一种自主吸湿型树脂与干燥剂及其制备方法技术

本申请涉及干燥剂的技术领域，具体公开了一种自主吸湿型树脂与干燥剂及其制备方法。一种自主吸湿型树脂，其制备方法为：将丙烯酰胺加至金属盐溶液中，然后加入引发剂与交联剂，搅拌下进行聚合反应，得到反应物，将反应物烘干，得到自主吸湿型树脂；所述金属盐溶液为碱金属盐溶液或碱土金属盐溶液；所述丙烯酰胺与金属盐的物质的量比为1：（0.7

【技术实现步骤摘要】
一种自主吸湿型树脂与干燥剂及其制备方法


[0001]本申请涉及干燥剂的
，更具体地说，它涉及一种自主吸湿型树脂与干燥剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]干燥剂主要由能提取和吸收湿气的物质制备而成。常用来吸湿的物质有有机高分子吸湿材料、无机盐及矿物材料。无机盐和矿物材料虽然吸湿速度快，但吸湿容量不高，且无机盐容易潮解，稳定性较差。高分子吸湿材料一般为高吸水树脂，具有较好的综合吸湿性能。
[0003]现阶段市面上的高吸水性树脂多属于“水培型”的，在水中的吸湿率可以达到1000％及以上，但在常温状态下对水汽的主动吸收很微弱，几乎不主动吸收空气中的水汽。因此，虽然其理论吸水率很高，但其吸湿速率较慢、吸湿容量较小，应用于物流的货运仓储时，高吸水性树脂并不能发挥自身优良的储水能力，无法满足人们对高性能吸湿材料的需要。
[0004]针对相关技术，申请人认为如何提高吸水性树脂在空气中的吸湿性，以得到高吸水性高分子树脂及干燥剂，是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了提高高分子吸水树脂在空气中的吸湿性，本申请提供一种自主吸湿型树脂与干燥剂及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种自主吸湿型树脂，采用如下的技术方案：一种自主吸湿型树脂，其制备方法为：将丙烯酰胺加至金属盐溶液中，然后加入引发剂与交联剂，搅拌下进行聚合反应，得到反应物，将反应物烘干，得到自主吸湿型树脂；所述金属盐溶液为碱金属盐溶液或碱土金属盐溶液；所述丙烯酰胺与金属盐的物质的量比为1：(0.7
>‑
5)。
[0007]通过采用上述技术方案，在引发剂与交联剂的作用下，丙烯酰胺与碱金属盐溶液或碱土金属盐溶液发生聚合反应，生成的产物为网状分枝结构的聚合物，具有较大容量的空间立体结构，且不溶于水，吸湿后所展开的网状结构稳定，属于弹性的玻璃体。
[0008]本申请的树脂，24h锁水率可以达到95.18％，72h锁水率可以达到83.78％，120h锁水率可以达到67.08％，168h锁水率可以达到57.96％，树脂达到吸水饱和状态后，不易因环境湿度降低或环境温度升高而导致水分的释放，有利于提高树脂的吸湿稳定性。本申请的树脂在RH90％的空气中吸湿率可达到1308％，可能是因为氯化钙或者氯化锂参与了丙烯酰胺的聚合，生成的树脂既可以自动吸收空气中的水汽，又可以自主的将水分锁在自身的结构中，因此大大提高了树脂在空气中的吸湿率。
[0009]本申请的树脂，吸湿过程中逐渐由不透明的固体变成透明的凝胶体，吸湿过程不
产生液态。在实际应用中，可以根据树脂的透明程度，来判定树脂的吸湿程度。
[0010]优选的，所述碱土金属盐溶液为氯化钙溶液，所述丙烯酰胺与氯化钙的物质的量比为1：(1
‑
3.5)。
[0011]优选的，所述氯化钙溶液的浓度为1
‑
5mol/L。
[0012]优选的，所述碱金属盐溶液为氯化锂溶液，所述丙烯酰胺与氯化锂的物质的量比为1：(1
‑
3)。
[0013]优选的，所述氯化锂溶液的浓度为1
‑
7mol/L。
[0014]通过采用上述技术方案，碱土金属盐溶液可以为铍、镁、钙、锶、钡等的盐溶液，优选氯化钙溶液；碱金属盐溶液可以为锂、钠、钾、铷、铯等的盐溶液，优选氯化锂溶液。
[0015]优化丙烯酰胺与氯化钙或氯化锂的配比，进而进一步优化聚合产物的分子结构，使得聚合产物立体空间的容量进一步扩大，有利于提高树脂的吸湿率。
[0016]在限定了丙烯酰胺与氯化钙或氯化锂的物质的量比之后，进一步限定氯化钙或氯化锂溶液的浓度，随着氯化钙或氯化锂溶液浓度的升高，聚合反应的速度加快，而且聚合生成的树脂的锁水率与吸湿率也随氯化钙或氯化锂浓度的升高而升高，但是当氯化钙溶液浓度升高至5mol/L、氯化锂溶液浓度升高至7mol/L之后，吸湿率的升高不明显，甚至有下降的趋势，对氯化钙与氯化锂溶液的浓度进行限定，以保证树脂可以达到更好的吸湿效果。
