[发明专利]一种改性丙烯酸基高强度耐盐高吸收性树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机黏土改性丙烯酸基高强度耐盐高吸收性树脂及其制备方法，先将无机黏土加入惰性稀释剂中搅拌均匀，加入乙烯基酰氯类改性剂，反应6h后过滤分离，去离子水洗涤后，常温真空干燥即的改性无机黏土填料。其后在单体丙烯酸中加入去离子水，用氢氧化钠等碱液部分中和，加入聚乙二醇二丙烯酸酯等多官能团交联剂，加入改性无机黏土填料，最后加入过氧化物类引发剂进行反应，即可制得相应高强度耐盐高吸收性树脂。本发明改性无机黏土填料反应活性好，制得的高吸收性树脂吸盐水倍率高，吸水速度快，吸盐水达饱和时凝胶仍能保持良好的凝胶强度。

技术领域

本发明涉及高吸收性树脂领域，具体涉及一种改性丙烯酸基高强度耐盐高吸收性树脂及其制备方法。

背景技术

高吸收性树脂(简称SAP)是20世纪20年代由美国首次开发和研究的超强吸水材料。其分子结构内不但含有如羟基、羧基、酰胺基、磺酸基等强亲水性基团并且通过适度交联而具有独特的三维网状结构。这种独特的结构赋予了材料特殊的高吸收性能。随着高吸收性树脂的应用日益扩大，其在生产和生活中的用途也日益推广，目前高吸收性树脂已成为农业、园艺工业、卫生产品、建筑行业等领域不可缺少的材料。

聚丙烯酸(盐)类高吸收性树脂作为研究最广泛的高吸收性树脂之一，虽然具有生产工艺简单、成熟，产品性能稳定，储存稳定性好等诸多优点，但也存在丙烯酸原料成本高，树脂吸水后凝胶强度差，吸水速率不高等缺点。

同时，聚丙烯酸(盐)类高吸收性树脂的吸水性能极易受到外界金属离子浓度影响。在含有钠，钾，钙等无机离子的实际使用环境中，树脂吸收倍率往往从纯水中的几百倍下降至几十倍。并且树脂吸水后体积明显膨胀，凝胶强度迅速下降，受外力挤压下易发生凝胶变形、破碎，导致吸收液体的渗出，在使用中造成不利影响。因此，提高高吸收性树脂的耐盐性与凝胶强度具有重要意义。

CN106432640A、CN104530293A、CN101270173等专利通过添加石墨烯、纳米粒子等无机填料制备了耐盐性高吸收性树脂并在一定程度上提高了凝胶强度，但是这些专利或多或少存在原料成本高，不利于大规模工业化生产；无机填料与树脂基体相互作用力弱，易迁出等问题。

鉴于现有市售高吸收性树脂存在耐盐性差、吸水后凝胶强度低等缺点，本发明目的提供一种以改性黏土作为无机填料制备一种丙烯酸基高强度耐盐高吸收性树脂的方法

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性丙烯酸基高强度耐盐高吸收性树脂及其制备方法。本发明的改性丙烯酸基高强度耐盐高吸收性树脂通过精选原料组成，并优化各原料含量，以蒙脱土、高岭土等黏土经丙烯酰氯等改性剂改性处理后作为无机填料，聚乙二醇400二丙烯酸酯为交联剂，过硫酸铵为引发剂，制备了一种无机复合丙烯酸基高吸收性树脂。经过改性的黏土可以有效参与丙烯酸单体的聚合，通过化学键牢固的固定在聚丙烯酸高分子链上，一方面提高了树脂的耐盐性与吸收速率，另一方面有效提高了树脂吸水后的凝胶强度，具有良好的使用性能与应用前景。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种改性丙烯酸基高强度耐盐高吸收性树脂，由包括以下重量份的原料制成：

本发明的改性丙烯酸基高强度耐盐高吸收性树脂通过精选原料组成，并优化各原料含量，以蒙脱土、高岭土等黏土经丙烯酰氯等改性剂改性处理后作为无机填料，聚乙二醇400二丙烯酸酯为交联剂，过硫酸铵为引发剂，制备了一种无机复合丙烯酸基高吸收性树脂。经过改性的黏土可以有效参与丙烯酸单体的聚合，通过化学键牢固的固定在聚丙烯酸高分子链上，一方面提高了树脂的耐盐性与吸收速率，另一方面有效提高了树脂吸水后的凝胶强度，具有良好的使用性能与应用前景。

本发明人经过大量的试验发现：蒙脱土等无机黏土表面与层间含有丰富的活性羟基，在丙烯酰氯等乙烯基酰氯改性剂的作用下可连接上乙烯基可聚合单元。在过硫酸铵等引发剂的作用下，改性蒙脱土与丙烯酸单体发生共聚反应进而被固定在树脂高分子链上。