得阴离子型高吸水树脂膨胀并进一步吸水，最后达到平衡。但是，高吸水树脂的实际应用环境中经常会遇到盐离子，尤其是含有高价金属离子的盐水环境，如灌溉用的井水、土壤中植物分泌的根系分泌物。这些盐水环境中含有的金属离子尤其是高价金属离子，如Ca2+、Mg2+等，及其容易与阴离子型高吸水树脂中的阴离子基团发生螯合作用，使其发生二次交联、网络结构紧缩甚至崩解，从而降低甚至丧失其抗盐性能和反复吸水性能，限制了高吸水树脂在实际应用中的推广。目前有很多的研究通过向聚丙烯酸(盐)高吸水树脂体系中引入具有明显抗盐离子能力的非离子单体、阴离子单体、阳离子单体和两性离子单体以提高其抗盐性和抗高价金属离子能力，但是通过这种方法所制备的高吸水树脂仍然保持着聚丙烯酸(盐)类高吸水树脂的阴离子骨架，无法避免其与环境中的高价金属离子络合而造成的网络结构紧缩和吸水性能的降低。
技术实现思路
本专利技术针对阴离子型高吸水树脂在实际应用中存在的问题，提供了一种新型抗盐性阳离子型高吸水树脂及其制备方法。本专利技术所提供的抗盐性阳离子型高吸水树脂的结构通式如式I所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.结构通式如式I所示的阳离子型吸水树脂2.根据权利要求I所述的阳离子型吸水树脂，其特征在于所述阳离子型吸水树脂具有三维网络骨架结构。3.根据权利要求I或2所述的阳离子型吸水树脂，其特征在于所述阳离子型吸水树脂按照权利要求4-9中任一项所述方法进行制备。4.制备权利要求I或2所述的阳离子型吸水树脂的方法，包括下述步骤在惰性气体保护下，以丙烯酰胺单体、季铵盐类阳离子单体、叔胺类阳离子单体为原料，在引发剂和交联剂的作用下进行交联聚合反应，得到所述阳离子型吸水树脂。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述季铵盐类阳离子单体，其结构通式如式II所示6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于所述交联剂具有能够使单体交联成为较为紧密的三维网络结构的阳离子型高吸水树脂的功能；所述交联剂具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡树文，郭双喜，申锋，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：