一種耐鹽性高分子吸水樹脂的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬高分子吸水樹脂制備領域，具體涉及一種具有可溶物少、單體殘留量低、 耐鹽和通液性好、吸水速度快等特性的耐鹽性高分子吸水樹脂的制備方法。該產物是生理 衛生用品領域的專用吸水材料，尤其適用于生產紙尿褲、衛生巾等對樹脂通液性要求較高 的生理衛生用品。
【背景技術】
[0002] 高分子吸水樹脂（SAP)是具有水膨潤性的非水溶性高分子凝膠化劑，其可作為紙 尿褲、衛生巾等的吸收物，也可作為農林園藝用保水劑、工業用止水材料等。關于高分子吸 水樹脂，目前提出了許多單體以及親水性高分子作為其原料，尤其以丙烯酸及其鹽類作為 單體的高分子吸水樹脂因其具有極強的吸水性而在工業上用得最多。
[0003] 此類高分子吸水樹脂是經由聚合、凝膠破碎、干燥、粉碎篩選、表面交聯等步驟來 制造的。伴隨其主要用途即紙尿褲、衛生巾等的高性能化，高分子吸水樹脂也被要求具有更 加優異的性能。具體而言，用于生理衛生用品的高分子吸水樹脂一般要求具有。
[0004] (1)安全可靠，禁止含有毒有害物質，對皮膚、粘膜無刺激性。
[0005] (2)高吸液(尤其是血液、尿液）率，并且在壓力下仍具有高吸液性。
[0006] (3)吸收速度快，并且具有較高的通液速度。
[0007] (4)表面不粘連，流動性好，具有合適、規整的粒徑范圍，并且能夠與其他吸收芯材 良好復配。
[0008] ( 5 )吸液(尤其是血液、尿液）后能夠較長時間保持干爽。
[0009] 普通的高分子吸水樹脂共同具有的嚴重缺陷在于以上五種或更多的基本要求無 法同時滿足。有人嘗試通過增加高分子吸水樹脂的三維網絡密度來改善其通液速度及干爽 性，但通常會降低了吸水倍率。也有人采用提高樹脂用量的方式來降低或消除高吸水樹脂 返滲帶來的不舒適感，但這勢必會造成生產成本的提高和生理衛生用品穩定性的降低。因 此在生理衛生用品中使用的高分子吸水樹脂希望能夠提供適當的液體吸收量、液體輸送速 度、干爽度和尺寸厚度等。
【發明內容】
[0010] 本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種具有可溶物少、單體殘留量低、 耐鹽、通液性好及吸水速度快等特性的耐鹽性高分子吸水樹脂的制備方法。
[0011] 為解決上述技術問題，本發明是這樣實現的。
[0012] 一種耐鹽性高分子吸水樹脂的制備方法，包括以下步驟。
[0013]A、將丙烯酸溶液與堿溶液進行中和反應；中和反應后，依次加入交聯劑及交聯穩 定劑；混合均勻后，繼續加入氧化還原引發劑。
[0014]B、將步驟A所得反應混合液放入水浴鍋中，聚合，保溫，反應結束后，取出產物，絞 碎，干燥，得塊狀物，粉碎后過40~100目篩，得初聚顆粒狀樹脂。
[0015] C、將步驟B所得初聚粒狀樹脂加入由表面交聯劑、親水性溶劑及陰離子表面活性 劑所形成的處理液，混合均勻，干燥熱處理，冷卻至室溫，即得目的產物耐鹽性高分子吸水 樹脂。
[0016] 作為一種優選方案，本發明所述步驟A中的堿為堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、 堿金屬碳酸氫鹽中的一種或兩種以上的混合物；丙烯酸的中和度控制在20 mol%至100 mol% ;中和體系溫度控制在70°C以下。
[0017] 進一步地，本發明所述步驟A中交聯劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、乙二醇二縮水 甘油醚、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚馬來酸酐等中的一種或兩種以上的混合物。
[0018] 進一步地，本發明所述步驟A中交聯穩定劑為次磷酸鈉或三聚磷酸鈉中的一種或 其混合物。
