PL218903B1 - Process for the preparation of a superabsorbent polymer, a superabsorbent polymer and a composition comprising a superabsorbent polymer - Google Patents
Process for the preparation of a superabsorbent polymer, a superabsorbent polymer and a composition comprising a superabsorbent polymerInfo
- Publication number
- PL218903B1 PL218903B1 PL392512A PL39251210A PL218903B1 PL 218903 B1 PL218903 B1 PL 218903B1 PL 392512 A PL392512 A PL 392512A PL 39251210 A PL39251210 A PL 39251210A PL 218903 B1 PL218903 B1 PL 218903B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- tert
- superabsorbent polymer
- butylperoxy
- peroxide
- butyl
- Prior art date
Links
- 229920000247 superabsorbent polymer Polymers 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 11
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 14
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 12
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims description 7
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 6
- -1 lauric acid peroxide Chemical class 0.000 claims description 5
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DETXZQGDWUJKMO-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxymethanesulfonic acid Chemical compound OCS(O)(=O)=O DETXZQGDWUJKMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims description 4
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium peroxydisulfate Substances [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical group [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 3
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N methyl undecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- IMYCVFRTNVMHAD-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(2-methylbutan-2-ylperoxy)cyclohexane Chemical group CCC(C)(C)OOC1(OOC(C)(C)CC)CCCCC1 IMYCVFRTNVMHAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(C)(C)CC(OOC(C)(C)C)(OOC(C)(C)C)C1 NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HSLFISVKRDQEBY-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)cyclohexane Chemical compound CC(C)(C)OOC1(OOC(C)(C)C)CCCCC1 HSLFISVKRDQEBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HQOVXPHOJANJBR-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(tert-butylperoxy)butane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(CC)OOC(C)(C)C HQOVXPHOJANJBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhex-3-yne Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C#CC(C)(C)OOC(C)(C)C ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KIFPIAKBYOIOCS-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-(trioxidanyl)propane Chemical compound CC(C)(C)OOO KIFPIAKBYOIOCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- WRKRMDNAUJERQT-UHFFFAOYSA-N cumene hydroxyperoxide Chemical compound OOOO.CC(C)C1=CC=CC=C1 WRKRMDNAUJERQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 5
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000004583 superabsorbent polymers (SAPs) Substances 0.000 description 3
- 241000227653 Lycopersicon Species 0.000 description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000003898 horticulture Methods 0.000 description 2
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 2-[(E)-N-[2-(4-chlorophenoxy)propoxy]-C-propylcarbonimidoyl]-3-hydroxy-5-(thian-3-yl)cyclohex-2-en-1-one Chemical compound CCC\C(=N/OCC(C)OC1=CC=C(Cl)C=C1)C1=C(O)CC(CC1=O)C1CCCSC1 KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 244000251953 Agaricus brunnescens Species 0.000 description 1
- 241000830535 Ligustrum lucidum Species 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920001231 Polysaccharide peptide Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000021232 nutrient availability Nutrition 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 108010022457 polysaccharide peptide Proteins 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- DKTKWMAFBNGURD-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-ethylhexyl carbonate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)OC(C)(C)C DKTKWMAFBNGURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWAXTRYEYUTSAP-UHFFFAOYSA-N tert-butyl ethaneperoxoate Chemical compound CC(=O)OOC(C)(C)C SWAXTRYEYUTSAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania polimeru typu superabsorbent oraz polimer typu superabsorbent. Polimery typu superabsorbent, zwane też materiałami superchłonnymi (ang. SAPs - superabsorbent polymers) są usieciowanymi polimerami, zdolnymi do wchłaniania płynów w ilości wielokrotnie większej, niż wynosi ich własny ciężar. Wykazują one ponadto zdolność zatrzymywania wchłoniętego płynu także i wtedy, gdy są poddawane zewnętrznym naciskom. Dzięki swoim właściwościom znajdują zastosowanie m.in. w szeroko pojętym rolnictwie i ogrodnictwie.The present invention relates to a process for the production of a superabsorbent polymer and a superabsorbent polymer. Superabsorbent polymers, also known as superabsorbent materials (SAPs - superabsorbent polymers), are cross-linked polymers capable of absorbing fluids many times more than their own weight. They also have the ability to retain the absorbed fluid even when subjected to external pressure. Thanks to their properties, they are used, among others in broadly understood agriculture and horticulture.
