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CN108239215A - 含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂及其制备方法及应用 - Google Patents

含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂及其制备方法及应用 Download PDF

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CN108239215A
CN108239215A CN201611222100.4A CN201611222100A CN108239215A CN 108239215 A CN108239215 A CN 108239215A CN 201611222100 A CN201611222100 A CN 201611222100A CN 108239215 A CN108239215 A CN 108239215A
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acrylic
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absorbing resin
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王刚
李春
张志宇
达省辉
黄岐善
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Wanhua Chemical Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂及其制备方法。这种可聚合表面活性剂不仅含有亲水和亲油基团，而且还包括可以聚合的碳碳双键，因此它不仅能在丙烯酸聚合前降低溶液界面张力，稳定气泡，有利于制得多孔结构的水凝胶；而且能在反应开始后参与聚合，镶嵌在水凝胶网络结构表面，改善吸水树脂表面的亲水性，从而提高产品的吸液速率。另外，与常规表面活性剂相比，可聚合表面活性剂不会以游离态形式残留在树脂产品中，更加安全、卫生、环保。添加量为相比于丙烯酸质量计的0.01‑3wt％，所得丙烯酸吸水树脂产品吸生理盐水速率不低于40s，可聚合表面活性剂残留量不高于300ppm。

Description

含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂及其制备方法及 应用
技术领域
本发明涉及化工高分子材料领域，更具体地说，本发明涉及一种含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂及其制备方法。
背景技术
吸水树脂由于具有能吸收自身重量上百倍甚至千倍纯水的特性，而被广泛以吸水材料的形式应用于婴儿尿片、卫生巾、成人纸尿裤等卫生行业、农林保水剂行业及油田堵水等工业生产中。丙烯酸吸水树脂由于具有交联网络结构，所以有很强的保水性能和加压吸液性能，这使其成为目前吸水材料市场上的主流，80％以上的吸水树脂是经丙烯酸聚合而成。丙烯酸聚合方法分为水溶液聚合法和反相悬浮聚合法，其中水溶液聚合法是生产丙烯酸吸水树脂的主流工艺。无论采取何种聚合工艺，为了满足吸水的特性要求，丙烯酸吸水树脂必须具有多孔结构。因此在聚合过程中，体系往往含有大量的微小气泡；而为了降低界面张力，防止气泡聚并破裂消失，体系的配方中都包括表面活性剂。现在用于生产丙烯酸吸水树脂的表面活性剂主要是常规表面活性剂，如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、司盘、吐温等。
可聚合表面活性剂是带有不饱和基团的具有聚合活性的一类表面活性剂，它不仅包括亲水和亲油基团，如常规表面活性剂一样具有表面活性；而且还含有可聚合的不饱和基团。因此，可聚合表面活性剂在聚合反应前起着表面活性剂的作用，降低体系界面张力，稳定反应液体系；在聚合反应开始后参与聚合反应，最终以化学键的形式分布于聚合物粒子表面。根据可参与聚合反应的不饱和基团类型划分，能将可聚合表面活性剂划分为烯丙基型、烯丙氧型、丙烯酸或甲基丙烯酸型、马来酸型、丙烯酸胺型和苯乙烯型。从1958年Freedman等首次报道可聚合表面活性剂的合成及应用至今，可聚合表面活性剂主要应用于乳液聚合或微乳液聚合中，用以防止表面活性剂从乳胶粒子上解吸或在乳胶膜中迁移，从而提高乳液的稳定性。
丙烯酸吸水树脂主要应用于卫生行业中，虽然其中微量游离态的表面活性剂不会对人体造成危害；但是当卫生制品废弃进入环境后，其中含有的游离态表面活性剂会释放到水体中，产生丰富泡沫，降低水中溶氧量，危害水生生物，污染水环境。因此，国家已对水环境中的直链烷基苯磺酸盐(LAS)含量作了严格规定，工业生产污水中ρ(LAS)≦5mg/L，天然水体中ρ(LAS)≦0.3mg/L。
