CN1560131A - 聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料的制造方法，其步骤是：将工业纯丙烯酸单体，经提纯除去阻聚剂；按适当的丙烯酸：氢氧化钠摩尔比例，在适当温度和搅拌条件下向丙烯酸单体中加入氢氧化钠溶液，至反应完全；在一定的搅拌速度下，加入超细高岭土粉体，充氮气保护，充分浸润，分散；加入适量的交联剂、引发剂，聚合反应，生成含水量较高的半产品，半产品经干燥，粉碎，真空干燥后得到最终产品。该复合材料的制造成本低于聚丙烯酸钠超吸水性树脂，而吸水性能高，能吸收超过自身重量800倍的蒸馏水，具有很高的吸湿保水性，在农林业、植物栽培、土壤改良、食品卫生、土木建筑、石油化工等方面有广泛的应用。
Description
技术领域
本发明是关于以丙烯酸单体和超细高岭土粉体为基本原料，通过接枝共聚反应制备一种超吸水性复合材料的方法，涉及一种超吸水性复合材料的制造方法，属于新材料技术领域。
背景技术
交联聚丙烯酸钠是一种具有网络结构和吸水性基团的高分子聚合物，它可以吸收自身重量的几百倍甚至几千倍的水，而且其保水能力非常强，即使在加压的情况下也不脱水或者脱水很少。在农业、林业、园艺、食品、医药卫生、土木建筑、石油化工等方面取得了广泛的应用。
高岭土粉体具有表面羟基、可交换性阳离子和特殊的化学结构，通过与丙烯酸的接枝共聚形成一种新型复合材料，不仅可以改善聚丙烯酸钠的网络结构和吸水性基团，提高材料的性能，而且可以降低生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种良好吸水和保水性能的聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料的制造方法。
本发明可以按照下述技术方案实现：
聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料的制造方法，其包括以下步骤：
第一步，丙烯酸单体纯化：将工业纯丙烯酸单体，经提纯除去阻聚剂。
第二步，丙烯酸钠的制备：按适当的丙烯酸：氢氧化钠摩尔比例，在适当温度和搅拌条件下向丙烯酸单体中加入氢氧化钠溶液，至反应完全。
第三步，高岭土粉体的加入：在一定的搅拌速度下，加入超细高岭土粉体，充氮气保护，充分浸润，分散。
第四步，接枝共聚：加入适量的交联剂、引发剂，聚合反应，生成含水量较高的半产品，半产品经干燥，粉碎，真空干燥后得到最终产品。
其中：第二步，丙烯酸钠的制备中，丙烯酸钠是由丙烯酸单体与氢氧化钠部分中和得到，所用的丙烯酸与氢氧化钠的摩尔比为3∶2。
第四步，接枝共聚时，以水溶液为反应介质，采用N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸钾为引发剂，反应温度为65℃～70℃。
第四步，接枝共聚时，是在搅拌条件下，让聚合反应进行3小时，生成含水量较高的半产品。
按照上述技术方案制得的聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料具有很高的吸湿保水性，在农林业、植物栽培、土壤改良、食品卫生、土木建筑、石油化工等方面有广泛的应用。
具体实施方式
本发明具体实施时，制造步骤如下：
第一，采用工业纯丙烯酸单体，经真空减压蒸馏或吸附提纯除去阻聚剂。
第二，按摩尔比丙烯酸∶氢氧化钠为3∶2的比例，在冰水浴和搅拌条件下向丙烯酸单体中加入氢氧化钠溶液，至反应完全。
第三，在100转/分搅拌速度下，加入丙烯酸单体重量20％的超细高岭土粉体，充氮气保护，充分浸润，分散。
第四，加入丙烯酸重量的0.10％的交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸重量的1.2％的引发剂过硫酸钾，控制反应温度在65℃～70℃，在搅拌条件下让聚合反应进行3小时，形成含水量较高的半产品，半产品经干燥，粉碎，60℃真空干燥后得到最终产品。
第五，通过上述方法，可获得吸水倍数大于800倍的聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料粉体。
Claims (4)
1.聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，丙烯酸单体纯化：将工业纯丙烯酸单体，经提纯除去阻聚剂。
第二步，丙烯酸钠的制备：按适当的丙烯酸：氢氧化钠摩尔比例，在适当温度和搅拌条件下向丙烯酸单体中加入氢氧化钠溶液，至反应完全。
第三步，高岭土粉体的加入：在一定的搅拌速度下，加入超细高岭土粉体，充氮气保护，充分浸润，分散。
第四步，接枝共聚：加入适量的交联剂、引发剂，聚合反应，生成含水量较高的半产品，半产品经干燥，粉碎，真空干燥后得到最终产品。
2.如权利要求1所述的聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料的制造方法，其特征在于：
第二步，丙烯酸钠的制备中，丙烯酸钠是由丙烯酸单体与氢氧化钠部分中和得到，所用的丙烯酸与氢氧化钠的摩尔比为3∶2。
3.如权利要求1所述的聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料的制造方法，其特征在于：
第四步，接枝共聚时，以水溶液为反应介质，采用N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸钾为引发剂，反应温度为65℃～70℃。
4.如权利要求1所述的聚丙烯酸钠/高岭土超吸水性复合材料的制造方法，其特征在于：
第四步，接枝共聚时，是在搅拌条件下，让聚合反应进行3小时，生成含水量较高的半产品。
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