Ze względu na pochodzenie poszczególnych substratów użytych w procesie wytwarzania polimerów typu superabsorbent można wyróżnić materiały superchłonne syntetyczne i naturalne, czyli na bazie polimerów polisacharydowych bądź polipeptydowych [Kościk B., Kowalczyk-Juśko A., 1998, Zastosowanie żelu Aqua Terra jako dodatku do podłoża w uprawie tytoniu papierosowego jasnego. Zeszyty problemowe postępów nauk rolniczych 461: 227-238].Due to the origin of individual substrates used in the production of superabsorbent polymers, synthetic and natural superabsorbent materials can be distinguished, i.e. based on polysaccharide or polypeptide polymers [Kościk B., Kowalczyk-Juśko A., 1998, Application of Aqua Terra gel as an additive to the substrate in the cultivation of light-colored cigarette tobacco. Problem books of the progress of agricultural sciences 461: 227-238].
Amerykańskie opisy patentowe o numerach US 3935099, US 3981100, US 3997484 i US 3985616, opisują proces wytwarzania jednych z pierwszych materiałów należących do grupy materiałów superchłonnych. Podczas gdy większość z dostępnych komercyjnie SAPs powstało na drodze kopolimeryzacji kwasu akrylowego i akrylamidu w obecności czynnika sieciującego, tylko kilka patentów opisuje wykorzystanie naturalnych polimerów, takich jak np. skrobia co jest przedmiotem amerykańskiego opisu patentowego o numerze US 7423106.The US patent numbers US 3,935,099, US 3,981,100, US 3,997,484 and US 3,985,616 describe the production process of one of the first materials belonging to the group of superabsorbent materials. While most of the commercially available SAPs were made by copolymerizing acrylic acid and acrylamide in the presence of a crosslinking agent, only a few patents describe the use of natural polymers such as starch, for example, as described in US 7,423,106.
Znane są także zastosowania materiałów superchłonnych z amerykańskiego opisu patentowego o numerze US 7607259 jako substancji do otoczkowania korzeni roślin, bądź nasion. Tak przygotowane rośliny mogą być następnie wysadzone bezpośrednio do ziemi bądź transportowane na większe odległości bez konieczności częstego nawadniania.There are also known uses of superabsorbent materials from US Patent No. 7,607,259 as substances for coating plant roots or seeds. Plants prepared in this way can then be planted directly into the ground or transported over longer distances without the need for frequent irrigation.
SAPs najczęściej stosuje się jako dodatki do gleb i podłoży w celu zwiększenia ich retencji wodnej, ograniczenia parowania i migracji wody poza zasięg korzeni oraz do poprawy ich właściwości fizycznych [Taylor K.C., Halfacre R.G. (1986): The effect of hydrophilic polymer on media water retention and nutrient availability to Ligustrum lucidum. Hort. Sei. 21(5): 1159-61]. Zdolności superabsorbentów do zatrzymywania jonów oraz związków chemicznych pozwalają także wykorzystywać je jako magazyn składników pokarmowych dla roślin i uzyskania efektu spowalniającego i przedłużającego działanie nawozów mineralnych [Mikkelsen R.L., 1994: Using hydrophilic polymers to control nutrient release. Fertilizer Research 38: 53-59]. W rozwiązaniach tych do strefy korzeniowej roślin wprowadza się granulki usieciowanego materiału superchłonnego, ewentualnie z dodatkiem innych substancji takich jak: nawozy mineralne i pestycydy.SAPs are most often used as additives to soils and substrates in order to increase their water retention, reduce evaporation and migration of water beyond the reach of the roots, and to improve their physical properties [Taylor K.C., Halfacre R.G. (1986): The effect of hydrophilic polymer on media water retention and nutrient availability to Ligustrum Lucidum. Hort. Sei. 21 (5): 1159-61]. The ability of superabsorbents to retain ions and chemical compounds also allows them to be used as a storehouse of nutrients for plants and to obtain a slowing and prolonging effect of mineral fertilizers [Mikkelsen R.L., 1994: Using hydrophilic polymers to control nutrient release. Fertilizer Research 38: 53-59]. In these solutions, granules of cross-linked superabsorbent material are introduced into the root zone of plants, possibly with the addition of other substances such as mineral fertilizers and pesticides.
