制备表面后交联的吸水性聚合物颗粒的方法技术

技术编号:10805884 阅读:67 留言:0更新日期:2014-12-24 12:36
本发明专利技术涉及一种制备表面后交联的吸水性聚合物颗粒的方法,其中在表面后交联之前、期间或之后,在吸水性聚合物颗粒上涂覆至少一种由三价金属阳离子和一价羧酸阴离子形成的碱式盐,其中碱式盐是以溶液的形式施用,所述溶液通过邻二醇和/或式R1-CO-NR2R3的酰胺而稳定,其中R1不为H,并且如果其中R2和R3均为H则R1不为H2N-。此外,本发明专利技术涉及通过至少一种由邻二醇和/或式R1-CO-NR2R3的酰胺稳定的碱式盐的溶液,其中R1不为H,并且其中如果R2和R3均为H则R1不为H2N-。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种,其中在表面后交联之前、期间或之后,在吸水性聚合物颗粒上涂覆至少一种由三价金属阳离子和一价羧酸阴离子形成的碱式盐,其中碱式盐是以溶液的形式施用,所述溶液通过邻二醇和/或式R1-CO-NR2R3的酰胺而稳定,其中R1不为H,并且如果其中R2和R3均为H则R1不为H2N-。此外,本专利技术涉及通过至少一种由邻二醇和/或式R1-CO-NR2R3的酰胺稳定的碱式盐的溶液,其中R1不为H,并且其中如果R2和R3均为H则R1不为H2N-。【专利说明】 本专利技术涉及一种,其中在表面后交联 之前、期间或之后,在吸水性聚合物颗粒上涂覆至少一种由三价金属阳离子和一价羧酸阴 离子形成的碱式盐。 吸水性聚合物颗粒用于制备尿布、棉塞、卫生巾和其他卫生用品,但也可用作商品 园艺中的保水剂。吸水性聚合物颗粒也被称为超吸收剂。 吸水性聚合物颗粒的制备记载于专著"Modern Superabsorbent Polymer Technology",F. L. Buchholz 和 A. T. Graham, Wi ley-VCH,1998,第 71-103 页。 例如通过所使用的交联剂的量,可以调节吸水性聚合物颗粒的特性。随着交联剂 用量的增加,离心保留容量(CRC)下降且在21.0g/cin 2压力下吸收量(AUL0.3psi)经过一 个最大值。 为了改进其性能特性,例如,盐水导流率(SFC)、凝胶床渗透率(GBP)和在49. 2g/ cm2压力下的吸收量(AULO. 7psi),吸水性聚合物颗粒通常进行表面后交联(也称为"表面 交联",这个过程也是"二次交联")。这增加了颗粒表面的交联度,其可以至少部分减弱在 49. 2g/cm2压力下的吸收量(AUL0.7psi)和离心保留容量之间的联系。所述表面后交联可 以在水性凝胶相中进行。然而,优选地,将干燥、粉碎和筛分过的聚合物颗粒(基础聚合物, 即表面后交联之前的聚合物)用表面后交联剂进行表面涂覆且进行热表面后交联。适于此 目的的交联剂是可以与吸水性聚合物颗粒的至少两个羧酸酯基团形成共价键的化合物。 为了改进盐水导流率和/或凝胶床渗透率,通常在热表面后交联之前在吸水 性聚合物颗粒上涂覆多价金属阳离子。这个方法已知于例如WO 2000/053644 AUWO 2000/053664 AUWO 2005/108472 Al 和 WO 2008/092843 Al。 WO 2OIO/IO8875 Al记载了一种,可 以在所述吸水性聚合物颗粒上涂覆至少一种由三价金属阳离子和一价羧酸阴离子形成的 碱式盐。所述碱式盐可用下列物质稳定:多元醇,如甘露醇和甘油;可溶性碳水化合物,如 二糖和单糖;多价无机酸,如硼酸和磷酸;羟基羧酸或其盐,如柠檬酸、乳酸和酒石酸或其 盐;二元羧酸或其盐,如己二酸和琥珀酸;以及尿素和硫脲。 在名为 "Ultrastructure Processing of Advanced Ceramics"(John D.Mackenzie and Donald R_ Ulrich, eds. ,Wiley Interscience 1988))的书中,George F. Everitt在他的论文"Stabilized Aluminum Acetate used for an Alumina Source in Ceramic Fibers"中记录了二元乙酸铝的合成(又名为单乙酸铝)并指出在作为稳定剂时 硼酸起到非常重要的作用。当与乳酸和/或二甲基甲酰胺结合时,其效果增强。US 3795 524公开了一种通过硼酸稳定的市售可得的二元乙酸铝溶液制备硼酸铝和硼硅酸铝产品的 方法。在一些实施方案中,在溶液中添加二氧化硅和二甲基甲酰胺。 本专利技术的一个目的是提供制备吸水性聚合物颗粒、特别是高渗透性的吸水聚合物 颗粒的另一种或改进的方法。