[0024] 为实现上述目的,本发明提供如下具体实施方式和实施例:一种高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂,高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂制备方法如下:
[0025] (1)向反应瓶中加入氢氧化钠溶液、丙烯酸,分散均匀,加入丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯,分散均匀,加入交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,其中丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的质量比为100:15‑30:6‑9:9‑15:0.01‑0.04:0.5‑0.8,分散均匀,在氮气氛围中55‑70℃下反应2‑3.5h,过滤,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到糠醇改性丙烯酸树脂;
[0026] (2)向反应瓶中加入去离子水‑乙醇混合溶剂、氨水、3‑巯丙基三甲氧基硅烷,分散均匀,在60‑75℃下反应2.5‑4h,加入纳米二氧化硅,其中3‑巯丙基三甲氧基硅烷、纳米二氧化硅的质量比为3‑6:10,在氮气氛围中20‑35℃下反应5‑8h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到巯基化二氧化硅;
[0027] (3)向反应瓶中加入四氢呋喃溶剂和磷酸缓冲盐溶液,再加入N,N‑(1,4‑亚苯基)双马来酰亚胺、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、巯基化二氧化硅,三者的质量比为2‑3.5:15‑30:100,分散均匀,在氮气氛围中25‑40℃下进行偶联反应18‑36h,离心分离,冷冻干燥,得到马来酰亚胺化二氧化硅;
[0028] (4)向反应瓶中加入丙酮溶剂、马来酰亚胺化二氧化硅、糠醇改性丙烯酸树脂,二者的质量比为6‑9:100,分散均匀,在氮气氛围中60‑75℃下进行环加成反应18‑36h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂。
[0029] 实施例1
[0030] (1)向反应瓶中加入氢氧化钠溶液、丙烯酸,分散均匀,加入丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯,分散均匀,加入交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,其中丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的质量比为100:15:6:9:0.01:0.5,分散均匀,在氮气氛围中55℃下反应2h,过滤,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到糠醇改性丙烯酸树脂;
[0031] (2)向反应瓶中加入去离子水‑乙醇混合溶剂、氨水、3‑巯丙基三甲氧基硅烷,分散均匀,在60℃下反应2.5h,加入纳米二氧化硅,其中3‑巯丙基三甲氧基硅烷、纳米二氧化硅的质量比为3:10,在氮气氛围中20℃下反应5h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到巯基化二氧化硅;
[0032] (3)向反应瓶中加入四氢呋喃溶剂和磷酸缓冲盐溶液,再加入N,N‑(1,4‑亚苯基)双马来酰亚胺、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、巯基化二氧化硅,三者的质量比为2:15:100,分散均匀,在氮气氛围中25℃下进行偶联反应18h,离心分离,冷冻干燥,得到马来酰亚胺化二氧化硅;
[0033] (4)向反应瓶中加入丙酮溶剂、马来酰亚胺化二氧化硅、糠醇改性丙烯酸树脂,二者的质量比为6:100,分散均匀,在氮气氛围中60℃下进行环加成反应18h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂。
[0034] 实施例2
[0035] (1)向反应瓶中加入氢氧化钠溶液、丙烯酸,分散均匀,加入丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯,分散均匀,加入交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,其中丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的质量比为100:20:7:11:0.02:0.6,分散均匀,在氮气氛围中60℃下反应2.5h,过滤,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到糠醇改性丙烯酸树脂;
[0036] (2)向反应瓶中加入去离子水‑乙醇混合溶剂、氨水、3‑巯丙基三甲氧基硅烷,分散均匀,在65℃下反应3h,加入纳米二氧化硅,其中3‑巯丙基三甲氧基硅烷、纳米二氧化硅的质量比为4:10,在氮气氛围中25℃下反应6h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到巯基化二氧化硅;
[0037] (3)向反应瓶中加入四氢呋喃溶剂和磷酸缓冲盐溶液,再加入N,N‑(1,4‑亚苯基)双马来酰亚胺、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、巯基化二氧化硅,三者的质量比为2.5:20:100,分散均匀,在氮气氛围中30℃下进行偶联反应24h,离心分离,冷冻干燥,得到马来酰亚胺化二氧化硅;
[0038] (4)向反应瓶中加入丙酮溶剂、马来酰亚胺化二氧化硅、糠醇改性丙烯酸树脂,二者的质量比为7:100,分散均匀,在氮气氛围中65℃下进行环加成反应24h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂。
[0039] 实施例3
[0040] (1)向反应瓶中加入氢氧化钠溶液、丙烯酸,分散均匀,加入丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯,分散均匀,加入交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,其中丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的质量比为100:25:8:13:0.03:0.7,分散均匀,在氮气氛围中65℃下反应3h,过滤,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到糠醇改性丙烯酸树脂;
[0041] (2)向反应瓶中加入去离子水‑乙醇混合溶剂、氨水、3‑巯丙基三甲氧基硅烷,分散均匀,在70℃下反应3.5h,加入纳米二氧化硅,其中3‑巯丙基三甲氧基硅烷、纳米二氧化硅的质量比为5:10,在氮气氛围中30℃下反应7h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到巯基化二氧化硅;
[0042] (3)向反应瓶中加入四氢呋喃溶剂和磷酸缓冲盐溶液,再加入N,N‑(1,4‑亚苯基)双马来酰亚胺、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、巯基化二氧化硅,三者的质量比为3:25:100,分散均匀,在氮气氛围中35℃下进行偶联反应30h,离心分离,冷冻干燥,得到马来酰亚胺化二氧化硅;
