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CN112279953A - 抗静电高吸水性树脂及其制备方法、抗静电高分子凝胶灭火剂及其应用 - Google Patents

抗静电高吸水性树脂及其制备方法、抗静电高分子凝胶灭火剂及其应用 Download PDF

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CN112279953A
CN112279953A CN202011229887.3A CN202011229887A CN112279953A CN 112279953 A CN112279953 A CN 112279953A CN 202011229887 A CN202011229887 A CN 202011229887A CN 112279953 A CN112279953 A CN 112279953A
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CN
China
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solution
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CN202011229887.3A
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丁志民
周小华
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Langfang Qili Technology Co ltd
Original Assignee
Langfang Qili Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供一种抗静电高吸水性树脂及其制备方法，以及应用该抗静电高吸水性树脂的抗静电高分子凝胶灭火剂及其应用，其中该抗静电高吸水性树脂的制备方法包括步骤如下：向丙烯酸中加入碱性水溶液进行中和反应，得到中和液；向中和液中加入交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂，经搅拌得到聚合前驱液；及聚合前驱液经聚合反应并去除水分得到抗静电高吸水性树脂。该抗静电高吸水性树脂溶解速度快、使用方便、吸水率高、附着能力优良且具有良好的抗静电性能，将其应用于飞机吊桶灭火中，可有效解决输料管堵塞的问题，具有良好的应用前景。

Description

抗静电高吸水性树脂及其制备方法、抗静电高分子凝胶灭火 剂及其应用
技术领域
本发明涉及航空灭火技术领域，具体涉及一种抗静电高吸水性树脂及其制备方法，以及应用该抗静电高吸水性树脂的抗静电高分子凝胶灭火剂及其应用。
背景技术
飞机吊桶灭火技术一般是指通过在直升机下悬吊水桶，利用吊桶在水源取水后，直接将水喷洒在森林可燃物上，将森林可燃物和空气隔绝，致使氧气不足，或将可燃物的温度降低到燃点以下，明火即停止燃烧，从而达到扑灭森林火灾之目的。作为森林火灾灭火技术之一，飞机吊桶灭火技术目前已经被人们所认识，并得到了推广和应用，具有一定的经济效益、社会效益，是目前较常用的灭火技术之一。
为了提高飞机吊桶灭火的效率，可在水中添加灭火剂，以提高水的利用率，降低灭火成本，同时增加安全系数。因此，选择合适的灭火剂具有重要意义。
高吸水性树脂因其具有吸水功能，应用于飞机吊桶灭火，可有效提高灭火性能。目前，国内外专利文献及科技文献公布了较多此类技术，但均存在部分缺陷，例如，溶解速度慢、吸水率差、附着能力低等问题，难以实际应用于吊桶灭火技术中。
此外，在飞机吊桶加注灭火剂作业时，飞机与吊桶之间有30～50米的距离(AC-313、M-171、K-32机型为30米，M-26机型为50米)，需要采用气力输送才能将灭火剂从飞机机舱输送至下面吊桶内。输送过程中，由于输料管道内粉末状的灭火剂快速流动，会产生十几万伏的静电，致使粉末状的灭火剂，部分附着在输料管管道内壁上。输料管管道末端是伸入吊桶水中的，当加注结束静电消失后，附着在输料管内壁上的灭火剂粉末自由落体至吊桶的水平面。这些灭火剂在输料管管道内与水接触，瞬间吸水膨胀形成凝胶，出现堵塞输料管现象，最后造成飞机无法继续作业。
