本發(fā)明涉及一種高分子樹脂制備方法,具體地,本發(fā)明涉及一種球形吸水樹脂的制備方法及其冷熱敷產(chǎn)品。
背景技術(shù):高吸水性樹脂(簡(jiǎn)稱SAP)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外廣泛研究開發(fā)的一類新型的功能高分子材料。目前,世界各國(guó)對(duì)高吸水性樹脂進(jìn)行了大量的研究工作,在其品種、制造方法、性能和應(yīng)用領(lǐng)域等方面都取得了較大的進(jìn)展。美、日、德、法等發(fā)達(dá)國(guó)家一直走在前列,我國(guó)SAP的研制開發(fā)雖然起步較晚,但發(fā)展非常迅速。高吸水性樹脂聚合方法包括溶液法、反相懸浮法、反相乳液法、分散聚合法和光聚合法。其中溶液聚合法簡(jiǎn)單、成本低,但聚合速率慢,產(chǎn)品一般須進(jìn)行粉碎后處理,得不到規(guī)整的珠狀顆粒;而反相懸浮聚合反應(yīng)則易于控制,產(chǎn)品為小顆粒珠狀,吸水速度快,吸水能力高,粒徑分布均勻,后處理簡(jiǎn)單,只需干燥即可獲得產(chǎn)品,無(wú)需進(jìn)行粉碎篩分,但其產(chǎn)物直徑較小,一般只有幾十到幾百微米。對(duì)于大顆粒珠狀高吸水樹脂的報(bào)道則不多,其中文獻(xiàn)(朱秀林,程振平,路建美,畢成,高分子材料科學(xué)與工程,1998.14(3):12~35)報(bào)道了以兩步反相懸浮聚合法,即先用反相懸浮法合成了粒徑較小的一次粒子,再通過在另外新單體的反相懸浮體系中添加該一次粒子,合成了粒徑達(dá)1.57mm的大顆粒高吸水樹脂。但此方法增加了合成步驟,使影響樹脂粒徑因素也增多,不利于工業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明提供了一種球形吸水樹脂的制備方法,其包括以下步驟:步驟一,水相溶液的配制:配制堿的水溶液,之后將水溶液加入到甲基丙烯酸或其酯類衍生物中,攪拌溶解得到母液,將所述母液的pH值調(diào)節(jié)為6.5~6.7;將交聯(lián)劑加入所述母液中直至溶解,隨后加入引發(fā)劑和任選的聚合促進(jìn)劑,得到水相溶液,所述水相溶液的密度為0.9~1.2g/cm3;步驟二,油相溶液的配制:將乙基纖維素、單硬脂酸甘油酯或山梨糖醇酐油酸酯加入至溶劑中攪拌均勻得到油相溶液,所述溶劑選自碳酸二甲酯、環(huán)己烷、四氯化碳或其組合;所述乙基纖維素、單硬脂酸甘油酯或山梨糖醇酐油酸酯的加入量為所述溶劑總質(zhì)量的0.1%~0.5%;所述油相溶液的密度為0.8~1.0g/cm3,且所述油相溶液的密度小于所述水相溶液的密度;步驟三,制備球形吸水樹脂:將油相溶液置于聚合反應(yīng)裝置中,該聚合反應(yīng)裝置由鋼化透明玻璃制成,高度為5~6m,直徑為60~80mm,其中具有加熱管以及兩個(gè)以上的篩網(wǎng);將所述聚合反應(yīng)裝置置于波長(zhǎng)為350~400nm、光功率密度為0.5~8w/cm的紫外光源下,將所述水相溶液通過所述聚合反應(yīng)裝置中的多層篩網(wǎng)造粒而滴入所述油相溶液中,經(jīng)由紫外光源輻射聚合交聯(lián)成型,從而形成球形吸水樹脂。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述甲基丙烯酸的酯類衍生物的結(jié)構(gòu)如下:其中,R1為C1-5烷基。在一個(gè)實(shí)施方案中,在所述堿的水溶液中,水的用量為水相溶液總質(zhì)量的10%~55%;所述堿為NaOH或KOH,其用量為水相溶液總質(zhì)量的5%~25%。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述甲基丙烯酸或其酯類衍生物的用量為水相溶液總質(zhì)量的5%~25%。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述交聯(lián)劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺或二乙烯苯,其用量為水相溶液總質(zhì)量的0.1%~0.3%。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述引發(fā)劑為過硫酸鉀/亞硫酸氫鈉或過硫酸銨/亞硫酸氫鈉/雙氧水,其用量為水相溶液總質(zhì)量的0.01%~0.1%。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述聚合促進(jìn)劑為雙乙醇胺或三乙醇胺,其用量為水相溶液總質(zhì)量的0.005%~0.01%。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述聚合反應(yīng)器內(nèi)具有3個(gè)篩網(wǎng),所述篩網(wǎng)的孔徑依次為0.8~3mm、0.2~2.8mm、0.05~2.6mm。優(yōu)選地,所述篩網(wǎng)的孔徑依次為2mm、1mm和0.5mm。本發(fā)明還提供了由本發(fā)明的球形吸水樹脂的制備方法所制得的球形吸水樹脂。此外,本發(fā)明還提供了利用本發(fā)明的球形吸水樹脂制得的冷熱敷理療袋。