反相悬浮聚合聚丙烯高吸水树脂制备方法中的防粘剂技术

一种反相悬浮聚合聚丙烯高吸水树脂的制备方法中的防粘剂，使用环己烷为溶剂，丙烯酸为单体，Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］为引发剂，Ｎ，Ｎ’－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，单甘酯或十八醇磷酯与司盘－６０混配或十八醇磷酯与单甘酯混配为分散剂，反相悬浮聚合，其特征是：在反应体系中加入的防粘剂为：聚乙二醇－２０００；或聚乙二醇－６０００；或聚乙二醇－２０００与聚乙二醇－６０００混配的一种，防粘剂用量与单体丙烯酸的重量百分比为０．５～１５％。本发明专利技术制备的聚丙烯高吸水树脂，吸水率可达到３００ｍｌ／ｇ－９００ｍｌ／ｇ，吸盐水率在４０ｍｌ／ｇ－１００ｍｌ／ｇ的高吸水性树脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及反相悬浮聚合法生产聚丙烯酸(盐)高吸水树脂的制备方法，特别是涉及使用环己烷为溶剂，丙烯酸为单体，K2S2O8为引发剂，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，反相悬浮聚合法中，使用的防粘剂，混配防粘剂。
技术介绍
高吸水性树脂是一类含有亲水基团和交联结构的大分子，最早由Fanta等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。聚丙烯酸系高吸水树脂有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点，目前成为高吸水树脂的主要种类(邹新禧编著.超强吸水剂.北京化学工业出版社，1991)。反相悬浮聚合是生产聚丙烯酸系高吸水树脂的主要方法之一。反相悬浮聚合法生产聚丙烯酸系高吸水树脂，由于反相悬浮聚合体系的不稳定，多数情况下只能得到粘稠的凝胶状产物。为了利用反相悬浮聚合法直接得到固体粒状高吸水性树脂，反相悬浮聚合过程中必须加入分散剂，其作用是吸附在液滴表面，形成一层保护膜，起到保护、隔离胶体粒子的作用，同时稳定分散体系中的粘度。文献公开了司盘、吐温、十六醇磷酯、十八醇磷酯、明胶反相悬浮分散剂，文献公开两性高分子丙烯酸及十八酯共聚物等作为反相悬浮分散剂。但由于反相悬浮聚合体系是一个不稳定的体系，在制备过程中，往往是由于开始丙烯酸聚合形成的微小聚合粒互相粘连，导致聚合粒聚合度不高，交联度不够，产生凝胶结块、粘壁，只能得到粘稠状凝胶产物等问题。由于聚合度不高，交联度不够，往往只能得到吸水率在200～300ml/g以下，吸盐水率在20～40ml/g以下的低吸水率的吸水树脂。因此制备方法中除了需使用分散剂外，在实际的反相悬浮聚合法制备聚丙烯酸系高吸水树脂时，为使聚合反应更平稳的进行，防止丙烯酸(盐)聚合粒互相粘连，结块、粘壁，获得凝胶固体或固体颗粒状的，有足够凝胶强度的高吸水树脂；获得白色或浅黄色的，无可见机械杂质的，吸水率在600ml/g以上，吸盐水率在70ml/g以上的高吸水树脂；本专利技术进一步研究了几种来源广泛、成本低的制备聚丙烯酸(盐)高吸水树脂的防粘剂，混配防粘剂。防粘剂，混配防粘剂还未见文献报道，在反相悬浮聚合法生产聚丙烯酸(盐)高吸水树脂中起了关键作用。
技术实现思路
本专利技术为了克服在反相悬浮聚合法生产聚丙烯酸(盐)高吸水树脂的制备过程中，往往是由于开始丙烯酸聚合形成的微小聚合粒互相粘连，导致聚合粒聚合度不高，交联度不够，产生凝胶结块、粘壁，得到粘稠状凝胶产物等问题。由于聚合度不高，交联度不够，往往只能得到低吸水率吸水树脂的问题。为使聚合反应更平稳的进行，防止丙烯酸(盐)聚合粒互相粘连，结块，粘壁，只能得到粘稠状凝胶产物的问题，获得凝胶固体或固体颗粒状的，有足够凝胶强度的高吸水树脂；获得白色或浅黄色的，无可见机械杂质的高吸水树脂，提供了几种来源广泛、成本低的制备聚丙烯酸(盐)高吸水树脂的防粘剂，混配防粘剂。本专利技术所述的反相悬浮聚合聚丙烯酸(盐)高吸水树脂的制备方法，使用环己烷为溶剂，丙烯酸为单体，K2S2O8为引发剂，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，单甘酯或十八醇磷酯与司盘-60混配或十八醇磷酯与单甘酯混配为分散剂，反相悬浮聚合，其特征是在反应体系中加入的防粘剂为聚乙二醇-2000(PEG-2000)；聚乙二醇-6000(PEG-6000)；或聚乙二醇-2000(PEG-2000)与聚乙二醇-6000(PEG-6000)混配的一种。防粘剂用量与单体丙烯酸的重量百分比为0.5～15％。本专利技术所述的反相悬浮聚合制备聚丙烯高吸水树脂的步骤如下在三口反应瓶中加入计量的环己烷、加入反相悬浮分散剂、加入防粘剂，防粘剂与单体丙烯酸重量的百分比为0.5～15％。