一种吸水树脂的制备方法，包括下列步骤： ａ、依次将水、氢氧化钠、丙烯酸、Ｎ，Ｎ’－亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾加入普通搪玻璃搅拌釜，搅匀； ｂ、将上述原料加入反应容器（１）内； ｃ、反应容器（１）处在流水线装置的装料位置处； ｄ、装有反应原料的反应器（Ａ）在流水线传送装置（８）的作用下，离开装料位置（１１），按逆时针方向，在装置系统槽（９）内，依次通过预热段（１２）、反应段（１３）、保温段（１４），最后达到出料位置（１５）； ｅ、通过内循环冷却器进口管（３）导入热交换介质（７），进入附载于反应器盖（２）的内循环冷却器（４），对反应容器（１）内物料进行热交换，热交换介质（７）再从内循环冷却器出口管（５）离开容器，进行聚合反应； ｆ、反应器（Ａ）随着流水线传输到达出料位置（１５）后，将反应器盖（２）打开，取出内置模板（６）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种吸水树脂的制备方法，本专利技术还涉及一种集静止聚合、热交换、切片成型功能于一体的连续流水线反应装置，适用于卫生巾、一次性尿布，工业吸水剂以及农、林业和园艺保水剂、脱水剂等。
技术介绍
到目前为止，专利报道吸水树脂的生产方法已经有多种。例如，日本专利公开昭56(1981)-181.408，昭57(1982)-94.011，昭57(1982)-158.209，昭57(1982)-198.714和中国专利98119318，它们采用反相悬浮聚合原理。采取反相悬浮聚合方法，需要大量有机溶剂，因此，这种方法的缺点是明显的。首先，有机溶剂不仅造成对工作环境和生态环境的影响，而且也会带来在使用和储存中可能发生的燃烧、爆炸等危险。为了防止有机溶剂的泄漏，生产装置比较复杂，造价也比较高。有机溶剂的回收进一步使得反相悬浮聚合方法设备装置相当昂贵。同时，有机溶剂本身的价格和不可避免的消耗，致使反相悬浮聚合方法所需的操作费增高。此外，由于在反相悬浮聚合的产品中，有机溶剂总会有些残留，尽管是微量的，也必须设法从产品中除去，增加了生产工艺过程的复杂性。采用水溶液聚合原理的方法避免了上述缺点。日本专利公开昭57(1982)-34.101，昭48(1973)-42.466，昭58(1983)-49.714，昭50(1984)-37.003，美国专利US-4.286.082，US-4.625.001，US-4.654.039，以及中国专利90105865，揭示了水溶液聚合方法。该方法的交联聚合物的生成过程，主要涉及水溶性单体在廉价的水中进行游离基水溶液聚合而转变为水凝胶聚合物。为实现有效地进行游离基水溶液聚合，特别是克服反应后期，由于聚合度的提高，整个体系的粘度极高，给搅拌带来很大的困难，美国专利US-4.625.001揭示了在装有搅拌叶轮的反应器内与聚合引发剂相配合，并随之在聚合过程中由搅拌叶轮所产生的剪切力来分散水凝胶聚合物。根据这些专利，在生成水凝胶聚合物的反应器内，装有特殊的多元旋转搅拌叶轮是不可缺少的要求。满足该要求的设备的典型例子包括有双臂捏合机和三臂捏合机，捏合机内的旋转搅拌轴是以相反的方向和以相同或不同的速度旋转，当两个转动搅拌轴以相同的速度转动时，所用捏合机的状态是两转动搅拌轴的旋转半径将部分重迭，当转动的速度不同时，所用捏合机的状态是上述的半径将避免重迭转动搅拌轴可以是σ型、δ型、S型、密封型、鱼尾型等。但是，即使在这些方法中具有这些特点，要生产具有高吸水性能的吸水树脂仍然是困难的。原因是企图通过搅拌叶轮所产生的剪切力来分散水凝胶聚合物的措施，而这些剪切力同时产生对生成高吸水树脂聚合反应的不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高吸水树脂的制备方法。本方法通过反应体系界面静止和维持体系蒸气压来有效地隔绝空气中的氧，从而无须采取上述专利导入氮气等惰性气体的特殊措施，更避免了机械搅拌对生成分子量足够大的聚合物的不良影响。本专利技术方法简捷，操作方便。本专利技术的另个一目的是提供一种制备吸水树脂的连续流水线装置，它集静止聚合、热交换、切片成型功能于一体，大幅度减少设备投资，生产过程安全、稳定、容易控制、便于实现自动化，而且充分利用了反应热、进一步节约了操作费用，降低了生产成本。为了实现上述目的，本专利技术采取以下措施通过控制反应物料浓度和反应温度，保证实现静止聚合。