W literaturze opisywane są również próby zastosowania superabsorbentów do rekultywacji nieużytków [Bereś J., Kałędkowska M, 1992: Superabsorbenty, Chemik 3:51-63]. Woda absorbowana z SAP może być łatwo wykorzystana przez rośliny, ponieważ siły ssące korzeni są zwykle wyższe niż siły wiążące wodę przez superabsorbenty. Większość z nich może wykorzystać ponad 90% wody retencjonowanej w SAP. W procesie wielokrotnego pęcznienia i skurczu spowodowanego pobieraniem wody przez rośliny SAP zmieniają strukturę gleb, przez co wpływają na jej spulchnianie. Istotną cechą superabsorbentów jest ich zdolność do poprawiania napowietrzenia gleby, dzięki czemu rośliny nie tylko nie cierpią na braki wody, ale także nie są zatapiane przy jej nadmiarze, a korzenie nie gniją z braku powietrza [Nowosielski O., 1996: Supersorbenty obniżają koszty. Nowoczesne Rolnictwo, 4, s. 44-45]. Niestety związki mineralne w znacznym stopniu ograniczają zdolność superabsorbentów do absorpcji wody. W konsekwencji dodanie nawozów do podłoży powoduje konieczność zwiększenia ilości SAP dla skompensowania spadku sorpcji. Wchłanianie wody przez hydrożele obniża się również ze wzrostem jej twardości.The literature also describes attempts to use superabsorbents for reclamation of wastelands [Bereś J., Kałędkowska M, 1992: Superabsorbents, Chemik 3: 51-63]. The water absorbed from SAP can be easily used by plants as the root suction forces are usually higher than the water binding forces of the superabsorbents. Most of them can use more than 90% of the water retained in SAP. In the process of repeated swelling and shrinkage caused by water uptake by plants, SAPs change the structure of the soil, thus influencing its loosening. An important feature of superabsorbents is their ability to improve soil aeration, thanks to which plants not only do not suffer from water deficiencies, but also are not flooded with excess water, and the roots do not rot due to lack of air [Nowosielski O., 1996: Supersorbents reduce costs. Modern Agriculture, 4, pp. 44-45]. Unfortunately, mineral compounds significantly limit the ability of superabsorbents to absorb water. Consequently, the addition of fertilizers to the substrates makes it necessary to increase the amount of SAP to compensate for the decrease in sorption. The absorption of water by hydrogels also decreases with increasing water hardness.
W uprawie roślinnej najczęściej stosowane są polimery typu superabsorbent związki na bazie poliakryloamidu, poli(kwasu akrylowego) lub polimetakrylowego i ich pochodnych. Znacznie rzadziej stosuje się inne makrocząsteczki, jak np. usieciowany poli(alkohol winylowy) oraz chemicznie modyfikowane kopolimery na bazie celulozy lub skrobi. Wykorzystanie tych ostatnich jest jednak znacznie ograniczone z powodu ich szybkiej biodegradacji w glebie. Polimery akrylowe są nieszkodliwe dla człowieka i zwierząt. Ulegają biodegradacji po kilkunastu latach. Kwas akrylowy i jego sole powstające w produkcie po polimeryzacji są nieszkodliwe dla ludzi, zwierząt i środowiska [Sroka P., 2004: Polimery - lekarstwem na suszę. Aura nr 11, s. 5-7]. Odznaczają się też odpornością na działanie mikroorganizmów i promieni ultrafioletowych [Hetman I., 1994: Superabsorbent szansą na postęp w ogrodnictwie. Hasło ogrodnicze 7, s. 27-28].In plant cultivation, the most commonly used polymers of the superabsorbent type are compounds based on polyacrylamide, poly (acrylic acid) or polymethacrylic acid and their derivatives. Other macromolecules, such as, for example, cross-linked polyvinyl alcohol and chemically modified copolymers based on cellulose or starch, are used much less frequently. The use of the latter, however, is significantly limited due to their rapid biodegradation in soil. Acrylic polymers are harmless to humans and animals. They biodegrade after several years. Acrylic acid and its salts formed in the product after polymerization are harmless to humans, animals and the environment [Sroka P., 2004: Polymers - a remedy for drought. Aura No. 11, pp. 5-7]. They are also resistant to microorganisms and ultraviolet rays [Hetman I., 1994: Superabsorbent as a chance for progress in horticulture. Horticultural entry 7, pp. 27-28].