通氮气逐出瓶中氧气，升温至60～80℃使之溶解。同时将计量的丙烯酸置于锥形瓶中，在冷却条件下，用计量的NaOH溶液中和。再加入计量的K2S2O8、N，N-亚甲基双丙烯酰胺使之溶解，得丙烯酸单体混合液。将上述单体混合液以1～4滴/秒的速度滴入反应瓶内，氮气保护下60～80℃恒温反应2～6小时。反应完毕后，降至室温，过滤，甲醇洗涤，90～110℃烘干，得颗粒状吸水树脂。本专利技术所述的聚丙烯酸(盐)高吸水树脂的吸水和吸盐水性能测定方法如下吸水率测定称取1.0g干燥的树脂于烧杯中，加入1000ml去离子水，加盖防水蒸发。在室温下让其吸至饱和后，用500目滤布过滤，得滤出的去离子水，量其体积。吸水率如下计算吸水率(ml/g)＝加入水总体积(ml)-滤出水体积(ml)/干燥聚合物重量(g)吸盐水率测定称取1.0g干燥的树脂于烧杯中，加入200ml0.9％NaCl水溶液，加盖防水蒸发。在室温下让其吸至饱和后，用500目滤布过滤，得滤出的盐水，量其体积。吸盐水率如下计算吸盐水率(ml/g)＝加入盐水总体积(ml)-滤出盐水体积(ml)/干燥聚合物重量(g)本专利技术提供反相悬浮聚合制备聚丙烯(盐)高吸水树脂的防粘剂为聚乙二醇-2000(PEG-2000)、聚乙二醇-6000(PEG-6000)、聚乙二醇-2000(PEG-2000)与聚乙二醇-6000(PEG-6000)混配。利用PEG-2000作反相悬浮防粘剂，PEG-2000用量与单体丙烯酸的重量百分比为1.00％～12.00％之间时，高吸水树脂的吸水率可达到500ml-750ml/g，吸盐水率在50％-85％。利用聚乙二醇-6000(PEG-6000)作反相悬浮防粘剂，PEG-6000用量与单体丙烯酸的重量百分比为1.00％～12.00％之间时，高吸水树脂的吸水率可达到300ml-550ml/g，吸盐水率在40％-70％。利用PEG-2000与PEG-6000两者混配作混配防粘剂。混配防粘剂与单体丙烯酸的重量百分比为1.00％～12.00％之间时，高吸水树脂的吸水率可达到600ml/g-900ml/g，吸盐水率在80ml/g-100ml/g左右具体实施方式实施例药品原料丙烯酸(工业级)，司盘-60(工业级)，单甘酯(工业级)；K2S2O8，N，N-亚甲基双丙烯酰胺；十六醇磷酯和十八醇磷酯。聚乙二醇-2000(工业级)；聚乙二醇-6000(工业级)。以下各实施例药品相同。实施例1在三口反应瓶中加入60mL-120mL环己烷，加入0.5g-1.0g分散剂单甘酯，加入0.1g-1.0g聚乙二醇-2000作防粘剂。将7.5g-15.0g丙烯酸置于锥形瓶中；将3.1g-6.2g的NaOH溶于10mL-20mL蒸馏水中，水溶液在冷却条件下，中和丙烯酸。中和完毕后，加入0.05g-0.10g的K2S2O8，0.05g-0.10g的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺使之溶解，制得单体混合液。通氮逐出三口反应瓶中氧气，升温至60℃-80℃使分散剂溶解。将先前制得的单体混合液于滴液漏斗中，以1-4滴/秒的速度滴入反应瓶内。氮气保护下，60℃-80℃恒温反应2小时-4小时。反应完毕后，温度降至室温，过滤，甲醇快速洗涤，100℃-110℃烘干得白色或浅黄色的，固体或固体颗粒状的，无可见机械杂质的高吸水树脂。实施例2在三口反应瓶中加入60mL-120mL环己烷，加入0.5g-1.0g十八醇磷酯与司盘-60的混配分散剂，重量比为1∶1。加入0.1g-1.0g聚乙二醇-6000作防粘剂。将7.5g-15.0g丙烯酸置于锥形瓶中；将3.1g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反相悬浮聚合聚丙烯高吸水树脂的制备方法中的防粘剂，使用环己烷为溶剂，丙烯酸为单体，Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］为引发剂，Ｎ，Ｎ’－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，单甘酯或十八醇磷酯与司盘－６０混配或十八醇磷酯与单甘酯混配为分散剂，反相悬浮聚合，其特征是：在反应体系中加入的防粘剂为：聚乙二醇－２０００；或聚乙二醇－６０００；或聚乙二醇－２０００与聚乙二醇－６０００混配的一种，防粘剂用量与单体丙烯酸的重量百分比为０．５～１５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟亮，吴坚，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]