本發(fā)明具有如下的有益效果:采用本發(fā)明方法合成的球形吸水樹脂大小均一,直徑為0.2~4mm,通過調(diào)整篩網(wǎng)的孔徑及加減篩網(wǎng)層數(shù)可得到不同尺寸的球形吸水樹脂;本發(fā)明的方法制備的吸水樹脂為球形,制備方法簡(jiǎn)單,設(shè)備簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間大幅縮短,產(chǎn)量高;利用本發(fā)明的方法制備的球形吸水樹脂制備的冷熱敷理療袋具有優(yōu)異的保熱儲(chǔ)冷性能,且經(jīng)過反復(fù)使用后,冷熱敷理療袋依然具有較高的彈性,且球形吸水樹脂不易碎。附圖說明圖1為熱性能測(cè)試下冷熱敷理療袋溫度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖;圖2為冷性能測(cè)試下冷熱敷理療袋溫度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解,以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1本實(shí)施例球形吸水樹脂的制備方法包括如下步驟:步驟一,水相溶液的配制:將13.2g的NaOH加入到29.2g的水中,攪拌使其完全溶解降溫,待NaOH溶液降到室溫后,將此溶液加入到22.2g的甲基丙烯酸單體中,并進(jìn)行攪拌、冷卻,待冷卻到25℃以下,調(diào)節(jié)pH為6.5~6.7;再加入交聯(lián)劑N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.1~0.2g,快速攪拌,直到完全溶解,然后在快速攪拌的狀況下,依次加入0.08~0.1g過硫酸鉀,0.004~0.006g亞硫酸氫鈉和0.01g的三乙醇胺,保持體系溫度在10℃左右,得到水相溶液;所述水相溶液的密度為0.9g/cm3。步驟二,油相溶液的配制:稱取250g單硬脂酸甘油酯、150kg碳酸二甲酯、100kg環(huán)己烷預(yù)混均勻,得油相溶液;(沒有必要說明,因?yàn)榭梢灾苯佑?jì)算得到)所述油相溶液的密度為0.8g/cm3;步驟三,制備球形吸水樹脂:將油相溶液置于聚合反應(yīng)裝置中,將所述聚合反應(yīng)裝置置于紫外光源下,所述紫外光源的波長(zhǎng)為365nm,光功率密度為4w/cm,將所述水相溶液通過聚合反應(yīng)裝置中的多層篩網(wǎng)造粒滴入所述油相溶液中,采用紫外光源輻射聚合交聯(lián)成型,得到球形吸水樹脂;所述聚合反應(yīng)裝置內(nèi)置加熱管,高度為6m,直徑為60mm,具有三層篩網(wǎng),篩網(wǎng)從上到下孔徑分別為2mm,1mm,0.5mm。聚合完畢后出料;將閥門打開,將珠狀吸水樹脂放入離心機(jī)中將油濾干,用2號(hào)輕機(jī)油將樹脂洗滌干凈,將產(chǎn)品放入烘箱中60℃溫度下烘5小時(shí)并過篩,得到產(chǎn)品粒徑為1.5mm的球形吸水樹脂。實(shí)施例2本實(shí)施例球形吸水樹脂的制備方法包括如下步驟:步驟一,水相溶液的配制;將19.3g的KOH加入到23.2g的水中,攪拌使其完全溶解降溫,待KOH溶液降到室溫后,將此溶液加入到29.2g的甲基丙烯酸丁酯單體中,并進(jìn)行攪拌、冷卻,待冷卻到25℃以下,調(diào)節(jié)pH在6.5~6.7范圍之內(nèi);再加入交聯(lián)劑N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.1~0.2g,快速攪拌,直到完全溶解,然后在快速攪拌的狀況下,依次加入0.08~0.1g過硫酸鉀,0.004~0.006g亞硫酸氫鈉和0.01g的雙氧水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%),保持體系溫度在10℃左右;所述水相溶液的密度為1.0g/cm3;步驟二,油相溶液的配制;稱取300g乙基纖維素、100kg碳酸二甲酯、150kg四氯化碳預(yù)混均勻,得油相溶液;所述油相溶液的密度為0.9g/cm3;步驟三,制備球形吸水樹脂;將油相溶液置于聚合反應(yīng)裝置中,將所述聚合反應(yīng)裝置置于紫外光源下,所述紫外光源的波長(zhǎng)為350nm,光功率密度為0.5w/cm,將所述水相溶液通過聚合反應(yīng)裝置中的多層篩網(wǎng)造粒滴入所述油相溶液中,采用紫外光源輻射聚合交聯(lián)成型,得到球形吸水樹脂;所述聚合反應(yīng)裝置內(nèi)置加熱管,高度為5m,直徑為70mm,具有三層篩網(wǎng),篩網(wǎng)從上到下孔徑分別為2.5mm,1.5mm,1mm;聚合完畢后出料;將閥門打開,將珠狀吸水樹脂放入離心機(jī)中將油濾干,用0號(hào)柴油將樹脂洗滌干凈,將產(chǎn)品放入烘箱中60℃溫度下烘5小時(shí)并過篩,得到產(chǎn)品粒徑為2mm的球形吸水樹脂。實(shí)施例3本實(shí)施例球形吸水樹脂的制備方法包括如下步驟:步驟一,水相溶液的配制;將21.5g的NaOH加入到26.2g的水中,攪拌使其完全溶解降溫,待NaOH溶液降到室溫后,將此溶液加入到30.2g的甲基丙烯酸單體中,并進(jìn)行攪拌、冷卻,待冷卻到25...