[发明专利]一种衣康酸/聚乳酸高吸水膨胀树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种衣康酸/聚乳酸高吸水膨胀树脂的制备方法，属于吸水树脂技术领域。

背景技术

高吸水性树脂是20世纪60年代开始发展起来的功能高分子材料。伴随着经济的高速发展、生活质量的不断提高以及环保意识的增强，高吸水性树脂的应用范围不断扩大，市场需求量日益增加，研究开发工作也越来越活跃。20世纪70年代后期以来其开发取得巨大进展，现在已广泛应用到工业、农业、食品、医疗卫生、生活用品和环境保护等各领域。因为具有优良的保水性能，特别是它结构稳定，无毒无味，所以用途相当广泛，已经深入到各行各业。

高吸水树脂也是一种有效的建筑吸水防水材料、水密封材料。它和天然橡胶或氯丁橡胶等粘弹性大的橡胶混合，能得到具有膨胀性、弹性和长时间尺寸稳定性的建筑填缝防水材料，可作为建筑用光纤电缆用防漏剂，还可用于修补混凝土的龟裂或作其模框架。高吸水树脂的基本用途是作为吸水和保水材料，因而其吸水能力、吸水速率、耐盐性能、凝胶强度以及保水性能是评价高吸水树脂性能优劣的主要指标。为改善目前高吸水树脂吸盐水倍率低、渗透性差、吸水速率慢等不足，扩大其应用范围，通过将各种塑料树脂进行接枝，制备高吸水膨胀树脂，但树脂塑料难以降解且易老化，使用之后无法重复补充，所以需要一种可生物降解高吸水膨胀树脂很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前高吸水膨胀树脂易老化且难易降解的问题，提供了一种通过将衣康酸单体与聚乳酸单体在淀粉糊化溶液中进行聚合改性，同时通过氯化钾进行胶凝，制备衣康酸/聚乳酸复合胶凝物，随后对其干燥处理并碾磨，索氏抽提48h，制备得衣康酸/聚乳酸高吸水膨胀树脂，可被生物降解并使其抗老化强度大大提升。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）按固液质量比1:6，在20～30℃下，将淀粉添加至蒸馏水中，并置于300～500r/min下旋转搅拌10～15min后形成淀粉浆液，随后升温加热使其糊化30～60min，随后停止加热，使其静置冷却至20～30℃，制备得淀粉糊化液；

（2）按固液质量比1:10，将过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂添加至上述制备的淀粉糊化液中，随后在20～30℃下，按600～800r/min的速度混合搅拌25～30min后，将其置于200～300W下，超声分散振荡20～30min，制备得改性糊化液；

（3）在500mL的三口烧瓶中，按重量份数计，选取35～55份的上述制备的改性糊化液、20～30份的衣康酸单体、25～35份的聚乳酸单体，将衣康酸单体和聚乳酸单体分别置于三口烧瓶两侧的滴液漏斗中，在78～80℃水浴加热下，控制滴加速度为2mL/min，滴加时间为2～3h，待滴加完成后，保温加热1h，制备得衣康酸/聚乳酸混合液；

（4）按衣康酸/聚乳酸混合液与氯化钾溶液质量比1:3，将衣康酸/聚乳酸混合液添加至质量分数为1.5%的氯化钾溶液中，并在2500～3000r/min下高速搅拌混合，待混合溶液产生胶凝，将其取出并用蒸馏水洗涤3～5次，去除胶凝物表面氯化钾溶液，制得衣康酸/聚乳酸胶凝物；

（5）待制备得衣康酸/聚乳酸胶凝物，用无水乙醇进行洗涤3～5次，随后将其置于40～60℃下干燥6～8h，收集干燥的衣康酸/聚乳酸胶凝物，将其置于高压碾磨装置中，碾磨10～15min后，制备得分散衣康酸/聚乳酸胶凝物；

（6）按固液比1:10，将分散衣康酸/聚乳酸胶凝物与丙酮搅拌混合并置于索氏抽提装置中抽提48h，随后对其抽滤并收集滤饼，用无水乙醇和去离子水分别洗涤3～5次，并置于55～60℃烘箱中干燥6～8h，即可制备得一种衣康酸/聚乳酸高吸水膨胀树脂。

本发明的应用方法：按重量份数比计，分别选取65～80份的丙烯酸钠、10～15份的硬脂酸、1～3份的过氧化二异丙苯、2～6份的二硫化二苯骈噻唑、1～3份的2，2'-二硫代二苯并噻唑、4～6份的纳米氧化锌和1～2份的纳米氧化镁，将上述材料按顺序在开炼过程中依次加入，并反复打包5～8次，形成混炼胶，随后按混炼胶与吸水膨胀树脂质量比1:1，搅拌混合并置于平板硫化机上进行硫化，硫化条件为151℃×t_s90，待其硫化完成取出，制备得吸水膨胀橡胶。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备出的吸水膨胀树脂抗老化与普通吸水树脂相比，提高了25～30%；

（2）该方法制备的吸水膨胀树脂，可被生物降解，绿色环保。

具体实施方式