CN1020617C - 高吸水材料合成的方法 - Google Patents
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Abstract
高吸水材料合成的方法。本发明属于高分子材料合成领域。目前，都是以石油化工产品及天然高分子为原料，采用化学法或辐射法合成高吸水材料。本发明探索了一种以膨润土和丙烯酰胺为原料，采用氧化还原引发体系或过氧化物引发体系合成吸水倍数可控的高吸水材料的方法。用这种方法合成的高吸水材料在石油、化工、农业、园艺、环保等领域具有广泛用途。
Description
本发明属于高吸水材料合成的领域。
高吸水材料是近十年发展起来的一种新型材料，它具有吸水能力强、保水性好、强度高，吸水后施加一定压力不脱水等优点。它在工业、农业、油田堵水、植树造林、土壤改良、环境保护及日常生活方面都有着重要应用，具有显著的经济效益和社会效益。
目前，都是以石油化工产品及天然高分子原料，采用化学法或辐射法合成高吸水材料。现在合成高吸水材料的主要发展趋势是降低产品成本的研究，及提高对耐盐离子水的吸收能力研究。许多科学家围绕着这两大难题进行了攻关研究，但是，到目前为止尚未见到取得突破性进展的报道。
本发明是以降低产品成本为目的，探索了一种无机物膨润土和丙烯酰胺为原料，采用氧化还原引发体系或氧化引发体系合成吸水倍数可控的高吸水材料的方法。这种方法使用的材料是廉价的膨润土，每公斤五至六分，且资源丰富。同时，这种方法合成工艺简便，不使用昂贵的催化剂和有机溶剂，产品成本每公斤三至五元，比现有产品成本降低了40%-60%。除此之外，用这种方法合成的高吸水材料具有吸水倍数可控，不产生三废等特点。本发明与申请号为85102156的专利辐射制备超级复合吸水材料的方法相比较，具有工艺新颖、投资少、周期短、效益大等优点。
本发明的主要内容是，将膨润土配成浓度为10-50%的水溶液，然后与30%的丙烯酰胺水溶液混合，膨润土与丙烯酰胺的重量比是20∶80-80∶20之间。在混合水溶液中加入0.1-4克NaOH，0.006-0.015克的NN-亚甲基双丙烯胺，0.01-1克的（NH4）2S2O8，0.7-1.5克的Na2SO3·5H2O。在室温条件下，进行氧化还原引发聚合二十分钟后，置于恒温箱里（50-75℃）一至四小时，得到凝胶状聚合物之后再经过造粒、烘干、粉碎得到高吸水材料产品。可以根据油田、农林、化工、园艺、环保、日用等方面的不同需要，改变合成物的比例，得到吸水倍数不同的高吸水材料，吸水倍数可控制在几克/克，几十克/克，几百克/克，上千克/克。
吸水倍数按下式计算：
吸水倍数＝ (吸水后重量-吸水前重量)/(吸水前重量)
下面是本发明的一个最佳实例：
配制浓度为30%的膨润土水溶液，放置10小时，使其形成糊状均相体系，取出30克与30克浓度为30%的丙烯酰胺溶液充分搅拌均匀，加入0.25毫升浓度为3%的NN-亚甲基双丙烯酰胺，0.4克的（NH4）2S2O8，0.94克的Na2SO35H2O，4.5毫升的15NNaOH，充分搅拌形成糊状均相体系，放在室温条件下进行聚合反应二十分钟后，再置于50℃恒温箱中继续反应，得到凝胶状聚合物，取一定量的高吸水材料产品做吸水能力测量，吸水倍数为914克/克。
Claims (5)
1、高吸水材料合成的方法，其特征在于所说的高吸水材料，是由膨润土水溶液与丙烯酰胺水溶液混合后，加入NaOH，NN-亚甲基双丙烯酰胺，(NH4)2S2O8和Na2SO3·5H2O，此后充分搅拌在室温条件下聚合反应二十分钟后，置于恒温箱(50-75℃)一至四小时，得到凝胶状聚合物，再将聚合物造粒、烘干、粉碎。
2、如权利要求1所说的高吸水材料合成的方法，其特征在于膨润土水溶液的浓度是10-50%。
3、如权利要求1所说的高吸水材料合成的方法，其特征在于丙烯酰胺水溶液浓度是30%。
4、如权利要求1所说的高吸水材料合成的方法，其特征在于膨润土与丙烯酰胺的重量比在20∶80-80∶20之间。
5、如权利要求1所说的高吸水材料合成的方法，其特征在于NaOH的重量是0.1-4克，加入（NH4）2S2O8的重量0.01-1克，NN-亚甲基双丙烯酰胺重量是0.006-0.015克，Na2SO3·5H2O的重量0.7-1.5克
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