发明内容
本发明提供一种含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂及其制备方法。
本发明所提供的一种技术方案如下：
一种含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂，其中，制备它的原料包含至少一种可聚合表面活性剂，此种可聚合表面活性剂分子除了包括亲水基团和亲油基团外，还至少包括一个可以聚合的碳碳双键结构，其添加量为相比于丙烯酸质量计的0.01-3wt％。
制备上述含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂的方法包括水溶液聚合法或反相悬浮聚合法，其中，所述制备原料中至少包括一种可聚合表面活性剂，所述可聚合表面活性剂分子除了包括亲水基团和亲油基团外，还至少包括一个可以聚合的碳碳双键结构，其添加量为相比于丙烯酸质量计的0.01-3wt％。
本发明的具体实施方案中，所述亲水基团包括酰胺基、磺酸基、羟基、羧基、酯基、乙氧基、磷酸盐基团和季铵盐基团中的一种或多种，所述亲油基团包括脂肪族碳链和/或含有芳环的碳链。
本发明的具体实施方案中，所述可以聚合的碳碳双键位于可聚合表面活性剂的亲水基团端或亲油基团端或亲水基团端与亲油基团端同时含有可以聚合的碳碳双键。
本发明的具体实施方案中，所述可聚合表面活性剂可以是非离子型、阳离子型、阴离子型或两性型。
本发明的具体实施方案中，所述可聚合表面活性剂为烯丙基型、烯丙氧型、丙烯酸或甲基丙烯酸型、马来酸型、丙烯酰胺型和苯乙烯型中的一种或多种，优选丙烯酸或甲基丙烯酸型、马来酸型、丙烯酰胺型，更优选丙烯酸或甲基丙烯酸型。
优选地，所述烯丙基型为所述烯丙氧型为所述丙烯酸型为所述甲基丙烯酸型为 所述马来酸型为所述丙烯酰胺型为所述苯乙烯型为
前述可聚合表面活性剂在制备丙烯酸吸水树脂中的应用。
所述丙烯酸吸水树脂在制备吸水材料中的应用；所述吸水材料优选应用于婴儿尿片、妇女卫生巾或成人纸尿裤等。
本发明中所使用的可聚合表面活性剂不仅含有亲水和亲油基团，而且还包括可以聚合的碳碳双键，因此，它不仅具有常规表面活性剂的功能，在丙烯酸聚合前降低溶液界面张力，稳定气泡，有利于制得多孔结构的水凝胶；而且能在反应开始后参与聚合，镶嵌在水凝胶网络结构表面，改善吸水树脂产品表面的亲水性，促进吸水树脂吸水时的表面润湿过程，从而提高产品的吸液速率。另外，与常规表面活性剂相比，可聚合表面活性剂不会以游离态形式残留在树脂产品中，所以更加安全、卫生、环保。
在制备丙烯酸吸水树脂的一个实施方案中，所述的水溶液聚合法主要包括中和过程、聚合过程、干燥过程和表面处理过程；中和过程是将丙烯酸与氢氧化物的水溶液进行不完全中和反应，得到含丙烯酸和丙烯酸盐的中和液；聚合过程是将中和液与交联剂、可聚合表面活性剂及其它助剂等混合均匀，在一定温度下由引发剂引发聚合，得到聚合物水凝胶；干燥过程是将聚合物水凝胶剪切成微小胶粒，在高温条件下干燥后，依次经过破碎、研磨、筛分环节后，得到粒径为150-800μm的初级丙烯酸吸水树脂粉末；表面处理过程是向初级丙烯酸吸水树脂粉末表面喷洒含功能助剂的水溶液，在一定温度下反应后，得到丙烯酸吸水树脂粉末产品。在水溶液聚合法中，中和过程与聚合过程的顺序可以调换，即可以先进行中和反应后进行聚合反应，也可以先进行聚合反应后进行中和反应。
在制备丙烯酸吸水树脂的一个实施方案中，所述的反相悬浮聚合法主要包括中和过程、聚合及蒸馏脱水过程和表面处理及蒸馏脱溶剂过程；中和过程是将丙烯酸与氢氧化物的水溶液进行不完全中和反应，得到含丙烯酸和丙烯酸盐的中和液；聚合及蒸馏脱水过程是向中和液里添加有机溶液、交联剂、可聚合表面活性剂和其它助剂，搅拌混合均匀，得到反应液，在一定温度下由引发剂引发聚合，反应完成后通过蒸馏工艺脱去体系中的水；表面处理及蒸馏脱溶剂过程是向体系中添加若干种功能助剂，在适宜温度下反应一段时间后，通过蒸馏工艺脱去体系中的有机溶剂和其它少量液体组分，即得到丙烯酸吸水树脂粉末产品。
如前所述，在制备丙烯酸吸水树脂的前述两种实施方案中，所用的原料包括交联剂和引发剂。
所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇、丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油、甘油三丙烯酸酯、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三烯丙基醚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种，优选季戊四醇三烯丙基醚；交联剂的添加量为相比于丙烯酸质量计的0.05-0.8wt％。交联剂是制备丙烯酸吸水树脂的关键原料之一，它的结构及添加量都严重影响凝胶网络的形状、大小和强度。当添加量太小时，凝胶网络难以形成，凝胶强度低，树脂产品中的可萃取组分含量高；当添加量太大时，凝胶网络交联密度大，强度高，限制了吸水膨胀过程。当交联剂的添加量为相比于丙烯酸质量计的0.05-0.8wt％时，丙烯酸吸水树脂具有优异的应用性能。
