利用聚苯乙烯合成高吸水性樹脂的方法

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1、說(shuō)明書利用聚苯乙烯合成高吸水性樹脂的方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種利用一種廢舊聚苯乙烯塑料合成高吸水性樹脂的合成方法。背景技術(shù)高吸水性樹脂的開發(fā)只有幾十年的歷史，國(guó)外從六十年代起研發(fā)。我國(guó)在1982年才合成第一個(gè)高吸水性樹脂，到1988年才有了第一個(gè)專利。高吸水性樹脂的種類很多，按來(lái)源來(lái)分主要有淀粉系、纖維素系和合成樹脂系三大類。這些方法所得的產(chǎn)品性能都較好，但是所采用的原料都是正規(guī)的工業(yè)產(chǎn)品，成本較高。目前國(guó)內(nèi)利用廢棄資源合成高吸水性樹脂的技術(shù)還不多。經(jīng)在中國(guó)期刊網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)、維普數(shù)據(jù)庫(kù)、金報(bào)興圖全文數(shù)據(jù)庫(kù)、中經(jīng)專

2、網(wǎng)和中國(guó)專利網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，均未見到以聚苯乙烯泡沫塑料為原料來(lái)合成高吸水性樹脂的類似工作。聚苯乙烯泡沫塑料因其質(zhì)量輕，價(jià)格便宜而且堅(jiān)固而被廣泛用于家用電器、儀器儀表、特殊工藝品以及快餐食品的包裝。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展其用量越來(lái)越大。又因其在自然環(huán)境中不能自行降解，這樣不僅造成了嚴(yán)重的白色污染，而且也造成了資源的極大浪費(fèi)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種利用聚苯乙烯泡沫塑料與丙烯酸鹽接枝共混合成高吸水性樹脂。一方面使廢棄的泡沫塑料得到妥善的回收和再利用，變廢為寶；另一方面也可以降低高吸水性樹脂的制造成本，增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

3、12本方法是采用混和溶劑先溶解聚苯乙烯，然后在引發(fā)劑、分散劑、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑的存在下與丙烯酸鹽進(jìn)行接枝共聚。工藝步驟如下：將丙烯酸鈉溶解在適量的水中，用混合溶劑溶解聚苯乙烯，將以上兩種溶液混合在一起，加入引發(fā)劑、分散劑、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑，在水浴中剪切乳化，在保護(hù)氣氛下60~80℃充分反應(yīng)，在110~130℃固化成高吸水性樹脂。以上工藝中所用原料比例為（WT%）：丙烯酸鈉50~95.5%聚苯乙烯2.5~47%分散劑1.5~3%偶聯(lián)劑0.07~0.4%引發(fā)劑0.1~0.5%交聯(lián)劑0.05~0.6%。12這里所說(shuō)的適量的水

4、是指：足以溶解丙烯酸鈉的水（水量過(guò)多會(huì)增加后續(xù)工藝中的蒸發(fā)量）；所說(shuō)的混合溶劑是指兩種或兩種以上傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑混合構(gòu)成的溶劑，例如由乙酸乙酯、甲苯、環(huán)已烷或乙酸乙酯、甲苯、環(huán)已酮構(gòu)成的混合溶劑。所說(shuō)的引發(fā)劑可以是過(guò)硫酸銨與亞硫酸氫鈉的組合，或雙氧水與亞硫酸氫鈉的組合；分散劑可以是：司班－60或十二烷基苯磺酸鈉；偶聯(lián)劑可以是：偶氮二異丁腈或聚乙二醇600；交聯(lián)劑可以是環(huán)氧氯丙烷的乙醇溶液或甘油。所說(shuō)的保護(hù)氣氛是非氧化氣氛或惰性氣氛，例如氮?dú)狻⒍趸細(xì)獾?，具體推薦以下配方和工藝：原料（WT%）丙烯酸鈉94.1~50.

5、9%聚苯乙烯3.4~45.2%司班－602.18~2.90%偶氮二異丁腈0.03~0.3%過(guò)硫酸銨0.09~0.3%亞硫酸氫鈉0.06~0.1%環(huán)氧氯丙烷0.1~0.3%合成工藝：首先在反應(yīng)容器中加入適量的水與丙烯酸鈉，用磁攪拌攪拌均勻。用乙酸乙酯、甲苯、環(huán)已烷組成的混合溶劑（體積比約：15:19:5）溶解洗滌干凈聚苯乙烯泡沫塑料。將以上兩種溶液混合在一起，加入引發(fā)劑、分散劑、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑，在30℃的水浴中高速剪切半小時(shí)。然后在通氮保護(hù)下70℃反應(yīng)約三小時(shí)。最后120℃固化成高吸水性樹脂。吸水性測(cè)定：稱取一定量的

6、干樹脂，浸泡在去離子水中至體積基本上沒有變化。用100目篩網(wǎng)濾去多余的水份，再稱吸水后的樹脂重，按下式計(jì)算：吸水率（g/g）=（吸水后的樹脂重（g）-干樹脂重（g））/干樹脂重（g）本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比有如下特點(diǎn)：1、配方上是以廢舊聚苯乙烯泡沫塑料與丙烯酸鈉為主要原料。吸去離子水率為100~1000g/g，吸去離子水的能力與其它純物質(zhì)合成的吸水性樹脂的吸水能力相當(dāng)，有些可能超過(guò)其吸水量。122、合成的工藝采用反相乳液聚合法。產(chǎn)品為二元共聚物，工藝簡(jiǎn)單，便于控制。聚合反應(yīng)的時(shí)間短，效率高。3．本發(fā)明中的主要合成材料

7、之一一廢舊聚苯乙烯泡沫塑料為白色污染的主要物，而且聚苯乙烯極易燃料。可合成出的產(chǎn)品則不具有燃料性，反應(yīng)過(guò)程也安全無(wú)害。這樣就使得這些具有火災(zāi)危險(xiǎn)的廢舊物的棄物得到了妥善的再利用，因此可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。具體實(shí)施方式實(shí)施例1原料配方（WT%）：丙烯酸鈉90.0%聚苯乙烯6.17%司班－603%偶氮二異丁腈0.40%過(guò)硫酸銨0.3%亞硫酸氫鈉0.1%環(huán)氧氯丙烷0.3%將聚苯乙烯泡沫塑料用乙酸乙酯、甲苯、環(huán)己烷混合溶劑溶解，加入司班-60，在40℃水浴中恒溫?cái)嚢杓s半小時(shí)。稱取氫氧化鈉，用10mL去離子水溶解，

8、將丙烯酸中和到pH≈7，制成丙烯酸鈉溶液。將中和液用剪切乳化機(jī)以1.6萬(wàn)轉(zhuǎn)/min的速度下高速攪拌，邊攪拌邊與前述的聚苯乙烯乳液混合，并加入偶氮二異丁腈(用去離子水溶解)，(NH4)2S2O8(用去離子水溶解)，NaHSO3120.024g(用去離子水溶解)，再加入用乙醇溶解的環(huán)氧氯丙烷，攪拌約30分鐘后，通氮保護(hù)，在70℃條件下反應(yīng)3小時(shí)后出料，在120℃