一种高白度丙烯酸高吸水树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于丙烯酸聚合物技术领域，具体涉及一种高白度丙烯酸高吸水树脂及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 高分子吸水树脂是一种具有优异的吸水和保水能力的水溶胀型高分子聚合物，它 含有很多强亲水基团，具有一定的交联度的。通过水合作用，高分子吸水树脂能够吸收自身 重量几百倍或者几千倍的水溶胀成水凝胶，在一定的压力作用下也不会析出。
[0003] 当高吸水树脂的主要用途是作尿布或生理用卫生巾等卫生材料时，由于高吸水树 脂粉末要在白色的纸浆和卫生材料中进行复合化化，为了赋予卫生材料的洁净感，并且不 会因着色而赋予异物感，要求高吸水树脂在从工厂中出货时为白色。
[0004]目前，为了使得产品具有较好的白色效果，国内外进行了很多的研宄，公开了很 多水溶液聚合法合成高吸水树脂的方法：通过降低单体中阻聚剂的含量增加产品的白色， 加入抗氧化剂减少烘干过程带来的黄变。加入可溶性锌盐和可溶性亚硫酸盐的方法（中 国专利201010208709. 2);在吸水性树脂中后添加有机磷酸化合物或其盐的方法（特开平 5-86251和1-275661号）；将丙烯酸中的氢醌和苯醌的总量控制在0. 2ppm以下的方法（美 国专利6444744号）；将丙烯酸中的甲氧基苯酚化合物控制在10-160ppm的方法（国际公 开2003/51940号）；在吸水性树脂中添加无机还原剂的方法（国际公开2000/5524号）；在 吸水树脂中添加抗黄变阻聚剂的方法（中国专利102936348B)。虽然上述方法虽然能一定 程度的增加高吸水树脂的白色，但是当吸水树脂用于纸尿裤等卫生用品时，上述方法制备 出来的高吸水树脂与吸水物品中的白色纸浆相结合时会产生些许的杂色，造成杂质感的外 观形象。
【发明内容】
[0005] 为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种高白 度丙烯酸高吸水树脂的制备方法。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种由上述方法制备得到的高白度丙烯酸高吸水树 脂。
[0007] 本发明目的通过以下技术方案实现：
[0008] -种高白度丙烯酸高吸水树脂的制备方法，包括以下操作步骤：
[0009] 将丙烯酸滴加到氢氧化钠水溶液中，得到丙烯酸及其钠盐的中和溶液，在中和溶 液中依次加入增韧剂、表面活性剂、交联剂和引发剂，搅拌均匀，聚合反应得到水凝胶；将得 到的水凝胶碎胶成小胶粒，加入分散剂将小胶粒分散开后喷洒强氧化剂溶液，然后经烘干、 粉碎过筛处理得到初级产物；在初级产物的表面喷洒表面交联液进行交联反应，干燥后得 到尚白度丙條酸尚吸水树脂。
[0010] 所述的丙烯酸优选经过精馏处理除去包括阻聚剂在内的杂质后的丙烯酸，丙烯酸 的浓度为聚合反应前物料总质量的39%。
[0011] 所述丙烯酸滴加到氢氧化钠水溶液中时的温度控制为50°C ;所述的聚合反应是指 在70°C条件下反应1.2h。
[0012] 所述的氢氧化钠水溶液优选质量分数为29. 6%的氢氧化钠水溶液。
[0013] 所述的中和溶液是指丙烯酸的中和度为80%的中和溶液。
[0014]所述的增韧剂是指易溶于水的具有化学结构式X-[(CH2)nl-0-(CH 2)n2]n3-Y的线性 化合物；其中X和Y为相同或者不相同的氨基或者羟基，nl和n2为2~4的整数，n3为 7~140的整数；增韧剂优选分子量为1000~10000的聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇；增 韧剂的添加量为丙烯酸加入量的1~5wt%。