在具体的实施方案中，所用的引发剂为双氧水、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、叔丁基过氧化氢和二叔丁基过氧化物中的一种或两种或多种，优选过硫酸铵；引发剂的添加量为相比于丙烯酸质量计的0.05-0.8wt％。
在优选的实施方案中，本发明的水溶液聚合法的干燥过程在高温下进行，将造粒后所得到的含水凝胶放在温度为100-200℃的条件下，干燥30-240min，即得到干燥颗粒；反相悬浮聚合法的干燥过程则是通过蒸馏工艺完成。
在优选的实施方案中，前述表面处理过程所用助剂包含水、多元醇、环氧化合物和金属化合物中的一种或多种；助剂用量为相比于丙烯酸质量计的2-10wt％。
表面处理过程中所述的多元醇包括但不限于乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、二乙二醇、三乙二醇或1,4-丁二醇，所述的环氧化合物包括但不限于乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯，所述的金属化合物包括但不限于硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝、氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化铝或氯化锌。
本发明中含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂产品吸生理盐水速率不低于40s，可聚合表面活性剂残留量不高于300ppm。
本发明的具体实施方案与现有技术相比具有下列优点：
将可聚合表面活性剂代替常规表面活性剂，用于丙烯酸吸水树脂的生产中。这种可聚合表面活性剂不仅含有亲水和亲油基团，如常规表面活性剂一样具有表面活性，能降低溶液界面张力，稳定体系中的微小气泡，有利于制得多孔结构的水凝胶；而且还包括可以聚合的碳碳双键，能在反应开始后参与聚合，镶嵌在水凝胶网络结构表面，改善吸水树脂产品表面的亲水性，促进吸水树脂吸水时的表面润湿过程，从而提高产品的吸液速率。当添加量为相比于丙烯酸质量计的0.01-3wt％时，含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂产品吸生理盐水速率不低于40s。
与常规表面活性剂相比，可聚合表面活性剂由于具有碳碳双键能参与聚合反应，不会以游离态形式残留在丙烯酸吸水树脂产品中，所以更加安全、卫生、环保。当添加量为相比于丙烯酸质量计的0.01-3wt％时，丙烯酸吸水树脂产品中可聚合表面活性剂的残留量不高于300ppm。
以下为具体实施方式中使用的可聚合表面活性剂的结构式：
但是，本发明实际可用的不只是上述列出的几种物质，凡是包括亲水基团和亲油基团以及至少包括一个可以聚合的碳碳双键的可聚合表面活性剂均可使用。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例中用到的可聚合表面活性剂结构简式如前所示，但本发明的可聚合表面活性剂不仅仅局限于列出的几种物质。
以下为实施例中所用的主要原料的来源。
原料 公司
SF1 日本艾迪科(ADEKA)
SF2 日本艾迪科(ADEKA)
SF3 法国阿科玛(ARKEMA)
SF4 法国阿科玛(ARKEMA)
SF5 法国阿科玛(ARKEMA)
SF6 法国罗地亚(RHODIA)
SF7 英国禾大(CRODA)
实施例1
a)中和过程：在配料罐中将640g氢氧化钠固体溶解于4960g水，然后将氢氧化钠水溶液倒入带有搅拌器的夹套反应釜内，加入2400g丙烯酸，控制反应釜内温度80℃。
b)聚合过程：向步骤a)所得的中和液中加入72g可聚合表面活性剂SF1和19.2g季戊四醇三丙烯酸酯，搅拌均匀后将反应釜内的中和液流进聚合槽，并同时在反应釜出口处向中和液中加入192g已配制好的10wt％过硫酸铵水溶液，聚合反应15min后得到水凝胶。
c)干燥过程：将步骤b)所得的水凝胶切成2-20mm的胶粒，然后在160℃的烘箱中干燥140min，再依次经过破碎、研磨、筛分工序后，得到150-800μm的初级丙烯酸吸水树脂粉末。
d)表面处理过程：将乙二醇二缩水甘油醚、硫酸铝、乙二醇、水按照2：10：15：50的质量比配制表面交联助剂，向步骤c)所得的初级丙烯酸吸水树脂粉末表面均匀喷洒，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的7wt％，最后放入150℃的烘箱内干燥80min，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
