本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)一種具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂，其原料包括如下組分：?jiǎn)误w水溶液、引發(fā)劑和交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑包括酯類(lèi)交聯(lián)劑；所述酯類(lèi)交聯(lián)劑為乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯或1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯中一種或兩種以上任意配比的混合物。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)吸液能力緩慢增加的高吸水樹(shù)脂，早期盡量少吸收水，減少對(duì)混凝土工作性的影響，而后期有一定的吸水能力，保證有足夠的水對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂、其制備方法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
高吸水樹(shù)脂(SAP)是一種能吸收數(shù)百倍甚至千倍于自身重量水份的功能高分子材料，由于其具有強(qiáng)大的吸水能力，且能承受一定壓力而不發(fā)生滲漏，因此被廣泛用于土壤保水材料，生理用衛(wèi)生紙、尿布等衛(wèi)生材料，近年來(lái)其還被用于防水材料、混凝土等建筑材料領(lǐng)域。基于SAP的吸液特性，其可用于混凝土內(nèi)養(yǎng)護(hù)(W0/2001/002317)，降低高性能混凝土的收縮。SAP應(yīng)用在衛(wèi)生材料、農(nóng)業(yè)保水等傳統(tǒng)領(lǐng)域時(shí)，需要其具有高吸液倍率和高吸液速率(吸液倍率:高吸水樹(shù)脂吸液飽和后與干態(tài)下質(zhì)量比；吸液速率:單位時(shí)間內(nèi)吸液倍率的變化)；但作為混凝土內(nèi)養(yǎng)護(hù)引水材料應(yīng)用時(shí)，高吸液倍率和高吸液速率會(huì)使SAP在早期吸收過(guò)多拌合水，導(dǎo)致混凝土工作性能大幅降低，進(jìn)而阻礙了 SAP在該方面的應(yīng)用。因此作為引水材料應(yīng)用于混凝土領(lǐng)域時(shí)，需要其具有較慢的吸液速率，也可等效為SAP的吸液能力會(huì)隨著放置于液體介質(zhì)的時(shí)間的延長(zhǎng)而增加；具體來(lái)講則為在SAP放入液體介質(zhì)的前幾個(gè)小時(shí)內(nèi)盡量少的吸收水分(2小時(shí)內(nèi)為佳，3小時(shí)內(nèi)最佳)，但能在接下來(lái)的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)能快速吸水一定的水分(6小時(shí)內(nèi)為佳，4小時(shí)內(nèi)最佳)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂、其制備方法及其應(yīng)用.為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)采用如下技術(shù)方案:一種具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂，其原料包括如下組分:單體水溶液、引發(fā)劑和交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑包括酯類(lèi)交聯(lián)劑；所述酯類(lèi)交聯(lián)劑為乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二丙烯酸酯或1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯中一種或兩種以上任意配比的混合物。上述單體水溶液、引發(fā)劑和交聯(lián)劑可用現(xiàn)有技術(shù)中制備高吸水樹(shù)脂的各種單體水溶液、引發(fā)劑和交聯(lián)劑，各組分用量和制備方法均可參照現(xiàn)有技術(shù)。申請(qǐng)人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，采用上述技術(shù)方案所制備的高吸水樹(shù)脂，應(yīng)用于混凝土領(lǐng)域時(shí)，具有較慢的吸液速率，即高吸水樹(shù)脂的吸液能力會(huì)隨著放置于液體介質(zhì)的時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。為了進(jìn)一步保證高吸水樹(shù)脂的吸液能力會(huì)隨著放置于液體介質(zhì)的時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，所述交聯(lián)劑還包括非酯類(lèi)交聯(lián)劑:N，N’ -亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、乙二醇二縮水甘油醚或聚乙二醇二縮水甘油醚中一種或兩種以上任意配比的混合物；所述交聯(lián)劑中酯類(lèi)交聯(lián)劑和非酯類(lèi)交聯(lián)劑的質(zhì)量比優(yōu)選為(5-7):1。