[发明专利]以羧甲基马铃薯淀粉和丙烯酰胺为原料制备高含钾量高吸水树脂的新工艺

摘要

本发明公开了以羧甲基马铃薯淀粉与丙烯酰胺合成含氮和钾高吸水树脂的方法，主要特征为首先以氢氧化钾水解丙烯酰胺，然后在氮气的保护下水浴加热，使羧甲基马铃薯淀粉与部分水解的丙烯酰胺在30～60℃下接枝聚合制备高吸水树脂。最佳产品在5000倍的去离子水中最高吸水量达到3500g/g。并且通过正交实验结果得到吸水量达3575g/g的产品，该产品含钾量为15.59%，分析正交实验结果与条件得出影响含氮和钾高吸水树脂吸水量影响因素作用大小排序。本发明高吸水树脂的制备具有以下优势：母体羧甲基马铃薯淀粉可溶于水中，因而不需要糊化、接枝聚合反应温度低，所以本发明的高吸水树脂合成工艺简单、易操作、成本低，而且产品性能优良，更宜于规模化生产及产品的推广。

主权项

以羧甲基马铃薯淀粉与丙烯酰胺合成高吸水树脂的方法,特征在于其方法及步骤为：将羧甲基马铃薯淀粉与去离子水按1：8～24的质量比混合；称取羧甲基马铃薯淀粉质量3～14倍的丙烯酰胺，称取丙烯酰胺质量0.0788‑0.71倍的氢氧化钾，以丙烯酰胺质量0.6倍的去离子水溶解上述氢氧化钾；在室温下用上述氢氧化钾溶液水解丙烯酰胺；将上述羧甲基马铃薯淀粉与去离子水的混合液与用氢氧化钾部分水解的丙烯酰胺溶液在反应瓶中混合均匀，加入含有羧甲基马铃薯淀粉质量0.4～3.6%的过硫酸钾溶液做引发剂，加入含有羧甲基马铃薯淀粉质量0.3～1.1%的N，N＇‑亚甲基双丙烯酰胺溶液做交联剂，搅拌使之均匀，通入氮气，缓慢加热，使反应体系温度逐步升高，聚合反应发生在30‑60℃之间，温度继续升高达到80℃时保温1.5h，然后取出产物，经烘干、粉碎即得高吸水树脂。最佳产品在5000倍的去离子水中最高吸水量达到3500g/g。将上述条件实验进行数据分析整理，推导出正交实验条件，按照上述实验方法进行16组正交实验，所得最佳产品在5000倍的去离子水中最高吸水量达到3575g/g,该产品采用原子吸收分光光度法测得含钾量为15.59%，并通过分析正交实验结果得出影响含氮和钾高吸水树脂吸水量影响因素作用大小排序，即丙烯酰胺水解度＞交联剂用量＞羧甲基马铃薯淀粉与丙烯酰胺配比＞引发剂用量＞溶解羧甲基马铃薯淀粉用水量。对所制得的含氮和钾高吸水树脂在不同的溶液中进行了吸液能力测试，得到吸液能力按照去离子水、人工血、自来水、生理盐水、人工尿的顺序依次减弱。