[发明专利]一种超吸水聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种超吸水聚合物及其制备方法和应用，涉及吸水材料技术领域。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：将交联聚乙烯基吡咯烷酮、中和剂、丙烯酸、尿素、交联剂、引发剂和水混合，进行接枝共聚反应，得到超吸水聚合物。本发明制备的超吸水聚合物表面形态粗糙且具有沟壑，有利于提高聚合物的耐盐性和吸水性能。实施例结果表明，本发明制备的超吸水聚合物可吸收超过自身重量250倍以上的自来水、近1800倍的去离子水和100倍以上的0.9％的氯化钠溶液，因而具有良好的吸水性和耐盐性。

技术领域

本发明涉及吸水材料技术领域，具体涉及一种超吸水聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

超吸水聚合物在土地荒漠化治理中具有重要作用，但现有的超吸水聚合物在性能方面仍有较大的不足，特别是在自来水的吸收量和耐盐性方面。制备一种具有较好耐盐性、高自来水的吸收量和高吸水速率的超吸水聚合物对于荒漠化的治理有着重要的意义。

按照原材料的选取，超吸水聚合物一般可分为纤维素类、淀粉类、合成树脂类、有机-无机复合类，但随着该领域研究的不断精进，该领域中作为原材料的选取种类已经逐渐趋于贫乏，开发新种类的原材料制备超吸水聚合物将成为趋势。

交联聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP)是由乙烯基吡咯烷酮单体在特定条件下聚合而成的一种不溶于水、强酸、强碱及一般有机溶剂的交联聚合物，具有很强的溶胀性能和与多类物质的络合能力，交联聚乙烯基吡咯烷酮现已应用于酿酒、饮料以及医药生物等众多领域。它可以用作饮料的澄清剂，药物的崩解剂，分散体系的增稠剂和絮凝剂、吸附剂等，但目前尚未发现有文章报道其在超吸水聚合物中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超吸水聚合物及其制备方法和应用，本发明制备的超吸水聚合物具有较好的耐盐性和吸水性，具有广阔的应用前景。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种超吸水聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将交联聚乙烯基吡咯烷酮、中和剂、丙烯酸、尿素、交联剂、引发剂和水混合，进行接枝共聚反应，得到超吸水聚合物。

优选地，所述中和剂包括氢氧化钠或氢氧化钾。

优选地，所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇或过氧化二叔丁基。

优选地，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾或叔丁基过氧化氢。

优选地，所述丙烯酸与交联聚乙烯基吡咯烷酮的质量比为16~40:1；

所述丙烯酸与交联剂的质量比为1500~4000:1；

所述丙烯酸与引发剂的质量比为70~280:1；

所述丙烯酸与中和剂的质量比为2.15~2.8:1；

所述丙烯酸与尿素的质量比为9.34~28:1；

所述丙烯酸与水的质量比为1:3~6。

优选地，所述交联聚乙烯基吡咯烷酮、中和剂、丙烯酸、尿素、交联剂、引发剂和水混合的方法包括：将中和剂和丙烯酸混合，得到中和后的丙烯酸；将交联聚乙烯基吡咯烷酮和部分水混合，得到分散液；在所述分散液中加入中和后的丙烯酸、尿素、交联剂、引发剂和剩余水。

优选地，所述接枝共聚反应的温度为60~80℃，所述接枝共聚反应的时间为50~55min。

优选地，所述接枝共聚反应在保护性气氛条件下进行；所述接枝共聚反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为200~300r/min。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的超吸水聚合物。

本发明提供了上述技术方案所述超吸水聚合物在医用材料中的应用。