為了方便制作，同時(shí)保證產(chǎn)品性能，所述單體水溶液中的單體為:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或N，N, N-三甲基-3- (2-甲基烯丙酰氨基)_1_氯化丙銨中一種或兩種以上任意配比的混合物；所述引發(fā)劑為硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸銨中一種或兩種以上任意配比的混合物；所述單體水溶液的質(zhì)量濃度為10-50%，引發(fā)劑的摩爾用量為單體摩爾用量的0.02-1%，交聯(lián)劑的摩爾用量為單體摩爾用量的0.1-2%。本專(zhuān)利技術(shù)可根據(jù)需要制備各種不同吸液倍率的高吸水樹(shù)脂。交聯(lián)劑的用量可根據(jù)所需要的吸液倍率決定，所需吸液倍率越低，則交聯(lián)劑用量越大，當(dāng)交聯(lián)劑的摩爾用量為單體摩爾用量的0.1-2%時(shí)，一般情況下即可滿(mǎn)足日常生產(chǎn)。上述單體水溶液的質(zhì)量濃度為10-50%，指單體占所有水相的質(zhì)量濃度，包括NaOH溶液中的水。NaOH溶液的加入已是本領(lǐng)域的一種共知常識(shí)，因此本專(zhuān)利技術(shù)不做過(guò)多的介紹。上述單體均可以用于本專(zhuān)利技術(shù)高吸水樹(shù)脂的制備。 為了方便控制交聯(lián)劑的分布，上述具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂原料還包括如下組分:分散劑和惰性分散介質(zhì)，所述分散劑的質(zhì)量用量為惰性分散介質(zhì)質(zhì)量的0.3%-2%，所述惰性分散介質(zhì)體積用量為單體水溶液體積的1-5倍。為了提高各組分之間的協(xié)同效應(yīng)，所述分散劑為脫水山犁醇酐硬脂酸酯或聚氧乙烯脫水山犁醇酐硬脂酸酯；所述惰性分散介質(zhì)為環(huán)己烷。本專(zhuān)利技術(shù)即可得到交聯(lián)劑分布均勻的高吸水樹(shù)脂，也可得到交聯(lián)劑梯度分布的高吸水樹(shù)脂。當(dāng)制備交聯(lián)劑分布均勻的高吸水樹(shù)脂時(shí)可采用如下兩種方法:1、上述具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂的制備方法為，將單體水溶液、交聯(lián)劑和引發(fā)劑混勻，在60°C -75°C下，反應(yīng)lh-4h，干燥、粉碎得具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂。2、上述具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂的制備方法，包括如下步驟:A、將單體水溶液、交聯(lián)劑和弓I發(fā)劑混勻；B、將步驟A所得物料加入溶解有分散劑的惰性分散介質(zhì)中，在60°C -75°C下反應(yīng)lh-4h后，經(jīng)過(guò)濾、干燥得具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂。當(dāng)制備交聯(lián)劑梯度分布的高吸水樹(shù)脂，上述的具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂的制備方法，包括如下步驟:A、將單體水溶液和引發(fā)劑混勻，并分為a，b兩部分反應(yīng)液，a部分質(zhì)量占總質(zhì)量的30-90%, b部分質(zhì)量占總質(zhì)量的10-70% ；B、將a部分加入10-50%的交聯(lián)劑，在60°C _75°C下反應(yīng)0.1h-1h ；C、將混有剩余交聯(lián)劑的b部分反應(yīng)液滴入步驟B所得物料中，在40°C _75°C下反應(yīng)lh_3h后,過(guò)濾、干燥得具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂。申請(qǐng)人:經(jīng)驗(yàn)就發(fā)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)交聯(lián)劑的梯度分布，在制備時(shí)，交聯(lián)劑要分成兩部分用，但是又不能只把交聯(lián)劑直接分兩部分，而是要把單體也要分成a，b兩部分，并且一般是a部分所占比例稍大，但是交聯(lián)劑則b部分中百分率更大；結(jié)果是:外層交聯(lián)劑用量大的前期吸液越低，這對(duì)在混凝土中應(yīng)用是有益的。上述10-50%指交聯(lián)劑質(zhì)量的10-50%。本專(zhuān)利技術(shù)未特別說(shuō)明的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。本專(zhuān)利技術(shù)具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂在混凝土中應(yīng)用，在前3個(gè)小時(shí)內(nèi)具有較低的吸液倍率，但接下來(lái)的幾個(gè)小時(shí)吸液倍率升高能。本專(zhuān)利技術(shù)吸液能力緩慢增加的高吸水樹(shù)脂，具有在混凝土中應(yīng)用的最優(yōu)良特性，即早期盡量少吸收水，減少對(duì)混凝土工作性的影響，而后期有一定的吸水能力，保證有足夠的水對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。