專利名稱:用廢膠棉合成高吸水性樹脂的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高吸水性樹脂的合成技術，特別是一種利用廢膠棉及其制品合成高吸水性樹脂的合成方法。
背景技術：
高吸水性樹脂的開發(fā)和研究只有幾十年的歷史，國外從1961年起步，我國到1982年才合成了第一個高吸水性樹脂，到1988年有了第一個專利。高吸水性樹脂的種類較多，按材料可分為三大系列，即淀粉系、纖維素系、合成樹脂系。由于纖維素的來源不及淀粉易得，所以纖維素接技共聚物較另兩類應用少。如專利CN 1075488A發(fā)明了一種采用丙烯酸、丙烯酰胺和淀粉三元共聚合成高吸水性樹脂的方法，產(chǎn)品吸蒸餾水率為2800g/g，吸1％食鹽水率為130g/g；專利US4525527采用丙烯酸與丙烯酰胺二元共聚合成高吸水性樹脂，產(chǎn)品吸蒸餾水率為600～1300g/g，吸1％食鹽水率為50～100g/g。這些方法所的產(chǎn)品的性能較好，但所采用的原料皆為正規(guī)工業(yè)產(chǎn)品，成本較高。目前日本等國家已有將植物殘體(如木屑、作物秸稈等)經(jīng)處理直接合成高吸水性樹脂的技術，原料成本大大降低。但我國目前還缺少類似的利用廢棄資源合成高吸水性樹脂的技術。
膠棉是低含氮量硝酸纖維素的俗稱，常用于制造塑料和噴漆等。膠棉與樟腦混合后制成的塑料稱為賽璐珞，是日常生產(chǎn)生活中的常見材料。硝酸纖維素易燃，燃燒熱也很高，因此廢棄的膠棉制品如果得不到妥善的處理，則會成為火災的隱患。
三、技術內(nèi)容1、發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種使廢棄的膠棉及其制品得到妥善的回收和再利用，變廢為寶，降低高吸水性樹脂的制造成本，增強產(chǎn)品的競爭力的用廢膠棉合成高吸水性樹脂的方法。
2、技術方案本方法是采用廢膠棉(硝酸纖維素)和丙烯酸鈉，以過氧化氫加亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，以環(huán)氧氯丙烷的乙醇溶液為交聯(lián)劑進行接枝共聚。實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案是a、將丙烯酸鈉用水稀釋，b、將廢膠棉用丙酮溶脹成稀糊狀，c、將溶脹成稀糊狀的廢膠棉邊攪拌邊加入到用水稀釋后的丙烯酸鈉中，d、在以上的材料中加入過氧化氫、亞硫酸氫鈉、環(huán)氧氯丙烷的乙醇溶液，e、在氮氣保護下升溫至35℃～45℃，恒溫20～40分鐘，f、再升溫至60℃～90℃靜聚合1.5～3小時，烘干，粉碎得最終產(chǎn)品；在合成的過程中，各種原材料按重量百分比計，其配比為丙烯酸鈉49～90％、廢膠棉9～48％、過氧化氫0.1～1％、亞硫酸氫鈉0.1～1％、環(huán)氧氯丙烷0.01～1％。
3、技術效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下特點1、以硝酸纖維素和丙烯酸鈉為主要原料，產(chǎn)品吸蒸餾水率為500～1000g/g，吸1％食鹽水率為30～80g/g。吸鹽水率比單純的聚丙烯酸鹽類吸水樹脂有明顯的提高；2、成工藝采用一步法即所有反應物一次加料進行聚合，產(chǎn)品為二元共聚物，工藝簡單，便于控制。聚合反應時間只需不到三小時，效率較高。特別是主要原料之一的硝酸纖維素可以以廢膠棉及其制品為來源，進一步降低了產(chǎn)品成本；3、本發(fā)明中的主要合成原料之一—廢膠棉及其制品為易燃品，而合成出的產(chǎn)品則不具有易燃性，且反應過程安全無害。這樣就使這些具有火災危險的廢棄物得到了妥善的再利用，因此可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
四具體實施方式