[0019] 進一步地，本發明所述步驟A中氧化還原引發劑采用雙氧水與抗壞血酸、過硫酸 鉀與亞硫酸氫鈉或過硫酸鉀與抗壞血酸。
[0020] 進一步地，本發明所述步驟C中表面交聯劑為丙三醇、乙二醇二縮水甘油醚、環氧 氯丙烷、硫酸鋁、二氧化硅、氧化鋁中的一種或兩種以上的混合物。
[0021] 進一步地，本發明所述步驟C中陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷 基硫酸鈉、脂肪醇醚硫酸鈉、a_烯基磺酸鈉等陰離子表面活性劑中的一種或兩種以上的混 合物。
[0022] 進一步地，本發明所述步驟B中在絞碎同時，加入破碎助劑。
[0023] 進一步地，本發明所述破碎助劑為水、亞硫酸氫鈉溶液、次磷酸鈉溶液中的一種或 兩種以上的混合物。
[0024] 進一步地，本發明所述步驟C中初聚粒狀樹脂的干燥熱處理溫度為120~220°C。
[0025] 本發明提供的耐鹽性高分子吸水樹脂的制備方法，其生產工藝簡單，產品性能好， 尤其具有可溶物少、單體殘留量低、耐鹽、通液性好及吸水速度快等特點，基本無三廢排放。 利用本發明制備的高分子吸水性樹脂，可制成高性能的生理衛生用品。
[0026] 本發明提供的高分子吸水樹脂借助以下測試方法進行相關性能指標的分析測試。
[0027] (1)吸收量的測定。
[0028]稱取0. 2g試樣，準確至0. 001g，并將該質量記作m。將試樣全部倒入茶袋底部，附 著在茶袋內側的試樣也應全部倒入茶袋底部。將茶袋封口，浸泡至裝有足夠量的〇. 9%NaCl 溶液的燒杯中，浸泡時間為30min。輕輕地將裝有試樣的茶袋拎出，用夾子懸掛起來，靜止狀 態下滴液lOmin。多個茶袋同時懸掛時，注意茶袋之間應不互相接觸。IOmin后，稱量裝有 試樣茶袋的質量叫。使用沒有試樣的茶袋同時進行空白值測定，稱取空白試驗茶袋的質量， 并將該質量記作％。吸收量按下式計算。
[0030] (2)吸收速度。
[0031] 用電子天平稱取I.Og待測試樣，準確至0. 001g，然后倒入IOOmL的燒杯中。晃動 燒杯使試樣均勻分散在燒杯底部。用量筒量取23°C的0. 9%NaCl溶液50mL，倒入盛有試樣 的燒杯中，同時開始計時。待稍微傾斜燒杯時杯內液體流動性消失，記錄所用時間。吸收速 度用s表示，同時進行兩次測定。用兩次測定的算術平均值，并修約至整數報告結果。
[0032] (3)殘留單體的測定。
[0033] 稱取Ig試樣，準確至0. 001g，倒入燒杯中。然后加入200mL濃度0. 9%的生理鹽 水，放入轉子后加蓋，用磁力攪拌器攪拌lh。用濾紙過濾，將濾液作為測試溶液。測定已知 濃度的丙烯酸溶液的峰面積，以丙烯酸濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。 將測試溶液用微量注射器通過濾膜過濾器注入到高效液相色譜中，進行測定，并計算出峰 面積。
[0034] 根據測試溶液的峰面積及標準曲線，按下式計算試樣中殘留單體含量。
【具體實施方式】
[0036] 為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的 內容不僅僅局限于下面的實施例。具體而言，本發明可以在權利要求所示的范圍內做各種 變更，適當地組合不同實施方式中記述的技術方案而得到的實施方式也包含在本發明的技 術范圍內。
[0037] 實施例1。
[0038] 水浴冷卻下，向燒杯中加入31. 5g丙烯酸，攪拌均勻后，向其中緩慢加入由50mL水 與20g碳酸鈉配成的水溶液進行中和。中和完畢后，依次加入2.OmL濃度為3%的N, N-亞甲 基雙丙烯酰胺、I. 5mL濃度為2%的次磷酸鈉、I. 5mL濃度為3%的三聚磷酸鈉溶液，混合均勻 后繼續加入I.OmL濃度為3%的過硫酸鉀和0. 2mL濃度為1%的抗壞血酸溶液。將上述反應 混合液放入70°C的水浴鍋中，約30min后聚合，之后保溫2h，反應