[0017]优选的，所述烘干操作的温度为70
‑
80℃，烘干时间为23
‑
25h。
[0018]优选的，所述引发剂为过硫酸钾，所述交联剂为N
‑
N亚甲基双丙烯酰胺。
[0019]通过采用上述技术方案，过硫酸钾因能达很高的纯度而具有特别好的稳定性，N
‑
N亚甲基双丙烯酰胺作为一种高效交联剂与过硫酸钾配合，促进丙烯酰胺与氯化钙或氯化锂的聚合。对聚合产物在适当温度下烘干，且烘干温度可以为70
‑
80℃之间的任意温度，并控制烘干时间，烘干时间可以为23
‑
25h之间的任意时间。比如烘干温度为70℃，烘干时间为25h；或者烘干温度为80℃，烘干时间为23h，制得稳定的树脂。
[0020]第二方面，本申请提供一种干燥剂，采用如下的技术方案：一种干燥剂，包括上述任一自主吸湿型树脂和海泡石粉，所述自主吸湿型树脂与海泡石粉的重量比为1：(1
‑
2)。
[0021]通过采用上述技术方案，海泡石粉的孔隙比表面积高，有很强的吸附性，可以吸附液体与气体。自主吸湿型树脂为高分子材料，比表面积小。在树脂外包裹海泡石粉，可以提高树脂表面的粗糙度，相对提高树脂的比表面积，从而增大干燥剂与空气中水分的接触面积。另外，海泡石粉通过物理吸附吸收的水汽可以传递给树脂，提高干燥剂的吸湿性能。
[0022]优选的，所述海泡石粉为改性海泡石粉，其改性方法为：用硅烷偶联剂与聚丙烯酸钠的混合溶液对海泡石粉进行改性。
[0023]通过采用上述技术方案，海泡石粉本身具有一定的粘性，硅烷偶联剂与聚丙烯酸钠包裹在海泡石粉表面，提高海泡石粉的分散性能，防止海泡石粉颗粒间发生絮凝团聚，使海泡石粉在树脂表面均匀分布，有利于提高树脂吸湿效果；同时还可以提高海泡石粉与树脂的粘接强度，降低海泡石粉从树脂上脱落的几率，保证干燥剂产品的稳定性。
[0024]第二方面，本申请提供一种干燥剂，采用如下的技术方案：一种干燥剂的制备方法，包括以下步骤：S1.将自主吸湿型树脂浸泡在去离子水中吸水溶胀：
S2.将溶胀后的自主吸湿型树脂拭干表面水分后与海泡石粉共混，使海泡石粉包裹在自主吸湿型树脂表面，得到复合颗粒；S3.将复合颗粒在23
±
2℃、RH小于70％的环境下静置1.5
‑
2.5h，然后干燥，筛除自复合颗粒表面脱落的海泡石粉，得到干燥剂。
[0025]通过采用上述技术方案，树脂溶胀后可以很好的吸附海泡石粉，树脂吸附海泡石粉后静置一段时间，使得海泡石粉可以更好的粘接在树脂上。
[0026]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用氯化钙或氯化锂与丙烯酰胺配合进行聚合，合成的树脂吸湿率达到798
‑
1308％，24h锁水率可以达到93.1
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自主吸湿型树脂，其特征在于，其分子结构式为或中的任意一种，其中M为碱金属，N为碱土金属；其制备方法为：将丙烯酰胺加至金属盐溶液中，然后加入引发剂与交联剂，搅拌下进行聚合反应，得到反应物，将反应物烘干，得到自主吸湿型树脂；所述金属盐溶液为碱金属盐溶液或碱土金属盐溶液；所述丙烯酰胺与金属盐的物质的量比为1：（0.7
‑
5）。2.根据权利要求1所述的一种自主吸湿型树脂，其特征在于：所述碱土金属盐溶液为氯化钙溶液，所述丙烯酰胺与氯化钙的物质的量比为1：（1
‑
3.5）。3.根据权利要求2所述的一种自主吸湿型树脂，其特征在于：所述氯化钙溶液的浓度为1
‑
5mol/L。4.根据权利要求1所述的一种自主吸湿型树脂，其特征在于：所述碱金属盐溶液为氯化锂溶液，所述丙烯酰胺与氯化锂的物质的量比为1：（1
‑
3）。5.根据权利要求4所述的一种自主吸湿型树脂，其特征在于：所述氯化锂溶液的浓度为1
‑
7mol/L。6.根据权利要求1所述的一种自主吸湿型树脂，其特征在于：所述烘干操作的温度为70
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岳，苏卓欣，
申请(专利权)人：干霸干燥剂深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：