[发明专利]一种可降解高性能吸水树脂的制备方法

说明书

本发明提供了一种可降解高性能吸水树脂的制备方法，将聚丁二酸丁二醇酯粉碎备用；称取一定质量比的丙烯酸和聚丁二酸丁二醇酯粉末加入四口烧瓶；以氢氧化钠水溶液中和丙烯酸，得到丙烯酸与丙烯酸钠溶液；冷却至室温后缓慢加入引发剂和交联剂；通入氮气，缓慢升温并搅拌，使得丙烯酸钠和丙烯酸溶液与聚丁二酸丁二醇酯接枝共聚反应；反应结束后倒入无水乙醇，反复洗涤，干燥之后得到聚丁二酸丁二醇酯接枝丙烯酸钠树脂。本发明采用聚丁二酸丁二醇酯接枝丙烯酸钠共聚形成吸水树脂，使得本发明的吸水树脂具有较好的生物降解性能、良好的力学性能和较高的吸水率，能够广泛应用于较多领域，并且其制备方法简单，成本低，易于大规模工业生产。

技术领域

本发明涉及吸水树脂技术领域，尤其涉及一种高吸水性能的可降解树脂及其 制备方法。

背景技术

高性能吸水树脂是一种具有亲水基团和一定交联度的树脂，其具有较高的吸 水性能和保水性能，使得其在卫生用品、农业灌溉、土壤改良、建筑材料及医疗 等领域得到广泛的应用。我国对高性能吸水树脂进行了多年的深入研究，主要包 括以淀粉类、纤维素类和丙烯酸类为原料的吸水树脂，例如专利“CN101302269B” 公开了一种高吸水树脂的制备方法，主要是将丙烯酸与氢氧化钠进行中和反应， 反应之后与糊化的马铃薯淀粉混合，加入引发剂，使得马铃薯淀粉与丙烯酸及其 盐进行接枝共聚反应，烘干、粉碎之后得到高吸水树脂，其交联度不高，使得易 发生溶解而不是溶胀，使得吸水树脂的吸水率不高，并且马铃薯淀粉主要来源于 农作物马铃薯，使得其难以大规模投入应用。专利“CN103122049B”公开了一种 纤维素超强吸水树脂的制备方法，以氢氧化铝为交联剂，过硫酸铵为引发剂，将纤维素在85℃的反应条件下接枝到丙烯酸钠上，其反应温度较高，聚合过程中 容易引发暴聚，不利于交联结构的形成，使得吸水率不高。专利“CN100398573C” 公开了一种丙烯酸型高吸水性树脂的制备方法，是以丙烯酸和丙烯酸盐为原料发 生共聚形成丙烯酸型吸水性树脂，但是丙烯酸型吸水树脂存在生物降解性能差的 缺点，对环境造成污染。

发明内容

为克服现有技术中存在的以下问题，吸水树脂存在吸水率不高、生物降解性 能差、难以大规模投入应用。本发明提供了一种可降解高性能吸水树脂的制备方 法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：称取一定质量的聚丁二酸丁二醇酯，将聚丁二酸丁二醇酯粉碎备用；

S2：称取一定质量的丙烯酸加入四口烧瓶中，将S1步骤中的聚丁二酸丁二 醇酯粉末加入四口烧瓶；

S3：将定量的氢氧化钠水溶液加入四口烧瓶中中和丙烯酸，控制中和度，得 到丙烯酸与丙烯酸钠溶液；

S4：冷却至室温后缓慢加入引发剂和交联剂；

S5：将四口烧瓶移入电加热套抽真空并通入氮气，缓慢升温并搅拌，使得丙 烯酸钠和丙烯酸溶液与聚丁二酸丁二醇酯接枝共聚反应；

S6：反应结束后倒入无水乙醇，反复洗涤，干燥之后得到聚丁二酸丁二醇酯 接枝丙烯酸钠树脂。

在此基础上，所述S2步骤中聚丁二酸丁二醇酯与丙烯酸的质量比为1:2-6。

在此基础上，所述S3步骤中用氢氧化钠水溶液中和丙烯酸，控制中和度为 60-80％。

在此基础上，所述S5步骤中反应温度为60-80℃。

在此基础上，所述S5步骤中反应时间为2小时。

在此基础上，所述S3步骤中氢氧化钠水溶液的浓度为25％。

在此基础上，所述S4步骤中交联剂的质量为丙烯酸质量的0.5-1％。

在此基础上，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺、乙二醇二甲基丙烯 酸酯中的一种或多种。

在此基础上，所述S4步骤中引发剂的质量为丙烯酸质量的0.1-0.5％。