[0015] 所述的表面活性剂优选十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂酸单乙醇酰胺 或十二烷基葡萄糖苷；表面活性剂的用量为丙烯酸加入量的〇. 5~2wt%。
[0016] 所述的交联剂优选N，N-亚甲基双丙烯酰胺；所述的引发剂优选过硫酸钾-亚硫酸 氢钠氧化还原引发剂，过硫酸钾用量为丙烯酸加入量的0. 8wt%，亚硫酸氢钠用量为丙烯酸 加入量的〇. 3wt%。
[0017] 所述的分散剂优选正磷酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠或柠檬酸钠，分散剂的用量为丙 稀酸加入量的1~5wt%。
[0018] 所述的强氧化剂溶液优选浓度为1~5wt %的过氧化氢或次氯酸水溶液，强氧化 剂溶液的用量为丙烯酸加入量的8~2wt%。
[0019] 所述的表面交联液由多价金属盐、多元醇、溶剂和功能添加剂组成，所述的多价金 属盐优选硫酸铝、氯化铝、氯化钡或氯化钙；所述的多元醇优选1，2-丙二醇、甘油、1，4-丁 二醇或三羟甲基丙烷；所述的溶剂优选甲醇或乙醇；所述的功能添加剂优选乙二醇二缩水 甘油醚、环氧氯丙烷和甘露醇中的一种或两种以上。
[0020] 一种高白度丙烯酸高吸水树脂，通过以上制备方法制备得到。
[0021] 本发明的制备原理为：通过添加增韧剂可以增加吸水树脂的韧性。优选的增韧剂 是能够在交联剂形成的三维网的基础上将吸水树脂分子距离较远的两个羧基连接起来，可 以增加吸水树脂的韧性，同时不会影响吸水树脂的吸收性能。优选的表面活性剂既能够降 低聚合得到的水凝胶的表面张力，方便碎胶，不会造成粘碎胶刀片的现象；也能够在聚合过 程中辅助发泡，利于聚合得到的水凝胶含水量更低，粘度低，方便碎胶分散，并且在一定程 度上避免过粘造成的产品发黄。优选的分散剂要求有很强的分散效果，使得喷洒过分散剂 的水凝胶能够分散成一粒粒，保证在烘干时不会因为局部温度过高而造成产品部分变黄； 利用分散剂将水凝胶粒分散平铺展开，然后喷洒一定量的强氧化剂溶液能够达到更强的增 白效果，优选的强氧化剂溶液能够破坏、抑制吸水树脂中残存的的发色基团，使其退色达到 增白的效果。
[0022] 本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：
[0023] (1)发明制备的高吸水树脂不仅具有很好的白色效果，白度值在80以上；而且该 高吸水树脂吸收效果优异，其盐水吸收量在62g/g左右，离心保水量高于45g/g ;
[0024] (2)通过本发明的方法得到的高吸水树脂对皮肤无刺激性，适用于纸尿裤、卫生巾 等各种卫生材料制品中。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0026] 实施例1
[0027] 在500ml的四口烧瓶中加入质量分数为29. 6%的氢氧化钠水溶液150g，将100g 丙烯酸单体（使用前通过精馏处理除去阻聚剂等杂质）滴加到氢氧化钠的水溶液中，控制 中和液的温度在50°C，并通入氮气。水浴锅加热四口烧瓶，控制温度在70°C，依次加入5g的 聚乙二醇2000,0. 7g的十二烷基磺酸钠和0. 2g的N，N-亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，然后 加入0. 8g的过硫酸钾和0. 3g的亚硫酸氢钠，聚合反应1. 2h得到水凝胶，将水凝胶碎胶处 理，采用质量浓度为30%的正磷酸钠水溶液10g将水凝胶分散开，然后喷洒质量浓度为3% 的双氧水溶液9. 5g，置于100°C的烘箱中干燥8h，然后粉碎过筛选取60~100目的树脂，在 树脂表面喷洒表面交联液进行交联反应，表面交联液成分为水：硫酸铝：乙醇：环氧氯丙烷 =3:1:1:2,用量为5. 6g表面交联液/100g树脂，然后150°C干燥1. 5h即得到高白度丙烯 酸尚吸水树脂。
