[发明专利]利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法

说明书

技术领域：

本发明属于一种精细化工中功能高分子材料生产工艺，特别涉及一种利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法。

背景技术：

高吸水树脂是近30多年开发的新型功能高分子材料，其带有许多亲水基团的低交联度或者部分结晶性的高分子聚合物，因此它具有一般高分子化合物的特性，具有优异的吸水和保水性能，其可以吸收达自身重量几百倍到几千倍的水，吸水膨胀后形成凝胶体，保水能力极强，很高压力下也失水很少。同时它具备功能高分子材料的优点，可用于农林、园艺、医药、医疗、生理卫生、石油、化工、建材、环保、食品、人工智能材料、敏感材料、生化技术、造纸、纺织、日用化妆品等各个领域。

目前，未能大规模推广其主要原因是价格太高，而造成价格高的主要问题是生产工艺问题。目前生产高吸水树脂的工艺主要有：悬浮聚合法、反相悬浮聚合法、水溶液聚合法、乳液聚合法、反相乳液聚合法。这些方法存在如下缺陷：

1、在聚合时都使用了有机溶液(如庚烷，丙酮，甲醇，乙醇)其回收不仅耗能大，还造成污染。

2、淀粉糊化需要加热，浪费资源；单体浓度较低，聚合速率慢，长时间通入氮气，加入交联剂交联和持续加热使生产成本高，生产工艺复杂，反应周期长以至于能量消耗大，生产成本高。产品还不降解，使用过程又造成了二次污染，治理及其困难。

专利89101086.6和专利02106374.5对传统工艺进行了改进。但是以上两专利都要求持续加热，致使能量消耗较大，生产成本增加。

发明内容：

本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，该方法不需要加热，充分利用聚合产生的热能自交联，既降低了能耗，又脱除反应体系中大量的水，解决了后处理干燥的难题，生产工艺简单、无污染，投入成本低，利润高。

如上构思，本发明的技术方案是：一种利用延迟进步聚合法生产高吸水树脂的工业合成方法，其特征在于：包括以下步骤：用碱溶液中和丙烯酸，再将丙烯酰胺加入上述中和液中充分溶解，在搅拌条件下再依次加入淀粉、引发剂、活化剂，反应温度控制在30-40℃，反应30-60分钟后加入聚合剂，放入聚合装置内进行聚合，聚合后半成品经冷却、切割、干燥、粉碎后即取得成品。

上述淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉。

上述碱溶液采用氢氧化钠溶液。

上述引发剂采用过硫酸钾。

上述活化剂采用小苏打。

上述聚合剂采用氨水。

上述丙烯酸、碱溶液、丙烯酰胺、淀粉、引发剂、活化剂和聚合剂的重量配比是：丙烯酸100-220份；碱溶液200-320份；丙烯酰胺30-150份；淀粉50-100份；引发剂：0.001-0.01份；活化剂：0.2-2份；聚合剂：25-60份。：

本发明是以淀粉为原料，首先在天然高分子骨架上产生游离基，以丙烯酸(钠)、丙烯酰胺分别在游离基上接枝共聚，不用事先糊化，不通氮、不加交联剂、不加热，充分利用爆聚产生的热能自交联，既降低了能耗，又脱除反应体系中大量的水，解决了后处理干燥的难题，生产工艺简单、无污染，投入成本低，利润高。

具体实施方式：

实施例1：

称取100kg丙烯酸加入反应釜，再称取200kg氢氧化钠溶液进行中和，开启搅拌，然后加入50kg丙烯酰胺使之充分溶解，反应温度控制在30-40℃，再依次加入玉米淀粉50kg，过硫酸钾0.01kg，小苏打0.2kg，反应30分钟后，再加入氨水30kg后，最后放入聚合槽内聚合，聚合后半成品经冷却切割机切割，干燥机烘干，粉碎机粉碎后即为成品。

实施例2：

称取220kg丙烯酸加入反应釜，再称取320kg氢氧化钠溶液加入反应釜内进行中和，开启搅拌，然后加入100kg丙烯酰胺充分溶解，反应温度控制30-40℃，再依次加入马铃薯淀粉100kg、过硫酸钾0.001kg，小苏打0.5kg，反应40分钟后，再加入氨水40kg，最后放入聚合槽内聚合后半成品经冷却切割机切割，干燥机烘干，粉碎机粉碎后即为成品。

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