具体做法是控制体系含酸性功能基单体(如丙烯酸、丙烯酰胺等)浓度为20到50％摩尔，且30到90％摩尔的单体已被碱中和。反应体系温度稳定在50-70℃范围，体系的蒸气压有效地隔绝空气中的氧，进行聚合反应。采用连续流水线装置来实现整个反应体系的热交换和控制聚合反应温度。该装置由系统槽9、传动带8、传热介质7、以及反应器A多个(图1中用22个小方框示出)组成。这些反应器A装在传动带8上，反应器A置入系统槽9内，系统槽9内有传热介质7。每个反应器A由反应容器1、反应器盖2、内循环冷却器进口管3、内循环冷却器4、内循环冷却器出口管5和内置模板6组成。反应容器1上面有一个反应器盖2，反应容器1内设有内置模板6、内循环冷却器进口管3、内循环冷却器4、内循环冷却器出口管5，它们固定在反应器盖2上。依据反应器内物料的聚合进程，连续流水线在空间上可进一步划分成如图1所示加料位置11、预热段12、反应段13、保温段14和出料位置15。连续流水线装置系统槽9内，设置多个反应器A，一方面分散了物料、易于解决每一个反应器的散热问题，另一方面可以充分利用进入反应段的反应器放出的反应热，来预热处于预热段反应器内反应物和维持处于保温段的反应器内温度，在系统内部实现热交换，节省了能源。同时，由于采取连续流水线装置，解决了一般间歇式反应釜生产辅助周期长、生产能力低、劳动强度大的缺点。在反应器A内设置内循环冷却器进口管3、内循环冷却器4、内循环冷却器出口管5，解决一般的机械搅拌和反应釜夹套换热很难及时将高粘度聚合反应体系大量反应热迅速移出的难题，实现了对反应温度的有效控制，防止飞温和爆聚，保证过程的安全性和产品质量。在反应器A内设有内置模板6，组合了水凝胶实时成型技术，进一步解决聚合产品黏附在反应器上、出料难，以及需要另外设置树脂切片机等专用设备进行切片、成型的问题。本专利技术的反应容器采用与产品粘合力不大的材料制成，材质具有耐酸腐蚀性，容器形状为扁平构造，既有利于反应散热，也使得产品易于从反应容器中出料。聚合反应后，聚合物可以非常方便地脱出反应器，脱出率达99.9％。由于是在内循环冷却反应器的基础上进行该技术组合，设备制造上没有大的困难。所增加的少量制造费用，比起节省的切片机等的投资和操作费用，实际上是微小的。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果本专利技术提出一种集静止聚合、热交换、切片成型功能于一体的连续流水线反应装置来制备吸水树脂的方法，有效地克服了本领域以往技术所用装置复杂、控温困难、操作费用高的问题。大幅度地减少了投资、制备过程简捷、稳定、易于操作、节约了能源、降低了生产费用。附图说明图1为一种连续流水线装置结构示意图；图2为一种内置模板的内循环冷却反应器的示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述一种吸水、保水树脂的制备步骤是a、依次将5830份水、950份氢氧化钠、2053份丙烯酸、1份N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和1.2份过硫酸钾加入普通搪玻璃搅拌釜，搅匀；b、将上述原料加入反应容器1内；c、反应容器1应处在流水线装置的装料位置处；d、装有反应原料的反应器A在流水线传送装置8的作用下，离开装料位置11，按逆时针方向，在装置系统槽9内，依次通过预热段12、反应段13、保温段14，温度为50-70℃，最后达到出料位置15。流水线装置系统槽9内的热交换介质7发挥作用，及时移出反应段13的反应器A多余的热量，供处于预热段12和保温段14的反应器A中物料的加热或保温，充分利用了聚合反应发出的热量，保证反应段13的反应物料温度不会太高。e、通过内循环冷却器进口管3导入热交换介质7，进入附载于反应器盖2的内循环冷却器4，对反应容器1内物料进行热交换，热交换介质7再从内循环冷却器出口管5离开容器，确保整个反应体系温度稳定在50-70℃，进行聚合反应。f、反应器A随着流水线本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑穹，彭俊清，罗辉旭，孙莺，王海波，尚娜，段建利，
申请(专利权)人：武汉大学，武汉海格尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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