需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种抗静电高吸水性树脂及其制备方法，以及应用该抗静电高吸水性树脂的抗静电高分子凝胶灭火剂，该抗静电高分子凝胶灭火剂可应用于飞机吊桶灭火领域，以解决现有灭火剂溶解速度慢、吸水率差、附着能力低且输料时易产生静电造成输料管封堵等问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种抗静电高吸水性树脂的制备方法，包括步骤如下：向丙烯酸中加入碱性水溶液进行中和反应，得到中和液；向中和液中加入交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂，经搅拌得到聚合前驱液；及聚合前驱液经聚合反应并去除水分，得到抗静电高吸水性树脂。
根据本发明的一个实施方式，碱性水溶液选自氢氧化钠水溶液和/或碳酸钠水溶液，交联剂选自N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双甲基丙烯酰胺、N，N'-乙基双丙烯酰胺、乙三醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、聚氧乙烯二醇、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、丙三醇二缩水甘油醚和聚丙三醇二缩水甘油醚中的一种或多种；引发剂选自过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或多种；附着力促进剂选自PN-700、PN-701、PN-702、DN-801、DN-630、DN-631、DN-630、DN-9311和DN-808中的一种或多种。
根据本发明的一个实施方式，抗静电剂选自阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂中的一种或多种，阳离子型抗静电剂选自烷基季铵、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、氯化三甲基-(4-乙烯基苄基)鏻盐，硬脂酞胺、丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐和甲基丙烯酰胺丙基三甲基铵甲基硫酸盐中的一种或多种，阴离子型抗静电剂选自烷基磺酸、磷酸酯及其碱金属盐、二硫代氨基甲酸的碱金属盐中的一种或多种；非离子型抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺，乙氧基化烷基酸胺、甘油一硬脂酸酯，山梨糖醇、乙醇酰胺、脂肪酸多元醇酯，双(β-羟乙基)椰油胺，双(β-羟乙基)硬脂胺和双(β-羟乙基)牛油胺中的一种或多种。
根据本发明的一个实施方式，磷酸酯及其碱金属盐选自脂肪醇醚磷酸酯钾盐、脂肪醇醚磷酸酯、酚醚磷酸酯、异十三醇磷酸酯、月桂基磷酸酯、酚醚磷酸酯钾盐、异十三醇醚(6)磷酸酯钾盐、月桂基磷酸酯钾盐中的一种或多种。
根据本发明的一个实施方式，交联剂的用量为中和液质量的0.0019％～2.5％，引发剂的用量为中和液质量的0.001％～5％，附着力促进剂的用量为中和液的质量的0.001％～5％，抗静电剂的用量为中和液的质量的0.001％～10％。
根据本发明的一个实施方式，中和反应的温度为35℃～50℃，中和反应的时间为15min～50min，中和反应的中和度为60％～90％；交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂加入中和液后，经持续搅拌15min～50min，得到聚合前驱液；聚合反应的温度为50℃～100℃，聚合反应的时间为1h～6h。
根据本发明的一个实施方式，还包括将聚合反应后的产物去除水分后切成直径为10mm～20mm的颗粒，并将颗粒在80℃～200℃下干燥并粉碎过筛，得到粒径为40目～150目的抗静电高吸水性树脂。
本发明的第二个方面提供一种抗静电高吸水性树脂，采用前述制备方法得到。
本发明的第三个方面提供一种抗静电高分子凝胶灭火剂，包含抗静电高吸水性树脂和水，其中，抗静电高吸水性树脂为水的质量的0.001％～5％。
前述的抗静电高吸水性树脂可以包括普通的不具有抗静电功能的高吸水性树脂和外涂型抗静电剂的混合物，也可以是前述本发明的抗静电吸水性树脂。
根据本发明的一个实施方式，当前述的抗静电高吸水性树脂为本发明方法制备的抗静电吸水性树脂时，还可以进一步在抗静电高分子凝胶灭火剂中加入外涂型抗静电剂，外涂型抗静电剂与抗静电高吸水性树脂的质量比为(3～10):(97～90)，外涂型抗静电剂选自十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、鏻盐(例如，氯化三甲基-(4-乙烯基苄基)鏻盐)、硬脂酞胺、丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐和甲基丙烯酰胺丙基三甲基铵甲基硫酸盐中的一种或多种。
