一种棕榈油基水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种棕榈油基水凝胶的制备方法，包括如下步骤：将甲酸、双氧水、浓硫酸在35

【技术实现步骤摘要】
一种棕榈油基水凝胶的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种棕榈油基水凝胶的制备方法，属于棕榈油基水凝胶制备


技术介绍

[0002]聚丙烯酸水凝胶是一种由亲水聚合物交联而成的特殊湿软材料，在水中能显著膨胀但不溶解，已经在吸附剂、吸水保水剂、制退热贴、药物释放及复合成智能水凝胶等方面得到广泛的应用。传统的水凝胶大多使用水作为分散剂，不能承受极端寒冷的环境，且在干燥环境中机械强度低、柔韧性比较差，在一些应用中受到限制。
[0003]棕榈油作为植物油脂之一，是世界上生产量最大的植物油品种，其价格低廉，来源广泛，无毒无污染，具有良好的氧化稳定性、经济性和实用价值。
[0004]近年来，为了改善水凝胶的使用性能，关于聚丙烯酸水凝胶的改性方法已有诸多报道，但以植物油为原料对聚丙烯酸水凝胶改性的研究相对较少，以改性环氧棕榈油制备耐低温性、韧性良好的聚丙烯酸水凝胶有待进一步开发研究。
[0005]目前，水凝胶的改性大多引入一些无机纳米材料如石墨烯、碳纳米管等，往往成本比较高。而以植物油为原料可降低生产成本，原料易得，且可以改善水凝胶的耐低温性、柔韧性，扩大其应用范围，延长水凝胶的使用寿命。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种棕榈油基水凝胶的制备方法，降低生产成本，改善水凝胶的耐低温性、柔韧性，扩大其应用范围，延长水凝胶的使用寿命。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种棕榈油基水凝胶的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
[0008](1)将甲酸、双氧水、浓硫酸在35
‑
45℃条件下混合得到环氧化试剂，将环氧化试剂滴加至棕榈油中，在65
‑
75℃条件下反应，制得环氧棕榈油；
[0009](2)将步骤(1)制备的环氧棕榈油中加入阻聚剂和催化剂，然后将丙烯酸滴加至环氧棕榈油中混合，并在80
‑
90℃条件下反应制备丙烯酸化环氧棕榈油粗品；
[0010](3)对丙烯酸化环氧棕榈油粗品进行精制处理，除去未参加反应的阻聚剂和多余的催化剂，得到精制的丙烯酸化环氧棕榈油；
[0011](4)以丙烯酸为单体，加入丙烯酸化环氧棕榈油、催化剂，去离子水，超声混合均匀，然后聚合制备水凝胶；
[0012](5)将步骤(4)得到的水凝胶转移到模具中，置于烘箱中烘干至衡重，得到所述的棕榈油基水凝胶。
[0013]优选的，步骤(1)中，所述棕榈油的碘值为55
‑
58g I/100g；所述环氧化试剂与棕榈油反应的时间为6
‑
7小时。
[0014]优选的，步骤(1)中，所述棕榈油与环氧化试剂的质量比为(1.5
‑
2.0)：1；所述甲
酸、双氧水和浓硫酸的质量比(6
‑
8)：(50
‑
70)：1。
[0015]优选的，步骤(2)中，所述阻聚剂为对苯二酚，所述催化剂为三苯基膦。
[0016]优选的，步骤(2)中，所述环氧棕榈油、丙烯酸、催化剂和阻聚剂的质量比为(40
‑
60)：(8
‑
15)：(0.3
‑
0.5)：(0.02
‑
0.04)。
[0017]优选的，步骤(3)中，对丙烯酸化环氧棕榈油粗品进行精制处理的具体步骤为：将丙烯酸化环氧棕榈油粗品用碱性氧化铝进行过柱处理，再经减压蒸馏得到丙烯酸化环氧棕榈油。
[0018]优选的，步骤(4)中，所述催化剂为过硫酸钾或过硫酸铵的一种。
[0019]优选的，步骤(4)中，聚合过程温度为65
‑
75℃，聚合时间为30
‑
40分钟。
[0020]优选的，步骤(4)中，所述丙烯酸、丙烯酸化环氧棕榈油、催化剂和去离子水的质量比为100：(5
‑
10)：1：10。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022](1)采用生物基棕榈油为原料制备水凝胶，棕榈油作为生物质能源，来源广泛，环保无毒，由此制备的水凝胶更具有环保性；
