专利名称：一种高分子吸水树脂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子吸水树脂，具体的说是属于高分子吸水树脂(SAP)的生产工艺。
背景技术：
高分子吸水树脂(英文名为Super Absorbent Polymer,简写为SAP)，是一种含有羧基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。与传统吸水材料如海绵、纤维素、硅胶相比，它不溶于水，也不溶于有机溶剂，却又有着奇特的吸水性能和保水能力，同时又具备高分子材料的优点。高分子吸水树脂的吸水量高，可达到自重的千倍以上， 而且保水性强，即使在受热、加压条件下也不易失水，对光、热、酸碱的稳定性好，还具有良好的生物降解性能。高分子吸水树脂与水有很强的亲和力使它在个人卫生用品方面得到广泛应用，并在农业、土木建筑、保鲜材料、改造环境等方面的应用也显示出广阔的前景。高分子吸水树脂应用在农艺园林方面，有利于节水灌溉、降低植物死亡率、提高土壤保肥保水能力、提高作物发芽率等。高分子吸水树脂在沙漠治理方面的应用更是具有巨大的社会效益。由此可见进一步开发高吸水性树脂仍然有很重大的意义。1973年美国Ucc公司开始将高分子吸水树脂应用于农林方面土壤保水，苗木培育、育种、沙漠治理等，取得了成效。但是，其产品在土壤内吸水后的凝胶离植物根太近，根进入胶凝中，会与凝胶接触在一起，会引起根腐烂，且由于随着吸水树脂吸放水的体积变化，可能切断细根的缺点，而且价格较贵，在农业方面的推广应用受到限制。目前，国内的高分子吸水树脂研究开发工作起步较晚，还处于初级阶段，80年代初开始，20年来我国有20多个单位科研院所进行了研究开发，有的已转入小批量生产，但由于生产技术工艺复杂，产品质量不稳定，成本高等因素，难以推广。中国是农业大国，缺雨多旱，土地沙漠化面积大，干旱、半干旱地区约占国土面积的51%，7. 7亿亩耕地中没有灌溉条件的旱地约占耕地面积的65%，从九十年代到2000年的国家有关部门的统计，全国年平均受旱面积4. 5亿亩，每年因干旱减产100-200亿公斤， 直接经济损失200亿左右。如果能够通过改进生产工艺，降低生产成本，将高分子吸水树脂广泛应用于植树造林、种草植被、水土保持、改良土壤等农林业生产领域，提高农林业生产效率，将产生巨大的社会效益与良好的市场前景。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种高分子吸水树脂的制备方法，缩短工艺流程，减少生产时间，降低生产成本，产品质量稳定。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种高分子吸水树脂的制备方法，包括下列内容(1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 229g,溶解在600g水中；
(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入纯度大于99. 5%的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间为20-30分钟；然后降温到30-40°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入IOOg淀粉进行搅拌，转速为80-120转，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在60°C _115°C，反应时间为0. 5小时；(4)凝固干燥将反应混合液分流到聚合老化器中；反应10-20分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；(5)粉碎将固体产品粉碎成颗粒，即得成品。上述的高分子吸水树脂的制备方法，所使用的丙烯酸比重为20°C时1.051克/ 厘米3，沸点为141.3°C，闪点为5°C。上述的高分子吸水树脂的制备方法，包括下列内容(1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 229g,溶解在600g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入纯度大于99. 5%的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间为22- 分钟；然后降温到32-37°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入IOOg淀粉进行搅拌，转速为90-110转，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在80°C -110°C，反应时间为0. 5小时；(4)凝固干燥将反应混合液分流到聚合老化器中；反应15-20分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；(5)粉碎将固体产品粉碎成颗粒，即得成品。本发明的高分子吸水树脂的制备方法具有如下优点及有益效果1、在生产技术工艺上，一次聚合成产品，无需烘烤干燥，聚合放热的过程就是干燥的过程，无需淀粉糊化，无需洗涤、皂化等过程，使生产工艺流程缩短了 5倍，可在2小时内生产出成品，降低生产成本，从而解决了生产周期长、成本高的技术难题。同时，生产过程中无三废(废料、废气、废水)产生，对环境无污染，安全环保。2、产品质量稳定，可直接放在植物根部，对植物根系的生长无伤害，与土壤均勻混合后，能大量的储存土壤中的水肥，长时间不蒸发不流失，提高土壤保墒、保水、保肥能力， 根据植物生长需求均勻的供给营养，有效促进植物的成活、生长和发育，确保植物生长抗御干旱能力。同时，改良土壤团粒结构，防止土壤板结和盐碱化，使土壤的水肥不易流失，提高土壤水肥利用率。产品经青岛市质量监督检验所检验合格(NO :QTC-41200819 ；NO :QIQ_11300453) 其产品卫生标准和无害化指标符合国家GB15979 —次性使用卫生标准、NY227-1994的无害化标准要求。