实施例2
a)在配料罐中将1200g氢氧化钠固体溶解于3440g水，然后将氢氧化钠水溶液倒入带有搅拌器的夹套反应釜内，加入3360g丙烯酸，控制反应釜内温度80℃。
b)向步骤a)所得的中和液中加入0.336g可聚合表面活性剂SF2和1.68gN,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后将反应釜内的中和液流进聚合槽，并同时在反应釜出口处向中和液中加入16.8g已配制好的10wt％过硫酸钾水溶液，聚合反应15min后得到水凝胶。
c)将步骤b)所得的水凝胶切成2-20mm的胶粒，然后在160℃的烘箱中干燥140min，再依次经过破碎、研磨、筛分工序后，得到150-800μm的初级丙烯酸吸水树脂粉末。
d)将乙二醇二缩水甘油醚、硫酸铝、1,3-丙二醇、水按照2：10：15：40的质量比配制表面交联助剂，向步骤c)所得的初级丙烯酸吸水树脂粉末表面均匀喷洒，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的6wt％，最后放入150℃的烘箱内干燥80min，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
实施例3
a)将2880g丙烯酸和2880g水加入到捏合机内，然后加入14.4g可聚合表面活性剂SF3和11.52g季戊四醇三烯丙基醚，搅拌均匀后加入86.4g已配制好的10wt％过硫酸钠水溶液，在起始温度为80℃的条件下聚合2h。
b)将步骤a)所得的聚合物在造粒机中造粒，并同时加入2240g质量浓度为50％的氢氧化钠水溶液，从造粒机出口得到2-20mm的胶粒，然后在160℃的烘箱中干燥140min，再依次经过破碎、研磨、筛分工序后，得到150-800μm的初级丙烯酸吸水树脂粉末。
c)将乙二醇二缩水甘油醚、硫酸铝、丙三醇、水按照1：10：13：40的质量比配制表面交联助剂，向步骤c)所得的初级丙烯酸吸水树脂粉末表面均匀喷洒，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的6wt％，最后放入150℃的烘箱内干燥80min，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
实施例4
a)将2560g丙烯酸和3306g水加入到捏合机内，然后加入38.4g可聚合表面活性剂SF4和12.8g聚乙二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀后加入179.2g已配制好的10wt％过硫酸钾水溶液，在起始温度为80℃的条件下聚合2h。
b)将步骤a)所得的聚合物在造粒机中造粒，并同时加入2134g质量浓度为50％的氢氧化钠水溶液，从造粒机出口得到2-20mm的胶粒，然后在160℃的烘箱中干燥140min，再依次经过破碎、研磨、筛分工序后，得到150-800μm的初级丙烯酸吸水树脂粉末。
c)将乙二醇二缩水甘油醚、硫酸铝、1,2-丙二醇、水按照2：10：15：45的质量比配制表面交联助剂，向步骤c)所得的初级丙烯酸吸水树脂粉末表面均匀喷洒，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的7wt％，最后放入150℃的烘箱内干燥80min，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
实施例5
a)在配料罐中将1200g氢氧化钠固体溶解于4080g水，然后将氢氧化钠水溶液倒入带有搅拌器的夹套反应釜内，加入2720g丙烯酸，控制反应釜内温度80℃。
b)向步骤a)所得的中和液中加入1.63g可聚合表面活性剂SF1、10.88g可聚合表面活性剂SF5和2.72g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，搅拌均匀后将反应釜内的中和液流进聚合槽，并同时在反应釜出口处向中和液中加入136g已配制好的10wt％过硫酸铵水溶液，聚合反应15min后得到水凝胶。
c)将步骤b)所得的水凝胶切成2-20mm的胶粒，然后在160℃的烘箱中干燥140min，再依次经过破碎、研磨、筛分工序后，得到150-800μm的初级丙烯酸吸水树脂粉末。
d)将乙二醇二缩水甘油醚、硫酸铝、乙二醇、水按照1.5：9：12：40的质量比配制表面交联助剂，向步骤c)所得的初级丙烯酸吸水树脂粉末表面均匀喷洒，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的6wt％，最后放入150℃的烘箱内干燥80min，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
以上实施例为水溶液聚合法的实施例，以下两个实施例为反相悬浮聚合法的实施例：
