一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，包括：(a)首先，按照配比称取合成所需的原材料，原材料包括钠基膨润土、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；(b)将丙烯酰胺置于反应容器中，加入蒸馏水，高速搅拌；(c)静置一段时间，水化完全，待用；(d)待完全溶解后，加入钠基膨润土、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、交联剂和引发剂，继续高速搅拌，恒温预反应，且控制钠基膨润土质量占单体总质量的25％；(e)将反应混合液倒入模具中，升温，恒温水浴皂化，胶体形成，反应结束。本发明能成功合成出高性能的吸水性树脂，且在合成过程中通过控制钠基膨润土用量，从而明显提高了合成效率和产品的树脂强度。
【专利说明】一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺。
【背景技术】
[0002]材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。材料的吸水性用吸水率表示，吸水率有质量吸水率和体积吸水率两种表示方法。
[0003]材料中所吸水分是通过开口孔隙吸入的，故开口孔隙率愈大，则材料的吸水量愈多。材料吸水达饱和时的体积吸水率，即为材料的开口孔隙率。
[0004]材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。对于细微连通孔隙，孔隙率愈大，则吸水率愈大。闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分易进入，但不能存留，只能润湿孔壁，所以吸水率仍然较小。各种材料的吸水率很不相同，差异很大，如花岗岩的吸水率只有0.5 %~0.7 %，混凝土的吸水率为2 %~3 %，粘土砖的吸水率达8 %~20 %，而木材的吸水率可超过100%。
[0005]材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。潮湿材料在干燥的空气中也会放出水分,此称吸湿性。材料的吸湿性用含水率表示。含水率系指材料内部所含水重占材料
干重的百分率。
[0006]材料的吸湿性随空气的湿度和环境温度的变化而改变，当空气湿度较大且温度较低时，材料的含水率就大，反之则小。材料中所含水分与空气的湿度相平衡时的含水率，称为平衡含水率。
[0007]吸收自身重量几百倍至千倍的水分，无毒、无害、无污染；吸水能力特强，保水能力特高，通过丙烯酸聚合得到的高分子量聚合物一高保水量，高负荷下吸收量的平衡，所吸水分不能被简单的物理方法挤出，并且可反复释水、吸水。应用于农林业方面，可在植物根部形成“微型水库”。高吸水性树脂除了吸水，还能吸收肥料、农药，并缓慢的释放出来以增加肥效和药效。高吸水性树脂以其优越的性能，广泛用于农林业生产、城市园林绿化、抗旱保水、防沙治沙，并发挥巨大的作用。此外，高吸水性树脂还可应用于医疗卫生、石油开采、建筑材料、交通运输等许多领域。
[0008]在吸水性树脂的合成工艺中，钠基膨润土用量将直接影响合成效率和产品的性能，如何确定一个适当的钠基膨润土用量，对吸水性树脂的合成显得尤为关键。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，该合成工艺能成功合成出高性能的吸水性树脂，且在合成过程中通过控制钠基膨润土用量，从而明显提高了合成效率和产品的树脂强度。
[0010]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，包括以下步骤:
[0011](a)首先， 按照配比称取合成所需的原材料，原材料包括钠基膨润土、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；
[0012](b)将丙烯酰胺置于反应容器中，加入蒸馏水，高速搅拌；
[0013](c)静置一段时间，水化完全，待用；
[0014](d)待完全溶解后，加入钠基膨润土、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、交联剂和引发剂，继续高速搅拌，恒温预反应，且控制钠基膨润土质量占单体总质量的20%~30% ；
[0015](e)将反应混合液倒入模具中，升温，恒温水浴皂化，胶体形成，反应结束。
[0016]所述反应容器为烧杯。
[0017]所述步骤(C)中，静置时间为60分钟。
[0018]所述步骤⑷中，恒温预反应温度为50°C。
[0019]所述步骤⑷中， 恒温预反应时间为150分钟。
[0020]所述步骤(d)中，控制钠基膨润土质量占单体总质量的25%。
[0021]步骤(d)中，控制钠基膨润土质量占单体总质量的20%。
[0022]步骤(d)中，控制钠基膨润土质量占单体总质量的30%。
[0023]综上所述，本发明的有益效果是:能成功合成出高性能的吸水性树脂，且在合成过程中通过控制钠基膨润土用量，从而明显提高了合成效率和产品的树脂强度。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