本发明的第四个方面提供上述抗静电高分子凝胶灭火剂在飞机吊桶灭火中的应用。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：
本发明提出了一种新型抗静电高吸水性树脂及其制备方法，以及应用该抗静电高吸水性树脂的抗静电高分子凝胶灭火剂，该抗静电高吸水性树脂溶解速度快、使用方便、吸水率高、附着能力优良且具有良好的抗静电性能，将其应用于飞机吊桶灭火中，可有效解决输料管堵塞的问题，具有良好的应用前景。
附图说明
以下附图用于提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1是本发明一个实施方式的抗静电高吸水性树脂的制备工艺流程图。
具体实施方式
以下内容提供了不同的实施例或范例，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。当然，这些仅仅是范例，而非意图限制本发明。在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应当被视为在本文中具体公开。
图1示出了本发明一个实施方式的抗静电高吸水性树脂的制备工艺流程图，如图1所示，本发明的抗静电高吸水性树脂的制备方法，包括步骤如下：向丙烯酸中加入碱性水溶液进行中和反应，得到中和液；向中和液中加入交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂，经搅拌得到聚合前驱液；及聚合前驱液经聚合反应并去除水分，得到抗静电高吸水性树脂。
根据本发明，吸水性树脂因其具有吸水功能，应用于飞机吊桶灭火，可有效提高灭火性能。然而，现有的吸水性树脂多存在溶解速度慢、吸水率差、附着能力低等问题；此外，在实际应用中，本发明的发明人还发现，在飞机吊桶加注灭火剂作业时，飞机与吊桶之间有30～50米的距离(AC-313、M-171、K-32机型为30米，M-26机型为50米)，需要采用气力输送才能将灭火剂从飞机机舱输送至下面吊桶内。输送过程中，由于输料管道内粉末状的灭火剂快速流动，会产生十几万伏的静电，致使粉末状的灭火剂，部分附着在输料管管道内壁上。输料管管道末端是伸入吊桶水中的，当加注结束静电消失后，附着在输料管内壁上的灭火剂粉末自由落体至吊桶的水平面。这些灭火剂在输料管管道内与水接触，瞬间吸水膨胀形成凝胶，出现堵塞输料管现象，最后造成飞机无法继续作业。
为此，本发明采用前述的制备方法，向丙烯酸中加入碱性水溶液进行中和反应，得到中和液，并向该中和液中引入了特定的交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂，经聚合得到了抗静电高吸水性树脂，该树脂溶解速度快、使用方便、吸水率高、附着能力优良且具有良好的抗静电性能，将其应用于飞机吊桶灭火中，可有效解决输料管堵塞的问题，具有良好的应用前景。
下面结合图1具体阐述本发明的抗静电高吸水性树脂的制备方法。
首先，将丙烯酸中加入碱性水溶液进行中和反应，得到中和液。
在一些实施例中，前述的碱性水溶液为氢氧化钠水溶液、碳酸钠水溶液或其组合。中和反应的温度为35℃～50℃，例如，35℃、40℃、45℃、50℃等，中和反应的时间为15min～50min，例如，15min、20min、25min、30min、40min等，中和反应的中和度为60％～90％，例如，60％、65％、70％、80％等。通过特定的中和反应温度和时间，以得到所需中和度的中和液。
接着，向所得中和液中加入交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂，，经搅拌得到聚合前驱液。其中前述的交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂的加入顺序不限。
在一些实施例中，交联剂选自N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双甲基丙烯酰胺、N，N'-乙基双丙烯酰胺、乙三醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、聚氧乙烯二醇、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、丙三醇二缩水甘油醚和聚丙三醇二缩水甘油醚中的一种或多种；其用量为所述中和液质量的0.0019％～2.5％，例如，0.0019％、0.004％、0.01％、0.04％、0.1％、0.5％、1％、2％、2.5％等。优选地，所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，用量为所述中和液质量的0.18％。
