一种多段引发聚合制备吸水性树脂的方法技术

一种多段引发聚合制备吸水性树脂的方法，包括如下步骤：丙烯酸单体加水稀释后，在冰水浴中加入氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中和制得中和液，控制中和度为0%‑80%，在中和液中加入多段引发剂和交联剂搅拌均匀后，控制聚合起始温度为0℃‑30℃，在UV光照射下引发聚合反应，得到水凝胶；将水凝胶加入切胶造粒机中造粒得到胶粒，造粒过程中均匀加入切胶助剂，胶粒干燥粉碎后得到初级颗粒；将初级颗粒表面喷涂表面交联液，经热处理后制得最终产品。本发明专利技术在聚合反应的多个阶段进行多次引发，可以加快反应速率，缩短反应时间，同时提高凝胶分子量的均匀度，使分子量分布更加集中，减少低分子量聚合物等可萃取物的形成，提高吸水性树脂的抗水解能力。

A method of preparing water absorbent resin by multistage initiation polymerization

【技术实现步骤摘要】
一种多段引发聚合制备吸水性树脂的方法
本专利技术涉及功能性高分子材料领域，特别是一种多段引发聚合制备吸水性树脂的方法。
技术介绍
吸水性树脂是由大量亲水性基团经过交联形成的具有三维网状结构的功能性高分子材料，其相对于传统的棉花、海绵等吸水性材料，具有吸收倍率高、吸液速度快、保水能力强及加压吸收量大等特点。近年来吸水性树脂得到了高速发展，国内吸水性树脂生产装置的数量及产能均在逐步扩大，主流的生产工艺有釜式聚合、反相悬浮聚合和带式聚合。其中，釜式聚合工艺多采用化学引发方式引发反应，反应过程稳定易于控制，具有较高的单体转化率，但通常需要较长的反应和熟化时间，需要通过多套反应釜切换来实现连续化生产。反相悬浮聚合工艺制备吸水性树脂，产品品质稳定，单体转化率高，但对生产工艺条件及安全方面的要求严格。带式聚合制备吸水性树脂具有生产效率高、生产易于操作等特点，是目前采用最多的生产方式，但受限于反应带长度，其反应时间相对较短，单体转化率普遍不高。通过增加引发剂用量或提高反应初始温度可以一定程度上改善上述情况，但易造成低分子量聚合物等可萃取物成分增多，抗水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段引发聚合制备吸水性树脂的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）丙烯酸单体加水稀释后，在冰水浴中加入40 wt%-60wt%氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中和制得中和液，控制中和度为0%-80%，丙烯酸单体质量为中和液总质量的20%-35%；/n（2）在中和液中加入多段引发剂和交联剂搅拌均匀后，控制聚合起始温度为0℃-30℃，在UV光照射下引发聚合反应，得到水凝胶；所述的多段引发剂包括初段引发剂、UV光引发剂、中段引发剂和末段引发剂；初段引发剂包括氧化剂和还原剂，氧化剂质量相当于丙烯酸单体质量的0.0005%-0.1%，还原剂质量相当于丙烯酸单体质量的0.001%-0.1%，UV光引...

【技术特征摘要】
1.一种多段引发聚合制备吸水性树脂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）丙烯酸单体加水稀释后，在冰水浴中加入40wt%-60wt%氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中和制得中和液，控制中和度为0%-80%，丙烯酸单体质量为中和液总质量的20%-35%；
（2）在中和液中加入多段引发剂和交联剂搅拌均匀后，控制聚合起始温度为0℃-30℃，在UV光照射下引发聚合反应，得到水凝胶；所述的多段引发剂包括初段引发剂、UV光引发剂、中段引发剂和末段引发剂；初段引发剂包括氧化剂和还原剂，氧化剂质量相当于丙烯酸单体质量的0.0005%-0.1%，还原剂质量相当于丙烯酸单体质量的0.001%-0.1%，UV光引发剂质量相当于丙烯酸单体质量的0.001%-0.2%，中段引发剂质量相当于丙烯酸单体的0.01%-0.5%，末段引发剂质量相当于丙烯酸单体质量的0.001%-0.2%，交联剂质量相当于丙烯酸单体质量的0.01%-1.0%；
（3）将水凝胶加入切胶造粒机中造粒得到胶粒，造粒过程中均匀加入切胶助剂，切胶助剂包括抗氧化剂和中和剂，胶粒干燥粉碎后得到初级颗粒；
（4）将初级颗粒表面喷涂表面交联液，经热处理后制得最终产品。


2.根据权利要求1所述的多段引发聚合制备吸水性树脂的方法，其特征在于：控制步骤（2）中聚合起始温度为5℃-20℃，UV光引发聚合采用的UV光波长为300nm-420nm，光照时间为1min-20min，反应结束后水凝胶的最高温度为70℃-130℃；步骤（3）中控制水凝胶胶粒的干燥温度为100℃-220℃，优选100℃-170℃；控制步骤（4）中热处理温度为100℃-220℃。


3.根据权利要求1所述的多段引发聚合制备吸水性树脂的方法，其特征在于：初段引发剂中的氧化剂选自过氧化氢异丙基、过氧化氢叔丁基、叔戊基过氧化氢、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢、过氧化异丁基甲基甲酮、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化氢、过氧化二乙基乙酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化新庚酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化新癸酸异丙苯酯中的一种或两种，氧化剂添加量相当于丙烯酸单体质量的0.001%-0.01%；还原剂选自抗坏血酸、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠中的一种或两种，还原剂添加量相当于丙烯酸单体质量的0.005%-0.01%。


4.根据权利要求1所述的多段引发聚合制备吸水性树脂的方法，其特征在于：UV光引发剂选自1-羟基环已基苯基甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-（4-吗啉苄苯基）丁酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、双(1-(2,4-二氟苯基)-3-吡咯基)二茂钛、二苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翔，杨光杰，王奎奎，唐德荣，朱富军，王英苗，李国璞，
申请(专利权)人：江苏斯尔邦石化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32