專利名稱：一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，同時涉及一種該復合吸濕樹脂的制備方法。
背景技術：
高吸濕樹脂聚合物按原料來源分為天然高分子類和合成樹脂類。目前大部分合成吸濕樹脂都是交聯(lián)的聚丙烯系類。中國專利CN101225132A報道了反相懸浮法制備交聯(lián)聚甲基丙烯酸鈉吸濕樹脂的方法，以油相為分散介質，而水相為分散相，所得產物即為粉狀或 顆粒狀，后處理簡單。中國專利CN101225139A報道了交聯(lián)丙烯酸鈉和丙烯酰胺共聚吸濕樹月旨，采用丙烯酸鈉和丙烯酰胺為單體制成的復合吸濕樹脂，其吸濕容量為90 105%，但是其吸濕性依然不能滿足某些領域的吸濕要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種吸濕性高的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂。為了實現以上目的，本發(fā)明聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂所采用的技術方案是一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉20 35份，丙烯酰胺5 10份，淀粉或海藻酸鈉2 7份，交聯(lián)劑O. I O. 8份，引發(fā)劑O. 2 O. 8份，乳化分散劑5 9份。所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。所述弓I發(fā)劑為過硫酸銨。所述乳化分散劑為span-80。所述淀粉為糊化淀粉。本發(fā)明聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂的制備方法如下I)將重量份2 7份淀粉或海藻酸鈉、20 35份丙烯酸鈉、5 10份丙烯酰胺、O. I O. 8份交聯(lián)劑、O. 2 O. 8份引發(fā)劑加水至100份制成水分散液；2)將5 9份的乳化分散劑加正己烷或石油醚至225 500份制成反應介質；3)在惰性氣體保護下，將步驟I)和2)得到的水分散液與反應介質混合，于50 65°C條件下攪拌反應6 8小時，然后升溫至70°C 80°C繼續(xù)攪拌反應I 2小時，降至室溫，過濾，用甲醇洗滌濾餅，烘干得到聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂。所述的淀粉加入前進行糊化處理。所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。所述弓丨發(fā)劑為過硫酸銨。所述乳化分散劑為span-80。丙烯酸鈉和丙烯酰胺在交聯(lián)劑和引發(fā)劑作用下，形成空間網絡狀的高分子樹脂，其網絡空隙中形成了儲水空間，但是丙烯酸鈉上的羧基和丙烯酰胺上的酰胺基對水的吸附作用有限，很難將水分保持在儲水空間中。本發(fā)明的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹月旨，在丙烯酸鈉和丙烯酰胺交聯(lián)聚合過程中加入有淀粉或海藻酸鈉，淀粉和海藻酸鈉屬于天然多糖高分子化合物，其分子結構上具有很多的羥基取代基團或羧基取代基，羥基與水具有很好的相容性，能夠將吸附的水分保留在儲水空間中，而且淀粉或海藻酸鈉的加入，可與丙烯酸鈉和丙烯酰胺形成的聚合網絡中形成互穿網絡或接枝交聯(lián)結構后，淀粉或海藻酸鈉的分子骨架具有較好的剛度，因此所得到的復合吸濕樹脂的強度大大增加，同時吸濕性也有明顯提聞。另外，本發(fā)明采用的天然高分子淀粉時，在加入前對淀粉進行糊化，破壞淀粉分子的卷曲結構，使更多的-OH活性中心暴露出來，可使淀粉顆粒在水中可以充分溶脹，使與丙烯酸鈉和丙烯酰胺共聚物能更好、更均勻的互穿或接枝結構，從而能更好的體現淀粉對吸濕樹脂的增強作用和淀粉的吸濕作用。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發(fā)明的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂進行具體的說明，但這并不限定本發(fā)明的技術方案。其中吸濕樹脂的吸濕容量測試方法將15克產物在烘箱中110°C下恒溫至恒重，然后準確稱量并裝入稱量瓶中，放置于相對濕度為90%，溫度為30°C的恒溫恒濕箱中，吸濕至恒重。按下式計算吸濕容量R = ^^x\00%
W1其中R為吸濕容量，W1為吸濕前干燥樣品質量，W2為吸濕至恒重的樣品質量。實施例I本實施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉25份，丙烯酰胺5份，糊化淀粉2份，交聯(lián)劑O. 8份，弓丨發(fā)劑O. 2份，乳化分散劑5份。具體的制備方法如下取2克淀粉糊化后分散于67克水中，然后向水分散液中加入25克丙烯酸鈉單體和5克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 8克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 2克引發(fā)劑過硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入495克正己烷，加入5克乳化分散劑span-80混合均勻得反應介質。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮氣，反復三次，在氮氣保護和機械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至50°C，反應8小時；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應I. 5小時；反應完畢后降至室溫，過濾，用甲醇洗滌產物，在110°C烘箱中烘干得產物。所得吸濕樹脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為230%。實施例2本實施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉25份，丙烯酰胺5份，糊化淀粉7份，交聯(lián)劑O. I份，弓丨發(fā)劑O. 8份，乳化分散劑9份。具體的制備方法如下取7克淀粉糊化后分散于62. I克水中，然后向水分散液中加入25克丙烯酸鈉單體和5克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. I克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 8克引發(fā)劑過硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入216克正己烷，加入9克乳化分散劑span-80混合均勻得反應介質。