[发明专利]一种高吸水性树脂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成高吸水性树脂的方法，具体涉及一种无需引发剂的日光辐照合成高吸水性树脂的方法。

背景技术

合成高吸水树脂的聚合反应中,占主导地位的合成路线和制备工艺，是以丙烯酸为主要单体而进行的溶液聚合与反向悬浮聚合,占全部高吸水树脂生产的90%以上。

在已知的反向悬浮聚合法合成高吸水树脂方面有关公司,又各自形成了自己的专利技术,如花王石碱公司的专利〔US 4093776；US 4446261〕；制铁化学的专利〔US 4340706；US 4683274；EP 0234202〕；Nalco化学公司的专利〔US 2314777〕；日本狮子公司专利〔US 4839395〕；触媒化学专利〔EP 0349240〕；住友精化专利〔EP 0441507〕；三菱油化专利〔EP 0472362〕；日本合成化学专利〔US 4880886〕；Dow化学公司专利〔US 4708997〕等，他们分别在单体浓度、交联剂类别及浓度、溶剂、保护剂、表面活性剂以及脱水干燥、洗涤、溶剂处理等工艺与设备有各自的改进与创新。虽然该法可以获得优良的产品质量，但由于存在着影响其发展的突出问题：使用大量的有机溶剂，工艺上必须进行处理与回收，由于溶剂的易燃易爆，要求工艺设备操作十分严格，存在有爆炸的危险和对环境的污染问题。

已知的水溶液聚合法由于不需要进行溶剂处理，从生产过程操作和产品的残余单体等而言，其安全性也好得多，有明显的优势。因此,国内外大多数厂家都釆用这种聚合法生产高吸水树脂。但由于水溶液聚合法存在着凝胶干燥困难，常规的釜式聚合，会由于反应后期体系粘度增加，传热困难，有可能产生局部过热而使产品性能变差，并可能会有爆聚失控现象。

以上反向悬浮法聚合与水溶液法聚合,都是居于使用化学引发剂引发自由剂而进行的聚合反应。

已知的另一种聚合法不需要化学引发剂，而是依靠电离引发单体自由基而进行的聚合反应，它就是电离辐射法聚合反应。使用该聚合法,不需要化学引发剂,反应不受引发剂浓度控制。利用此法制备吸水树脂的研究与生产并不多，这是由于该法存在着限制其发展的突出问题，即需要能产生r射线的放射源，这种放射源〔Co⁶⁰ 或电子加速器〕不仅造价高而且受到限制，同时存在有核污染的潜在危险。工艺上也存在因核衰变而产生的剂量率变化对产品性能的影响等；由于不使用化学引发剂，反应不受引发剂浓度控制，温度对反应的影响与前面所述的聚合法不同，也不需要严格地控制;其他影响吸水树脂性能及其改善，都与水溶液聚合法相似。

综上所述，上述三种聚合法在引发单体自由基聚合时，需要化学引发剂并加热及控制温度，或者需要核能，这不仅需要所需要的能源消耗和控制的困难，而且设备造价高并存在有核污染的潜在危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不需要碳能源或核能，也不需要化学引发剂，而是依赖太阳能引发单体自由基进行聚合反应合成高吸水性树脂的方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种高吸水性树脂的合成方法，包括如下步骤：

（1）将40～60重量份聚合单体、0.02～0.05重量份次单体、0.05～0.1重量份交联剂、0.05～0.1重量份隔离剂加入反应釜中，混合均匀，得到聚合料液，其中，所述聚合单体为中和度为70～85%的丙烯酸；

（2）将聚合料液置于日光辐射之下，照射至交联得到吸水树脂凝胶；

（3）将吸水树脂凝胶切割、烘干，即得到高吸水性树脂。

优选的，所述次单体为丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯中的一种或多种。

优选的，所述交联剂为N,N-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

优选的，所述隔离剂为司盘-20和/或烷烃油。

优选的，进行日光辐射时，聚合料液厚度为40～120mm。

一种卫生材料用吸水树脂的制备方法，包括如下步骤：

（1）    根据上述一种高吸水性树脂的合成方法制备得到高吸水性树脂；