柱撑膨润土－高吸水性复合树脂的制备方法

摘要

本发明公开了一种在 60℃左右易降解的柱撑膨润土－高吸水性复合树脂的制备方法。柱撑膨润土－高吸水性复合树脂是用自由基水溶液共聚法合成的，且以单体丙烯酰胺、丙烯酸为主要原料，过硫酸铵为引发剂，柱撑膨润土为交联剂，膨润土为复合添加剂。与现有的技术相比，该柱撑膨润土－高吸水性复合树脂具有易降解性，合成工艺简单，原料便宜易得。可用于纸尿布、失禁片、妇女用卫生巾等一次性商品中，这些生活用品使用后被丢弃置于环境中，由于其降解性较好，大大减轻了环境的负荷。

说明书

技术领域

本发明涉及一种柱撑膨润土-高吸水性复合树脂的制备方法，所制的复合树脂具有优良的吸液性能、易降解，可广泛用于化工、轻工等领域，尤其适用于一次性卫生产品中，如纸尿布、失禁片、卫生巾等。

背景技术

高吸水树脂是一种具有三维网络结构的新型功能高分子材料，具有优异的吸水性能，广泛应用于沙漠治理、农林园艺、土壤改良和保水保肥、水凝胶基材、卫生用品、医药医疗、密封材料等中。但是高吸水性树脂的成本较高，限制了其推广应用。为了降低成本主要通过加入粘土，其中膨润土具有优良的膨润性，因此，膨润土-高吸水性复合树脂成为众多科研工作者研究的热点。但是，目前合成膨润土-高吸水性复合树脂常用的交联剂是N，N′-亚甲基双丙烯酰胺。用N，N′-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂合成膨润土-高吸水性复合树脂存在以下三个方面的问题：其一，合成N，N′-亚甲基双丙烯酰胺的原料来源窄，保存难，价格高；其二，它具有一定的毒性，轻微刺激眼睛、皮肤和粘膜；其三，用于卫生产品不易降解，增加了废弃物的处理难度，原因在于N，N′-亚甲基双丙烯酰胺是以其与线性高分子之间发生支化反应而达到交联反应的目的，导致这类高吸水树脂的降解性较差。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种易降解的柱撑膨润土-高吸水性复合树脂及其制备方法，该方法工艺安全、简单有效、成本低廉、符合环保要求，所制的复合树脂吸0.9％NaCl溶液的倍数达到126克/克。

本发明提供的技术方案是：采用水溶液共聚法合成柱撑膨润土-高吸水性复合树脂，以柱撑膨润土作为交联剂，过硫酸铵为引发剂，膨润土为添加剂。复合树脂的基本组成为：柱撑膨润土为2.0～2.8％，引发剂为0.30～0.38％，膨润土为10～100％，以上百分比是相对于单体总质量的比；丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为1∶1。

具体过程如下：在烧杯中先用质量百分比浓度为20～40％的NaOH溶液中和丙烯酸，再加入搅拌均匀的丙烯酰胺、交联剂柱撑膨润土、膨润土、水等的混合物，然后将烧杯放入50～65℃的恒温水浴锅中加热，同时通入氩气，10～20分钟后加入引发剂过硫酸铵，再通氩气数分钟，反应2～4小时即可得产物凝胶块，用绞肉机将产物凝胶绞碎放入50～65℃的烘箱中烘干即得柱撑膨润土-高吸水性复合树脂。

其中交联剂柱撑膨润土是以多羟基聚合铝阳离子与膨润土层间的钠离子进行阳离子交换制成的。

附图说明

图1为本发明中交联剂柱撑膨润土的制备工艺流程图。

图2为本发明的制备工艺流程图。

具体实施方式

实施例

将200ml的0.25mol/l的AlCl₃溶液倒入置于80℃的恒温水浴锅中的三口烧瓶里，搅拌的同时以2ml/min的速度滴入300ml的0.4mol/l的NaOH溶液，滴完后所得柱化剂溶液继续在80℃保温2小时，将室温下老化96小时的柱化剂溶液倒入三口烧瓶并将其置于60℃的水浴锅中，以2ml/min的速度滴加500克膨润土浆料(wt1％)，滴完后柱撑膨润土浆料在60℃保温2小时后在室温下陈化24小时，最后采用真空抽滤、洗涤的方法反复洗涤柱撑膨润土直至除去氯离子，用质量百分比为1％的AgNO₃溶液检验，即得合成用交联剂柱撑膨润土。

在烧杯中先用6克质量百分比浓度为40％的NaOH溶液中和5克丙烯酸，再加入已搅拌均匀由5克丙烯酰胺、0.24克柱撑膨润土、1克膨润土、45克水等组成的混合物，然后将烧杯放入60℃的恒温水浴锅中加热，同时通入氩气，十分钟后加入质量百分比为1％的过硫酸铵溶液3.4克，再通氩气20分钟，反应2小时即可得产物凝胶块，用绞肉机将产物凝胶绞碎放入60℃的烘箱中烘干即得柱撑膨润土-高吸水性复合树脂。