高吸水性ポリマーを合成したい

質問

どうも＾＾　私は工業高校高校三年です。高吸水性ポリマーを合成したいと思っているんですが資料などがあまりなくて困っています。合成しようと思っている高吸水性ポリマーはポリアクリル酸ナトリウムです。今わかっているのはアクリル酸を重合し水酸化ナトリウムで処理するという所までで、具体的な重合の方法、また架橋の方法については全くわからないという状況です。詳しい方、どうか教えてください(*- -)(*_ _)ペコリ

回答No.3

psa29

masuo_1919さんはラジカル重合の経験がありますか？
または、重合経験のある指導者の下での実験ですか？
アクリル酸の性質は前に書いた通りです。
アクリル酸はラジカル重合する際に発熱を起こします。
かなり激しい発熱だと思います。（濃度にもよりますが）
フラスコ中で数１０％以上の濃度で重合する場合、ある程度の経験やテクニックがないと暴走反応を起こす可能性があると思います。
暴走反応とは急激な発熱によって重合反応が暴走し、突沸現象を起こすことです。
最悪の場合フラスコが爆発することもあります。
（暴走してしまう温度は、重合に用いる開始剤の種類で異なります。低温で分解する開始剤を用いるほど重合操作も低温でしなければなりません。
開始剤の10時間半減期の温度よりも少し低めくらいがよいと思います。）
私の知り合いが、アクリル系の重合でそのような事故を起こしたことがあります。
幸い、彼は逃げて大きなけがにはなりませんでしたが・・・
特許の実施例は参考になると思います。
しかし、経験者でないと思わぬ事故を起こす可能性もあると思います。

重合時に多官能モノマーを入れて架橋構造も同時に作る場合、重合前はもちろんのこと重合した後でも安定した分散状態を保つことが必要だと思います。

分散剤の選定を間違えると重合中に分散状態が崩れ、ゲロゲロの状態になる可能性があります。
そうすると反応熱が上手く除去できないので、暴走しやすくなります。

もし実験する場合は、少量ならば暴走しても突沸現象は起こりにくいので、出来る限り少量で、低濃度にて行うことをお奨めします。

本当に脅しているようですみません。しかし実際に事故になりそうな状況を見たことがあるので心配になるのです。（事故を起こしてからでは遅いので）

回答No.2

psa29

ポリアクリル酸の重合に関する直接的な回答ではありません。
アクリル酸を取り扱うときの注意点です。
アクリル酸が皮膚に触れると、水ぶくれができますので、取り扱いには注意してください。
触れた場合は、大量の水ですぐに洗ってください。
触れたまま放置してしまうと、場所によっては、ひどい場合、やけどの後が一生残る可能性もあります。

お礼

使用する薬品の危険性なんて気にしていませんでした、危ない危ない(^^;;　御忠告ありがとうございました

回答No.1

koji59

まず架橋については、通常架橋剤を用います。架橋剤とは多官能性モノマーのことです。今回の例では、アクリル酸への溶解性、共重合性を考えると、ポリエチレングリコールジアクリレートあたりが適当でしょうか。ポリエチレングリコールの鎖長は、いろいろあるので、それらの中で最適な長さのものを選択します。試薬のカタログを見てみてください。

　で、これを、アクリル酸などと一緒に重合します。

　で、重合の際は、一般には非水分散重合という手法を用います。例えはシクロヘキサン中を溶媒に用い、分散剤としてソルビタンモノステアレートを用い、モノマと開始剤を溶かしたものを分散させつつ加熱、重合する手法です。

　全部書いて説明するのは大変なので、特許庁のＨＰより、『広報テキスト検索』を選択し、ここで『発明の名称』や『要約』を選択して、吸水性ポリマー等キーワードを適当にいれて検索してみてください。企業の特許が多数出てくるはずです。これらの実施例に詳しく書いてありますよ。

参考URL：

http://www.ipdl.jpo.go.jp/homepg.ipdl

お礼

早々のお返事ありがとうございます(*- -)(*_ _)　おかげさまでなんとなくわかってきました、まだもう少し時間があるので特許庁ＨＰを参考勉強してみますね