具體實(shí)施例方式為了更好地理解本專(zhuān)利技術(shù)，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本專(zhuān)利技術(shù)的內(nèi)容，但本專(zhuān)利技術(shù)的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1125g含80%的丙烯酸的水溶液與230g34%的NaOH溶液中和，該過(guò)程需緩慢進(jìn)行，使溫度不超過(guò)30°C，然后加入1.1g過(guò)硫酸鉀，2.9gl，4-丁二醇二丙烯酸酯，攪拌均勻后置于65°C反應(yīng)2h，得到的凝膠經(jīng)干燥、粉碎得到形狀不規(guī)則SAP顆粒。實(shí)施例2125g含80%的丙烯酸的水溶液與230g34%的NaOH溶液中和，該過(guò)程需緩慢進(jìn)行，使溫度不超過(guò)30°C，然后加入1.1g過(guò)硫酸鉀，2.9gl，4-丁二醇二丙烯酸酯，攪拌均勻后的反應(yīng)液，加入533g溶解有0.8%SPAN80的環(huán)己烷中，攪拌速率控制在200rpm/min，置于65°C下反應(yīng)2h，經(jīng)過(guò)濾、干燥得到球形SAP顆粒。 實(shí)施例362.5g含80%的丙烯酸的水溶液與115g34%的NaOH溶液中和，該過(guò)程需緩慢進(jìn)行，使溫度不超過(guò)30°C，然后加入0.55g過(guò)硫酸鉀，0.58gl, 4- 丁二醇二丙烯酸酯，攪拌均勻后的反應(yīng)液a，加入533g溶解有0.8%SPAN80(斯盤(pán)_80)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂，其特征在于：其原料包括如下組分：?jiǎn)误w水溶液、引發(fā)劑和交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑包括酯類(lèi)交聯(lián)劑；所述酯類(lèi)交聯(lián)劑為乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4?丁二醇二丙烯酸酯、1,4?丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,3?丁二醇二丙烯酸酯或1,3?丁二醇二甲基丙烯酸酯中一種或兩種以上任意配比的混合物。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂，其特征在于:其原料包括如下組分:單體水溶液、引發(fā)劑和交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑包括酯類(lèi)交聯(lián)劑；所述酯類(lèi)交聯(lián)劑為乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二丙烯酸酯或1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯中一種或兩種以上任意配比的混合物。2.如權(quán)利要求1所述的具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂，其特征在于:所述交聯(lián)劑還包括非酯類(lèi)交聯(lián)劑:N，N’ -亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、乙二醇二縮水甘油醚或聚乙二醇二縮水甘油醚中一種或兩種以上任意配比的混合物。3.如權(quán)利要求2所述的具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂，其特征在于:所述交聯(lián)劑中酯類(lèi)交聯(lián)劑和非酯類(lèi)交聯(lián)劑的質(zhì)量比為(5-7):1。4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的具有較慢吸液速率的高吸水樹(shù)脂，其特征在于:所述單體水溶液中的單體為:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或N，N，N-三甲基-3-(2-甲基烯丙酰氨基)-1_氯化丙銨中一種或兩種以上任意配比的混合物；所述引發(fā)劑為硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸銨中一種或兩種以上任意配比的混合物；所述單體水溶液的質(zhì)量濃度為10-50%，引發(fā)劑的摩爾用量為單體摩爾用量的0.02-1%，交聯(lián)劑的摩爾用量為單體摩爾用量的0.1-2%。5.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉加平，王文彬，李磊，田倩，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：江蘇博特新材料有限公司，江蘇蘇博特新材料股份有限公司，江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司，南京博特新材料有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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