PL 218 903 B1PL 218 903 B1
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania polimeru typu superabsorbent na drodze polimeryzacji w roztworze kwasu akrylowego i ewentualnych dodatków charakteryzujący się tym, że polimeryzację przeprowadza się w temperaturze od 60 do 100°C, w obecności inicjatora, będącego źródłem wolnych rodników, którym jest nadtlenek nieorganiczny lub organiczny, o stężeniu nie mniejszym niż 0,01% wagowych oraz w obecności katalizatora, którym jest chitozan o lepkości od 0,05 do 0,8 Pa^s i stopniu deacetylacji od 50 do 100%. Otrzymaną matrycę po usunięciu niespolimeryzowanych resztek kwasu akrylowego i osuszeniu, miele się na ziarna o wielkości od 0,1 do 20 mm. Inicjatorem może być nieorganiczny nadtlenek, korzystnie nadsiarczan amonu lub nadsiarczan potasu lub nadsiarczan sodu lub kwas hydroksymetanosulfonowy. Inicjatorem może być organiczny nadtlenek, korzystnie 1 ,1-di(tert-amyloperoksy)cykloheksan lub 1,1-di(tert-butyloperoksy)-3,3,5-trimetylocykloheksan lub 1,1-di(tert-butyloperoksy)cykloheksan lub 2,2-di(tert-bytyloperoksy)butan lub 2,5 di(tertbutyloperoksy)-2,5-dimetyloheksan lub 2,5-di(tert-butyloperoksy)-2,5-dimetylo-3-heksyn lub hydroksynadtlenek kumenu lub nadtlenek di-1,1-metylo-2-metyloetanu lub nadtlenek dikumylu lub nadtlenek kwasu laurynowego lub 2,5-di(tert-butyloperoksy)-2,5-dimetyloheksan lub nadtlenek benzoilu lub hydroksynadtlenek tert-butylu lub nadoctan tert-butylu lub nad(1-karboksyfenyl) tert-butylu lub nad(tertbutylo) węglan 2-etyloheksylu.The subject of the invention is a process for the production of a superabsorbent polymer by polymerization in acrylic acid solution and optional additives, characterized in that the polymerization is carried out at a temperature of 60 to 100 ° C in the presence of an initiator, which is a source of free radicals, which is an inorganic or organic peroxide. with a concentration of not less than 0.01% by weight and in the presence of a catalyst which is chitosan with a viscosity of 0.05 to 0.8 Pa and a degree of deacetylation of 50 to 100%. The obtained matrix, after removing the unpolymerized residues of acrylic acid and drying it, is ground into grains with a size of 0.1 to 20 mm. The initiator may be an inorganic peroxide, preferably ammonium persulfate or potassium persulfate or sodium persulfate or hydroxymethanesulfonic acid. The initiator may be an organic peroxide, preferably 1,1-di (tert-amylperoxy) cyclohexane or 1,1-di (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane or 1,1-di (tert-butylperoxy) cyclohexane or 2,2-di (tert-butylperoxy) butane or 2,5-di (tert-butylperoxy) -2,5-dimethylhexane or 2,5-di (tert-butylperoxy) -2,5-dimethyl-3-hexyne or cumene hydroxyperoxide, or di-1,1-methyl-2-methylethane peroxide or dicumyl peroxide or lauric acid peroxide or 2,5-di (tert-butylperoxy) -2,5-dimethylhexane or benzoyl peroxide or tert-butyl hydroxyperoxide or tert-butyl peracetate, or over (1-carboxyphenyl) tert-butyl or over 2-ethylhexyl (tert-butyl) carbonate.
