一种生物可降解高吸水性树脂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子树脂，具体涉及一种生物可降解高吸水性树脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料，它能吸收并保持自身质量的数百倍甚至上千倍的纯水或数十倍的生理盐水，，通常又将其称为高吸水性聚合物、吸水性高分子材料或超强吸水树脂等。

2、高吸水性树脂分子量大、分子链长、含有强亲水性基团、具有多分散性和交联网状结构，因而既不溶于水，也难溶于常规的有机溶剂。高吸水树脂在生理卫生用品方面的应用比较广泛，约占总量的80％，如婴儿纸尿布、妇女卫生巾、卫生棉、止血栓、生理棉、汗毛巾等产品中都可以应用到高吸水性树脂。另如手术垫、手术手套、手术衣、手术棉、贴身衬衫、内裤、鞋垫等一些生理用品中也广泛用到了高吸水性树脂，随着社会的不断发展，在卫生用品方面对高吸水树脂的需求量逐年递增。

3、目前高吸水性树脂的种类越来越多，其中主要有丙烯酸(盐)类、、丙烯睛类、聚环氧乙烷类等，其中以聚丙烯酸(盐)类最为重要。高吸水性树脂的制备工艺比较简单，价格低廉，吸水、保水能力强等特点使之成为高吸水性树脂的重要品种，但高吸水性树脂也有缺点，例如生物降解性能差，容易造成环境污染；耐盐性差等。因此，制备出吸水率高、耐盐性好且环保可降解的高吸水树脂将成为未来研究的重点。

技术实现思路

1、基于此，本发明的第一个目的在于提供一种生物可降解高吸水性树脂，

2、本发明的第二个目的在于提供一种上述生物可降解高吸水性树脂的制备方法，该制备方法的反应路线便捷，工艺简单，成本低，适合大规模生产。

3、本发明的第三个目的在于提供一种上述生物可降解高吸水性树脂的应用。

4、实现本发明的目的之一通过采取如下技术方案达到：

5、一种生物可降解高吸水性树脂，包括以下按重量份计的原料：

6、

7、进一步的，所述生物可降解高吸水性树脂包括以下按重量份计的原料：

8、

9、

10、进一步的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二环己基甲氰、偶氮异丁氰基甲酰胺或偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或两种以上的组合物。

11、进一步的，所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两种的组合物。

12、进一步的，所述交联剂为n，n-亚甲基双丙烯酰胺、对二乙烯基苯或三乙烯基苯两种以上的组合物。

13、进一步的，所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：

14、向40～60份淀粉中加入80～160份水，在70～85℃下加热20～40min进行糊化反应，继续加入2～4份异淀粉酶、1～3份质量分数为4％的氢氧化钠溶液在40～50℃下搅拌反应15～30min，真空干燥后得到所述改性淀粉。

15、实现本发明的目的之二通过采取如下技术方案达到：

16、一种上述任一所述生物可降解高吸水性树脂的制备方法，包括以下步骤：

17、s1、将碱溶于水中得到碱性溶液，继续加入丙烯酸单体混合进行酸碱反应得到第一混合液；

18、s2、将改性淀粉、氨乙基壳聚糖、引发剂、交联剂加入到第一混合液中，进行交联反应；

19、s3、将步骤s2得到的产物经过滤、破碎、烘干、筛分后得到所述生物可降解高吸水性树脂。

20、进一步的，步骤s1中酸碱反应的反应时间为2～4h，反应温度为25～35℃。

21、进一步的，步骤s2中交联反应的反应时间为4～6h，反应温度为30～40℃。

22、实现本发明的目的之三通过采取如下技术方案达到：

23、一种上述任一所述的生物可降解高吸水性树脂在用于制备吸水材料中的应用。

24、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

25、1、本发明的生物可降解高吸水性树脂，其通过丙烯酸单体、碱在引发剂存在的情况下发生酸碱反应，在聚合体系中引入改性淀粉、氨乙基壳聚糖作为骨架通过交联剂进行接枝聚合和交联反应连接到丙烯酸树脂上得到具有高分散小粒径的生物可降解高吸水性树脂，其具有优良的吸水能力，良好的结构承载强度、可生物降解性；在吸水材料的制备中具有广阔的应用前景。

26、2、本发明的生物可降解高吸水性树脂的制备方法，该制备方法的原料来源广，反应路线便捷，工艺简单，成本低，适合大规模生产，能够有效提高生物可降解高吸水性树脂在制备吸水材料领域的应用价值。同时，本发明的生物可降解高吸水性树脂耐盐性好，具有良好的生物可降解性，不会对环境造成污染。

技术特征：

1.一种生物可降解高吸水性树脂，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：

2.根据权利要求1所述的一种生物可降解高吸水性树脂，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：

3.根据权利要求1或2所述的一种生物可降解高吸水性树脂，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二环己基甲氰、偶氮异丁氰基甲酰胺或偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或两种以上的组合物。

4.根据权利要求1所述的一种生物可降解高吸水性树脂，其特征在于，所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两种的组合物。

5.根据权利要求1所述的一种生物可降解高吸水性树脂，其特征在于，所述交联剂为n，n-亚甲基双丙烯酰胺、对二乙烯基苯或三乙烯基苯两种以上的组合物。

6.根据权利要求1所述的一种生物可降解高吸水性树脂，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：

7.一种权利要求1-6任一项所述的生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于，步骤s1中酸碱反应的反应时间为2～4h，反应温度为25～35℃。

9.根据权利要求7所述的一种生物可降解高吸水性树脂的制备方法，其特征在于，步骤s2中交联反应的反应时间为4～6h，反应温度为30～40℃。

10.一种权利要求1-6任一项所述的生物可降解高吸水性树脂或权利要求7-9任一项所述的生物可降解高吸水性树脂的制备方法制备得到的生物可降解高吸水性树脂的应用，其特征在于，所述生物可降解高吸水性树脂在用于制备吸水材料中的应用。

技术总结
本发明涉及一种生物可降解高吸水性树脂及其制备方法和应用，该生物可降解高吸水性树脂包括以下按重量份计的原料：丙烯酸单体60～90份、引发剂15～25份、交联剂1～5份、改性淀粉20～40份、氨乙基壳聚糖15～30份、碱15～35份、水60～100份。本发明的生物可降解高吸水性树脂具有优良的吸水能力，良好的结构承载强度、可生物降解性；在吸水材料的制备中具有广阔的应用前景。本发明的生物可降解高吸水性树脂的制备方法，该制备方法的原料来源广，反应路线便捷，工艺简单，成本低，适合大规模生产，能够有效提高生物可降解高吸水性树脂在制备吸水材料领域的应用价值。

技术研发人员：柴松锋
受保护的技术使用者：中山市思达聚合物技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19