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮氣，反復三次，在氮氣保護和機械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至55°C，反應6小時；然后升高溫度至70°c繼續(xù)反應2小時；反應完畢后降至室溫，過濾，用甲醇洗滌產物，在110°C烘箱中烘干得產物。所得吸濕樹脂在30°c，90%濕度下吸濕容量為300%。實施例3本實施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉35份，丙烯酰胺5份，糊化淀粉4份，交聯(lián)劑O. 4份，弓丨發(fā)劑O. 6份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取4克淀粉糊化后分散于55克水中，然后向水分散液中加入35克丙烯酸鈉單體和5克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 4克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 6克引 發(fā)劑過硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克正己烷，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應介質。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮氣，反復三次，在氮氣保護和機械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應7小時；然后升高溫度至80°C繼續(xù)反應I小時；反應完畢后降至室溫，過濾，用甲醇洗滌產物，在110°C烘箱中烘干得產物。所得吸濕樹脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為320%。實施例4本實施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉20份，丙烯酰胺10份，糊化淀粉4份，交聯(lián)劑O. 4份，引發(fā)劑O. 6份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取4克淀粉糊化后分散于65克水中，然后向水分散液中加入20克丙烯酸鈉單體和10克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 4克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 6克引發(fā)劑過硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克正己烷，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應介質。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮氣，反復三次，在氮氣保護和機械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應7小時；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應2小時；反應完畢后降至室溫，過濾，用甲醇洗滌產物，在110°C烘箱中烘干得產物。所得吸濕樹脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為410%。實施例5本實施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉28份，丙烯酰胺7份，糊化淀粉4份，交聯(lián)劑O. 3份，弓丨發(fā)劑O. 7份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取4克淀粉糊化后分散于60克水中，然后向水分散液中加入28克丙烯酸鈉單體和7克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 3克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 7克引發(fā)劑過硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克正己烷，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應介質。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮氣，反復三次，在氮氣保護和機械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至65°C，反應7小時；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應I小時；反應完畢后降至室溫，過濾，用甲醇洗滌產物，在110°C烘箱中烘干得產物。所得吸濕樹脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為270%。實施例6本實施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉25份，丙烯酰胺5份，海藻酸鈉2份，交聯(lián)劑O. 4份，弓丨發(fā)劑O. 6份，乳化分散劑9份。具體的制備方法如下
