本发明专利技术涉及制备吸水聚合物颗粒的方法，所述方法包括工艺步骤：(i)制备包含至少部分中和的带有羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)和至少一种交联剂(α3)的单体水溶液；(ii)任选将吸水聚合物细粒加入单体水溶液中；(iii)将聚合引发剂或包含两种或更多种组分的聚合引发剂体系的至少一种组分加入单体水溶液中；(iv)降低单体水溶液的氧含量；(v)将单体水溶液装入聚合反应器中；(vi)使单体水溶液中的单体在聚合反应器中聚合；(vii)将聚合物凝胶线束从聚合反应器中排出并任选将聚合物凝胶粉碎，由此得到聚合物凝胶颗粒；(viii)将聚合物凝胶颗粒干燥；(ix)将干燥的聚合物凝胶颗粒研碎，由此得到粒状吸水聚合物颗粒；(x)将研碎的吸水聚合物颗粒分级；和(xi)处理研碎并分级的吸水聚合物颗粒的表面；其中在工艺步骤(viii)中，将工艺步骤(vii)中得到的凝胶颗粒在位置L0处装入带式干燥机的带材料表面上，随后在它们通过带式干燥机的途中干燥，且其中带材料在与凝胶颗粒接触以前冷却。本发明专利技术还涉及可通过该方法得到的吸水聚合物颗粒，复合材料，制备复合材料的方法，可通过该方法得到的复合材料，化学产品，和吸水聚合物颗粒或复合材料的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及制备吸水聚合物颗粒的方法，可通过该方法得到的吸水聚合物颗粒，复合材料，制备复合材料的方法，可通过该方法得到的复合材料，化学产品，和吸水聚合物颗粒或复合材料的用途。超吸收剂为水不溶性交联聚合物，其能够吸收大量含水流体，尤其是体液，更尤其是尿或血液，同时溶胀并形成水凝胶，并使这类流体保持在特定压力下。借助那些特性，这类聚合物主要用于并入卫生制品如婴儿尿片/尿布、失禁产品或卫生巾中。超吸收剂的制备通常通过带有酸基团的单体在交联剂的存在下自由基聚合而进行，其中可通过单体组成、交联剂和聚合条件以及在聚合以后所得水凝胶的加工条件的选择制备具有不同吸收剂性能的聚合物(关于细节，例如参见Modern SuperabsorbentPolymer Technology, FL Buchholz, GT Graham, ffiley-VCH, 1998)。带有酸基团的单体可在分批方法或连续方法中在交联剂的存在下聚合。制备超吸收剂的连续方法的实例公开于US4，857，610中。根据该方法，将包含丙烯酸和交联剂的单体水溶液以至少Icm厚的层连续地装入移动循环传送带上并聚合。将因此所得凝胶连续地从传送带上排出，随后粉碎并干燥至优选小于10重量％的水含量。聚合物凝胶颗粒的干燥通常在连续带式干燥机上进行。US 2008/214749 Al公开了通过使包含至少一种烯属不饱和酸官能单体和至少一种交联剂的单体溶液聚合，并在连续带式干燥机中通过热气流将所得水凝胶干燥而制备具有低干燥质量指数的吸水聚合物的方法。根据该方法，使气流在带式干燥机的上游段中相对于水凝胶向上流动并在带式干燥机的下游段中向下流 动。US 2008214749 Al所述方法中热干燥气体向上流到带式干燥机上游段中的带材料上将带材料加热至明显高于180°C的温度。然而，本专利技术的专利技术人发现如果将凝胶颗粒装入带式干燥机上游段中的该热表面上时，这可导致具有不足且不可再现性能的产物。例如，颜色可通过将凝胶颗粒装入热带表面上而改变。另外，如果凝胶装入带上的位置的热太高，则产物可能粘在传送带上。本专利技术的目的是克服上述现有技术缺点中的至少一部分。另一目的是提供制备具有可再现性能的吸水聚合物颗粒的方法。此外，本专利技术的目的是制备具有可再现颜色的吸水聚合物颗粒。对解决这些目的的贡献由制备吸水聚合物颗粒的方法做出，所述方法包括工艺步骤:(i)制备包含至少部分中和的带有羧酸基团的单烯属不饱和单体(α I)和至少一种交联剂(α 3)的单体水溶液；(ii)任选将吸水聚合物细粒加入单体水溶液中；(iii)将聚合引发剂或包含两种或更多种组分的聚合引发剂体系的至少一种组分加入单体水溶液中；(iv)降低单体水溶液的氧含量；(V)将单体水溶液装入聚合反应器中；(vi)使单体水溶液中的单体在聚合反应器中聚合；(vii)将聚合物凝胶线束从聚合反应器中排出并任选将聚合物凝胶粉碎，由此得到聚合物凝胶颗粒；(viii)将聚合物凝胶颗粒干燥；(ix)将干燥的聚合物凝胶颗粒研碎，由此得到粒状吸水聚合物颗粒；(X)将研碎的吸水聚合物颗粒分级；和(xi)处理研碎并分级的吸水聚合物颗粒的表面；其中在工艺步骤(viii)中，将工艺步骤(vii)中得到的凝胶颗粒在位置Ltl处装入带式干燥机的带材料表面上，随后在它们通过带式干燥机的途中干燥，且其中带材料在与凝胶颗粒接触以前冷却。