本专利技术的另一个目的是提供碱式盐的其他或改进的稳定溶液 的方法。因此,本专利技术人发现一种通过使单体溶液或悬浮液聚合而制备吸水聚合物颗粒的 方法,其中所述单体溶液或悬浮液包括: a)至少一种带有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体, b)至少一种交联剂, c)至少一种引发剂, d)任选地一种或多种可与a)中所述单体共聚的烯键式不饱和单体,和 e)任选地一种或多种水溶性聚合物, 所述方法包括干燥、粉碎、分级和表面后交联,表面后交联包括在表面后交联 之前、期间或之后在吸水性聚合物颗粒上涂覆至少一种由三价金属阳离子和一价羧酸 阴离子形成的碱式盐,其中碱式盐是以溶液的形式施用,所述溶液通过邻二醇和/或式 R 1 -CO-NR2R3的酰胺而稳定,其中R1不为H,并且其中如果R 2和R3均为H则R1不为H2N-。 此外,本专利技术人发现碱式盐的稳定溶液,其中碱式盐通过邻二醇和/或式 R1 -CO-NR2R3的酰胺而稳定,其中R1不为H,并且其中如果R 2和R3均为H则R1不为H2N-。 在碱式盐中,成盐的碱中不是所有的可作为水溶液中的羟基阴离子(OIT)而消除 的氢氧根被酸基取代。 在碱式盐中,金属阳离子与碱性阴离子的摩尔比通常为0. 4至10,优选地为0. 5至 5,更优选地为0. 6至2. 5,最优选地为0. 8至1. 2。 所使用的三价金属阳离子的量优选为每1〇〇克待涂覆的吸水聚合物颗粒为 0. 00004至0. 05mol,更优选每100克待涂覆的吸水聚合物颗粒为0. 0002至0? 03mol,最优 选为每100克待涂覆的吸水聚合物颗粒为0. 0008至0? 02mol。 三价金属阳离子优选为元素周期表的第三主族、第三过渡族、或镧系的金属阳离 子,更优选为铝、钪、钇、镧或铈,最优选为铝。 一价羧酸阴离子优选为CjlJ C4的链烷酸的阴离子,更优选为甲酸(甲酸盐)、乙 酸(乙酸盐)、丙酸(丙酸盐)和丁酸(丁酸盐)的阴离子,最优选为乙酸的阴离子。 合适的三价金属阳离子和一价羧酸阴离子的碱式盐为例如碱式甲酸铝、碱式乙酸 铝和碱式丙酸铝。非常特别优选为单乙酸铝(CAS号)。 三价金属阳离子和一价羧酸阴离子的碱式盐通常是以溶液的形式施用至吸水聚 合物颗粒。然而这些盐在溶液中往往是不稳定的。在实验室环境下,不稳定的、新制备的溶 液通常在变成凝胶前足够稳定使用2_ 3个小时,或甚至在一些情况下最高达6个小时。这 对实验室规模和大多数-即使不是全都-的商业应用来说太短了。因此,通常将稳定 剂加入至溶液中以使盐稳定。根据本专利技术,稳定剂是邻二醇和/或式R1-CO-NR2R3的酰胺, 其中R1不为H,并且其中如果R2和R3都为H则R1不为H 2N-。 邻二醇是在直接彼此连接的碳原子上具有两个羟基的化合物。1,2-二醇如乙二 醇、1,2-丙二醇、1,2- 丁二醇、环戊烷-1,2_二醇或环己烷-1,2_二醇是典型的和优选的实 施例。1,2-丙二醇是特别优选的邻二醇。 在本专利技术上下文中,酰胺是一种具有式R1-CO-NR2R 3的化合物,其中R1不为H,并且 其中如果R2和R3均为H则R 1不为-NH2。除此之外,R1、R2和R3是任意取代的或未取代的有 机的或功能性取代基。R 2和R3还可以独立地为H。R1优选地为院氧基、氨基或烧硫基。R1 和R2还可以形成环状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过使单体溶液或悬浮液聚合而制备吸水性聚合物颗粒的方法,其中所述单体溶液或悬浮液包括:a)至少一种带有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体,b)至少一种交联剂,c)至少一种引发剂,d)任选地一种或多种可与a)中所述单体共聚的烯键式不饱和单体,和e)任选地一种或多种水溶性聚合物,该方法包括干燥、粉碎、分级和表面后交联,表面后交联包括在表面后交联之前、期间或之后,在吸水性聚合物颗粒上涂覆至少一种由三价金属阳离子和一价羧酸阴离子形成的碱式盐,其中碱式盐是以溶液的形式施用,所述溶液通过邻二醇和/或式R1‑CO‑NR2R3的酰胺而稳定,其中R1不为H,并且其中如果R2和R3均为H则R1不为H2N‑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·格瑞尔P·汉密尔顿W·GJ·姜O·霍尔勒
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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