[0025]实施例1:
[0026]本发明涉及的一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，包括以下步骤:
[0027](a)首先，按照配比称取合成所需的原材料，原材料包括钠基膨润土、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；
[0028](b)将丙烯酰胺置于反应容器中，加入蒸馏水，高速搅拌；
[0029](C)静置一段时间，水化完全，待用；
[0030](d)待完全溶解后，加入钠基膨润土、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、交联剂和引发剂，继续高速搅拌，恒温预反应，且控制钠基膨润土质量占单体总质量的25% ；
[0031](e)将反应混合液倒入模具中，升温，恒温水浴皂化，胶体形成，反应结束。
[0032]所述反应容器为烧杯。
[0033]所述步骤(C)中，静置时间为60分钟。
[0034]所述步骤(d)中，恒温预反应温度为50°C。
[0035]所述步骤⑷中，恒温预反应时间为150分钟。
[0036]为了得到最佳的钠基膨润土含量，本发明做了合成工艺中钠基膨润土含量对合成出来的高吸水材料的树脂强度的影响试验，通过结果可知:当无机膨润土含量较低时，即便片层结构已经剥离，但这种片层结构是散乱地、毫无关联地分散在聚合物基体中。当其受外压时，聚合物高分子链受局部应力易于发生脆性断裂，随着无机膨润土加量增加到某一值(20% )，原本看似毫无关联的片状膨润土，其应力作用范围彼此关联，膨润土彼此剥离并均匀分布于高分子链段之间，在聚合物基体中形成空间骨架结构，其抗拉能力远大于有机高分子网状结构，实现了吸水材料脆韧性的突变；继续提高聚合物基体中的无机相含量时，破坏了该无机相原本均匀分布的应力场，出现膨润土剥离片层结构的局部堆积，这对吸水凝胶的抗拉伸性能是不利的。所以当膨润土含量增至25%时，出现了树脂强度反而下降的现象。
[0037]综上，本实施例中，控制钠基膨润土质量占单体总质量的25%。
[0038]实施例2:
[0039]本实施例与实施例1的不同之处仅在于，控制钠基膨润土质量占单体总质量的20%，本实施例的其他部 分与实施例1相同，不再赘述。
[0040]实施例3:
[0041]本实施例与实施例1的不同之处仅在于，控制钠基膨润土质量占单体总质量的30%，本实施例的其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0042]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，其特征在于，包括以下步骤: (a)首先，按照配比称取合成所需的原材料，原材料包括钠基膨润土、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸； (b)将丙烯酰胺置于反应容器中，加入蒸馏水，高速搅拌； (C)静置一段时间，水化完全，待用； (d)待完全溶解后，加入钠基膨润土、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、交联剂和引发剂，继续高速搅拌，恒温预反应，且控制钠基膨润土质量占单体总质量的20%~30% ； (e)将反应混合液倒入模具中，升温，恒温水浴皂化，胶体形成，反应结束。
2.根据权利要求1所述的一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，其特征在于，所述反应容器为烧杯。
3.根据权利要求1所述的一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，其特征在于，所述步骤(c)中，静置时间为60分钟。
4.根据权利要求1所述的一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，其特征在于，所述步骤(d)中，恒温预反应温度为50°C。
5.根据权利要求1所述的一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，其特征在于，所述步骤(d)中，恒温预反应时间为150分钟。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，其特征在于，所述步骤(d)中，控制钠基膨润土质量占单体总质量的25%。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，其特征在于，步骤(d)中，控制钠基膨润土质量占单体总质量的20%。
8.根据权利要求1~5中任一项所述的一种明显提高树脂强度的吸水性树脂合成工艺，其特征在于，步骤(d)中，控制钠基膨润土质量占单体总质量的30%。
【文档编号】C08F220/56GK103724535SQ201210405182
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月11日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】梅林
申请人:梅林