一种高吸水树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高吸水树脂及其制备方法，所述的高吸水树脂，包括以下原料:甲基丙烯酸酯、无机碱溶液、丙烯酰胺、2‑甲基苯磺酸、黄原胶、小苏打、氨水、聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH‑570，所述高吸水树脂是经过制备基料、改性填料，然后将基料、改性填料混合等步骤制成的。本发明专利技术的高吸水树脂具有优异的抗菌和耐热性能。

Super absorbent resin and preparation method thereof

The invention discloses a superabsorbent resin and a preparation method thereof. The superabsorbent resin comprises the following raw materials: methacrylate, inorganic alkali solution, acrylamide, 2-methylbenzene sulfonic acid, xanthan gum, baking soda, ammonia water, polylactic acid, chitosan, antibacterial modifier, heat-resistant modifier, silane coupling agent KH. _570, the super absorbent resin is prepared by preparing the binder, modifying the filler, and then mixing the binder and the modified filler. The super absorbent resin of the invention has excellent antibacterial and heat-resistant properties.

【技术实现步骤摘要】
一种高吸水树脂及其制备方法
本专利技术属于树脂制备
，具体涉及一种高吸水树脂及其制备方法。
技术介绍
高吸水树脂是近30多年开发的新型功能高分子材料，其带有许多亲水基团的低交联度或者部分结晶性的高分子聚合物，因此它具有一般高分子化合物的特性，具有优异的吸水和保水性能，其可以吸收达自身重量几百倍到几千倍的水，吸水膨胀后形成凝胶体，保水能力极强，很高压力下也失水很少。同时它具备功能高分子材料的优点，可用于农林、园艺、医药、医疗、生理卫生、石油、化工、建材、环保、食品、人工智能材料、敏感材料、生化技术、造纸、纺织、日用化妆品等各个领域。中国专利申请文献“一种高吸水树脂(申请公布号:CN103130960A)”公开了一种高吸水树脂，由下列原料按照如下的重量配比组成：甲基丙烯酸酯100-220份、无机碱溶液200-320份、丙烯酰胺30-150份、2-甲基苯磺酸40-80份、黄原胶2-6份、活化剂0.2-2份、聚合剂25-60份。本专利技术的生产原料简单、价格低廉、致使生产投入少、生产出的高吸水树脂的价格低，并且无污染、利润高，可大规模推广使用。但是该高吸水树脂的抗菌和耐热性能无法满足实际使用时的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种高吸水树脂及其制备方法，以解决在中国专利申请文献“一种高吸水树脂(申请公布号:CN103130960A)”公开的高吸水树脂抗菌和耐热性能不足的问题。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案:一种高吸水树脂，包括以下原料:甲基丙烯酸酯、无机碱溶液、丙烯酰胺、2-甲基苯磺酸、黄原胶、小苏打、氨水、聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH-570；所述抗菌改性助剂，以重量份为单位，包括以下原料:海藻粉6-9份、天然沸石4-8份、质量分数为5-15％的氯化钠溶液2-6份、质量分数为15-35％的氯化镧溶液4-7份、质量分数为4-8％的硝酸银溶液2-6份、钛白粉4-8份、N,N-二甲基乙酰胺2-6份、氧化锌4-8份、硅烷偶联剂KH-5702-6份；所述耐热改性助剂，以重量份为单位，包括以下原料:纳米硼酸锌4-8份、氢氧化镁2-6份、三聚磷酸铝1-5份、纳米硫酸钡4-8份、三氧化二锑3-6份、碳纳米管2-8份、瓷化粉1-5份、硬脂酸铝4-8份、氨基甲酸酯2-6份、聚偏氟乙烯1-5份、三氧化锑3-6份、氢氧化铝4-8份、碳化硅粉3-6份、硅烷偶联剂KH-5603-9份、邻苯二甲酸二辛酯2-8份；所述聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH-570的重量比为(5-15):(6-9):(12-24):(10-20):(2-3)。