在一些实施例中，引发剂选自过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或多种；且其用量为所述中和液质量的0.001％～5％，例如，0.001％、0.05％、0.16％、0.5％、1％、3％、5％等。优选地，所述引发剂为过硫酸钾，用量为所述中和液质量的0.16％。
在一些实施例中，附着力促进剂选自PN-700、PN-701、PN-702、DN-801、DN-630、DN-631、DN-630、DN-9311和DN-808中的一种或多种，其用量为所述中和液的质量的0.001％～5％，例如，0.001％、0.01％、0.05％、0.07％、0.1％、1％、1.6％、2％等。
优选地，所述附着力促进剂为DN-630，用量为中和液质量的0.03％。其中，DN-630是一种水性有机硅附着力促进剂，不等同于普通硅烷，广泛运用于促进无机基材和有机物的粘接，形成无机基材和有机高分子之间的强力键接。DN-630分子的含硅部分对底材具有强烈的粘接性，官能团和一系列热固性树脂、热塑性树脂和橡胶材料发生作用，其分子式为：[C10H30O5Si-C10H30O5Si]n。典型的物理特性包括：外观为无色至淡黄色透明液体，折光率为1.4200～1.4210，密度(P20)为1.040g/cm3-1.060g/cm3。
在一些实施例中，抗静电剂选自阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂中的一种或多种，其中，抗静电剂的用量为所中和液的质量的0.001％～10％，例如，0.001％、0.05％、0.07％、1％等。优选地，抗静电剂为江苏省海安石油化工厂的双(β-羟乙基)椰油胺，典型的物理特性包括：外观为无色至淡黄色液体、胺值为195mgKOH/g～220mgKOH/g，用量为中和液质量的0.3％。
具体而言，在一些实施例中，前述的阳离子型抗静电剂选自烷基季铵、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、鏻盐(例如，氯化三甲基-(4-乙烯基苄基)鏻盐)、硬脂酞胺、丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐和甲基丙烯酰胺丙基三甲基铵甲基硫酸盐中的一种或多种。
前述的阴离子型抗静电剂选自烷基磺酸、磷酸酯及其碱金属盐、二硫代氨基甲酸的碱金属盐中的一种或多种；其中，磷酸酯及其碱金属盐选自脂肪醇醚磷酸酯钾盐(例如MOA-3PK-40、MOA-3PK-70、MOA-3PK)、脂肪醇醚磷酸酯(例如MOA-3P、MOA-9P)、酚醚磷酸酯(例如TX P-4、TX P-10)、异十三醇磷酸酯、月桂基磷酸酯(例如MA24P)、酚醚磷酸酯钾盐(例如NP-4PK、NP-10PK)、异十三醇醚(6)磷酸酯钾盐、月桂基磷酸酯钾盐(例如MA24PK)中的一种或多种。
前述的非离子型抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺，乙氧基化烷基酸胺(如乙氧基月桂酷胺)、甘油一硬脂酸酯(GMS)，山梨糖醇、乙醇酰胺、脂肪酸多元醇酯，双(β-羟乙基)椰油胺，双(β-羟乙基)硬脂胺和双(β-羟乙基)牛油胺中的一种或多种。
前述的该些特定抗静电剂可以有效提高吸水性树脂的抗静电性，同时在提高抗静电性的同时，不影响该吸水性树脂的其它性能，例如溶解性、吸水性等，实现综合性能的提高。
在一些实施例中，前述的交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂加入中和液后，经持续搅拌15min～50min，例如15min、20min、25min、30min、45min等，得到聚合前驱液。
进一步地，前述所得的聚合前驱液经聚合反应并去除水分，即得到抗静电高吸水性树脂。聚合反应的温度为50℃～100℃，例如，50℃、60℃、70℃、85℃、90℃等，聚合反应的时间为1h～6h，例如，1h、2h、4h、6h等。
在一些实施例中，还包括将聚合反应后的产物去除水分后切成直径为10mm～20mm的颗粒，并将颗粒在80℃～200℃下干燥并粉碎过筛，得到粒径为40目～150目的抗静电高吸水性树脂。
综上，本发明通过上述方法可获得具有溶解速度快、使用方便、吸水率高、附着能力优良以及良好抗静电性能的抗静电高吸水性树脂。