原料配方(WT％)丙烯酸鈉 49～90％廢膠棉 9～48％過氧化氫(30％) 0.1～1％亞硫酸氫鈉 0.1～1％環(huán)氧氯丙烷 0.01～1％合成工藝首先在反應器中加入適量的水和丙烯酸鈉，用攪拌器進行攪拌。廢膠棉事先用丙酮溶脹成稀糊狀，在不斷攪拌下加入到丙烯酸鈉溶液中。繼續(xù)攪拌至形成均勻的乳液，這時邊攪拌邊加入30％過氧化氫、亞硫酸氫鈉以及環(huán)氧氯丙烷的乙醇溶液。在氮氣保護下升溫至40℃，恒溫半小時左右。然后升溫至75℃左右靜置聚合約2小時，出料后烘干，粉碎得到高吸水性樹脂。
吸水性的測定稱取一定量的干樹脂，浸泡在去離子水中至其體積基本不再變化。用100目篩網(wǎng)濾去多余的水，再稱吸水后的樹脂重，按下式計算吸水率(g/g)＝(吸水后的樹脂重(g)-干樹脂重(g))/干樹脂重(g)
吸鹽水率測定方法同上，只是把去離子水換成0.9％的NaCl水溶液。易燃性的測定取一定量的干樹脂，直接放在燃著的酒精燈上灼燒，觀察其燃燒情況。在樣品著火燃燒后移開燈焰，觀察其是否繼續(xù)燃燒。
實施例1將一只破損的乒乓球(賽璐珞制品，重1.9g)在反應瓶中用20mL丙酮浸泡成糊狀，將丙烯酸13.5g，加水13mL、固體氫氧化鈉5g，中和至PH≈7，將中和后的丙烯酸溶液在不斷攪拌的條件下加入到盛有溶脹乒乓球的反應瓶中，繼續(xù)攪拌至形成穩(wěn)定乳液。攪拌中加入0.03g亞硫酸氫鈉(NaHSO3)和6滴(約0.03g)30％的過氧化氫(H2O2)，再用2mL乙醇溶解6滴(約0.03g)環(huán)氧氯丙烷，加入反應物中，攪拌均勻后通氮保護，在40℃下恒溫半小時，然后調(diào)溫至75℃靜置聚合，兩小時后出料烘干，在110℃下烘干兩小時以上，得到高吸水性樹脂。產(chǎn)品吸水率950g/g，吸1％食鹽水率70g/g，易燃性測試表明，樹脂在燈焰中燃燒速度很慢，發(fā)出微弱火焰并伴有噼啪聲，離開燈焰后即熄滅。
權利要求
1.一種用廢膠棉合成高吸水性樹脂的方法，其特征在于合成的方法為a、將丙烯酸鈉用水稀釋；b、將廢膠棉用丙酮溶脹成稀糊狀；c、將溶脹成稀糊狀的廢膠棉邊攪拌邊加入到用水稀釋后的丙烯酸鈉中；d、在以上的材料中加入重量濃度為30％的過氧化氫，亞硫酸氫鈉，環(huán)氧氯丙烷的乙醇溶液；e、在氮氣保護下升溫至35℃～45℃，恒溫20～40分鐘；f、再升溫至60℃～90℃靜聚合1.5～3小時，烘干，粉碎得最終產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求
1所述的用廢膠棉合成高吸水性樹脂的方法，其特征在于在合成的過程中，各種原材料按重量百分比計，其配比為丙烯酸鈉 49～90％廢膠棉 9～48％重量濃度為30％過氧化氫 0.1～1％亞硫酸氫鈉 0.1～1％環(huán)氧氯丙烷 0.01～1％。
專利摘要
用廢膠棉合成高吸水性樹脂的方法是一種利用廢膠棉及其制品合成高吸水性樹脂的方法，其合成的方法為a.將丙烯酸鈉用水稀釋，b.將廢膠棉用丙酮溶脹成稀糊狀，c.將溶脹成稀糊狀的廢膠棉邊攪拌邊加入到用水稀釋后的丙烯酸納中，d.在以上的材料中加入過氧化氫、亞硫酸氫鈉、環(huán)氧氯丙烷的乙醇溶液，e.在氮氣保護下升溫至35℃～45℃，恒溫20～40分鐘，f.再升溫至60℃～90℃靜聚合1.5～3小時，烘干，粉碎得最終產(chǎn)品；在合成的過程中，各種原材料按重量百分比計，其配比為丙烯酸鈉49～90%、廢膠棉9～48%、過氧化氫0.1～1%、亞硫酸氫鈉0.1～1%、環(huán)氧氯丙烷0.01～1%，該方法使廢物棄的膠棉及其制品得到妥善的回收和再利用，變廢為寶。
文檔編號C08B15/10GKCN1233660SQ02113033
公開日2005年12月28日 申請日期2002年5月20日
發(fā)明者李利, 司玲, 李邨, 徐斌 申請人:南京師范大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan