[发明专利]高耐盐性聚丙烯酸钠吸水树脂的无交联剂紫外光引发制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸水性树脂，属高耐盐性农用吸水树脂。

背景技术

我国当前农业发展面临着非常严峻的现实，水资源十分贫乏，水土流失严重，同时也带来了严重的生态环境问题；另一方面，我国水资源利用率不高，浪费现象较为严重。因此，合理高效利用有限的水资源、实现节水型农业将是我国农业发展的一个必然趋势。在众多的节水保水技术措施中，近年来迅速发展的化学节水技术即高吸水性树脂(SAR)的应用正越来越被人们重视。SAR作为一种新型高分子材料，可在农业、林业、水利、沙漠改良等领域发挥抗旱保苗、增产增收、改良土壤、防风固沙、水土保持等多种功能，因而被国际上普遍认为是继化肥、农药、地膜之后第四个最有希望被农民接受的农用化学制品。

1961年美国农业部北方研究中心C.R.Russell等人从淀粉接枝丙烯腈首先开始研究，其后G.F.Fanta等人在前人研究的基础上继续进行了淀粉接枝丙烯腈的研究，并于1966年首先发表了淀粉改性物质具有优越的吸水能力的论文。我国高吸水性树脂的研究从20世纪80年代初开始，如湖南湘潭大学自1981年先后对淀粉系、纤维系、合成系的吸水剂性能和合成方法进行了研究，此后国内研究高吸水性树脂的专利和文献报道层出不穷。目前聚合丙烯酸钠的方法有很多，其传统的聚合方法有反相乳液聚合法，反相悬浮聚合，水溶液化学聚合法和接枝聚合法等方法。这些方法合成高吸水性聚丙烯酸钠通常需要引发剂、有机溶剂、交联剂、通氮气等，且存在有以下缺点：反应时间较长，产品纯度不高，后处理较复杂及有机分散相的处理不可避免地会带来的废液排放及产品污染，其产品耐盐性较差。

研究内容

本发明的目的是研制一种环保、节能、工艺条件简单的，具有高耐盐性丙烯酸盐类吸水性树脂的合成方法。对比于反相乳液聚合法，反相悬浮聚合法，水溶液化学聚合法和接枝聚合法具有工艺过程简单，产品纯度高，合成时间短，无溶剂污染，设备简单，无需保氮和后处理，易工业化，成本较低等特点。

本发明的技术方案：以丙烯酸、氢氧化钠为聚合单体，采用波长为365nm、功率为1000W的直管型紫外线高压汞灯为聚合引发光源，在敞开环境下，无氮气保护，聚合制得高耐盐性聚丙烯酸钠吸水树脂。

聚合操作步骤：用标定好的氢氧化钠溶液中和丙烯酸，中和度控制在77.5％，使反应体系中丙烯酸单体和丙烯酸盐单体达到一定比例，在室温下放在紫外线高压汞灯25～35cm的距离，辐照20～30min时间，得橡胶状弹性薄片，剪碎后放在鼓风式干燥箱(90℃)烘干，干燥后用球磨机粉碎(60目～80目)。

制得的高耐盐性聚丙烯酸钠吸水树脂，其吸去离子水率为3052～3120g/g，吸生理盐水(0.9％NaCl水溶液)率为320～440g/g，吸雨水(pH约为6)率为2260g/g，吸人工尿率为120～200g/g，吸人工血率为270～350g/g。