实施例6
a)在配料罐中将1067g氢氧化钠固体溶解于3733g水，然后将氢氧化钠水溶液倒入带有搅拌器的夹套反应釜内，加入3200g丙烯酸，控制反应釜内温度80℃，然后向反应釜内加入10800g正庚烷、19.2g可聚合表面活性剂SF1和57.6g可聚合表面活性剂SF6，搅拌均匀，得到反应液。
b)向步骤a)所得的反应液中加入6.4g甘油三丙烯酸酯，搅拌均匀后向反应釜中加入64g已配制好的10wt％过硫酸钠水溶液，聚合反应4h后，蒸馏除去体系中的水。
c)将乙二醇二缩水甘油醚、1,3-丙二醇、水按照4：15：50的质量比配制表面交联助剂，加入到步骤b)的反应釜中，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的5wt％，反应1h后，蒸馏除去体系中的溶剂正庚烷和少量其它液体组分，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
实施例7
a)在配料罐中将1148g氢氧化钠固体溶解于3812g水，然后将氢氧化钠水溶液倒入带有搅拌器的夹套反应釜内，加入3040g丙烯酸，控制反应釜内温度80℃，然后向反应釜内加入8000g正庚烷和60.8g可聚合表面活性剂SF7，搅拌均匀，得到反应液。
b)向步骤a)所得的反应液中加入2.43g乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，搅拌均匀后向反应釜中加入76g已配制好的10wt％过硫酸铵水溶液，聚合反应4h后，蒸馏除去体系中的水。
c)将乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇、水按照3：18：55的质量比配制表面交联助剂，加入到步骤b)的反应釜中，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的8wt％，反应1h后，蒸馏除去体系中的溶剂正庚烷和少量其它液体组分，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
对比例1
a)在配料罐中将1200g氢氧化钠固体溶解于4080g水，然后将氢氧化钠水溶液倒入带有搅拌器的夹套反应釜内，加入2720g丙烯酸，控制反应釜内温度80℃。
b)向步骤a)所得的中和液中加入2.72g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，搅拌均匀后将反应釜内的中和液流进聚合槽，并同时在反应釜出口处向中和液中加入136g已配制好的10wt％过硫酸铵水溶液，聚合反应15min后得到水凝胶。
c)将步骤b)所得的水凝胶切成2-20mm的胶粒，然后在160℃的烘箱中干燥140min，再依次经过破碎、研磨、筛分工序后，得到150-800μm的初级丙烯酸吸水树脂粉末。
d)将乙二醇二缩水甘油醚、硫酸铝、乙二醇、水按照1.5：9：12：40的质量比配制表面交联助剂，向步骤c)所得的初级丙烯酸吸水树脂表面均匀喷洒，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的6wt％，最后放入150℃的烘箱内干燥80min，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
对比例2
a)将2560g丙烯酸和3306g水加入到捏合机内，然后加入38.4g十二烷基苯磺酸钠和12.8g聚乙二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀后加入179.2g已配制好的10wt％过硫酸钾水溶液，在起始温度为80℃的条件下聚合2h。
b)将步骤a)所得的聚合物在造粒机中造粒，并同时加入2134g质量浓度为50％的氢氧化钠水溶液，从造粒机出口得到2-20mm的胶粒，然后在160℃的烘箱中干燥140min，再依次经过破碎、研磨、筛分工序后，得到150-800μm的初级丙烯酸吸水树脂粉末。
c)将乙二醇二缩水甘油醚、硫酸铝、1,2-丙二醇、水按照2：10：15：45的质量比配制表面交联助剂，向步骤c)所得的初级丙烯酸吸水树脂表面均匀喷洒，助剂用量为相比于丙烯酸质量计的7wt％，最后放入150℃的烘箱内干燥80min，即得到含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂粉末。
将各实施例和比较例中得到的丙烯酸吸水树脂按照如下方法进行性能测试，结果列入表1中。
1.吸液速率
(1)称取50g生理盐水(0.9％NaCl水溶液)，倒入容量为100ml的烧杯中；
(2)将烧杯置于恒温磁力搅拌器上，控制生理盐水温度为25℃，放入直径25mm的铁芯四氟搅拌子，开始搅拌；
(3)观察到烧杯中溶液漩涡出现并稳定后，加入2g丙烯酸吸水树脂，并开始计时，等到漩涡消失时的时间即为产品的吸液速率。