本发明进一步还提供了一种抗静电高分子凝胶灭火剂，包含抗静电高吸水性树脂和水，其中，抗静电高吸水性树脂为水的质量的0.1％～0.5％，例如，0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％等，该抗静电吸水性树脂可以为本发明的方法制备的抗静电高吸水性树脂，也可以为普通的不具有抗静电功能的高吸水性树脂和外涂型抗静电剂的混合物，二者混合比例为外涂型抗静电剂与高吸水性树脂的质量比为(3～10):(97～90)。其中，该普通的不具有抗静电功能的高吸水性树脂可以通过市售购买，也可以自制。例如，该高吸水性树脂的制备方法可以包括：向丙烯酸中加入碱性水溶液进行中和反应，得到中和液；向中和液中加入交联剂、引发剂和附着力促进剂，经搅拌得到聚合前驱液；及聚合前驱液经聚合反应并去除水分，得到高吸水性树脂。本发明不限于此。
优选地，该抗静电高分子凝胶灭火剂采用本发明的抗静电高吸水性树脂时，还可以进一步包含外涂型抗静电剂，其中外涂型抗静电剂与抗静电高吸水性树脂的质量比为(3～10):(97～90)，例如，4：96、5：95、6：94等。外涂型抗静电剂选自十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、鏻盐(例如，氯化三甲基-(4-乙烯基苄基)鏻盐)、硬脂酞胺、丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐和甲基丙烯酰胺丙基三甲基铵甲基硫酸盐中的一种或多种。优选地，外涂型抗静电剂为南通辰润化工有限公司的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，典型的物理特性包括：季铵盐含量为50％，pH值为6.8，外观为红色透明液体。优选地，外涂型抗静电剂与高吸水性树脂的质量比为5：95。
本发明的抗静电高吸水性树脂，可在飞机吊桶打水后时加入，具体用量按照各地的水质而定，例如，一般而言，地下水按0.5wt％添加，水库水按0.2wt％添加，江河水按0.15wt％添加，加料完毕凝胶状灭火剂也即刻形成，这样就不会贻误时机。在提高灭火效果(3升≥2A相当于6升泡沫灭火剂)的同时，更具有实用性和经济性。另外，本发明提供的高吸水性树脂是以丙烯酸与氢氧化钠或碳酸钠为基础原料，制备工艺及产品绿色、环保。
下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。如无特殊说明，本发明采用的试剂或材料等均可从市售购得。
实施例1
步骤一、在反应釜(F型1000L反应釜，江苏扬阳化工设备制造有限公司制造)中加入600kg丙烯酸，然后将浓度为20wt％的碳酸钠溶解缓慢滴入装有丙烯酸的反应釜中，开启夹套冷却，控制温度为35℃，搅拌15min，使其中和度达到80％得到中和液；
步骤二、在反应釜中加入占中和液质量0.18％的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，及占中和液质量0.16％的过硫酸钾和占中和液质量0.03％的DN-630(南京品宁偶联剂有限公司)，占中和液质量0.3％的双(β-羟乙基)椰油胺，搅拌15分钟，得到聚合前驱液；
步骤三、将配比好的聚合前驱液放在聚合箱(CT-C型系列热风循环烘箱，江苏振燥设备有限公司制造)中，控制温度在80℃之间。1小时后聚合结束，得到抗静电高吸水性树脂；
步骤四、将所得的抗静电高吸水性树脂用造粒机切成10mm-20mm大小的颗粒；
步骤五、将切好的抗静电高吸水性树脂颗粒放入干燥箱中进行干燥，控制温度在150℃，再进行粉碎、过筛等工序制成成品。
实施例2
步骤一、在反应釜(F型1000L反应釜，江苏扬阳化工设备制造有限公司制造)中加入600kg丙烯酸，然后将浓度为20wt％的碳酸钠溶解缓慢滴入装有丙烯酸的反应釜中，开启夹套冷却，控制温度为35℃，搅拌15min使其中和度达到80％得到中和液；
步骤二、在反应釜中加入占中和液质量0.18％的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，及占中和液质量0.16％的过硫酸钾和占中和液质量0.03％的DN-630(南京品宁偶联剂有限公司)，占中和液质量0.3％的月桂基磷酸酯MA24P(固含量：≥97％、磷酸：≤50％、外观：块状、酸价AV1 mgKOH/g：194.0-204.0)，搅拌15分钟，得到聚合前驱液；
步骤三、将配比好的聚合前驱液放在聚合箱(CT-C型系列热风循环烘箱，江苏振燥设备有限公司制造)中，控制温度在80℃之间。1小时后聚合结束，得到抗静电高吸水性树脂；
步骤四、将所得的抗静电高吸水性树脂用造粒机切成10mm-20mm大小的颗粒；
步骤五、将切好的抗静电高吸水性树脂颗粒放入干燥箱中进行干燥，控制温度在150℃，再进行粉碎、过筛过筛等工序制成成品。
