制备吸水性聚合物颗粒的方法技术

技术编号:12204174 阅读:85 留言:0更新日期:2015-10-14 17:38
一种制备吸水性聚合物颗粒的方法,包括发泡单体溶液或悬浮液的聚合、干燥、研磨、分级,以及在流化床反应器中在0℃至50℃的范围内用弹性成膜聚合物喷涂吸水性聚合物颗粒,并且在高于0℃的温度下热处理经涂覆的颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 本专利技术涉及一种,包括发泡单体溶液或悬浮液的聚 合、干燥、研磨和分级。 作为吸收水溶液的产品,吸水性聚合物用于制备尿布、棉塞、卫生巾、卫生护垫 (panty liner)、伤口敷料和其它卫生制品,而且还可用作商品园艺中的保水剂。 吸水性聚合物颗粒的制备记载于专著〃Modern Superabsorbent Polymer Technology", F.L. Buchholz and A. T. Graham, Wiley-VCH, 1998,第 71 至 103 页中。 基于含有酸基团的交联单体的吸水性泡沫已知于例如EP 0 858 478 Bl、TO 97/31971 A1、W0 99/44648 Al和WO 00/52087 Al中。它们例如通过使可聚合的水性混合 物发泡,随后聚合该发泡的混合物来制备,所述水性混合物包含至少50mol %中和的含酸基 团的烯键式不饱和单体、交联剂和至少一种表面活性剂。可聚合的混合物可通过使对自由 基呈惰性的气体的微小气泡分散于可聚合的混合物中而发泡,或通过使所述气体在增压下 溶解于可聚合的混合物中并使该混合物减压而发泡。该泡沫例如在卫生制品中用于获取、 分布和储存体液。WO 2011/061 315 Al公开了具有高液体渗透性和高溶胀速率的粉碎泡 沫。WO 2006/082 239 A2涉及一种制备吸水性颗粒的方法,所述方法包括在流化床反应器 中在0°C至50°C的范围内用弹性成膜聚合物涂覆吸水性聚合物颗粒,以及在高于50°C的温 度下热处理该涂覆的颗粒。 本专利技术的目的是提供具有改进的性能特性一一例如高的盐水导流率(SFC)且特别 是高的自由溶胀率(FSR)-一的吸水性聚合物颗粒。 此目的通过一种而实现,所述方法如下进行:使包 含下述物质的发泡的水性单体溶液或悬浮液聚合: a)至少一种带有酸基团且已被中和至25至95mol%程度的稀键式不饱和单体, b)至少一种交联剂,c)至少一种引发剂,以及 d)任选地至少一种表面活性剂, e)任选地一种或多种可与a)中提及的单体共聚的烯键式不饱和单体, f)任选的增溶剂,和 g)任选的增稠剂、泡沫稳定剂、聚合调节剂、填充剂、纤维和/或气泡成核剂(cell nucleator), 对单体溶液或悬浮液聚合得到的聚合物泡沫进行干燥,随后进行研磨并分级,所 述方法还包括: i)在流化床反应器中在0°C至50°C的范围内,用弹性成膜聚合物喷涂吸水性聚合 物颗粒,以及 ii)在高于50°C的温度下热处理经涂覆的颗粒。 在优选的实施方案中,本专利技术的方法包括: i)在流化床反应器中、优选在连续法中,在0°C至50°C的范围内、优选低于45°C, 用弹性成膜聚合物喷涂吸水性聚合物颗粒,以及 ii)在高于50°C的温度下热处理经涂覆的颗粒。 此外,已发现通过本专利技术的方法可获得吸水性材料。所获得的吸水性聚合物颗粒 通常不溶于水。此外,还发现包含本专利技术吸水性材料的卫生制品。 单体a)优选为水溶性的,即在23°C下在水中的溶解度通常为至少lg/100g水、优 选至少5g/100g水、更优选至少25g/100g水、最优选至少35g/100g水。 适合的单体a)为,例如烯键式不饱和羧酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。特别 优选的单体为丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特别优选丙烯酸。 其它适合的单体a)为,例如,烯键式不饱和磺酸,如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。 杂质可对聚合反应具有相当大的影响。因此,使用的原料应具有最高纯度。因 此,特别纯化单体a)通常是有利的。合适的纯化方法记载于例如WO 2002/055469 AUWO 2003/078378 Al 和 WO 2004/035514 Al 中。合适的单体 a)为,例如根据 WO 2004/035514 Al纯化的丙烯酸,其含有99. 8460重量%的丙烯酸、0. 0950重量%的乙酸、0. 0332重量%的 水、0. 0203重量%的丙酸、0. 0001重量%的糠醛、0. 