进一步的，聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH-570的重量比为14.6:8.5:23.5:14.9:2.6。进一步的，以重量份为单位，包括以下原料:甲基丙烯酸酯100-220份、无机碱溶液200-320份、丙烯酰胺30-150份、2-甲基苯磺酸40-80份、黄原胶2-6份、小苏打0.2-2份、氨水25-60份、聚乳酸5-15份、壳聚糖6-9份、抗菌改性助剂12-24份、耐热改性助剂10-20份、硅烷偶联剂KH-5702-3份。进一步的，抗菌改性助剂按如下工艺进行制备：将海藻粉、天然沸石和质量分数为5-15％的氯化钠溶液混合均匀，搅拌1-3h，过滤脱水，烘干，然后于450-550℃焙烧0.5-1.5h，然后置于质量分数为15-35％的氯化镧溶液中，搅拌1-3h，过滤脱水，烘干，然后置于180-220℃焙烧0.5-1.5h，然后置于质量分数为4-8％的硝酸银溶液中，搅拌2-4h，烘干后得到物料a；将钛白粉和N,N-二甲基乙酰胺混合均匀，于650-850r/min转速搅拌20-40min，接着升温至75-85℃，保温1-3h，接着通入氮气，加入物料a和氧化锌混合均匀，于450-550r/min转速搅拌10-14h，然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，升温至90-110℃，保温5-15min，于1500-2500r/min转速搅拌10-20min，冷却至室温得到抗菌改性助剂。进一步的，耐热改性助剂按如下工艺进行制备：将纳米硼酸锌、氢氧化镁、三聚磷酸铝、纳米硫酸钡、三氧化二锑和碳纳米管研磨成20-30目粉末状物料，然后于95-105℃的烘箱中烘干，接着加入瓷化粉、硬脂酸铝、氨基甲酸酯和聚偏氟乙烯混合均匀，于80-90℃保温1-3h，接着于650-850r/min转速搅拌20-40min，然后加入三氧化锑、氢氧化铝、碳化硅粉、硅烷偶联剂KH-560和邻苯二甲酸二辛酯混合均匀，升温至140-160℃，保温10-20min，接着于1200-1400r/min转速搅拌10-20min，冷却至室温得到耐热改性助剂。本专利技术还提供一种高吸水树脂的制备方法，包括以下步骤:S1、将甲基丙烯酸酯、无机碱溶液、丙烯酰胺、2-甲基苯磺酸、小苏打和氨水混合均匀，于4000-6000r/min转速搅拌10-15min，再加入黄原胶混合均匀，升温至80-90℃，保温1-2h，于650-850r/min转速搅拌1-2h，冷却至室温得到基料；S2、将聚乳酸、壳聚糖和硅烷偶联剂KH-570混合后，升温至50-60℃，保温1-3h，保温的过程中不停搅拌，然后加入抗菌改性助剂和耐热改性助剂混合均匀，继续升温至至70-80℃，在300-350r/min转速搅拌分散5-15min，得到改性填料；S3、在密闭的搅拌器中，将基料和改性填料混合均匀，升温至80-90℃，保温1-3h，接着于1500-2500r/min转速搅拌1-2h，冷却至室温得到高吸水树脂。本专利技术具有以下有益效果:(1)由实施例1-3和对比例7的数据可见，施用实施例1-3高吸水树脂的抗菌和耐热性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-6的数据可见，聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH-570在制备高吸水树脂中起到了协同作用，协同提高了高吸水树脂的抗菌和耐热性能，这可能是:1)聚乳酸表面含有丰富的羟基，且生物相容性好，可降解，且具有多孔性。壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解，溶解后的溶液中含有氨基(NH2+)，这些氨基通过结合负电子，氨基结合负离子后与细菌结合，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡,从而实现抑制细菌的作用，且壳聚糖具有吸附性能，能够与抗菌改性助剂和耐热改性助剂配合，实现抗菌改性助剂和耐热改性助剂与聚乳酸的结合更加牢固，使得补强体系对吸水树脂抗菌和耐热性能的提高更加高效。