專利名稱：高吸水樹脂的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高吸水樹脂淀粉-丙烯腈接枝共聚物的制造方法。這種具有大量吸收或束縛水的高吸水樹脂在很多領(lǐng)域有廣泛用途，如用作保水材料應(yīng)用到育種育苗、抗旱增收、防止水土流失以及沙漠改造方面，都取得了較大的成功。
根據(jù)U.S.Pat.No2，922，768報(bào)導(dǎo)，以淀粉為原料，丙烯腈接枝到淀粉上構(gòu)成可進(jìn)一步水解的聚丙烯腈支鏈，分散在大量水中皂化，是目前工業(yè)生產(chǎn)吸水聚合物的重要方法，該法具有產(chǎn)物吸水量大、原料易得、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但不足之處在于接枝聚合物分散在水中皂化易形成高粘度的凝膠體，產(chǎn)物含大量水份，使攪拌、出料以及產(chǎn)品干燥困難，目前一般都要特殊設(shè)備進(jìn)行處理，造成工藝流程復(fù)雜。若改在低級(jí)醇-強(qiáng)堿混合液中皂化雖可避免出現(xiàn)高粘度凝膠體的問題;但皂化溫度較低，從而影響皂化效果，而且用低級(jí)醇存在回收方面的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種淀粉-丙烯腈接枝共聚物在與水不混溶的有機(jī)溶劑中皂化的方法。
本發(fā)明的具體技術(shù)措施是以糊狀或粒狀淀粉為原料，丙烯腈接枝到淀粉上，構(gòu)成可進(jìn)一步水解的聚丙烯腈支鏈，淀粉主要起骨架作用，丙烯腈和淀粉的用量比有較寬的范圍變動(dòng)，實(shí)際中一般采用4∶1到6∶1的克分子比。然后選用一種不與水混溶的有機(jī)溶劑(例如脂肪族和芳香族烴類化合物苯、甲苯、二甲苯、輕汽油、液體石臘等)和強(qiáng)堿溶液組成的分散休系，將上述的顆粒狀淀粉-丙烯腈接枝共聚物分散在有機(jī)介質(zhì)中皂化，為防止顆粒粘結(jié)或凝合，可加入用量為有機(jī)介質(zhì)重量的千分之一到十萬分之一的表面活性劑于其中，強(qiáng)堿水溶液則滲入顆粒內(nèi)部將聚丙烯腈支鏈水解。適宜的反應(yīng)溫度為70-100℃，反應(yīng)幾小時(shí)后，過濾除去有機(jī)溶劑，經(jīng)干燥，可直接獲得顆粒狀高吸水樹脂，有機(jī)溶劑不須處理就可回收利用。
本發(fā)明提供的水解淀粉-丙烯腈接枝共聚物的制造方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、反應(yīng)體系不出現(xiàn)高粘度;2、局部堿濃度高，反應(yīng)速度快，皂化較完全;3、有機(jī)溶劑易與產(chǎn)物分離;4、有機(jī)溶劑可直接回收利用;5、產(chǎn)物含水量低易于干燥;6、可直接提供粒狀產(chǎn)品;7、產(chǎn)品色澤淺淡;8、設(shè)備簡(jiǎn)單，耗能低，效率高，成本低。
本發(fā)明方法的實(shí)施例為實(shí)施例1將33g干玉米淀粉攪拌分散在570ml水中，吹入氮?dú)猓郎刂?5℃預(yù)糊化1小時(shí)。冷至25℃后加入34ml0.1M硝酸鈰銨溶液(溶解在1N硝酸中)，混合15分鐘，再將60g重新蒸餾過的丙烯腈加入，保持在33℃反應(yīng)3小時(shí)。產(chǎn)物以稀堿中和，過濾并用水洗滌，在45℃烘干，粉碎備用。
在405ml200＃溶劑油中溶解0.27g十二烷基苯磺酸鈉，攪拌下逐漸加入所得之接枝共聚物及45ml水使分散均勻。緩慢升溫80℃左右加入189g25%氫氧化鈉水溶液，繼續(xù)升高溫度至98-100℃反應(yīng)3小時(shí)。冷至室溫，過濾回收溶劑油產(chǎn)物用低級(jí)醇洗滌，烘干后每克吸收蒸餾水400ml。
實(shí)施例2本例所用淀粉-丙烯腈接枝共聚物初始材料的合成與例1相同，按同樣操作分散在含有0.009g松香酸鈉的405ml甲苯中水解，反應(yīng)在回流溫度進(jìn)行2.5小時(shí)，干燥產(chǎn)品每克吸收蒸餾水340ml。
實(shí)施例3將8%淀粉水漿313g在60℃攪拌溶脹1.5小時(shí)，同時(shí)吹入氮?dú)?。冷?5℃加入12ml0.1M硝酸鈰銨溶液(溶解在1N硝酸中)。攪拌15分鐘加丙烯腈37g，在28℃反應(yīng)3小時(shí)。
接枝共聚物經(jīng)中和、水洗，抽濾至114g，攪拌下逐漸加入含有0.18g十二烷基苯磺酸鈉的270ml200＃溶劑油中。皂化在98-100℃進(jìn)行3小時(shí)，溫度升至80℃左右加入40%氫氮化鈉水溶液75g。產(chǎn)物濾去溶劑油以低級(jí)醇洗滌，干燥產(chǎn)品每克吸收蒸餾水180ml。
權(quán)利要求
1.一種高吸水性能的水解淀粉--丙烯腈接枝共聚物的制造方法，其特征在于淀粉--丙烯腈接枝共聚物分散在加有表面活性劑的與水不混溶的有機(jī)介質(zhì)中皂化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于采用的有機(jī)介質(zhì)可以是脂肪族和芳香族烴類化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于采用的表面活性劑用量范圍是有機(jī)溶劑重量的千分之一到十萬分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于皂化溫度范圍是70-100℃。
全文摘要
以淀粉為原料，用已知方法將丙烯腈接枝到淀粉上，得淀粉-丙烯腈接枝共聚物。本發(fā)明是提供一種與水不混溶的有機(jī)溶劑和強(qiáng)堿水溶液組成的分散體系，將上述的接枝共聚物呈顆粒狀分散于有機(jī)溶劑中皂化，加入表面活性劑防止顆粒粘結(jié)，反應(yīng)溫度范圍70～100℃。本方法可直接獲得應(yīng)用廣泛的顆粒狀產(chǎn)品。方法簡(jiǎn)單、省事，成本低，生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)C08F8/12GK1068339SQ9110724
公開日1993年1月27日 申請(qǐng)日期1991年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月8日
發(fā)明者楊忠云, 俞祚華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都分院分析測(cè)試中心