一種高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種一種高吸水性丙烯酸樹(shù)脂，具體為丙烯酸與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷(MPS)共聚得到的樹(shù)脂。
【背景技術(shù)】
[0002]高吸水性聚合物是指一類(lèi)可吸收相當(dāng)于自身質(zhì)量幾百甚至上千倍的水分的化合物。按其原料來(lái)源，高吸水性聚合物可分為三大系列，即淀粉接枝系列、纖維素系列和合成聚合物系列。其中丙烯酸類(lèi)高吸水性聚合物是應(yīng)用最為廣泛的一類(lèi)。典型的丙烯酸類(lèi)高吸水聚合物是輕度交聯(lián)和部分中和的丙烯酸鹽，具有極高的吸水能力。加入水以后，會(huì)吸水膨脹，使整個(gè)水溶液具有凝膠化性質(zhì)，部分Ig聚合物可吸水達(dá)100g以上。
[0003]目前在國(guó)際市場(chǎng)上，丙烯酸類(lèi)高吸水性聚合物由于具備優(yōu)良的長(zhǎng)效的吸收和保持水分不流失的功能，而被大量應(yīng)用于衛(wèi)生用品和紙尿布等領(lǐng)域。此外，由于社會(huì)老齡化，成人尿布需求的增長(zhǎng)速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于嬰兒尿布的增速，因此可以預(yù)計(jì)其市場(chǎng)需求仍然會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。這也推動(dòng)了這類(lèi)材料的進(jìn)一步研發(fā)。目前丙烯酸類(lèi)高吸水性聚合物的研發(fā)方向主要是:1)開(kāi)發(fā)兼具高吸水速率和吸水倍率的高性能吸水樹(shù)脂；2)開(kāi)發(fā)兼有其它性能的高吸水性復(fù)合材料；3)開(kāi)發(fā)可降解、環(huán)保的高性能吸水樹(shù)脂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要制備了一種含有硅烷基團(tuán)的高吸水性樹(shù)脂，其制備過(guò)程如下:
[0005]在裝有回流冷凝器和氮?dú)鈱?dǎo)入管的三口燒瓶中，依次加入環(huán)已烷、分散劑Span-80、Tween-80和γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)，充分?jǐn)嚢?，升?0°C。取另一燒杯，稱(chēng)取一定量的丙烯酸，用事先配好的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，冷卻至室溫并將其加入到三口瓶中充分?jǐn)嚢琛＜尤脒^(guò)硫酸鉀引發(fā)劑溶液，升溫到70°C，劇烈發(fā)生反應(yīng)，伴有大量氣泡產(chǎn)生，約五分鐘后反應(yīng)結(jié)束，生成膠狀白色固體。
[0006]將產(chǎn)品用乙醇浸泡一天，每半天換洗一次，然后用蒸餾水浸泡三天，每半天換洗一次，浸泡過(guò)后的產(chǎn)品凍干。
[0007]本發(fā)明所述的高吸水性丙稀酸樹(shù)脂的制備采用反響懸浮聚合法，其中Span-80和Tween-80為分散劑，所使用的丙烯酸事先經(jīng)過(guò)氫氧化鈉中和，中和度為75%。
[0008]本發(fā)明所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備中，單體丙烯酸和MPS的物質(zhì)的量的比為 9: I。
[0009]本發(fā)明所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備中，單體總濃度為20?50%。
[0010]本發(fā)明所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備中，引發(fā)劑的量為單體總質(zhì)量的0.5%。
[0011]本發(fā)明所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備中，分散劑Span-80和Tween-80的質(zhì)量的比為2: 10
[0012]本發(fā)明所制備的高吸水性樹(shù)脂性質(zhì)穩(wěn)定，可溶于稀堿溶液，吸水率最高可達(dá)到700倍。且由于結(jié)構(gòu)中含有硅烷基團(tuán)，可以發(fā)生水解并與硅膠、玻璃等多種材料發(fā)生鍵合，進(jìn)一步制備具有高吸水性的復(fù)合材料。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面的實(shí)施例可以使專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0014]實(shí)施例1:
[0015]在裝有回流冷凝器和氮?dú)鈱?dǎo)入管的三口燒瓶中，依次加入分散劑20mL環(huán)已烷、0.35g的Span-80、0.18g的Tween-80和2.22g的γ -甲基丙稀酰氧基丙基三甲氧基娃燒(MPS)，充分?jǐn)嚢?，升?0°C。取另一燒杯，稱(chēng)取5.78g的丙烯酸，用事先配好的氫氧化鈉溶液(2.51g的氫氧化鈉溶于1mL水中)進(jìn)行中和，冷卻至室溫并將其加入到三口瓶中充分?jǐn)嚢?。加?.04g的過(guò)硫酸鉀引發(fā)劑溶液，升溫到70°C，劇烈發(fā)生反應(yīng)，伴有大量氣泡產(chǎn)生，約五分鐘后反應(yīng)結(jié)束，生成膠狀白色固體。
[0016]將產(chǎn)品用乙醇浸泡一天，每半天換洗一次，然后用蒸餾水浸泡三天，每半天換洗一次，浸泡過(guò)后的產(chǎn)品凍干。
[0017]實(shí)施例2:
[0018]在裝有回流冷凝器和氮?dú)鈱?dǎo)入管的三口燒瓶中，依次加入分散劑30mL環(huán)已烷、0.88g的Span-80、0.44g的Tween-80和5.54g的γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)，充分?jǐn)嚢瑁郎?0°C。取另一燒杯，稱(chēng)取14.46g的丙烯酸，用事先配好的氫氧化鈉溶液(6.27g的氫氧化鈉溶于1mL水中)進(jìn)行中和，冷卻至室溫并將其加入到三口瓶中充分?jǐn)嚢?。加?.1g的過(guò)硫酸鉀引發(fā)劑溶液，升溫到70°C，劇烈發(fā)生反應(yīng)，伴有大量氣泡產(chǎn)生，約五分鐘后反應(yīng)結(jié)束，生成膠狀白色固體。
[0019]將產(chǎn)品用乙醇浸泡一天，每半天換洗一次，然后用蒸餾水浸泡三天，每半天換洗一次，浸泡過(guò)后的產(chǎn)品凍干。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高吸水性丙烯酸樹(shù)脂，特征在于該樹(shù)脂由丙烯酸γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基娃燒組成O2.權(quán)利要求1所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法:通過(guò)反響懸浮聚合法，以環(huán)己燒和水為溶劑，在分散劑Span-80、Tween-80作用下，γ -甲基丙稀酰氧基丙基三甲氧基娃烷(MPS)和丙烯酸發(fā)生聚合，達(dá)到含有硅烷基團(tuán)的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂。3.權(quán)利要求2所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法中，所使用的丙烯酸事先經(jīng)過(guò)氫氧化鈉中和，中和度為75%。4.權(quán)利要求2所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法中，單體丙烯酸和MPS的物質(zhì)的量的比為9: 105.權(quán)利要求2所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法中，單體總濃度為20?50%。6.權(quán)利要求2所述的高吸水性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法中，引發(fā)劑的量為單體總質(zhì)量的.0.5%
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高吸水性丙烯酸樹(shù)脂，該樹(shù)脂由丙烯酸γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷組成，其制備方法為：以環(huán)己烷和水為溶劑，在分散劑Span-80、Tween-80作用下，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)和丙烯酸通過(guò)反響懸浮聚合法生成的。本發(fā)明具有工藝方法簡(jiǎn)單，成本低廉，便于工業(yè)化推廣應(yīng)用；該材料具有高吸水性，并可用硅膠、玻璃等改性，可進(jìn)一步用于制備高吸水性復(fù)合材料。
【IPC分類(lèi)】C08F220/06, C08F2/18, C08F230/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105199035
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510654681
【發(fā)明人】陳嬌嬌, 銀月, 周彤, 傅宏俊, 許軒明
【申請(qǐng)人】天津工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日