一种高聚物吸水树脂的生产方法 (一)技术领域
本发明涉及一种高聚物吸水树脂的生产方法。尤其是一种交联聚丙烯酸盐类的生产方法。
(二)背景技术
高吸水性树脂是一种具有三维空间结构的强亲水性能的高分子材料。目前，高吸水树脂主要有两大类，其一是淀粉或纤维素与乙烯基单体的接枝共聚物，其二是合成树脂。聚丙烯酸盐属于合成高吸水树脂，由于分子中没有多糖结构，产品不易腐败，吸水率高，凝胶强度高，结构稳定，来源广泛而备受关注。
高吸水树脂能吸收自身倍数百倍甚至千倍的水，吸水后即使挤压也不会失水，因而成功应用于个人卫生护理产品等诸多领域，如妇女卫生巾、婴儿纸尿布、老年失禁纸尿布等。高吸水树脂在农艺园林方面的应用也表现出令人鼓舞的前景，高吸水性树脂的应用有利于节水灌溉、降低植物死亡率，提高土壤保温能力，提高作物发芽率等。另外，超强吸水树脂在沙漠治理、工业、建筑、医药、日用品、食品、轻工业等方面都有较广泛的应用。
到目前为止，国内外有关水溶液聚合法合成高吸水性树脂的制备方法有很多报道，但生产过程中单体中和剂通常选用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢铵等，生产过程中中和反应剧烈，产生大量热量，丙烯酸的聚合速度很快，在进行水溶液聚合时体系粘度增加很快，如温度控制不好，易发生爆聚，形成大块凝胶的聚合物，很难从反应容器中取出，并且产品色泽发黄。氢氧化钠、氢氧化钾等具有较强碱性，加入量过多或过少都对产品水凝胶PH值的影响很大，因此PH值很难控制。
中国专利公开了一种“高吸水树脂的简易制造方法”(其申请号为98124045.3)，该制造方法采用中和、聚合两步分散共聚方法，即首先采用氢氧化钠对原料中和，然后在不锈钢容器中聚合得到小块凝胶聚合体，并且在130-230℃环境中干燥，该方法一定程度上解决了反应釜凝胶结壁问题，但不锈钢多次使用后抗粘附能力差，且其在130-230℃环境中干燥，干燥温度过高，产品色泽发黄，影响成品质量，没有本质上解决凝胶结壁问题。
(三)发明内容
本发明在于克服上述不足，提供一种中和反应平稳，放热很少，无需冷却，反应温度得到控制，有效解决了凝胶结壁、PH值难控制，并有效解决了聚合凝胶结块粘壁、产品色泽发黄问题的高聚物吸水树脂的生产方法。
本发明的目的是这样实现的：一种高聚物吸水树脂的生产方法，其特征在于：所述生产方法包括以下步骤：
A.用去离子水和纯碱配制20-35wt％的纯碱溶液，并在搅拌情况下将配制好的纯碱溶液与丙烯酸发生中和反应；中和反应时间为15-30分钟，最终PH值控制在6-8；
B.然后加入交联剂和引发剂，搅拌均匀，所述交联剂和引发剂占丙烯酸的重量分别为0.01-2wt％和0.01-0.8wt％；
C.将上述步骤B形成的物质移入聚合反应容器中，然后放入干燥箱中，控制聚合反应温度控制在70-100℃，聚合时间为30-60分钟，使之形成白色凝胶状聚合体；
D.继续升温至120-140℃，进行干燥，干燥时间为4-8小时，然后经粉碎、筛选制得成品。
本发明一种高聚物吸水树脂地生产方法，所述B步骤中，采用的交联剂为N，N-双甲基丙烯酰胺和甘油组成的混合交联剂体系，采用的引发剂为酸氢钠重量比过硫酸钾、亚硫酸氢钠组成的混合引发剂体系。
本发明一种高聚物吸水树脂的生产方法，所述聚合反应容器为不锈钢容器内加高分子塑料盒，所述高分子塑料盒长、宽、高分别为40cm、25cm、5cm。
本发明的有益效果是：
丙烯酸单体中和剂选用纯碱，由于纯碱碱性较弱，中和反应平稳，放热很少，无需冷却，反应温度得到控制，有效解决了凝胶结壁、PH值难控制等问题，且纯碱溶液与丙烯酸中和释放出CO2，CO2能自动对体系保护，防止空气中O2对聚合速率和聚合度的影响。
聚合反应容器选用不锈钢容器内加高分子塑料盒，高分子塑料盒长、宽、高分别为40cm、25cm、5cm，所盛反应液最佳厚度为0.5-1cm。高分子塑料具有耐温、耐腐蚀、耐磨、抗反复疲劳强度高、抗粘附能力强、与聚丙烯酸钠高吸水树脂不粘结等性质，并且可以多次反复使用，进一步解决了产品粘连容器难取出等问题。
干燥时间为4-8小时，干燥温度控制在120-140℃，温度太高产品色泽发黄，温度太低不利于烘干，影响粉碎工序生产。
综上所述，本发明反应时间短、成本低、聚合反应平稳，成品水凝胶PH值易控制，并有效解决了聚合凝胶结块粘壁、产品色泽发黄等问题。
(四)具体实施方式
实施例1
在反应釜中加入200公斤丙烯酸，加入预先配制好的浓度为30％的去离子水纯碱溶液380公斤进行定量中和，搅拌滴加10分钟，加入N，N-双甲基丙烯酰胺70克和甘油16克，搅拌5分钟，加入过硫酸钾85克和亚硫酸氢钠15克搅拌均匀，5分钟后停止搅拌，将液体移入聚合反应容器中，并将聚合反应容器放入干燥箱中，在80℃温度下聚合1小时，形成白色凝胶聚合体后，继续升温至130℃干燥4小时，当产品水分基本蒸发后取出粉碎、筛选后得到40-100目白色高性能吸水树脂。
实施例2
在反应釜中加入200公斤丙烯酸，加入预先配制好的浓度为30％的去离子水纯碱溶液460公斤进行定量中和，搅拌滴加10分钟，加入N，N-双甲基丙烯酰胺70克和甘油30克，搅拌5分钟，加入过硫酸钾150克和亚硫酸氢钠70克搅拌均匀，5分钟后停止搅拌，将液体移入聚合反应容器中，并将聚合反应容器放入干燥箱中，在100℃温度下聚合40分钟，形成白色凝胶聚合体后继续升温至130℃干燥6小时，当产品水分基本蒸发后取出粉碎、筛选后得到40-100目米白色高吸水树脂。
上述实施例中的聚合反应容器为不锈钢容器内加高分子塑料盒，所述高分子塑料盒长、宽、高分别为40cm、25cm、5cm。使用时，所盛反应液最佳厚度为0.5-1cm。
高分子塑料可选用超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯等。