Przedmiotem wynalazku jest również polimer typu superabsorbent, otrzymany sposobem określonym jak wyżej, charakteryzujący się tym, że bezpośrednio po polimeryzacji ma postać matrycy i zawiera chitozan o stężeniu od 0,5 do 15% wagowych.The invention also relates to a superabsorbent polymer obtained by the above-mentioned process, characterized in that it is in the form of a matrix immediately after polymerization and contains chitosan in a concentration of 0.5 to 15% by weight.
Poniższe przykłady realizują wynalazek bez jego ograniczenia.The following examples implement the invention without limiting it.
P R Z Y K Ł A D 1P R Z Y K Ł A D 1
84.3 g chitozanu rozpuszczono w roztworze 952 g kwasu akrylowego w 333 ml wody. Do powstałej mieszaniny dodano 2,5 g nadsiarczanu amonu. Mieszaninę polimeryzacyjną ogrzano do temperatury 80°C i następnie utrzymywano temperaturę 80°C przez 30 min. Otrzymany materiał polimerowy pocięto do postaci regularnych sześcianów o boku 20 mm.84.3 g of chitosan was dissolved in a solution of 952 g of acrylic acid in 333 ml of water. 2.5 g of ammonium persulfate was added to the resulting mixture. The polymerization mixture was heated to 80 ° C and then held at 80 ° C for 30 min. The obtained polymer material was cut into regular cubes with a side of 20 mm.
P R Z Y K Ł A D 2P R Z Y K Ł A D 2
42.4 g chitozanu rozpuszczono w roztworze 1000 g kwasu akrylowego w 500 ml wody. Do powstałej mieszaniny dodano 3,5 g nadsiarczanu amonu. Mieszaninę polimeryzacyjną ogrzano do temperatury 80°C i następnie utrzymywano w temperaturze 80°C przez 30 min. Otrzymany materiał polimerowy zmielono do uzyskania ziarnistości 0,5 mm.42.4 g of chitosan was dissolved in a solution of 1000 g of acrylic acid in 500 ml of water. 3.5 g of ammonium persulfate was added to the resulting mixture. The polymerization mixture was heated to 80 ° C and then kept at 80 ° C for 30 min. The obtained polymer material was ground to a grain size of 0.5 mm.
P R Z Y K Ł A D 3P R Z Y K Ł A D 3
84,3 g chitozanu rozpuszczono w roztworze 952 g kwasu akrylowego w 333 ml wody. Do powstałej mieszaniny dodano 2 g nadtlenku benzoilu. Mieszaninę polimeryzacyjną ogrzano do temperatury 80°C i następnie utrzymywano temperaturę 60°C przez 30 min. Otrzymany materiał polimerowy pocięto do postaci regularnych sześcianów o boku 10 mm i następnie zmielono do postaci proszku o wielkości ziarna 0,3 mm.84.3 g of chitosan was dissolved in a solution of 952 g of acrylic acid in 333 ml of water. 2 g of benzoyl peroxide was added to the resulting mixture. The polymerization mixture was heated to 80 ° C and then held at 60 ° C for 30 min. The obtained polymer material was cut into regular cubes with a side of 10 mm and then ground to a powder with a grain size of 0.3 mm.
P R Z Y K Ł A D 4P R Z Y K Ł A D 4
84,3 g chitozanu rozpuszczono w roztworze 952 g kwasu akrylowego w 333 ml wody. Do powstałej mieszaniny dodano 2 g nadtlenku benzoilu.84.3 g of chitosan was dissolved in a solution of 952 g of acrylic acid in 333 ml of water. 2 g of benzoyl peroxide was added to the resulting mixture.
Mieszaninę polimeryzacyjną ogrzano do temperatury 60°C i następnie utrzymywano temperaturę 60°C przez 30 min. Otrzymany materiał polimerowy pocięto do postaci regularnych sześcianów o boku 10mm i następnie zmielono do postaci proszku o wielkości ziarna 0,3 mm.The polymerization mixture was heated to 60 ° C and then held at 60 ° C for 30 min. The obtained polymer material was cut into regular cubes with a side of 10 mm and then ground to a powder with a grain size of 0.3 mm.
