[发明专利]一种丙烯酸吸水树脂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种丙烯酸吸水树脂，制备原料包括，质量比为1：（0.3-0.5）：（1.5-2）的丙烯酸、碱和水，其特征在于：还包括：基于丙烯酸质量计的：

交联剂：0.2-0.5wt%；

组合发泡剂：0.04-0.4wt%；

共聚单体：1.5-12wt%；

还原剂：0.004-0.06wt%；

引发剂：0.01-0. 8wt%；

无机导水剂：0.01-0.1wt%；

其中所述无机导水剂为酸化硅藻土；

所述的酸化硅藻土的制备方法包括如下步骤：

a)将普通硅藻土浸泡于浓度为2-10%的氢氟酸溶液中保持0-10℃0.5-2h，取出水洗烘干；

b)将步骤a）所得的硅藻土置于浓硫酸中1-5min取出，冲洗至溶液呈中性后，即得到钝化后的无机导水剂；

所述丙烯酸吸水树脂通过如下步骤获得：

1) 将丙烯酸与水混合成丙烯酸水溶液，再加入碱液对丙烯酸水溶液进行中和，得到含有丙烯酸的不完全中和液 ；

2) 向步骤1) 所得的中和液中加入交联剂、组合发泡剂和还原剂，混合均匀后加入共聚单体，再混合均匀后加入引发剂，进行水溶液聚合，得到水凝胶 ；

3) 将步骤2) 所得的水凝胶切碎，经干燥、破碎、筛分后得到初级丙烯酸吸水树脂 ；

4)使用表面交联剂将步骤3) 所得的初级丙烯酸吸水树脂进行表面交联，得到交联丙烯酸吸水树脂；

5)在粒子表面喷涂无机导水剂和水溶性高分子混合的悬浊液，得到表面结合导水剂的丙烯酸吸水树脂；

6)将步骤5)所得的表面结合导水剂的丙烯酸吸水树脂，放入真空热压炉中，加热至150-200℃通入含水蒸气的氮气保压0.4-2Mpa时间0.2-2h，然后抽真空保持1×10-3Pa以下恒温150-200℃ 0.05-1h，循环一次或多次，得到最终成品树脂。

2.根据权利要求 1所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于：

所述碱为氢氧化钠；

所述交联剂为乙氧基化甘油三丙烯酸酯、N,N- 亚甲基双丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三烯丙基醚、乙二醇二甲基丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四（3-巯基丙酸）酯中的一种或多种；

所述组合发泡剂是包含化学发泡材料和两性双子表面活性剂的复配发泡剂；

所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、次亚磷酸钠和抗环血酸钠的一种或多种；

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和双氧水中的一种或多种；

所述共聚单体为烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2- 丙烯酰胺 -2- 甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种；

所述水为去离子水。

3.根据权利要求2所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于：

所述的化学发泡材料包括碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺发泡剂，双子表面活性剂为二羧甲基-四甲基乙二胺，其中化学发泡剂和双子表面活性剂的比例为1:2-1:5。

4.根据权利要求1所述丙烯酸吸水树脂，其特征在于：

步骤1) 中所用的碱液为氢氧化钠水溶液，碱液的浓度为 30-50wt%；

步骤2) 的聚合温度为40-90℃，聚合时间为 15-30min；

步骤3)中所述的水凝胶被切碎后的粒径大小为 1cm；干燥温度为160-180℃，干燥时间为80-180min；

步骤3)中所得的初级丙烯酸吸水树脂粒径范围是d10大于300μm 且d90小于500μm，通过气流破碎及分级得到。

5.根据权利要求1所述丙烯酸吸水树脂，其特征在于：步骤 4) 中与初级丙烯酸吸水树脂进行表面交联的表面交联剂为多元醇、缩水甘油醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和多价金属化合物中的一种或多种；表面交联剂的用量为相对于步骤 3) 的初级丙烯酸吸水树脂质量的3-4％。