[0028] 实施例2
[0029] 在500ml的四口烧瓶中加入质量分数为29. 6%的氢氧化钠水溶液150g，将100g 丙烯酸单体（使用前通过精馏处理除去阻聚剂等杂质）滴加到氢氧化钠的水溶液中，控制 中和液的温度在50°C，并通入氮气。水浴锅加热四口烧瓶，控制温度在70°C，依次加入4. 5g 的聚乙二醇1000,1. 2g的十二烷基苯磺酸钠和0. 2g的N，N-亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀， 然后加入0. 8g的过硫酸钾和0. 3g的亚硫酸氢钠，聚合反应1. 2h得到水凝胶，将水凝胶碎 胶处理，采用质量浓度为35%的正磷酸钠水溶液7. 9g将水凝胶分散开，然后喷洒质量浓度 为1. 5 %的双氧水溶液8g，置于100°C的烘箱中干燥8h，然后粉碎过筛选取60~100目的 树脂，在树脂表面喷洒表面交联液进行交联反应，表面交联液成分为水：硫酸铝：乙醇：环 氧氯丙烷=3:1:1:2,用量为5.6g表面交联液/100g树脂，然后150°C干燥1.5h即得到高 白度丙條酸尚吸水树脂。
[0030] 实施例3
[0031] 在500ml的四口烧瓶中加入质量分数为29. 6%的氢氧化钠水溶液150g，将100g 丙烯酸单体（使用前通过精馏处理除去阻聚剂等杂质）滴加到氢氧化钠的水溶液中，控制 中和液的温度在50°C，并通入氮气。水浴锅加热四口烧瓶，控制温度在70°C，依次加入2. 5g 的聚丙二醇1000,1. 5g的月桂酸单乙醇酰胺和0. 2g的N，N-亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀， 然后加入0. 8g的过硫酸钾和0. 3g的亚硫酸氢钠，聚合反应1. 2h得到水凝胶，将水凝胶碎 胶处理，采用质量浓度为20%的三聚磷酸钠水溶液8g将水凝胶分散开，然后喷洒质量浓度 为5%的次氯酸水溶液9. 5g，置于100°C的烘箱中干燥8h，然后粉碎过筛选取60~100目 的树脂，在树脂表面喷洒表面交联液进行交联反应，表面交联液成分为水：硫酸铝：乙醇： 环氧氯丙烷=3:1:1:2,用量为5. 6g表面交联液/100g树脂，然后150°C干燥1. 5h即得到 尚白度丙條酸尚吸水树脂。
[0032] 实施例4
[0033] 在500ml的四口烧瓶中加入质量分数为29. 6%的氢氧化钠水溶液150g，将100g 丙烯酸单体（使用前通过精馏处理除去阻聚剂等杂质）滴加到氢氧化钠的水溶液中，控制 中和液的温度在50°C，并通入氮气。水浴锅加热四口烧瓶，控制温度在70°C，依次加入4. 5g 的聚乙二醇6000,1. 6g的十二烷基磺酸钠和0. 2g的N，N-亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，然 后加入0. 8g的过硫酸钾和0. 3g的亚硫酸氢钠，聚合反应1. 2h得到水凝胶，将水凝胶碎胶 处理，米用质量浓度为25 %的朽1檬酸钠水溶液10g将水凝胶分散开，然后喷洒质量浓度为 3. 6%的次氯酸水溶液8g，置于100°C的烘箱中干燥8h，然后粉碎过筛选取60~100目的树 月旨，在树脂表面喷洒表面交联液进行交联反应，表面交联液成分为水：硫酸铝：乙醇：环氧 氯丙烷=3:1 :1:2，用量为5.6§表面交联液/10(^树脂，然后1501：干燥1.511即得到高白 度丙烯酸高吸水树脂。
[0034] 实施例5
[0035] 在500ml的四口烧瓶中加入质量分数为29. 6%的氢