P R Z Y K Ł A D 5 g chitozanu rozpuszczono w roztworze 900 g kwasu akrylowego w 300 ml wody. Do powstałej mieszaniny dodano 4 g nadtlenku kwasu laurynowego.P R E R E R E R E D 5 g of chitosan was dissolved in a solution of 900 g of acrylic acid in 300 ml of water. 4 g of lauric acid peroxide was added to the resulting mixture.
Mieszaninę polimeryzacyjną ogrzano do temperatury 40°C i następnie utrzymywano temperaturę 40°C przez 60 min. Otrzymany materiał polimerowy zmielono do uzyskania ziarnistości 5 mm.The polymerization mixture was heated to 40 ° C and then held at 40 ° C for 60 min. The obtained polymer material was ground to a grain size of 5 mm.
P R Z Y K Ł A D 6P R Z Y K Ł A D 6
Polimer typu superabsorbent o ziarnistości 0,1 mm, zawierający w swoim składzie chitozan (0,6 Pa^s, stopień deacetylacji 60%) w stężeniu 5% wagowych, zmieszano z okrywą torfową w stężeniu 3 A superabsorbent polymer with a grain size of 0.1 mm, containing chitosan (0.6 Pa. S, degree of deacetylation 60%) in a concentration of 5% by weight, was mixed with a peat blanket in a concentration of 3
2500 g/m3 i użyto w hodowli pieczarki hodowlanej dwuzarodnikowej rasy Sylwan 737.2500 g / m 3 and was used in breeding cultivated mushrooms of the Sylwan 737 breed.
P R Z Y K Ł A D 7P R Z Y K Ł A D 7
Polimer typu superabsorbent o ziarnistości 0,5 mm, zawierający w swoim składzie chitozan 3 (0,4 Pa^s, stopień deacetylacji 70%) w stężeniu 10% wagowych, zmieszano z glebą w stężeniu 3000 g/m i użyto w uprawie szklarniowej pomidora mięsistego odmiany TORERO.A superabsorbent polymer with a grain size of 0.5 mm, containing chitosan 3 (0.4 Pa. S, degree of deacetylation 70%) in a concentration of 10% by weight, was mixed with soil at a concentration of 3000 g / m and was used in greenhouse cultivation of fleshy tomato TORERO varieties.
PL 218 903 B1PL 218 903 B1
P R Z Y K Ł A D 8P R Z Y K Ł A D 8
Polimer typu superabsorbent o ziarnistości 2 mm, zawierający w swoim składzie chitozan 3 (0,8 Pa^s, stopień deacetylacji 90%) w stężeniu 7% wagowych, zmieszano z glebą w stężeniu 3000 g/m i użyto jako podsypka pod trawnik.A superabsorbent polymer with a grain size of 2 mm, containing chitosan 3 (0.8 Pa. S, degree of deacetylation 90%) in a concentration of 7% by weight, was mixed with the soil at a concentration of 3000 g / ml and used as a bedding for the lawn.
P R Z Y K Ł A D 9 kg polimeru typu superabsorbent o ziarnistości 1,5 mm, zawierający w swoim składzie chitozan (0,2 Pa^s, stopień deacetylacji 80%) w stężeniu 5% wagowych, umieszczono w woreczkach o pojemności 100 ml (po 10 g na 6 woreczek). Woreczki zanurzono w wodzie do czasu całkowitego nasiąknięcia polimeru. Woreczki ułożono w skrzynce pomiędzy pomidorami w celu zapewnienia odpowiednich warunków w czasie transportu.EXAMPLE 9 kg of superabsorbent polymer with a grain size of 1.5 mm, containing chitosan (0.2 Pa. S, degree of deacetylation 80%) in a concentration of 5% by weight, were placed in 100 ml bags (10 g each). for 6 bag). The pouches were immersed in water until the polymer was completely soaked. The bags were placed in a box between the tomatoes to ensure appropriate conditions during transport.
