專利名稱：用過期發射藥合成高吸水性樹脂的方法
技術領域：
本發明涉及一種高吸水性材料的制備方法，特別是一種利用過期軍用發射藥合成高吸水性樹脂的方法。
背景技術：
高吸水性樹脂的開發和研究只有幾十年的歷史，國外從1961年起步，我國到1982年才合成了第一個高吸水性樹脂，到1988年有了第一個專利。高吸水性樹脂的種類較多，按材料可分為三大系列，即淀粉系、纖維素系、合成樹脂系。由于纖維素的來源不及淀粉易得，所以纖維素接枝共聚物較另兩類應用少。如專利CN 1075488A發明了一種采用丙烯酸、丙烯酰胺和淀粉三元共聚合成高吸水性樹脂的方法，產品吸蒸餾水率為2800g/g，吸1％食鹽水率為130g/g；專利US4525527采用丙烯酸與丙烯酰胺二元共聚合成高吸水性樹脂，產品吸蒸餾水率為600～1300g/g，吸1％食鹽水率為50～100g/g。這些方法所的產品的性能較好，但所采用的原料皆為正規工業產品，成本較高。目前日本等國家已有將植物殘體(如木屑、作物秸稈等)經處理直接合成高吸水性樹脂的技術，原料成本大大降低。但我國目前還缺少類似的利用廢棄資源合成高吸水性樹脂的技術。
過期軍用發射藥主要是單基和雙基發射藥。單基發射藥的主要成分是高含氮量的硝酸纖維素，雙基發射藥的主要成分是高含氮量的硝酸纖維素及硝化甘油。過期發射藥的穩定性會大大下降，易燃，燃燒熱也很高，因此如果得不到妥善的處理，則會成為爆炸及火災的隱患。
發明內容
(1)發明目的本發明的目的在于提供一種使過期發射藥得到妥善的回收和再利用，變廢為寶，降低高吸水性樹脂的制造成本，增強產品的競爭力的利用過期發射藥合成高吸水性樹脂的方法。
(2)技術方案本發明是一種用過期發射藥合成高吸水性樹脂的方法，其特征在于合成的方法為a、將丙烯酸鈉用水稀釋，b、將過期發射藥用丙酮溶脹成稀糊狀，c、將溶脹成稀糊狀的過期發射藥邊攪拌邊加入到用水稀釋后的丙烯酸納中，d、在以上的材料中加入過氧化氫、亞硫酸氫鈉、環氧氯丙烷的乙醇溶液，e、在氮氣保護下升溫至35℃～45℃，恒溫20～40分鐘，f、再升溫至60℃～90℃靜聚合1.5～3小時，烘干，粉碎得最終產品；在合成的過程中，各種原材料按重量百分比計，其配比為丙烯酸鈉49～90％、過期發射藥9～48％、過氧化氫0.1～1％、亞硫酸氫鈉0.1～1％、環氧氯丙烷0.01～1％。
(3)技術效果本發明與現有技術相比具有如下特點1、配方上以硝酸纖維素和丙烯酸鈉為主要原料，產品吸蒸餾水率為500g/g左右，吸1％食鹽水率為40～60g/g。吸鹽水率比單純的聚丙烯酸鹽類吸水樹脂有明顯的提高；2、合成工藝采用一步法即所有反應物一次加料進行聚合，產品為二元共聚物，工藝簡單，便于控制。聚合反應時間只需不到三小時，效率較高。特別是主要原料之一的硝酸纖維素可以以過期發射藥為來源，進一步降低了產品成本；3、本發明中的主要合成原料之一—過期發射藥為易燃品，而合成出的產品則不具有易燃性，且反應過程安全無害。這樣就為過期軍用發射藥到了妥善再利用的新途徑，并可產生良好的經濟效益和環境效益。
具體實施例方式