优选在与凝胶颗粒接触以前将位置Ltl处的带式干燥机的带材料表面冷却至160°C以下，特别优选140°C以下，更优选120°C以下的温度。本专利技术方法优选为连续方法，其中连续地提供单体水溶液并连续地供入聚合反应器中。将所得凝胶连续地从聚合反应器中排出，并在随后工艺步骤中连续地粉碎、干燥、研磨和分级。然而，可中断该连续方法以例如:-取代工艺设备的某些部件，例如如果传送带用作聚合反应器的话，传送带的带材料， -清洗工艺设备的某些部件，尤其是以除去罐或管道中的聚合物沉积物，或者-当必须制备具有其它吸收特征的吸水聚合物颗粒时,起动新方法。根据本专利技术优选的吸水聚合物颗粒为根据WSP220.2 ( “Word StrategicPartners” EDANA和INDA的试验方法)的平均粒度为10-3，000 μ m,优选20-2，000 μ m,特别优选150-850 μ m的颗粒。在本文中，特别优选粒度为300-600 μ m的聚合物颗粒的含量基于吸水聚合物颗粒的总重量为至少30重量％，特别优选至少40重量％，更优选至少50MM % ο在本专利技术方法的工艺步骤(i)中，制备包含部分中和的带有羧酸基团的单烯属不饱和单体(α I)和至少一种交联剂(α3)的单体水溶液。优选的带有羧酸基团的单烯属不饱和单体(α I)为DE 102 23 060 Al中描述为优选单体(α I)的那些，由此特别优选丙烯酸。根据本专利技术优选通过本专利技术方法制备的吸水聚合物包含基于干重至少50重量％，优选至少70重量％，进一步优选至少90重量％的带有羧酸基团的单体。根据本专利技术特别优选通过本专利技术方法制备的吸水聚合物由至少50重量％，优选至少70重量％丙烯酸形成，所述丙烯酸优选中和至至少20摩尔％，特别优选至少50摩尔％。在工艺步骤(i)中提供的单体水溶液中部分中和的带有羧酸基团的单烯属不饱和单体(α?)的浓度基于单体水溶液的总重量优选为10-60重量％，优选20-50重量％，更优选30-40重量％。单体水溶液还可包含可与(α I)共聚的单烯属不饱和单体(α2)。优选的单体(α 2)为DE 102 23 060 Al中描述为优选单体(α 2)的那些单体，由此特别优选丙烯酰胺。根据本专利技术优选的交联剂(α 3)为一个分子中具有至少两个烯属不饱和基团的化合物(交联剂类I)，具有至少两个在缩合反应中(=缩合交联剂)、在加成反应或开环反应中(交联剂类II)可与单体(CIl)或(α2)的官能团反应的官能团的化合物，具有至少一个烯属不饱和基团和至少一个在缩合反应、加成反应或开环反应中可与单体(α I)或(α2)的官能团反应的官能团的化合物(交联剂类III)或多价金属阳离子(交联剂类IV)。因此，用交联剂类I的化合物，聚合物的交联通过交联剂分子的烯属不饱和基团与单烯属不饱和单体(α I)或(α 2)自由基聚合实现，而用交联剂类II的化合物和交联剂类IV的多价金属阳离子，聚合物的交联分别通过官能团的缩合反应(交联剂类II)或者通过多价金属阳离子(交联剂类IV)与单体(α I)或(α 2)的官能团静电相互作用实现。用交联剂类III的化合物，聚合物的交联相应地通过烯属不饱和基团的自由基聚合以及通过交联剂的官能团与单体(α I)或(α2)的官能团之间的缩合反应实现。优选的交联剂(α 3)为DE 102 23 060 Al中描述为交联剂类1、I1、III和IV的交联剂(α 3)，由此:-作为交联剂类I的化合物，特别优选N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基甲基氯化铵、四烯丙基氯化铵和用9摩尔氧化乙烯每摩尔丙烯酸制备的烯丙基九乙二醇丙烯酸酯，和-作为交联剂类IV，特别优选Al2(SO4) 3及其水合物。优选的通过本专利技术方法制备的吸水聚合物为分别通过以下交联剂类的交联剂或者通过以下交联剂类组合的交本文档来自技高网...
