制备高吸水性聚合物的方法技术

技术编号:11975328 阅读:122 留言:0更新日期:2015-08-31 01:18
本发明专利技术涉及制备高吸水性聚合物的方法。根据本发明专利技术的制备高吸水性聚合物的方法包括以下步骤:通过进行包含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第一聚合物;通过进行包含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第二聚合物;干燥第一聚合物;粉碎干燥的第一聚合物;以及通过将粉碎的第一聚合物与使用交联溶液在自由溶胀状态下的第二聚合物混合而使第一和第二聚合物进行交联反应。根据本发明专利技术,可以得到具有高保水能力和高加压吸水率的高吸水性聚合物。

【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。根据本专利技术的包括以下步骤:通过进行包含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第一聚合物;通过进行包含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第二聚合物;干燥第一聚合物;粉碎干燥的第一聚合物;以及通过将粉碎的第一聚合物与使用交联溶液在自由溶胀状态下的第二聚合物混合而使第一和第二聚合物进行交联反应。根据本专利技术,可以得到具有高保水能力和高加压吸水率的高吸水性聚合物。【专利说明】
本专利技术涉及。特别地,本专利技术涉及制备具有高离心保 水能力和高渗透性的高吸水性聚合物的方法。 本申请要求于2013年1月15日提交的韩国专利申请No. 10-2013-0004455的优 先权,并且通过引用将其内容并入本文。
技术介绍
高吸水性聚合物(SAP)是具有能吸收大约500倍至大约1000倍自身重量的水 的功能的合成聚合物材料,并且已由开发公司命名为不同的名称,如高吸水性材料(super absorbencymaterial,SAM)、吸水性凝胶材料(absorbentgelmaterial,AGM)等。上述高 吸水性聚合物开始被商业化用作卫生用品,现在则除了被用作例如婴儿纸尿布的卫生用品 之外,还被广泛用作园艺用水结合土壤、土木建筑工程用止水材料、苗圃板、食品流通领域 中的保鲜防腐剂、湿敷材料等。 已知反相悬浮聚合法或溶液聚合法是。例如,在日本 特许公开昭56-161408、昭57-158209、昭57-198714等中公开了反相悬浮聚合。作为溶液 聚合反应,已知在配备有多个轴的捏合机中聚合水凝胶聚合物同时破碎和冷却该水凝胶聚 合物的热聚合方法,以及将输运带上的高浓度水溶液曝光于UV射线等以同时进行聚合和 干燥的光聚合方法。 通常,将通过上述聚合反应得到的水凝胶聚合物干燥并粉碎后以粉末的形式进入 市场。 另一方面,存在进行聚合然后进行表面交联反应以获得具有更优异性能的高吸水 性聚合物的方法。通常,所述表面交联反应如下完成:在聚合物表面上喷洒通过将交联剂加 入到水中获得的表面交联溶液,在搅拌后,加热以引起所述交联反应。为了控制表面交联溶 液进入聚合物微粒的渗透速度和深度,可以加入醇、聚合物等以调节交联聚合物的表面厚 度。 然而,上述方法导致表面交联溶液在高吸水性聚合物表面的不均匀施用并且提供 了高渗透性,但是导致离心保水能力和加压吸水率的降低,结果难以在所有方面获得满意 的性能。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题,本专利技术的一个目的是提供通过均匀表面交联反应制 备具有增强性能的高吸水性聚合物(SAP)的方法。 为了实现所述目的,本专利技术提供了一种制备高吸水性聚合物(SAP)的方法,包括: 通过进行包含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或 光聚合制备第一聚合物; 通过进行包含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或 光聚合制备第二聚合物; 干燥第一聚合物; 粉碎干燥的第一聚合物;以及 混合粉碎的第一聚合物和在自由溶胀状态下的第二聚合物以引起第一和第二聚 合物的交联反应。 根据本专利技术的,可以通过均匀交联反应制备具有高离 心保水能力和高渗透性的高吸水性聚合物。 根据本专利技术的制备方法,还可以得到具有高的离心保水能力和高的加压吸水率的 高吸水性聚合物,而不劣化加压吸水率和渗透性。 【具体实施方式】 根据本专利技术的制备高吸水性聚合物(SAP)的方法包括:通过进行包含水溶性乙烯 基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第一聚合物;通过进行包 含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第二聚合 物;干燥第一聚合物;粉碎干燥的第一聚合物;以及将粉碎的第一聚合物与在自由溶胀状 态下的第二聚合物混合以引起第一和第二聚合物的交联反应。 