具体实施例方式实施例1本实施例的高分子吸水树脂的制备方法，包括下列内容(1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 229g,溶解在600g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入纯度为99. 5%的丙烯酸中，所使用的丙烯酸比重为20°C时1.051克/厘米3，沸点为141.3°C，闪点为进行中和反应，反应时间为20分钟；然后降温到30°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入IOOg淀粉进行搅拌，转速为120转，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在60°C，反应时间为0. 5小时；(4)凝固干燥将反应混合液分流到聚合老化器中；反应20分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；(5)粉碎将固体产品粉碎成颗粒，即得成品。实施例2本实施例的高分子吸水树脂的制备方法，包括下列内容(1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 229g,溶解在600g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入纯度为99. 9%的丙烯酸中，所使用的丙烯酸比重为20°C时1.051克/厘米3，沸点为141.3°C，闪点为进行中和反应，反应时间为30分钟；然后降温到40°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入IOOg淀粉进行搅拌，转速为80转，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在115°C，反应时间为0. 5小时；(4)凝固干燥将反应混合液分流到聚合老化器中；反应10分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；(5)粉碎将固体产品粉碎成颗粒，即得成品。实施例3本实施例的高分子吸水树脂的制备方法，包括下列内容(1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 229g,溶解在600g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入纯度为99. 7%的丙烯酸中，所使用的丙烯酸比重为20°C时1.051克/厘米3，沸点为141.3°C，闪点为进行中和反应，反应时间为22分钟；然后降温到32°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入IOOg淀粉进行搅拌，转速为90转，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在80°C，反应时间为0. 5小时；(4)凝固干燥将反应混合液分流到聚合老化器中；反应15分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；(5)粉碎将固体产品粉碎成颗粒，即得成品。实施例4本实施例的一种高分子吸水树脂的制备方法，包括下列内容(1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 229g,溶解在600g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入纯度大于99. 5%的丙烯酸中，所使用的丙烯酸比重为20°C时1. 051克/厘米3，沸点为141. 3°C，闪点为54. 5°C;进行中和反应，反应时间为观分钟；然后降温到37°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入IOOg淀粉进行搅拌，转速为110转，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在110°C，反应时间为0. 5小时；(4)凝固干燥将反应混合液分流到聚合老化器中；反应20分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；(5)粉碎将固体产品粉碎成颗粒，即得成品。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种高分子吸水树脂的制备方法，包括下列内容(1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH229g,溶解在600g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入纯度大于99.5%的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间为20-30分钟；然后降温到30-40°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入IOOg淀粉进行搅拌，转速为 80-120转，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在60°C _115°C，反应时间为0. 5小时；(4)凝固干燥将反应混合液分流到聚合老化器中；反应10-20分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；(5)粉碎将固体产品粉碎成颗粒，即得成品。
2.根据权利要求1所述的高分子吸水树脂的制备方法，所使用的丙烯酸比重为20°C 时1. 051克/厘米3，沸点为141. 3°C，闪点为54. 5°C。
3.根据权利要求1所述的高分子吸水树脂的制备方法，包括下列内容(1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH229g,溶解在600g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入纯度大于99.5%的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间为22- 分钟；然后降温到32-37°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入IOOg淀粉进行搅拌，转速为 90-110转，再加入2g亚甲基双丙烯酰胺交联剂，然后加入2g过硫酸钾催化剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在80°C -110°C，反应时间为0. 5小时；(4)凝固干燥将反应混合液分流到聚合老化器中；反应15-20分钟后混合液聚合成固体，聚合过程中聚合热使物料自然干燥；(5)粉碎将固体产品粉碎成颗粒，即得成品。
全文摘要
本发明提供一种高分子吸水树脂的制备方法，包括配制NaOH水溶液、中和反应、接枝共聚反应、凝固干燥、粉碎五个步骤，缩短工艺流程，减少生产时间，降低生产成本，从而解决了生产周期长、成本高的技术难题。同时，生产过程中无三废产生，对环境无污染，安全环保，产品质量稳定。
文档编号C08F251/00GK102225984SQ20111010292
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者朱彦芳 申请人:青岛淼鑫农林科技有限公司