一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法，该方法包括以下步骤：a)以丙烯酸、碱和去离子水为原料，配制单体溶液，中和度70mol％～80mol％；b)向a)中单体溶液中，加入3wt％～45wt％酸性纳米级二氧化硅溶液、复合型内交联剂，充分搅拌混合均匀，得到反应液；c)将b)中反应液升温后，添加发泡介质，然后加入热引发剂聚合得到凝胶；d)c)中凝胶依次经过烘干、粉碎、表面处理，即得高盐水浓度下性能优异的高吸收性树脂。本发明专利技术的高盐浓度下高吸水性树脂在高盐水浓度下性能优异，提高成人失禁尿裤、病人护理床垫的吸液、保液能力，能够有效保证护理产品的干爽性。

【技术实现步骤摘要】
一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法
本专利技术涉及高吸收性树脂
，具体涉及一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法。
技术介绍
根据国家统计局发布的数据，截止2019年末，中国65岁及以上的老年人口达到1.76亿，占总人口的12.6％。而且人口老龄化的趋势正在加剧，预计到2025年，老年人口将超过2亿，到2050年，老年人口将接近4亿。此外，60～64岁之间生活不能自理的老年人占比0.9％，而90岁及以上的占比则高达20％以上。老龄化问题伴随的健康问题、护理问题不仅是国家政府部门亟需解决的民生问题，更是每个家庭必须要面对的严峻挑战。养老服务行业无疑将成为未来社会的热门行业，这对关注成人失禁、病人护理的卫生制品企业来说，是一次重要的机遇。成人失禁尿裤、病人护理床垫由于服务的人群比较特殊，大多数消费者都伴有一定的健康问题，排出的体液离子浓度往往要高于正常0.9wt％的生理盐水浓度。而根据高吸收性树脂的吸水原理，其主要动力来源于树脂内外离子浓度差所产生的渗透压差。随着外部离子浓度增加，渗透压差降低，高吸收性树脂的吸液、保液、加压、吸收速度等性能也会随之整体降低。为了保证成人失禁尿裤、病人护理床垫的舒适性和干爽性，相关卫生制品企业一般采用增加高吸收性树脂添加量的方法，但无疑会额外增加企业生产成本，因此，在高盐水浓度下提高高吸收性树脂的吸液、保液能力无疑成为卫生制品企业关注的焦点。目前，尚没有专利报道高吸收性树脂在高盐水浓度下的吸收特性，而关于提高高吸收性树脂耐盐性的专利还是非常多的。CN103360548A报道了通过丙烯酸与丙烯酰胺共聚，同时添加壳聚糖、聚乙烯醇等耐盐性调节剂来提高高吸收性树脂的吸液和保液能力，效果比较明显。不足之处在于丙烯酰胺具有较强的致癌性，存在较大的安全风险。除此之外，壳聚糖、聚乙烯醇等物质不耐高温，在凝胶烘干过程中会出现变黄的问题，会影响产品的外观品质。CN103588934A和CN103554332A均报道了在聚合过程中添加膨润土可以有效改善树脂的耐盐性。而CN103613696A则是通过添加蒙脱石来达到目的。上述专利均通过在聚合过程中添加无机盐的方式提高高吸收性树脂的耐盐性，虽然可以起到不错的效果，但缺点也比较明显。像膨润土、蒙脱石等无机盐主要成分是Al2O3、SiO2等，很难溶解在反应溶液中，这会造成反应体系是非均相的，不利于工业化连续生产，而且由于分散不均匀也会导致产品性能出现较大波动。CN103665411A报道了通过离子交换树脂和高吸收性树脂复合工艺来提高产品的耐盐性。两种树脂复合需要添加粘结剂来实现，对加工工艺要求比较高，同时会增加生产成本。综上，现有技术中，尚没有专利报道高吸收性树脂在高盐水浓度下的吸收特性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：研制开发一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法，该高吸收性树脂在高盐水浓度下性能优异，提高成人失禁尿裤、病人护理床垫的吸液、保液能力，能够有效保证护理产品的干爽性。本专利技术的目的就是为了解决上述现有技术条件存在的问题，提供一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法，该方法包括以下步骤：a)以丙烯酸、碱和去离子水为原料，配制单体溶液，中和度70mol％～80mol％；b)向a)中单体溶液中，加入3wt％～45wt％酸性纳米级二氧化硅溶液、复合型内交联剂，充分搅拌混合均匀，得到反应液；c)将b)中反应液升温后，添加发泡介质，然后加入热引发剂聚合得到凝胶；d)c)中凝胶依次经过烘干、粉碎、表面处理，即得高盐水浓度下性能优异的高吸收性树脂。作为本方案的进一步改进，a)中所述中和过程使用的碱为NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3中的一种及以上。作为本方案的进一步改进，b)中所述酸性纳米级二氧化硅溶液pH值介于3.5～4.5，尺寸介于50～250nm，浓度介于3wt％～45wt％，优选15wt％～40wt％，更优选25wt％～35wt％。