專利名稱：一種聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂的紫外光引發(fā)制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂，屬高耐鹽性農(nóng)用吸水樹脂。
背景技術(shù)：
我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著非常嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，水資源十分貧乏，水土流失嚴(yán)重，同時(shí) 也帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題；另一方面，我國水資源利用率不高，浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因 此，合理高效利用有限的水資源、實(shí)現(xiàn)節(jié)水型農(nóng)業(yè)將是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢。在眾 多的節(jié)水保水技術(shù)措施中，近年來迅速發(fā)展的化學(xué)節(jié)水技術(shù)即高吸水性樹脂(SAR)的應(yīng)用 正越來越被人們重視。SAR作為一種新型高分子材料，可在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、沙漠改良等領(lǐng) 域發(fā)揮抗旱保苗、增產(chǎn)增收、改良土壤、防風(fēng)固沙、水土保持等多種功能，因而被國際上普遍 認(rèn)為是繼化肥、農(nóng)藥、地膜之后第四個(gè)最有希望被農(nóng)民接受的農(nóng)用化學(xué)制品。1961年美國農(nóng)業(yè)部北方研究中心C. R. Russell等人從淀粉接枝丙烯腈首先開始 研究，其后G. F. Fanta等人在前人研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行了淀粉接枝丙烯腈的研究，并于 1966年首先發(fā)表了淀粉改性物質(zhì)具有優(yōu)越的吸水能力的論文。吸水劑有三大類合成系 列、淀粉系列和纖維素系列，其中淀粉系列由于原料來源廣泛、可生物降解、不會(huì)帶來二次 污染、產(chǎn)量大、價(jià)格低、安全性高而成為近年來研究的一個(gè)熱點(diǎn)，備受人們的關(guān)注。目前聚合 丙烯酸鈉的方法有很多，其傳統(tǒng)的聚合方法有反相乳液聚合法，反相懸浮聚合，水溶液化學(xué) 聚合法和接枝聚合法等方法。這些方法合成高吸水性聚丙烯酸鈉通常需要引發(fā)劑、有機(jī)溶 劑、交聯(lián)劑、通氮?dú)獾?，且存在有以下缺點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間較長，產(chǎn)品純度不高，后處理較復(fù)雜及 有機(jī)分散相的處理不可避免地會(huì)帶來的廢液排放及產(chǎn)品污染，其產(chǎn)品耐鹽性較差。研究內(nèi)容本發(fā)明的目的是研制一種環(huán)保、節(jié)能、工藝條件簡單的，具有高耐鹽性聚丙烯酸鹽 類復(fù)合吸水性樹脂的合成方法。該聚合法具有工藝過程簡單，成本低，產(chǎn)品純度高，合成時(shí) 間短，無三廢污染，設(shè)備簡單，無需保氮和后處理，易工業(yè)化等特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案以丙烯酸、淀粉、硅藻土和氫氧化鈉(鉀)為聚合單體，采用波 長為365nm、功率為1000W的直管型紫外線高壓汞燈為聚合光源，在敞開環(huán)境下，無氮?dú)獗?護(hù)，聚合制得耐鹽性聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂。聚合操作步驟取一定量的可溶性淀粉加適量的水，在室溫下湖化30分鐘左右， 然后依次加硅藻土和用氫氧化鈉(鉀)已中和好的丙烯酸，溶液充分混合均勻以后，在室溫 下放在紫外線高壓汞燈25 35cm的距離，輻照25 40min時(shí)間，得橡膠狀彈性薄片，剪碎 后放在鼓風(fēng)式干燥箱(90°C )烘干，干燥后用球磨機(jī)粉碎(60目 80目)。采用本聚合方法制備的復(fù)合高吸水性樹脂，其吸去離子水率為3520 3660g/g， 吸生理鹽水(0. 9% NaCl水溶液)率為220 280g/g。
權(quán)利要求
一種紫外輻射制備聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂的方法，其特征在于操作步驟為，取一定量的可溶性淀粉加適量的水，在室溫下湖化30分鐘左右，然后依次加硅藻土和用氫氧化鈉(鉀)已中和好的丙烯酸，溶液充分混合均勻以后，在室溫下放在紫外線高壓汞燈25～35cm的距離，輻照25～40min時(shí)間，取出后烘干、粉碎(60目～80目)。
2.按權(quán)利要求書1所述的聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂的制備方法，其特征在于不 加任何光引發(fā)劑和交聯(lián)劑等化學(xué)物質(zhì)，無需氮?dú)獗Ｗo(hù)。
3.按權(quán)利要求書1所述的聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂的制備方法，其特征在于所 用的紫外燈為波長365nm，功率1000W直管型高壓汞燈。
4.按權(quán)利要求書1所述的聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂的制備方法，其特征在于合 成本吸水劑的配方中含有淀粉與丙烯酸的重量比為0.05 1 0.25 1;硅藻土與丙烯酸的重量比為0.05 1 0. 20 1;氫氧化鈉(鉀)與丙烯酸的摩爾比為0.60 1 0.85 1。
5.按權(quán)利要求書1所述的聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂的制備方法，其特征在于5. 1所述淀粉需在常溫下糊化制成淀粉含量為10% 25%的淀粉水凝膠；5.2所述丙烯酸用15% 25%的氫氧化鈉溶液中和至中和度為75% 85%。
6.按權(quán)利要求書1所述的聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂的制備方法，其特征在于其 吸去離子水率為3520 3660g/g，吸生理鹽水(0. 9% NaCl水溶液)率為220 280g/g。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種紫外光引發(fā)制備聚丙烯酸鹽類復(fù)合高吸水樹脂的方法，屬于高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。具體工藝為取一定量的可溶性淀粉加適量的水，在室溫下湖化30分鐘左右，然后依次加硅藻土和用氫氧化鈉(鉀)已中和好的丙烯酸，溶液充分混合均勻以后，在室溫下放在紫外線高壓汞燈下輻照一定時(shí)間，取出產(chǎn)物后烘干。其優(yōu)點(diǎn)在于工藝過程簡單，合成時(shí)間短，無三廢污染，設(shè)備簡單，無需保氮和后處理，易工業(yè)化，成本較低，制備的材料結(jié)構(gòu)均勻，純度高，耐鹽性好，吸水率高等。采用本聚合方法制備的復(fù)合高吸水性樹脂，其吸去離子水率為3520～3660g/g，吸生理鹽水(0.9％NaCl水溶液)率為220～280g/g。
文檔編號C08F2/48GK101993516SQ20091011342
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者買買提江·依米提, 司馬義·努爾拉, 斯瑪伊力·克熱木, 艾合買提·沙塔爾 申請人:新疆大學(xué)