[0043] (4)向反应瓶中加入丙酮溶剂、马来酰亚胺化二氧化硅、糠醇改性丙烯酸树脂,二者的质量比为8:100,分散均匀,在氮气氛围中70℃下进行环加成反应30h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂。
[0044] 实施例4
[0045] (1)向反应瓶中加入氢氧化钠溶液、丙烯酸,分散均匀,加入丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯,分散均匀,加入交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,其中丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的质量比为100:30:9:15:0.04:0.8,分散均匀,在氮气氛围中70℃下反应3.5h,过滤,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到糠醇改性丙烯酸树脂;
[0046] (2)向反应瓶中加入去离子水‑乙醇混合溶剂、氨水、3‑巯丙基三甲氧基硅烷,分散均匀,在75℃下反应4h,加入纳米二氧化硅,其中3‑巯丙基三甲氧基硅烷、纳米二氧化硅的质量比为6:10,在氮气氛围中35℃下反应8h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到巯基化二氧化硅;
[0047] (3)向反应瓶中加入四氢呋喃溶剂和磷酸缓冲盐溶液,再加入N,N‑(1,4‑亚苯基)双马来酰亚胺、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、巯基化二氧化硅,三者的质量比为3.5:30:100,分散均匀,在氮气氛围中40℃下进行偶联反应36h,离心分离,冷冻干燥,得到马来酰亚胺化二氧化硅;
[0048] (4)向反应瓶中加入丙酮溶剂、马来酰亚胺化二氧化硅、糠醇改性丙烯酸树脂,二者的质量比为9:100,分散均匀,在氮气氛围中75℃下进行环加成反应36h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂。
[0049] 对比例1
[0050] (1)向反应瓶中加入氢氧化钠溶液、丙烯酸,分散均匀,加入丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯,分散均匀,加入交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,其中丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的质量比为100:12:4.8:7.2:0.008:0.4,分散均匀,在氮气氛围中55℃下反应2h,过滤,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到糠醇改性丙烯酸树脂;
[0051] (2)向反应瓶中加入去离子水‑乙醇混合溶剂、氨水、3‑巯丙基三甲氧基硅烷,分散均匀,在60℃下反应2.5h,加入纳米二氧化硅,其中3‑巯丙基三甲氧基硅烷、纳米二氧化硅的质量比为2.4:10,在氮气氛围中20℃下反应5h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到巯基化二氧化硅;
[0052] (3)向反应瓶中加入四氢呋喃溶剂和磷酸缓冲盐溶液,再加入N,N‑(1,4‑亚苯基)双马来酰亚胺、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、巯基化二氧化硅,三者的质量比为1.6:12:100,分散均匀,在氮气氛围中25℃下进行偶联反应18h,离心分离,冷冻干燥,得到马来酰亚胺化二氧化硅;
[0053] (4)向反应瓶中加入丙酮溶剂、马来酰亚胺化二氧化硅、糠醇改性丙烯酸树脂,二者的质量比为4.8:100,分散均匀,在氮气氛围中60℃下进行环加成反应18h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂。
[0054] 对比例2
[0055] (1)向反应瓶中加入氢氧化钠溶液、丙烯酸,分散均匀,加入丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯,分散均匀,加入交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,其中丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、甲基丙烯酸糠酯、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的质量比为100:36:10.8:18:0.048:0.96,分散均匀,在氮气氛围中70℃下反应3.5h,过滤,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到糠醇改性丙烯酸树脂;
[0056] (2)向反应瓶中加入去离子水‑乙醇混合溶剂、氨水、3‑巯丙基三甲氧基硅烷,分散均匀,在75℃下反应4h,加入纳米二氧化硅,其中3‑巯丙基三甲氧基硅烷、纳米二氧化硅的质量比为7.2:10,在氮气氛围中35℃下反应8h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到巯基化二氧化硅;
[0057] (3)向反应瓶中加入四氢呋喃溶剂和磷酸缓冲盐溶液,再加入N,N‑(1,4‑亚苯基)双马来酰亚胺、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、巯基化二氧化硅,三者的质量比为4.2:36:100,分散均匀,在氮气氛围中40℃下进行偶联反应36h,离心分离,冷冻干燥,得到马来酰亚胺化二氧化硅;
[0058] (4)向反应瓶中加入丙酮溶剂、马来酰亚胺化二氧化硅、糠醇改性丙烯酸树脂,二者的质量比为9:100,分散均匀,在氮气氛围中75℃下进行环加成反应36h,离心分离,用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥,得到高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂。
[0059] 向反应瓶中加入过量去离子水、实施例和对比例中得到的高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂1.0g,静置6h,过滤,静置20min,称量吸液后丙烯酸树脂的质量,按照公式吸液倍率等于吸液前后树脂的质量差与吸液前树脂的质量比计算吸液倍率,测试标准为GB/T 1462‑2005。
[0060]
[0061] 向反应瓶中加入过量质量分数为0.9%的氯化钠溶液、实施例和对比例中得到的高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂1.0g,静置6h,过滤,静置20min,称量吸液后丙烯酸树脂的质量,按照公式吸液倍率等于吸液前后树脂的质量差与吸液前树脂的质量比计算吸液倍率,测试标准为GB/T 1462‑2005。
[0062]
[0063]
[0064] 向反应瓶中加入过量去离子水、实施例和对比例中得到的高保水的SiO2改性丙烯酸吸水树脂50g,达到吸水饱和后置于70℃烘箱中,24h后称量水凝胶的质量,保水性能等于水凝胶24h后的质量与初始质量50g的比值,计算保水率。
[0065]