因为本专利技术可以进行各种改进并具有各种实例,所以在本说明书中解释本专利技术的 【具体实施方式】。但是,并不意图将本专利技术限于这些具体实例,并且必须理解的是,本专利技术包 括在本专利技术的构思和技术范围内包含的每一个改进方式、等价方式或替代方式。 下面,将详细描述根据本专利技术的一个实施方式的。 根据本专利技术的制备高吸水性聚合物(SAP)的方法包括:通过进行包含水溶性乙烯 基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第一聚合物;通过进行包 含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第二聚合 物;干燥第一聚合物;粉碎干燥的第一聚合物;以及将粉碎的第一聚合物与在自由溶胀状 态下的第二聚合物混合以引起第一和第二聚合物的交联反应。 在根据本专利技术的中,通过进行包含水溶性乙烯基不饱 和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第一聚合物。 所述单体组合物为用于高吸水性聚合物的原材料,其包含水溶性乙烯基不饱和单 体和聚合引发剂。 作为水溶性乙烯基不饱和单体,可以不受限制地使用常规用于制备高吸水性聚合 物的任何单体。例如,所述水溶性乙烯基不饱和单体可以包括选自阴离子单体及其盐、非离 子亲水性单体、和含有氨基的不饱和单体及其季铵化合物中的至少一种。 更具体而言,所述水溶性乙烯基不饱和单体可以包括选自阴离子单体,例如(甲 基)丙烯酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙烷磺酸、2-甲基丙烯酰基乙 烷磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙烷磺酸或2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸,及其盐; 非离子亲水性单体,例如(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸 2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇(甲 基)丙烯酸酯;以及含有氨基的不饱和单体,例如(N,N)_二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸 酯或(N,N)_二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯,及其季铵化合物中的至少一种。 更优选地,所述水溶性乙烯基不饱和单体可以为丙烯酸或其盐,例如丙烯酸或其 碱金属盐,例如丙烯酸钠。使用这样的单体使得可以制备具有更好性能的高吸水性聚合物。 在使用丙烯酸的碱金属盐的情况下,丙烯酸可以在用例如氢氧化钠(NaOH)的碱性化合物 中和后使用。 相对于包括高吸水性聚合物的原材料和溶剂的单体组合物,所述水溶性乙烯基不 饱和单体的浓度可以为大约20至大约60wt%,优选大约40至大约50wt%,并且考虑到聚 合时间、反应条件等可以将其控制到适当的水平。但是,单体浓度过低会导致高吸水性聚合 物的低产率和差的经济可行性。反之,单体浓度过高可能导致工艺问题,例如有单体的部分 析出或在粉碎所制备的水凝胶聚合物时研磨效率低的问题,由此劣化了高吸水性聚合物的 性能。 在本专利技术的高吸水性聚合物的制备方法中,在聚合中使用的聚合引发剂没有特殊 限制,只要其是在高吸水性聚合物的制备中常规使用的一种即可。 更具体而言,根据聚合方法,所述聚合引发剂可以为热聚合引发剂或使用UV辐照 的光聚合引发剂。但是,即使在光聚合方法的情况下,也可以另外使用热聚合引发剂,因为 通过辐照UV射线等或者通过为放热反应的聚合本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制备高吸水性聚合物的方法,包括:通过进行包含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第一聚合物;通过进行包含水溶性乙烯基不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合制备第二聚合物;干燥第一聚合物;粉碎干燥的第一聚合物;以及混合粉碎的第一聚合物和使用交联溶液在自由溶胀状态下的第二聚合物以引起第一和第二聚合物的交联反应。

【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:李勇勋韩章善元泰英南大祐朴晟秀
申请(专利权)人:LG化学株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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