专利名称：一种高分子吸水树脂灭火剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子吸水树脂灭火剂的制备方法。
背景技术：
高吸水性树脂作为一种有特殊功能的高分子材料已有30多年的发展历史，由于该材料独特的三维空间网络 结构将水分牢固的束缚住，具有高倍数吸水的特性、极强的保水性能、良好的生物降解性能，在生产生活的许多领域得到了广泛的应用，特别是在高温条件下仍然具有较好的保水性能，使其拥有相当大的热容，并能够作为药剂载体，有效地隔绝火苗，防止火的蔓延与复燃，将在灭火方面发挥重要的作用。伴随着其优良性能的不断改进和人们认识的提高，高吸水性树脂正面临着良好的发展机遇。火灾是当今社会频繁发生的一大灾害，往往造成生命和财产的巨大损失，如何迅速彻底地扑灭火灾、尽量挽救生命减少经济损失，已经成为百姓和政府非常关注的事情。当前对火灾的控制特别是对大型火场的灭火，通常采用水枪进行高压高速喷射水的方法。担当火势凶猛时温度极高，水到着火部就会立即蒸发，使水的冷却作用无法充分发挥，易复燃、补救难度大，难易高效完成扑灭火灾的重任。高吸水性树脂是一类分子中含有极性基团、并具有一定交联度的功能高分子，具有极强的吸水性、保水性和生物降解性，是一种新型的快速灭火剂。它具有灭火快、效能高、性能稳定、抗复燃能力强和环保等特点，因此在消防灭火方面具有广泛的应用前景。
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灭火剂的制备方法，缩短工艺流程，减少生产时间，降低生产成本，产品质量稳定，产品方便人工、机械灭火。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灭火剂的制备方法，包括下列步骤(I)配制NaOH水溶液将纯度为93%的Na0H360g，溶解在650g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g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60-70°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入400_500g膨润土进行搅拌，转速为80-120r/min，再加入5g乙二醇交联剂，然后加入4g过硫酸钾引发剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在80°C _115°C，反应时间为15-30分钟；(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，即得吸水倍率500g/g以上的成品。优化的高分子吸水树脂灭火剂的制备方法，包括下列步骤(I)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 360g,溶解在650g水中；
(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g纯度大于99. 5%的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间28分钟；然后降温到60°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入400g膨润土进行搅拌，转速为90r/min，再加入5g乙二醇交联剂，然后加入4g过硫酸钾引发剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在90°C，反应时间为O. 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，即得吸水倍率700g/g的成品。上述的制备方法中，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. 50C ο
本发明的高分子吸水树脂灭火剂的制备方法具有如下优点及有益效果I、本发明的制备方法，一次聚合成高分子吸水树脂灭火剂，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倍多，可在I小时左右生产出成品，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、应用本发明的制备方法生产的产品质量稳定，其灭火剂产品是由化学交联和聚合物分子链间的相互缠绕物理交联构成的，能与吸收的水形成凝胶状产物，其独特的三维空间网络结构可将水分子牢固的束缚住，其拥有相当大的热熔，特别是在高温的条件下仍然具有较好的保水性能。将该灭火剂产品放入水中，几分钟内成为凝胶液体，由于它具有数百倍以上的快速吸水能力，特别是加热保水性能强，耐热、耐高温，将它喷入火中，长时间稳定在350-450度的高温下，不影响其性能的发挥，会失水消耗大量的热，又因它在物体上成膜，隔绝空气，可快速达到灭火的目的。其灭火剂产品喷洒在尚未燃烧的物体表面可隔绝火苗，防止火的蔓延，也可达到防火的目的。尤其是森林、房屋建筑的火灾，可将灭火剂水凝胶液体用飞机或其它喷洒器，洒在尚未燃烧的树木、建筑物表面上，使其分布吸附在树木、树叶、房顶、房壁等的表面，形成含水膜，有效地防止火的蔓延。在火灾表面连续喷洒扩散，因其保水能力强，灭火能力大，使火焰被灭火剂水凝胶液体覆盖，隔绝空气，可发挥更大的灭火防火效力，其灭火剂产品比热容高、蒸发热大、不燃烧、储水量大(能在几分钟内吸收数百倍以上的水分)，灭火速度快、价格低廉和使用方便等优点，是灭火救灾的高科技产品。
具体实施例方式实施例I本实施例的高分子吸水树脂灭火剂的制备方法，包括下列内容(I)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 360g,溶解在650g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g纯度大于99. 5%的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间为20分钟；然后降温到70°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入500g膨润土进行搅拌，转速为80r/min，再加入5g乙二醇交联剂，然后加入4g过硫酸钾引发剂，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15分钟；
