一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种采用轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，属于吸水材料【技术领域】。包括如下步骤：采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；将细粉、蔗糖、水、硅烷偶联剂混合均匀，改性反应，得到改性物；在改性物中，加入丙烯腈，然后滴加高锰酸钾溶液，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温反应，降至温室，得到反应物；将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。本发明通过利用天然轮伞莎草的纤维细胞吸水性强的优点，将共应用于吸水材料中，降低了吸水材料的成本，并且通过对纤维的改性，提高了交联程度，使接枝反应进行更完全，使复合材料的吸水效果更好。
【专利说明】一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明提供了一种复合吸水材料的制备方法，特别是涉及一种采用轮伞莎草为基材的复合吸水材料，属于吸水材料【技术领域】。
[0003]
【背景技术】
[0004]高吸水性材料又称超强吸水剂，是近年来国内外开发的一种新型功能高分子材料。其分子链中带有亲水性基团，交联密度低，是不溶于水的高水膨胀性高分子化合物，一般能吸收自身重量400-1000倍的水分。由于与传统的海绵、纸绒、沙布、脱脂棉等吸水材料相比，高吸水性材料具有吸水率高、保水性好、增粘性强、重量轻、受压后不易脱水等优点，因此在各行各业中，均有广阔的应用空间。目前该材料已经成为世界各国争相研究的执占。
[0005]我国在这一领域起步较晚，进入80年代后才开始进行研究。到目前已经在其品种、制造方法、性能和应用等领域都取得了较大的进展，多种产品已实现了工业化。
[0006] 但是，高吸水树脂存在着制造成本高，容易对环境产生污染，直接接触皮肤时会对皮肤产生刺激作用，限制了其应用范围。因此，有必要通过其它方式对其进行改进。
[0007]轮伞莎草，别名:轮伞草、车轮草、伞草、伞叶莎草、伞形莎草、破伞、风车草，多年生常绿挺水性草本植物。根茎木质，圆柱形，直立，无节，实心，横切面为三角形，茎顶如伞状的为互生苞叶，真正的叶则退化成鞘状，长在植物体的基部。其用途一般是在庭园、池沼、花坛及盆栽供室内、外观赏；亦可切枝作花材。
[0008]
【发明内容】
[0009]本发明利用轮伞莎草纤维的高吸水特性，对传统的高吸水性树脂材料进行改进，提供一种新型的复合吸水材料，采用如下的技术方案:
一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，包括如下步骤:
第I步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、按重量份计，将细粉30~40份、蔗糖5~10份、水70~90份、硅烷偶联剂5~10份混合均匀，在70~90°C下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈40~60份，然后在20~30°C的温度下滴加高锰酸钾溶液5~10份，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至40~50°C，反应4~6h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
[0010]优选的，第I步中，细粉的目数是200目~400目。[0011]优选的，所述的硅烷偶联剂是指KH-550或者KH-792。
[0012]优选的，所述的高锰酸钾溶液的质量浓度是I~3%。
[0013]优选的，烘干的温度是120~130°C。
[0014]优选的，烘干的时间是10~12小时。
[0015]有益效果
本发明通过利用天然轮伞莎草的纤维细胞吸水性强的优点，将共应用于吸水材料中，降低了吸水材料的成本，并且通过对纤维的改性，提高了交联程度，使接枝反应进行更完全，使复合材料的吸水效果更好。
[0016]
【具体实施方式】 [0017]实施例1
第I步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、将细粉30Kg、蔗糖5Kg、水70Kg、硅烷偶联剂5Kg混合均匀，在70°C下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈40Kg，然后在20°C的温度下滴加高锰酸钾溶液5Kg，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至40°C，反应4h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
[0018]第I步中，细粉的目数是200目~400目，硅烷偶联剂是指KH-550，高锰酸钾溶液的质量浓度是1%，烘干的温度是120°C，烘干的时间是10小时。
[0019]该吸水材料的吸水能力是1300 g/g。
[0020]实施例2
第I步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、将细粉40Kg、蔗糖10Kg、水90Kg、硅烷偶联剂IOKg混合均匀，在90°C下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈60Kg，然后在30°C的温度下滴加高锰酸钾溶液10Kg，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至50°C，反应6h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
[0021]第I步中，细粉的目数是200目~400目，硅烷偶联剂是指KH-550，高锰酸钾溶液的质量浓度是1%，烘干的温度是130°C，烘干的时间是12小时。
[0022]该吸水材料的吸水能力是1400 g/g。
[0023]实施例3
第I步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉；
第2步、将细粉35Kg、蔗糖7Kg、水80Kg、硅烷偶联剂6Kg混合均匀，在80°C下改性反应，得到改性物；
第3步、在改性物中，加入丙烯腈50Kg，然后在25°C的温度下滴加高锰酸钾溶液7Kg，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至45°C，反应5h，降至温室，得到反应物；
第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
[0024]第I步中，细粉的目数是200目~400目，硅烷偶联剂是指KH-550，高锰酸钾溶液的质量浓度是1%，烘干的温度是125°c，烘干的时间是11小时。
[0025]该吸水材料 的吸水能力是1450 g/g。
【权利要求】
1.一种以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 第I步、采集轮伞莎草的茎，晒干后，粉碎成细粉； 第2步、按重量份计，将细粉30~40份、蔗糖5~10份、水70~90份、硅烷偶联剂5~10份混合均匀，在70~90°C下改性反应，得到改性物； 第3步、在改性物中，加入丙烯腈40~60份，然后在20~30°C的温度下滴加高锰酸钾溶液5~10份，滴加完毕后，搅拌均匀，然后升温至40~50°C，反应4~6h，降至温室，得到反应物； 第4步、将反应物滤出，用水清洗，烘干后，即得吸水材料。
2.根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:第I步中，细粉的目数是200目~400目。
3.根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:第2步中，所述的硅烷偶联剂是指KH-550或者KH-792。
4.根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:第3步中，所述的高锰酸钾溶液的质量浓度是I~3%。
5.根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:第4步中， 烘干的温度是120~130°C。
6.根据权利要求1所述的以轮伞莎草为基材的复合吸水材料的制备方法，其特征在于:第4步中，烘干的时间是10~12小时。
【文档编号】C08F220/44GK103724565SQ201310603599
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】袁宏亮 申请人:沃太能源南通有限公司