取2克海藻酸鈉分散于67克水中，然后向水分散液中加入25克丙烯酸鈉單體和5克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 4克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 6克引發(fā)劑過硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入300克石油醚，加入9克乳化分散劑span-80混合均勻得反應介質。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮氣，反復三次，在氮氣保護和機械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應8小時；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應I. 5小時；反應完畢后降至室溫，過濾，用甲醇洗滌產物，在110°C烘箱中烘干得產物。所得吸濕樹脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為360%。實施例7本實施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂是由以下重量份的主要原料 采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉28份，丙烯酰胺7份，糊化淀粉4份，交聯(lián)劑O. 3份，弓丨發(fā)劑O. 7份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取4克淀粉糊化后分散于60克水中，然后向水分散液中加入28克丙烯酸鈉單體和7克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 3克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 7克引發(fā)劑過硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克石油醚，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應介質。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮氣，反復三次，在氮氣保護和機械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應7小時；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應I小時；反應完畢后降至室溫，過濾，用甲醇洗滌產物，在110°C烘箱中烘干得產物。所得吸濕樹脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為255%。實施例8本實施例的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉28份，丙烯酰胺7份，海藻酸鈉3份，交聯(lián)劑O. 3份，弓丨發(fā)劑O. 7份，乳化分散劑6份。具體的制備方法如下取3克海藻酸鈉分散于61克水中，然后向水分散液中加入28克丙烯酸鈉單體和7克丙烯酰胺單體；繼續(xù)加入O. 3克交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺；最后加入O. 7克引發(fā)劑過硫酸銨；混合均勻后得水分散液。在三口燒瓶中加入294克正己烷，加入6克乳化分散劑span-80混合均勻得反應介質。然后將水分散液加入到三口燒瓶中，常溫下抽真空、通氮氣，反復三次，在氮氣保護和機械攪拌下緩慢將三口瓶溫度升至60°C，反應7小時；然后升高溫度至75°C繼續(xù)反應I. 5小時；反應完畢后降至室溫，過濾，用甲醇洗滌產物，在110°C烘箱中烘干得產物。所得吸濕樹脂在30°C，90%濕度下吸濕容量為330%。
權利要求
1.一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，其特征在于是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉20 35份，丙烯酰胺5 10份，淀粉或海藻酸鈉2 7份，交聯(lián)劑0. I 0. 8份，引發(fā)劑0. 2 0. 8份，乳化分散劑5 9份。
2.根據權利要求I所述的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，其特征在于所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
3.根據權利要求I所述的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，其特征在于所述引發(fā)劑為過硫酸銨。
4.根據權利要求I所述的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，其特征在于所述乳化分散劑為span-80。
5.根據權利要求I所述的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，其特征在于所述淀粉為糊化淀粉。
6.一種如權利要求I所述聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂的制備方法，其特征在于其步驟如下 1)將重量份2 7份淀粉或海藻酸鈉、20 35份丙烯酸鈉、5 10份丙烯酰胺、0.I 0.8份交聯(lián)劑、0. 2 0. 8份引發(fā)劑加水至100份制成水分散液； 2)將5 9份的乳化分散劑加正己烷或石油醚至225 500份制成反應介質； 3)在惰性氣體保護下，將步驟I)和2)得到的水分散液與反應介質混合，于50 65°C條件下攪拌反應6 8小時，然后升溫至70°C 80°C繼續(xù)攪拌反應I 2小時，降至室溫，過濾，用甲醇洗滌濾餅，烘干得到聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于所述的淀粉加入前進行糊化處理。
8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑為過硫酸銨。
10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于所述乳化分散劑為span-80。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，是由以下重量份的主要原料采用反相懸浮法制備而成丙烯酸鈉20～35份，丙烯酰胺5～10份，淀粉或海藻酸鈉2～7份，交聯(lián)劑0.1～0.8份，引發(fā)劑0.2～0.8份，乳化分散劑5～9份。本發(fā)明的聚丙烯酸鈉/聚丙烯酰胺復合吸濕樹脂，在丙烯酸鈉和丙烯酰胺交聯(lián)聚合過程中加入有淀粉或海藻酸鈉，使淀粉或海藻酸鈉穿插在丙烯酸鈉和丙烯酰胺形成的聚合網絡中，大大提高了樹脂的吸濕容量，本發(fā)明的復合吸濕樹脂的吸濕容量在230％以上，最高達410％。
文檔編號C08F2/32GK102675541SQ201110422828
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者姚大虎, 張玉清, 王晨燕, 赫玉欣 申請人:河南科技大學