作为本方案的进一步改进，b)中所述复合型交联剂具备以下结构特点，采用其中的两种及以上：其中，R1、R2＝H、CH3，m≤20。作为本方案的进一步改进，c)中所述发泡介质为氮气、氦气、压缩空气、二氧化碳气体或者3wt％碳酸钠溶液、3wt％碳酸氢钠溶液中的任意一种及以上。作为本方案的进一步改进，c)中所述热引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁脒盐酸盐中的任意一种及以上。作为本方案的进一步改进，c)中所述反应温度为50～95℃。作为本方案的进一步改进，c)中所述反应温度为60～90℃，作为本方案的进一步改进，c)中所述反应温度为70～85℃。本专利技术提供的高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法与现有产品相比，具备下述有益效果：本专利技术步骤a)中，通过控制产品的中和度来调节离子型单体和非离子型单体的比例，增加离子型单体的占比有利于提高产品的吸液、保液能力，同时对产品的吸收速度也有一定的促进。本专利技术步骤b)中，通过添加酸性纳米级二氧化硅溶液来提高产品的耐盐性。pH呈酸性确保了二氧化硅溶液在反应液中的电荷平衡，否则二氧化硅容易出现团聚而从反应体系中析出。纳米级别的尺寸则有利于二氧化硅分散在反应体系中，确保反应在均相条件下进行。采用复合内交联剂体系，可以对高吸收性树脂的网络结构进行改性，在提高产品的吸盐、保液能力的同时，可以是产品的凝胶强度基本维持不变。本专利技术步骤c)中，添加了一定量的发泡介质，主要目的在于增大高吸收性树脂的比表面积，从而提高产品的吸收速度。由于高盐水浓度条件下使得渗透压差明显降低，吸收速度也显著变慢。为了改善高吸收性树脂的吸收速度，通过制孔的方式可以起到了很好的效果。控制反应温度在70～85℃范围内，可以有效控制聚合反应速率。温度太高，反应速度太快，会导致聚合物的分子量偏低，可萃取物含量高。温度太低，反应速度太慢，会导致残留单体偏高，同时生成效率也会降低。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例对本专利技术作进一步说明：实施例中wt％为质量百分比。实施例和对比实例中性能测试方法如下：(a)盐水浓度盐水浓度(SalineConcentration，简称“SC”)是指一定质量溶液中，NaCl占溶液的质量百分比。具体是指，称取一定量的NaCl固体，加入一定量的去离子水，充分搅拌至NaCl完全溶解，即可获得不同盐水浓度的NaCl溶液。(b)吸盐水倍率吸盐水倍率(FreeSwellingCapacity，简称“FSC”)是指在一定时间内单位质量的高吸收性树脂在盐水中的自由溶胀吸水倍率。具体是指，用茶叶袋称取0.2000g高吸收性树脂，浸入0.9wt％氯化钠水溶液30min使其自由膨胀，之后悬挂10min去除水分后的吸水倍率(单位；g/g)。吸盐水倍率＝(m吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/na)以丙烯酸、碱和去离子水为原料，配制单体溶液，中和度70mol％～80mol％；/nb)向a)中单体溶液中，加入3wt％～45wt％酸性纳米级二氧化硅溶液、复合型内交联剂，充分搅拌混合均匀，得到反应液；/nc)将b)中反应液升温后，添加发泡介质，然后加入热引发剂聚合得到凝胶；/nd)c)中凝胶依次经过烘干、粉碎、表面处理，即得高盐水浓度下性能优异的高吸收性树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a)以丙烯酸、碱和去离子水为原料，配制单体溶液，中和度70mol％～80mol％；
b)向a)中单体溶液中，加入3wt％～45wt％酸性纳米级二氧化硅溶液、复合型内交联剂，充分搅拌混合均匀，得到反应液；
c)将b)中反应液升温后，添加发泡介质，然后加入热引发剂聚合得到凝胶；
d)c)中凝胶依次经过烘干、粉碎、表面处理，即得高盐水浓度下性能优异的高吸收性树脂。


2.根据权利要求1所述的高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法，其特征在于，a)中所述中和过程使用的碱为NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3中的一种及以上。


3.根据权利要求1所述的高盐浓度下高吸水性树脂的制备方法，其特征在于，b)中所述酸性纳米级二氧化硅溶液pH值为3.5～4.5，尺寸为50～250nm，浓度为3wt％～45wt％。


4.根据权利要求1所述的高盐浓度下高吸水性树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫东，朱雅亮，卢卫伟，吕志平，阮玉林，刘健，邵东，
申请(专利权)人：浙江卫星新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33