实施例3
步骤一、在反应釜(F型1000L反应釜，江苏扬阳化工设备制造有限公司制造)中加入600kg丙烯酸，然后将浓度为20wt％的碳酸钠溶解缓慢滴入装有丙烯酸的反应釜中，开启夹套冷却，控制温度为35℃，搅拌15min，使其中和度达到80％得到中和液；
步骤二、在反应釜中加入占中和液质量0.18％的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，及占中和液质量0.16％的过硫酸钾和占中和液质量0.03％的DN-630(南京品宁偶联剂有限公司)，占中和液质量0.3％的甘油一硬脂酸酯(江苏奥福生物科技有限公司)，典型的物理特性(酸值mgKOH/g：≤5.0、游离甘油％：≤7.0、灼烧残渣％≤：0.5、砷(以As计)，mg/kg≤：2.0、铅(以As计)，mg/kg≤：2.0。搅拌15分钟，得到聚合前驱液；
步骤三、将配比好的聚合前驱液放在聚合箱(CT-C型系列热风循环烘箱，江苏振燥设备有限公司制造)中，控制温度在80℃之间。1小时后聚合结束，得到抗静电高吸水性树脂；
步骤四、将所得的抗静电高吸水性树脂用造粒机切成10mm-20mm大小的颗粒；
步骤五、将切好的抗静电高吸水性树脂颗粒放入干燥箱中进行干燥，控制温度在150℃，再进行粉碎、过筛等工序制成成品。
实施例4
1)制备高吸水性树脂
步骤一、在反应釜(F型1000L反应釜，江苏扬阳化工设备制造有限公司制造)中加入600kg丙烯酸，然后将浓度为20wt％的碳酸钠溶解缓慢滴入装有丙烯酸的反应釜中，开启夹套冷却，控制温度为35℃，搅拌15min，使其中和度达到80％得到中和液；
步骤二、在反应釜中加入占中和液质量0.18％的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，及占中和液质量0.16％的过硫酸钾和占中和液质量0.03％的DN-630(南京品宁偶联剂有限公司)，搅拌15分钟，得到聚合前驱液；
步骤三、将配比好的聚合前驱液放在聚合箱(CT-C型系列热风循环烘箱，江苏振燥设备有限公司制造)中，控制温度在80℃之间。1小时后聚合结束，得到高吸水性树脂；
步骤四、将所得的吸水性树脂用造粒机切成10mm-20mm大小的颗粒；
步骤五、将切好的吸水性树脂颗粒放入干燥箱中进行干燥，控制温度在150℃，再进行粉碎、过筛等工序制成成品。
2)取1)中所得的高吸水性树脂颗粒和外涂型抗静电剂十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐(典型的物理特性包括：季铵盐含量：50％、PH值：6.8、外观：红色透明液体)；按照十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与高吸水性树脂的质量比5：95混合搅拌，得到混合有外涂型抗静电剂的抗静电高吸水性树脂。
对比例1
步骤一、在反应釜(F型1000L反应釜，江苏扬阳化工设备制造有限公司制造)中加入600kg丙烯酸，然后将浓度为20wt％的碳酸钠溶解缓慢滴入装有丙烯酸的反应釜中，开启夹套冷却，控制温度为35℃，搅拌15min，使其中和度达到80％得到中和液；
步骤二、在反应釜中加入占中和液质量0.18％的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，及占中和液质量0.16％的过硫酸钾和占中和液质量0.03％的DN-630(南京品宁偶联剂有限公司)，搅拌15分钟，得到聚合前驱液；
步骤三、将配比好的聚合前驱液放在聚合箱(CT-C型系列热风循环烘箱，江苏振燥设备有限公司制造)中，控制温度在80℃之间。1小时后聚合结束，得到高吸水性树脂；
步骤四、将所得的吸水性树脂用造粒机切成10mm-20mm大小的颗粒；
步骤五、将切好的吸水性树脂颗粒放入干燥箱中进行干燥，控制温度在150℃，再进行粉碎、过筛等工序制成成品。
对比例2
步骤一、在反应釜(F型1000L反应釜，江苏扬阳化工设备制造有限公司制造)中加入600kg丙烯酸，然后将浓度为20wt％的碳酸钠溶解缓慢滴入装有丙烯酸的反应釜中，开启夹套冷却，控制温度为35℃，搅拌15min，使其中和度达到80％得到中和液；
步骤二、在反应釜中加入占中和液质量0.18％的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，及占中和液质量0.16％的过硫酸钾和占中和液质量0.03％的DN-630(南京品宁偶联剂有限公司)，占中和液质量0.3％的十八烷基二乙醇胺，搅拌15分钟，得到聚合前驱液；