[0023](2)本专利技术工艺所制备的棕榈油基水凝胶相对于传统水凝胶耐低温性能和柔韧性有明显改善效果，进一步扩大了应用范围，进一步延长了水凝胶的使用寿命。
附图说明
[0024]图1为实施例1中所述棕榈油基水凝胶的应力
‑
应变曲线图；
[0025]图2为实施例2中所述棕榈油基水凝胶的应力
‑
应变曲线图；
[0026]图3为实施例3中所述聚丙烯酸水凝胶的应力
‑
应变曲线图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0029]实施例1
[0030]环氧棕榈油的制备：
[0031]将甲酸15g，双氧水120g和浓硫酸2g加入到烧瓶中，在40℃反应1h制备环氧化试剂过氧甲酸。在装有磁力搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入棕榈油250g，加热到50℃滴加环氧化试剂，控制滴加速度保持匀速滴加，滴加完毕使反应温度升温至65℃，反应时间6.5h。反应结束后降温转移到分液漏斗中，分去下层清液，再用热的饱和碳酸钠溶液、水洗至中性，减压蒸馏得到环氧棕榈油。
[0032]丙烯酸化环氧棕榈油的制备：
[0033]向装有搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入环氧棕榈油200g，三苯基膦1.8g和对苯
二酚0.12g，向烧瓶内滴加丙烯酸40g，反应温度为85℃，反应时间为5h。反应结束，产物用碱性氧化铝进行过柱处理，再经减压蒸馏得到丙烯酸化环氧棕榈油。
[0034]棕榈油基水凝胶的制备：
[0035]向带有磁力搅拌玻璃瓶中加入丙烯酸单体100g，丙烯酸化环氧棕榈油5g，过硫酸钾1g，去离子水10mL，在70℃反应30min呈凝胶状态，将凝胶倒入模具中，放入烘箱中烘干至恒重，在室温和低温条件下对其进行测试，相关测试数据如表1.1所示。
[0036]实施例2
[0037]棕榈油基水凝胶的制备：
[0038]向带有磁力搅拌玻璃瓶中加入丙烯酸单体100g，丙烯酸化环氧棕榈油10g，过硫酸钾1g，去离子水10mL，在70℃反应30min呈凝胶状态，将凝胶倒入模具中，放入烘箱中烘干至恒重，在室温和低温条件下对其进行测试，相关测试数据如表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种棕榈油基水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：(1)将甲酸、双氧水、浓硫酸在35
‑
45℃条件下混合得到环氧化试剂，将环氧化试剂滴加至棕榈油中，在65
‑
75℃条件下反应，制得环氧棕榈油；(2)将步骤(1)制备的环氧棕榈油中加入阻聚剂和催化剂，然后将丙烯酸滴加至环氧棕榈油中混合，并在80
‑
90℃条件下反应制备丙烯酸化环氧棕榈油粗品；(3)对丙烯酸化环氧棕榈油粗品进行精制处理，除去未参加反应的阻聚剂和多余的催化剂，得到精制的丙烯酸化环氧棕榈油；(4)以丙烯酸为单体，加入丙烯酸化环氧棕榈油、催化剂，去离子水，超声混合均匀，然后聚合制备水凝胶；(5)将步骤(4)得到的水凝胶转移到模具中，置于烘箱中烘干至衡重，得到所述的棕榈油基水凝胶。2.根据权利要求1所述的一种棕榈油基水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述棕榈油的碘值为55
‑
58gI/100g；所述环氧化试剂与棕榈油反应的时间为6
‑
7小时。3.根据权利要求2所述的一种棕榈油基水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述棕榈油与环氧化试剂的质量比为(1.5
‑
2.0)：1；所述甲酸、双氧水和浓硫酸的质量比(6
‑
8)：(50<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵广伟，赵晓青，毕少东，王勇，谭德敏，
申请(专利权)人：山东岩海建设资源有限公司，
类型：发明
国别省市：