本方法是采用過期發射藥和丙烯酸鈉，以30％的過氧化氫加亞硫酸氫鈉為引發劑，以環氧氯丙烷的乙醇溶液為交聯劑進行接枝共聚。實現本發明的技術方案是1、原料配方(WT％)丙烯酸鈉 49～90％過期發射藥9～48％過氧化氫(30％)0.1～1％亞硫酸氫鈉0.1～1％環氧氯丙烷0.01～1％2、合成工藝首先在反應器中加入適量的水和丙烯酸鈉，用攪拌器進行攪拌。過期發射藥事先用丙酮溶脹成稀糊狀，在不斷攪拌下加入到丙烯酸鈉溶液中。繼續攪拌至形成均勻的乳液，這時邊攪拌邊加入過氧化氫、亞硫酸氫鈉以及環氧氯丙烷的乙醇溶液。在氮氣保護下升溫至35～45℃，恒溫20～40分鐘左右。然后升溫至60～90℃靜置聚合約1.5～3小時，出料后烘干，粉碎得到高吸水性樹脂。
吸水性的測定稱取一定量的干樹脂，浸泡在去離子水中至其體積基本不再變化。用100目篩網濾去多余的水，再稱吸水后的樹脂重，按下式計算吸水率(g/g)＝(吸水后的樹脂重(g)-干樹脂重(g))/干樹脂重(g)吸鹽水率測定方法同上，只是把去離子水換成0.9％的NaCl水溶液。
易燃性的測定取一定量的干樹脂，直接放在燃著的酒精燈上灼燒，觀察其燃燒情況。在樣品著火燃燒后移開燈焰，觀察其是否繼續燃燒。
實施例1將一段過期的雙基藥柱(重1.9g)在反應瓶中用30mL丙酮浸泡成糊狀，將丙烯酸13.5g，加水13mL、固體氫氧化鈉5g，中和至PH≈7，將中和后的丙烯酸溶液在不斷攪拌的條件下加入到盛有溶脹藥漿的反應瓶中，繼續攪拌至形成穩定乳液。攪拌中加入0.03g亞硫酸氫納(NaHSO3)和6滴(約0.03g)30％的過氧化氫(H2O2)，再用1.5mL乙醇溶解4滴(約0.02g)環氧氯丙烷，加入反應物中，攪拌均勻后通氮保護，在40℃下恒溫半小時，然后調溫至75℃靜置聚合，兩小時后出料烘干，在120℃下烘干兩小時以上，得到高吸水性樹脂。產品吸水率450g/g，吸1％食鹽水率50g/g，易燃性測試表明，樹脂在燈焰中燃燒速度很慢，發出微弱火焰并伴有噼啪聲，離開燈焰后即熄滅。
權利要求
1.一種用過期發射藥合成高吸水性樹脂的方法，其特征在于合成的方法為a、將丙烯酸鈉用水稀釋，b、將過期發射藥用丙酮溶脹成稀糊狀，c、將溶脹成稀糊狀的過期發射藥邊攪拌邊加入到用水稀釋后的丙烯酸納中，d、在以上的材料中加入過氧化氫、亞硫酸氫鈉、環氧氯丙烷的乙醇溶液，e、在氮氣保護下升溫至35℃～45℃，恒溫20～40分鐘，f、再升溫至60℃～90℃靜聚合1.5～3小時，烘干，粉碎得最終產品。
2.根據權利要求1所述的用過期發射藥合成高吸水性樹脂的方法，其特征在于在合成的過程中，各種原材料按重量百分比計，其配比為丙烯酸鈉 49～90％過期發射藥9～48％過氧化氫 0.1～1％亞硫酸氫鈉0.1～1％環氧氯丙烷0.01～1％。
全文摘要
用過期發射藥合成高吸水性樹脂的方法是一種利用過期發射藥及其制品合成高吸水性樹脂的方法,其合成的方法為:a．將丙烯酸鈉用水稀釋,b．將廢膠棉用丙酮溶脹成稀糊狀,c．將溶脹成稀糊狀的過期發射藥邊攪拌邊加入到用水稀釋后的丙烯酸納中,d．在以上的材料中加入過氧化氫、亞硫酸氫鈉、環氧氯丙烷的乙醇溶液,e．在氮氣保護下升溫至35℃～45℃,恒溫20～40分鐘,f．再升溫至60℃～90℃靜聚合1.5～3小時,烘干,粉碎得最終產品;在合成的過程中,各種原材料按重量百分比計,其配比為:丙烯酸鈉49～90%、過期發射藥9～48%、過氧化氫0.1～1%、亞硫酸氫鈉0.1～1%、環氧氯丙烷0.01～1%,該方法使廢物棄的過期發射藥得到妥善的回收和再利用,變廢為寶。
文檔編號C08F251/02GK1388142SQ0211303
公開日2003年1月1日 申請日期2002年5月20日 優先權日2002年5月20日
發明者李利, 司玲, 李邨 申請人:南京師范大學