步骤三、将配比好的聚合前驱液放在聚合箱(CT-C型系列热风循环烘箱，江苏振燥设备有限公司制造)中，控制温度在80℃之间。1小时后聚合结束，得到抗静电高吸水性树脂；
步骤四、将所得的抗静电高吸水性树脂用造粒机切成10mm-20mm大小的颗粒；
步骤五、将切好的抗静电高吸水性树脂颗粒放入干燥箱中进行干燥，控制温度在150℃，再进行粉碎、过筛等工序制成成品。
对比例3
取无水乙醇与对比例1的高吸水性树脂混合，质量比10：90，得到外涂型抗静电高吸水性树脂。
应用例1
试验地点：加格达奇航空护林站
天气：晴，湿度36％，最高温度2℃，最低温度-11℃，西风3米/秒。
将由实施例1所制成的抗静电高吸水性树脂按照水质量0.2％的比例，在K-32的飞机(每次吊桶装水3吨)上加注试验。
取一组(六个)9L“飞机吊桶灭火阻燃剂添加系统”专用的加料器，每瓶加入抗静电高吸水性树脂6Kg，加压至1.2MPa。K-32飞机与吊桶30米的距离，进行抗静电高吸水性树脂加注测试。同时，用手持式静电测试仪，对输料管静电电压和粉末吸附量进行测试。具体结果见表1。
应用例2
试验地点：加格达奇航空护林站
天气：晴，湿度36％，最高温度2℃，最低温度-11℃，西风3米/秒。
将由实施例1所制成的抗静电高吸水性树脂按照水质量0.2％的比例，在M-26的飞机(每次吊桶装水15吨)上加注试验。
取一组(2个)50L“飞机吊桶灭火阻燃剂添加系统”专用的加料器，每瓶加入抗静电高吸水性树脂30Kg，加压至1.2MPa。M-26飞机与吊桶50米的距离，进行抗静电高吸水性树脂加注测试。同时，用手持式静电测试仪，对输料管静电电压和粉末吸附量测试。具体结果见表3。
应用例3
试验地点：加格达奇航空护林站
天气：晴，湿度36％，最高温度2℃，最低温度-11℃，西风3米/秒。
将由实施例2所制成的抗静电高吸水性树脂按照水质量0.2％的比例，在M-26的飞机(每次吊桶装水15吨)上加注试验。
取一组(2个)50L“飞机吊桶灭火阻燃剂添加系统”专用的加料器，每瓶加入抗静电高吸水性树脂30Kg，加压至1.2MPa。M-26飞机与吊桶50米的距离，进行抗静电高吸水性树脂加注测试。同时，用手持式静电测试仪，对输料管静电电压粉末吸附量进行测试。具体结果见表1。
应用例4
试验地点：加格达奇航空护林站
天气：晴，湿度36％，最高温度2℃，最低温度-11℃，西风3米/秒。
将由实施例3所制成的抗静电高吸水性树脂按照水质量0.2％的比例，在M-26的飞机(每次吊桶装水15吨)上加注试验。
取一组(2个)50L“飞机吊桶灭火阻燃剂添加系统”专用的加料器，每瓶加入抗静电高吸水性树脂30Kg，加压至1.2MPa。M-26飞机与吊桶50米的距离，进行抗静电高吸水性树脂加注测试。同时，用手持式静电测试仪，对输料管静电电压和粉末吸附量进行测试。具体结果见表1。
应用例5
试验地点：加格达奇航空护林站
天气情况：晴，湿度36％，最高温度0℃，最低温度-13℃，西风4米/秒。
将由实施例4所制成的外涂型抗静电高吸水性树脂，按照水质量0.2％的比例，在M-26的飞机(每次吊桶装水15吨)上加注试验。
用一组(2个)50L“飞机吊桶灭火阻燃剂添加系统”专用的加料器，每瓶加入实施例4制得的抗静电高吸水性树脂30Kg，加压至1.2MPa。M-26飞机与吊桶50米的距离，进行抗静电高吸水性树脂加注测试。同时，用手持式静电测试仪，对输料管静电电压和粉末吸附量进行测试。具体结果见表1。
对比应用例1
采用应用例1的试验方法，不同的是，采用对比例1的高吸水性树脂。经输料管静电电压和粉末吸附量测试发现，输料管出现严重堵塞，具体结果见表1。
对比应用例2
采用应用例1的试验方法，不同的是，采用对比例2的高吸水性树脂。经输料管静电电压和粉末吸附量进行测试，具体结果见表1。产品吸水率下降了20％。
对比应用例3
采用应用例1的试验方法，不同的是，采用对比例3的高吸水性树脂。经输料管静电电压和粉末吸附量进行测试，出现堵管现象，具体结果见表1。产品吸水率下降了15％。
表1
电压(KV) 50米管道残留量(g) 备注
应用例1 0 0 可循环使用
应用例2 0 0 可循环使用
应用例3 0 0 可循环使用
应用例4 0 0 可循环使用
应用例5 0 0 可循环使用
对比应用例1 160 ≥5000 无法使用
对比应用例2 0.2 0.5 不能循环使用
对比应用例3 0.5 6 无法使用
本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种抗静电高吸水性树脂的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：
向丙烯酸中加入碱性水溶液进行中和反应，得到中和液；