2)抗菌改性助剂通过将海藻粉、天然沸石和氯化钠溶液混合均匀，搅拌，过滤脱水，烘干，焙烧，然后置于氯化镧溶液中搅拌，过滤脱水，烘干，焙烧后置于硝酸银溶液中，搅拌，烘干后得到物料a；将钛白粉和N,N-二甲基乙酰胺混合均匀，接着升温，保温，接着通入氮气，加入物料a和氧化锌混合均匀，搅拌，然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，升温，保温，冷却至室温得到，利用海藻粉和天然沸石的多孔结构，通过揉入氟元素、银元素、镧元素以及锌元素的抗菌性能，使得氟元素、银元素、镧元素以及锌元素附着在海藻粉和天然沸石的孔洞中，与细菌接触后，使得细菌上其呼吸作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高吸水树脂，其特征在于，包括以下原料:甲基丙烯酸酯、无机碱溶液、丙烯酰胺、2‑甲基苯磺酸、黄原胶、小苏打、氨水、聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH‑570；所述抗菌改性助剂，以重量份为单位，包括以下原料:海藻粉6‑9份、天然沸石4‑8份、质量分数为5‑15％的氯化钠溶液2‑6份、质量分数为15‑35％的氯化镧溶液4‑7份、质量分数为4‑8％的硝酸银溶液2‑6份、钛白粉4‑8份、N,N‑二甲基乙酰胺2‑6份、氧化锌4‑8份、硅烷偶联剂KH‑5702‑6份；所述耐热改性助剂，以重量份为单位，包括以下原料:纳米硼酸锌4‑8份、氢氧化镁2‑6份、三聚磷酸铝1‑5份、纳米硫酸钡4‑8份、三氧化二锑3‑6份、碳纳米管2‑8份、瓷化粉1‑5份、硬脂酸铝4‑8份、氨基甲酸酯2‑6份、聚偏氟乙烯1‑5份、三氧化锑3‑6份、氢氧化铝4‑8份、碳化硅粉3‑6份、硅烷偶联剂KH‑5603‑9份、邻苯二甲酸二辛酯2‑8份；所述聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH‑570的重量比为(5‑15):(6‑9):(12‑24):(10‑20):(2‑3)。

【技术特征摘要】
1.一种高吸水树脂，其特征在于，包括以下原料:甲基丙烯酸酯、无机碱溶液、丙烯酰胺、2-甲基苯磺酸、黄原胶、小苏打、氨水、聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH-570；所述抗菌改性助剂，以重量份为单位，包括以下原料:海藻粉6-9份、天然沸石4-8份、质量分数为5-15％的氯化钠溶液2-6份、质量分数为15-35％的氯化镧溶液4-7份、质量分数为4-8％的硝酸银溶液2-6份、钛白粉4-8份、N,N-二甲基乙酰胺2-6份、氧化锌4-8份、硅烷偶联剂KH-5702-6份；所述耐热改性助剂，以重量份为单位，包括以下原料:纳米硼酸锌4-8份、氢氧化镁2-6份、三聚磷酸铝1-5份、纳米硫酸钡4-8份、三氧化二锑3-6份、碳纳米管2-8份、瓷化粉1-5份、硬脂酸铝4-8份、氨基甲酸酯2-6份、聚偏氟乙烯1-5份、三氧化锑3-6份、氢氧化铝4-8份、碳化硅粉3-6份、硅烷偶联剂KH-5603-9份、邻苯二甲酸二辛酯2-8份；所述聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH-570的重量比为(5-15):(6-9):(12-24):(10-20):(2-3)。2.根据权利要求1所述的高吸水树脂，其特征在于，聚乳酸、壳聚糖、抗菌改性助剂、耐热改性助剂、硅烷偶联剂KH-570的重量比为14.6:8.5:23.5:14.9:2.6。3.根据权利要求1所述的高吸水树脂，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料:甲基丙烯酸酯100-220份、无机碱溶液200-320份、丙烯酰胺30-150份、2-甲基苯磺酸40-80份、黄原胶2-6份、小苏打0.2-2份、氨水25-60份、聚乳酸5-15份、壳聚糖6-9份、抗菌改性助剂12-24份、耐热改性助剂10-20份、硅烷偶联剂KH-5702-3份。4.根据权利要求1所述的高吸水树脂，其特征在于，抗菌改性助剂按如下工艺进行制备：将海藻粉、天然沸石和质量分数为5-15％的氯化钠溶液混合均匀，搅拌1-3h，过滤脱水，烘干，然后于450-550℃焙烧0.5-1.5h，然后置于质量分数为15-35％的氯化镧溶液中，搅拌1-3h，过滤脱水，烘干，然后置于18...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长沙小新新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43