[发明专利]一种使用反相悬浮法制备球状高吸水树脂系统的方法

说明书

本发明公开一种使用反相悬浮法制备球状高吸水树脂系统的方法，包括聚合釜，所述聚合釜的进料口连接第一配料釜和第二配料釜的出料口，聚合釜出料口连接冷却釜的进料口，冷却釜出料口连接第一分离器的进料口，第一分离器的液体出料口连接第二配料釜的进料口，洗涤釜的出料口连接第二分离器的进料口，第二分离器固定出料口连接干燥器，干燥器与筛分机配合；通过水性聚合单体(丙烯酸钠丙烯酸水溶液)在油相中形成微球液滴后，因其含有预加的引发剂、交联剂及其他助剂，通过加热使其发生聚合固化，生成了球状高吸水树脂。其疏水相可与水共沸蒸出后将水分离后重复使用，这与传统爆聚法所得产品有品相好吸水率高等特点。

技术领域

本发明属于功能材料制备领域，具体涉及一种使用反相悬浮法制备球状高吸水树脂系统的方法。

背景技术

高吸水树脂既SAP，是一种具有高效吸水和高效保水性能的高分子材料的总称。SAP 具有轻度交联的三维网状结构，其分子链上有众多羧基和羟基等亲水基团，能吸收自身重量几百倍甚至上千倍的水分。从1961 年成功研制至今已经经历了半个世纪的发展，SAP 的种类不断增加且性能不断提升，运用范围也随之不断扩大，目前已经广泛运用于园林、卫生用品、水土保持、建筑、医疗卫生、环境治理等领域。

反相悬浮聚合是将水溶性单体在有机溶剂中分散成细小液滴并进行聚合反应的技术，亲水性单体的水溶液借助油包水型分散剂悬浮在有机溶剂中，通过机械搅拌形成微小液滴，在合适温度下聚合，反应在分散于有机溶剂中的每个液滴中进行，生成颗粒状不溶于水和有机溶剂的聚合物。反相悬浮聚合主要是为了获得一定粒径的聚合物，朱友良等采用反相悬浮聚合工艺制备聚丙烯酸钠吸水树脂，对其研究的结果表明，采用聚甘油单硬脂酸酯为分散剂、搅拌转速300~450r/min时。反相悬浮聚合体系稳定性好，制得分散性良好的均匀珠状吸水树脂。孙伯平等关于聚丙烯酸钠高吸水树脂的研究结果表明，采用反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠高吸水性树脂，最佳条件下树脂的吸水倍率为605 g/g，80℃下4 h的保水率为83 %，树脂干燥后能重复使用。

作为这种吸水性树脂的制造方法，已知有水溶液聚合法、反相悬浮聚合法等。由于采用反相悬浮聚合法制备的高吸水树脂具有极快的吸液速率，在轻薄化尿片市场的趋势下，深受复合型芯体客户的青睐。虽然反相悬浮聚合不需要经过粉碎造粒工序且其聚合热容易移除，但是其聚合过程复杂且工序较多，对工艺与设备的要求较高；而其中如何能获得适合卫生用品领域SAP产品的粒径(100-800um)成为其中的关键。

住友精化(申请公开号CN 1053796A、CN101218260A)申请了较多二步或多步反相悬浮聚合工艺，在一步反相悬浮聚合结束后，降温至室温上下使得表面活性剂部分析出，然后再加入二段丙烯酸中和液进行团聚和聚合，得到所需粒径的SAP粒子；三菱化学(申请公开号CN 1146997A)采用二步聚合工艺，在第二段丙烯酸中和液中加入HLB大于7的表面活性剂，使得一段聚合结束后加入二段单体液滴不必降至较低温度即可获得大颗粒的SAP颗粒。专利(JP 62310108)以W/O型反相悬浮聚合工艺，将小于100目的SAP细粉加入第二次聚合釜中进行表面处理，所得树脂强度好、吸水速度快、粒径分布窄，42到100目颗粒可达99％；旭化成化学(申请公开号CN 101410419A)通过向一步法反相悬浮聚合聚合结束所得的浆液中加入醇类等亲水性溶剂进行絮凝，可以获得粒径在200-2000um的SAP粒子。

这些多步聚合方法反相悬浮体系不太稳定，操作比较繁琐且聚合过程冗长，对工艺与设备要求高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于反相悬浮法制备球状高吸水树脂系统的方法，解决多步聚合方法反相悬浮体系不太稳定，操作比较繁琐且聚合过程冗长等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：