【技术保护点】
制备吸水聚合物颗粒的方法，其包括工艺步骤：(i)制备包含至少部分中和的带有羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)和至少一种交联剂(α3)的单体水溶液；(ii)任选将吸水聚合物细粒加入单体水溶液中；(iii)将聚合引发剂或包含两种或更多种组分的聚合引发剂体系的至少一种组分加入单体水溶液中；(iv)降低单体水溶液的氧含量；(v)将单体水溶液装入聚合反应器中；(vi)使单体水溶液中的单体在聚合反应器中聚合；(vii)将聚合物凝胶线束从聚合反应器中排出并任选将聚合物凝胶粉碎，由此得到聚合物凝胶颗粒；(viii)将聚合物凝胶颗粒干燥；(ix)将干燥的聚合物凝胶颗粒研碎，由此得到粒状吸水聚合物颗粒；(x)将研碎的吸水聚合物颗粒分级；和(xi)处理研碎并分级的吸水聚合物颗粒的表面；其中在工艺步骤(viii)中，将工艺步骤(vii)中得到的凝胶颗粒在位置L0处装入带式干燥机的带材料表面上，随后在它们通过带式干燥机的途中干燥，且其中带材料在与凝胶颗粒接触以前冷却。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.12 EP 12150875.81.制备吸水聚合物颗粒的方法，其包括工艺步骤: (i)制备包含至少部分中和的带有羧酸基团的单烯属不饱和单体(α I)和至少一种交联剂(α 3)的单体水溶液； (?)任选将吸水聚合物细粒加入单体水溶液中； (iii)将聚合引发剂或包含两种或更多种组分的聚合引发剂体系的至少一种组分加入单体水溶液中； (iv)降低单体水溶液的氧含量； (V)将单体水溶液装入聚合反应器中； (vi)使单体水溶液中的单体在聚合反应器中聚合； (vii)将聚合物凝胶线束从聚合反应器中排出并任选将聚合物凝胶粉碎，由此得到聚合物凝胶颗粒； (viii)将聚合物凝胶颗粒干燥； (ix)将干燥的聚合物凝胶颗粒研碎，由此得到粒状吸水聚合物颗粒； (X)将研碎的吸水聚合物颗粒分级；和 (xi)处理研碎并分级的吸水聚合物颗粒的表面； 其中在工艺步骤(viii)中，将工艺步骤(vii)中得到的凝胶颗粒在位置Ltl处装入带式干燥机的带材料表面上，随后在它们通过带式干燥机的途中干燥，且其中带材料在与凝胶颗粒接触以前冷却。2.根据权利要求1的方法，其中在与凝胶颗粒接触以前将位置Ltl处的带式干燥机的带材料表面冷却至160°C以下的温度。3.根据权利要求1或2的方法，其中在与凝胶颗粒接触以前将位置Ltl处的带式干燥机的带材料表面冷却至140°C以下的温度。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中带材料表面通过将水或添加剂水溶液喷雾到带材料上而冷却。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：H·福霍尔特，H·鲁道夫，A·赖曼，V·贝克尔，D·容，M·范斯蒂弗德特，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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