(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，即得吸水倍率500g/g的成品。实施例2本实施例的高分子吸水树脂 灭火剂的制备方法，包括下列内容(I)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 360g,溶解在650g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g纯度大于99. 5%的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间28分钟；然后降温到60°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入400g膨润土进行搅拌，转速为90r/min，再加入5g乙二醇交联剂，然后加入4g过硫酸钾引发剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在100°C，反应时间为O. 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，即得吸水倍率700g/g的成品。实施例3本实施例的高分子吸水树脂灭火剂的制备方法，包括下列内容(I)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 360g,溶解在650g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g纯度为99. 7%的丙烯酸中，所使用的丙烯酸比重为20°C时I. 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22分钟；然后降温到70°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入500g膨润土进行搅拌，转速为llOr/min，再加入5g乙二醇交联剂，然后加入4g过硫酸钾引发剂，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O. 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，即得吸水倍率600g/g的成品。实施例4本实施例的高分子吸水树脂灭火剂的制备方法，包括下列内容(I)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH 360g,溶解在650g水中；(2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g纯度为99. 9%的丙烯酸中，所使用的丙烯酸比重为20°C时I. 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30分钟；然后降温到65°C ；(3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入450g膨润土进行搅拌，转速为120r/min，再加入5g乙二醇交联剂，然后加入4g过硫酸钾引发剂，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20分钟；(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，即得吸水倍率550g/g的成品。
权利要求
1.一种高分子吸水树脂灭火剂的制备方法，包括下列步骤 (1)配制NaOH水溶液将纯度为93%的Na0H360g，溶解在650g水中； (2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g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60-70°C ； (3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入400-500g膨润土进行搅拌，转速为80-120r/min，再加入5g乙二醇交联剂，然后加入4g过硫酸钾引发剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在80°C _115°C，反应时间为15-30分钟； (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，即得吸水倍率500g/g以上的成品。
2.根据权利要求I所述的高分子吸水树脂灭火剂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤 (1)配制NaOH水溶液将浓度为93%的NaOH360g,溶解在650g水中； (2)中和反应将配制好的NaOH水溶液连续加入到1500g纯度大于99.5%的丙烯酸中，进行中和反应，反应时间28分钟；然后降温到60°C ； (3)接枝共聚反应向中和反应后的溶液中，一次性加入400g膨润土进行搅拌，转速为90r/min，再加入5g乙二醇交联剂，然后加入4g过硫酸钾引发剂，进行接枝共聚反应，反应过程中的温度控制在90°C，反应时间为O. 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，即得吸水倍率700g/g的成品。
全文摘要
本发明公开了一种高分子吸水树脂灭火剂的制备方法，包括下列步骤配制NaOH水溶液，将配制好的NaOH水溶液与丙烯酸进行中和反应，然后进行接枝共聚反应，经凝固干燥和粉碎制得吸水倍率500g/g以上的成品。本发明的高分子吸水树脂灭火剂的制备方法，一次聚合成产品，无需烘烤干燥，缩短了工艺流程，生产周期短、成本低，生产过程中无三废产生，对环境无污染，安全环保。使用该方法制得的灭火剂产品比热容高、蒸发热大、不燃烧、储水量大，具有灭火速度快、价格低廉和使用方便等优点。
文档编号C08F220/06GK102875747SQ20121033013
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者朱彦芳 申请人:青岛鑫垚保水高新材料有限公司