0001重量%的马来酸酐、0. 0003重量% 的二丙烯酸和〇. 0050重量%的氢醌单甲醚。 单体a)的量优选为20至90重量%,更优选30至85重量%,最优选35至75重 量%,各自基于未中和的单体a)和单体溶液或悬浮液计。在本专利技术的上下文中,基于未中 和的单体a)计意指使用中和之前的单体a)的比例来计算,即不考虑中和的贡献。 单体a)的酸基团已被中和至25至95mol %的程度,优选为40至85mol %的程度, 更优选为50至80mol %的程度,特别优选为55至75mol %的程度,为此可使用常规中和剂, 例如碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐,及其混合物。然而, 中和还可采用氨、胺或烷醇胺(如乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺)进行。 在本专利技术的一个优选实施方案中,通过无机碱(优选碳酸钾、碳酸钠或氢氧化钠) 已中和至少50mol %、优选至少75mol %、更优选至少90mol %、最优选至少95mol %的中和 单体a)。 高的中和度以及高比例的用无机碱中和的酸基团降低了所得聚合物泡沫的柔韧 性,并使随后的研磨容易进行。 在单体a)的总量中,丙烯酸和/或其盐的比例为优选至少50mol%,更优选至少 90mol %,最优选至少95mol %。 单体a)通常包含聚合抑制剂(优选氢醌单醚)作为储存稳定剂。 单体溶液包含优选最高达250重量ppm、优选至多130重量ppm、更优选至多70重 量ppm、优选至少10重量ppm、更优选至少30重量ppm、特别为约50重量ppm的氢醌单醚, 各自基于未中和的单体a)计。例如,所述单体溶液可通过使用带有酸基团的烯键式不饱和 单体与适当含量的氢醌单醚来制备。 优选的氢醌单醚为氢醌单甲醚(MEHQ)和/或a-生育酚(维生素E)。 适合的交联剂b)为具有至少两个适于交联的基团的化合物。此类基团为,例如, 可自由基聚合到聚合物链上的烯键式不饱和基团,以及可与单体a)的酸基团形成共价键 的官能团。此外,可与至少两个单体a)的酸基团形成配位键的多价金属盐也合适作为交联 剂b)。 交联剂b)优选为具有至少两个可自由基聚合至聚合物网络中的可聚合基团的化 合物。合适的交联剂b)为,例如,在EP 0 530 438 Al中记载的二甲基丙烯酸乙二醇酯、二 丙烯酸二乙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、 三烯丙基胺、四烯丙基氯化铵、四烯丙氧基乙烷;在EP 0 547 847 A1、EP 0 559 476 AUEP 0 632 068 AUffO 93/21237 AUffO 2003/104299 AUffO 2003/104300 AUffO 2003/104301 Al和DE 103 31 450 Al中记载的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯;在DE 103 31 456 Al和DE 103 55 401 Al中记载的混合的丙烯酸酯,其除了含有丙烯酸酯基团外还含有其他烯键 式不饱和基团;或例如在 DE 195 43 368 AUDE 196 46 484 A1、W0 90/15830 Al 和 WO 2002/03本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备吸水性聚合物颗粒的方法,所述方法如下进行:使含有以下物质的发泡的水性单体溶液或悬浮液聚合:a)至少一种带有酸基团且已被中和至25至95mol%程度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,以及d)任选地至少一种表面活性剂,e)任选地一种或多种可与a)中提及的单体共聚的烯键式不饱和单体,f)任选的增溶剂,和g)任选的增稠剂、泡沫稳定剂、聚合调节剂、填充剂、纤维和/或气泡成核剂,对单体溶液或悬浮液聚合成的聚合物泡沫进行干燥、随后研磨并分级,所述方法还包括i)在流化床反应器中在0℃至50℃的范围内,用弹性成膜聚合物喷涂吸水性聚合物颗粒,以及ii)在高于50℃的温度下热处理经涂覆的颗粒。

【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:K·D·霍纳M·林森布勒B·西格尔
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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