[发明专利]一种抗菌型高吸水树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌型高吸水树脂的制备方法，首先配置氧化石墨分散液、过硫酸钾溶液、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺溶液和氢氧化钠溶液；然后在40℃反应器中加入丙烯酸和氢氧化钠溶液，加入氧化石墨溶液和壳聚糖；反应30~40分钟后，加入N,N‑亚甲基双丙烯酰胺溶液，并升温至60~70℃；加入过硫酸钾溶液，反应1~2小时凝胶，干燥粉碎后制得具有抗菌能力的高吸水树脂。本发明制备的高吸水树脂的抗菌率为83%以上，且可重复利用，制备工艺简单，成本低廉，可有效应用于环境复杂、废水排放系统细菌较多的印染行业废水处理。

技术领域

本发明涉及高吸水树脂材料制备技术领域，具体涉及一种抗菌型高吸水树脂的制备方法。

背景技术

高吸水树脂有大量的羟基、羧基等亲水性官能团，可广泛应用于印染行业废水的处理。印染行业经过多年的快速发展，全球染料总产量为280000吨左右，而我国产量占全世界生产总量的70%。印染行业在对染料的使用过程中，有近50%的染料被当做废弃物随废水排放，这些燃料自然降解难度高，需要使用高吸水树脂对其进行吸水处理方便回收利用。而普通高吸水树脂在对印染废水处理过程中发现，因排水渠道中含有大量的细菌等微生物，会在一定的时间内破坏高吸水树脂的分子结构，降低高吸水树脂的吸水倍率以及重复利用率。因此，设计一种具有一定抗菌能力的高吸水树脂，可为印染行业废水处理降低成本，可有效保护环境，减轻印染行业环保压力。

发明内容

本发明的目的在于解决普通高吸水树脂的耐菌能力差的问题，提供了一种抗菌型高吸水树脂的制备方法，该方法使用的聚合单体为丙烯酸，因聚丙烯酸是一种常用的亲水材料；掺杂的抗菌材料是壳聚糖，因壳聚糖具有广谱的抗菌性能，对多种细菌都具有较好的抑制效果；接枝材料使用氧化石墨，因氧化石墨作为一种具有优良性能的新型材料可有效连接壳聚糖和聚丙烯酸，起到插层纽带的作用。

本发明的技术方案具体是一种抗菌型高吸水树脂的制备方法，包括如下几个步骤：

（1）取1g干燥好的氧化石墨于500mL蒸馏水中超声分散12小时得到0.002g/mL的氧化石墨分散液，配置0.04g/mL的过硫酸钾溶液作为引发剂，配置0.005g/mL的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶液作为交联剂，配置质量分数为25%的氢氧化钠溶液；

（2）恒温水浴40℃并有搅拌下，于三口烧瓶中加入12.8g质量分数为25%的氢氧化钠溶液和7.2g的丙烯酸；

（3）搅拌过程中，加入10mL的0.002g/mL的氧化石墨分散液和0.9g的壳聚糖，反应30~40分钟；

（4）缓慢加入4mL的0.005g/mL的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶液后，升温至60℃~70℃；

（5）缓慢加入7mL的0.04g/mL的过硫酸钾溶液，继续反应1~2小时，生成凝胶，将该凝胶转移至恒温干燥箱中干燥至恒重，粉碎研磨得具有抗菌能力的高吸水树脂。

优选的，步骤（3）中反应时间为30分钟；

优选的，步骤（4）中升温至63℃；

优选的，步骤（5）中继续反应时间为1小时。

本发明制得的一种抗菌型高吸水树脂具有较高的吸水倍率（最高吸水倍率为1103.9g/g），同时具有良好的抗菌能力（抗菌率为83%以上，约是普通高吸水树脂的3倍），再生性能较好（重复使用5次后吸水倍率为805.6g/g）。且该制备方法工艺简单，低价环保，可有效应用于工业印染废水的处理。

附图说明

附图1为一种抗菌型高吸水树脂的抗菌率图；

附图2为一种抗菌型高吸水树脂的重复利用后吸水倍率图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。

实施例1