P R Z Y K Ł A D 10 kg polimeru typu superabsorbent o ziarnistości 2 mm, zawierający w swoim składzie chitozan (0,2 Pa^s, stopień deacetylacji 80%) w stężeniu 5% wagowych, umieszczono w woreczkach o pojemności 100 ml (po 10 g na woreczek). Woreczki rozsypano na zawilgoconej podłodze cementowej i pozostawiono do nasiąknięcia. Rozsypany polimer następnie usunięto z podłogi. Czynność powtarzano aż do usunięcia widocznej wilgoci z podłogi.EXAMPLE 10 kg of a superabsorbent polymer with a grain size of 2 mm, containing chitosan (0.2 Pa. S, degree of deacetylation 80%) in a concentration of 5% by weight, were placed in 100 ml bags (10 g per bag). ). The bags were scattered on the damp cement floor and allowed to soak. The spilled polymer was then removed from the floor. The operation was repeated until the visible moisture was removed from the floor.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL392512A PL218903B1 (en) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | Process for the preparation of a superabsorbent polymer, a superabsorbent polymer and a composition comprising a superabsorbent polymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL392512A PL218903B1 (en) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | Process for the preparation of a superabsorbent polymer, a superabsorbent polymer and a composition comprising a superabsorbent polymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL392512A1 PL392512A1 (en) | 2012-04-10 |
| PL218903B1 true PL218903B1 (en) | 2015-02-27 |
Family
ID=46002666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL392512A PL218903B1 (en) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | Process for the preparation of a superabsorbent polymer, a superabsorbent polymer and a composition comprising a superabsorbent polymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL218903B1 (en) |
-
2010
- 2010-09-27 PL PL392512A patent/PL218903B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL392512A1 (en) | 2012-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Patra et al. | Prospects of hydrogels in agriculture for enhancing crop and water productivity under water deficit condition | |
| Rabat et al. | Effect of different monomers on water retention properties of slow release fertilizer hydrogel | |
| KR100478742B1 (en) | water-holding carrier for plants | |
| Montesano et al. | Biodegradable superabsorbent hydrogel increaseswater retention properties of growing media and plant growth | |
| Xu et al. | Effect of synthetic and natural water absorbing soil amendment soil physical properties under potato production in a semi-arid region | |
| KR20080008406A (en) | Water-swellable hybrid materials with inorganic additives and methods for their preparation | |
| ES2951995T3 (en) | Superabsorbent-based suspension suitable for hydrostimulating coating of seeds and a method of coating seeds with the suspension | |
| Landis et al. | Applications of hydrogels in the nursery and during outplanting | |
| Sánchez-Orozco et al. | Valorization of superabsorbent polymers from used disposable diapers as soil moisture conditioner | |
| US12129419B2 (en) | Polymeric composition for use as soil conditioner with improved water absorbency during watering of the agricultural crops | |
| KR101174501B1 (en) | Environmental-friendly Functional Horticulture Pot | |
| Wróblewska et al. | The influence of water sorbing geocomposite and pine bark mulching on growth and flowering of some perennial species | |
| US10865160B2 (en) | Nutrient-containing porous biodegradable bead | |
| AU2017333606B2 (en) | Method of supporting the growth of an agricultural crop | |
| Sarkar et al. | Influence of fertilizer loaded nanoclay superabsorbent polymer composite (NCPC) on dynamics of P and N availability and their uptake by pearl millet (Pennisetum glaucum) in an Inceptisols | |
| PL218903B1 (en) | Process for the preparation of a superabsorbent polymer, a superabsorbent polymer and a composition comprising a superabsorbent polymer | |
| Fernando et al. | Evaluating the effects of different watering intervals and prepared soilless media incorporated with a best weight of super absorbent polymer (SAP) on growth of tomato | |
| RU2649634C1 (en) | Composition of the soil conditioner and the method of its manufacture | |
| JP7772593B2 (en) | Laminated body for raising rice seedlings, mat seedlings, rice seedling raising box, and method for manufacturing rice seedling raising box | |
| Đurović et al. | Effects of the application of a hydrogel in different soils | |
| Masoumi et al. | Improvement of Water Use Efficiency in Rice Cultivation Using Bio-Based Superabsorbent. | |
| Chiorescu | Research on the influence of hydrogels stockosorb and terracottem on the development of some agricultural plants species | |
| Lopatkina et al. | The use of polymer super absorbent in the adaptation of revitalized grape plants to non-sterile conditions | |
| Sarkar et al. | Hydrogel Formulations for Increasing Input Use Efficiency in Agriculture | |
| RU2549289C2 (en) | Soil for sowing and germination of plant seeds |