[发明专利]水溶液聚合法制备风化煤腐植酸基高吸水性树脂的方法

说明书

本发明公开了一种水溶液聚合法制备风化煤腐植酸基高吸水性树脂的方法，首先，将风化煤依次进行研磨、过筛及干燥处理，得到风化煤粉；之后利用硝酸氧解法提取风化煤粉中的腐植酸；之后再将丙烯酸单体和腐植酸作为原料，N,N′‑亚甲基双丙烯酰胺溶液作为交联剂，过硫酸铵溶液作为引发剂，氢氧化钠溶液作为中和剂，在水溶液中，通过水溶液聚合法制备出腐植酸高吸水性树脂。本方法中以水溶液作为溶剂，既环保又可容易获得，同时，该方法对设备的要求较低﹑反应条件容易控制﹑合成成本低廉且无污染，易于实现清洁化生产。

技术领域

本发明属于树脂材料制备方法技术领域，具体涉及一种水溶液聚合法制备风化煤腐植酸基高吸水性树脂的方法。

背景技术

高吸水性树脂是一种含有强亲水性基团的新型功能高分子材料，经适度交联而形成三维网状结构，因而具有高吸水性和保水性，能快速吸收大量水分并膨润成凝胶状，且吸水膨胀后生成的凝胶在加压条件下也不易析出水分，同时，当处于湿度较低的环境中时，又可将水分缓慢释放出来，因此，在农业和生态修复方面有广阔的应用前景。但是，由于高吸水性树脂的耐盐和耐碱能力较差，这就限制了其在实际中的广泛应用。

腐植酸是一种天然大分子芳香族﹑羟基羧酸混合物，具有多种活性基团，赋予了腐植酸多种功能。风化煤是指暴露于地表或位于地表浅层的煤，在我国储量丰富且分布广泛，作为一种未被合理利用的资源，风化煤中腐植酸的含量较高，从风化煤中提取腐植酸用于合成腐植酸高吸水性树脂，既可以达到资源的合理利用，也可以提高吸水性树脂的吸水﹑耐盐及耐碱性能，同时也大大地降低了成本。

目前，高吸水性树脂的制备方法有多种，包括本体聚合法﹑水溶液聚合法及反相悬浮聚合法等。与其他合成方法相比，水溶液聚合法对设备要求低﹑反应条件容易控制﹑合成成本低廉且无污染，易于实现清洁化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水溶液聚合法制备风化煤腐植酸基高吸水性树脂的方法，以风化煤中提取的腐植酸作为原料，并基于水溶液聚合法制备出适用于盐碱地的高吸水性树脂。

本发明所采用的技术方案是，水溶液聚合法制备风化煤腐植酸基高吸水性树脂的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将风化煤依次进行研磨、过筛及干燥处理，得到风化煤粉；

步骤2，经步骤1得到风化煤粉后，利用硝酸氧解法提取风化煤粉中的腐植酸；

步骤3，以水溶液为溶剂，将丙烯酸单体和经步骤2得到的腐植酸作为原料，N,N′-亚甲基双丙烯酰胺溶液作为交联剂，过硫酸铵溶液作为引发剂，氢氧化钠溶液作为中和剂，在水溶液中，通过水溶液聚合法制备出腐植酸基高吸水性树脂。

本发明的特点还在于：

步骤1中，过筛时采用的是平均孔径为180μm的筛网。

步骤1中，干燥温度为75℃～85℃，干燥时间为7h～9h。

步骤2中，利用硝酸氧解法提取风化煤粉中的腐植酸，具体步骤如下：

步骤2.1、将经步骤1得到的风化煤粉添加到浓硝酸中，添加标准为：每克风化煤粉需要2mL～3mL的浓硝酸，采用震荡的方式将风化煤粉与浓硝酸混合均匀，得到风化煤粉-硝酸混合物料；

其中，浓硝酸的质量百分比浓度为65％～68％(硝酸使用时没有稀释，直接取用的市售品)；

步骤2.2、将经步骤2.1得到的风化煤粉-硝酸混合物料置于水浴恒温振荡器中，使风化煤粉-硝酸混合物料于恒温水浴条件下发生氧解反应，得到沉淀物；

其中，恒温水浴的温度为90℃～110℃，氧解反应的时间为40min～80min；