向所述中和液中加入交联剂、引发剂、附着力促进剂和抗静电剂，经搅拌得到聚合前驱液；及
所述聚合前驱液经聚合反应并去除水分，得到所述抗静电高吸水性树脂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱性水溶液选自氢氧化钠水溶液和/或碳酸钠水溶液，所述交联剂选自N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双甲基丙烯酰胺、N，N'-乙基双丙烯酰胺、乙三醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、聚氧乙烯二醇、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、丙三醇二缩水甘油醚和聚丙三醇二缩水甘油醚中的一种或多种；所述引发剂选自过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或多种；所述附着力促进剂选自PN-700、PN-701、PN-702、DN-801、DN-630、DN-631、DN-630、DN-9311和DN-808中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述抗静电剂选自阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂中的一种或多种，所述阳离子型抗静电剂选自烷基季铵、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、氯化三甲基-(4-乙烯基苄基)鏻盐，硬脂酞胺、丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐和甲基丙烯酰胺丙基三甲基铵甲基硫酸盐中的一种或多种，所述阴离子型抗静电剂选自烷基磺酸、磷酸酯及其碱金属盐、二硫代氨基甲酸的碱金属盐中的一种或多种；所述非离子型抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺，乙氧基化烷基酸胺、甘油一硬脂酸酯，山梨糖醇、乙醇酰胺、脂肪酸多元醇酯，双(β-羟乙基)椰油胺，双(β-羟乙基)硬脂胺和双(β-羟乙基)牛油胺中的一种或多种；所述磷酸酯及其碱金属盐选自脂肪醇醚磷酸酯钾盐、脂肪醇醚磷酸酯、酚醚磷酸酯、异十三醇磷酸酯、月桂基磷酸酯、酚醚磷酸酯钾盐、异十三醇醚(6)磷酸酯钾盐、月桂基磷酸酯钾盐中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂的用量为所述中和液质量的0.0019％～2.5％，所述引发剂的用量为所述中和液质量的0.001％～5％，所述附着力促进剂的用量为所述中和液质量的0.001％～5％，所述抗静电剂的用量为所述中和液质量的0.001％～10％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述聚合反应后的产物去除水分后切成直径为10mm～20mm的颗粒，并将所述颗粒在80℃～200℃下干燥并粉碎过筛，得到粒径为40目～150目的抗静电高吸水性树脂。
6.一种抗静电高吸水性树脂，采用权利要求1～5中任一项所述的制备方法得到。
7.一种抗静电高分子凝胶灭火剂，其特征在于，包含水和权利要求6所述的抗静电高吸水性树脂，其中，所述抗静电高吸水性树脂为所述水的质量的0.1％～0.5％；所述抗静电高吸水性树脂为权利要求6所述的抗静电高吸水性树脂，或所述抗静电高吸水性树脂包括高吸水性树脂和外涂型抗静电剂。
8.根据权利要求7所述的抗静电高分子凝胶灭火剂，其特征在于，所述抗静电高吸水性树脂为权利要求6所述的抗静电高吸水性树脂时，还包括于所述抗静电高分子凝胶灭火剂中加入外涂型抗静电剂。
9.根据权利要求8所述抗静电高分子凝胶灭火剂，其特征在于，所述外涂型抗静电剂与所述抗静电高吸水性树脂的质量比为(3～10):(97～90)，所述外涂型抗静电剂选自十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、氯化三甲基-(4-乙烯基苄基)鏻盐、硬脂酞胺、丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐和甲基丙烯酰胺丙基三甲基铵甲基硫酸盐中的一种或多种。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的抗静电高分子凝胶灭火剂在飞机吊桶灭火中的应用。
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