2.表面活性剂残留量
将1g丙烯酸吸水树脂粉末倒入100g的二氯甲烷中，在60℃的条件下回流8小时，取上层清液，用液相色谱(HPLC)检测其中的表面活性剂含量C(ppm)，按下式计算丙烯酸吸水树脂产品中表面活性剂的残留量：W＝100*C——单位是ppm
表1各实施例及对比例中丙烯酸吸水树脂的性能
由表1可知，不使用表面活性剂的对比例1，丙烯酸吸水树脂的吸液速率非常慢，接近50秒；而使用常规表面活性剂的对比例2，丙烯酸吸水树脂的表面活性剂残留量非常高，接近8000ppm。但是实施例中含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂不仅吸液速率快，都低于40s；而且表面活性剂残留量也低，都小于300ppm。因此，采用本发明制备的含有可聚合表面活性剂的丙烯酸吸水树脂具有更优异的应用性能，并且更加健康、环保。

Claims (15)

1.一种丙烯酸吸水树脂，其特征在于，制备它的原料包含至少一种可聚合表面活性剂，所述可聚合表面活性剂分子除了包括亲水基团和亲油基团外，还至少包括一个可以聚合的碳碳双键；在制备过程中所述可聚合表面活性剂的添加量为丙烯酸质量的0.01-3wt％。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于，所述亲水基团包括酰胺基、磺酸基、羟基、羧基、酯基、乙氧基、磷酸盐基团和季铵盐基团中的一种或多种；所述亲油基团包括脂肪族链和/或含有芳环的碳链。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于，所述可以聚合的碳碳双键位于所述可聚合表面活性剂的亲水基团端或亲油基团端或亲水基团端与亲油基团端同时含有碳碳双键。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于，所述可聚合表面活性剂可以是非离子型、阳离子型、阴离子型或两性型。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于，所述可聚合表面活性剂为烯丙基型、烯丙氧型、丙烯酸或甲基丙烯酸型、马来酸型、丙烯酰胺型和苯乙烯型中的一种或多种，优选丙烯酸或甲基丙烯酸型、马来酸型、丙烯酰胺型，更优选丙烯酸或甲基丙烯酸型。
6.根据权利要求5所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于，所述烯丙基型为所述烯丙氧型为所述丙烯酸型为所述甲基丙烯酸型为或所述马来酸型为所述丙烯酰胺型为所述苯乙烯型为
7.一种制备丙烯酸吸水树脂的方法，包括水溶液聚合法或反相悬浮聚合法，其特征在于，所述的制备原料中至少包括一种可聚合表面活性剂，所述可聚合表面活性剂分子除了包括亲水基团和亲油基团外，还至少包括一个可以聚合的碳碳双键，在制备过程中其添加量为丙烯酸质量的0.01-3wt％。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述亲水基团包括酰胺基、磺酸基、羟基、羧基、酯基、乙氧基、磷酸盐基团和季铵盐基团中的一种或多种；所述亲油基团包括脂肪族碳链和/或含有芳环的碳链。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述可以聚合的碳碳双键位于所述可聚合表面活性剂的亲水基团端或亲油基团端或亲水基团端与亲油基团端同时含有碳碳双键。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述可聚合表面活性剂可以是非离子型、阳离子型、阴离子型或两性型。
11.根据权利要求7-9中任意一项所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于，所述可聚合表面活性剂为烯丙基型、烯丙氧型、丙烯酸或甲基丙烯酸型、马来酸型、丙烯酰胺型和苯乙烯型中的一种或多种，优选丙烯酸或甲基丙烯酸型、马来酸型、丙烯酰胺型，更优选丙烯酸或甲基丙烯酸型。
12.根据权利要求11所述的丙烯酸吸水树脂，其特征在于，所述烯丙基型为所述烯丙氧型为所述丙烯酸型为所述甲基丙烯酸型为或所述马来酸型为所述丙烯酰胺型为所述苯乙烯型为
13.根据权利要求1-6中任一项所述的丙烯酸吸水树脂或由权利要求7-12中任意一项制备方法制备得到的丙烯酸吸水树脂，其特征在于，所述丙烯酸吸水树脂产品吸生理盐水速率不低于40s，可聚合表面活性剂残留量不高于300ppm。
14.可聚合表面活性剂在制备丙烯酸吸水树脂中的应用。
15.根据权利要求1-6中任一项所述的丙烯酸吸水树脂或由权利要求7-12中任意一项制备方法制备得到的丙烯酸吸水树脂在制备吸水材料中的应用；所述吸水材料优选应用于婴儿尿片、妇女卫生巾或成人纸尿裤。
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