高吸水性树脂的制造方法技术

一种制造高吸水性树脂方法，此方法利用一种高效率的筛选方法，经由此制造方法，提供了能够保持稳定生产，又能增加高吸水性树脂的生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种高吸水性树脂高效率筛选的制造方法。经此制造方法可以在最快速的情况下，获得质量稳定的高吸水性树脂，使高吸水性树脂的制程能更保持稳定生产，又能增加高吸水性树脂的生产效率。
技术介绍
高吸水性树脂广泛地运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂以及移除石油中水份的材料，或是电缆线中的外层防水包覆剂以及卫生用品如尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾等。在本领域中已知的高吸水性树脂的成分材料有遇水分解型的淀粉-丙烯腈(hydrolyzed starchacrylonitrile)接枝聚合物(日本公开特许公报昭49(1974)-43,395)，中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物(日本公开特许公报昭51(1976)-125,468)，皂化乙烯醋酸-丙烯酯共聚物(日本公开特许公报昭52(1977)-14,689)，水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物(日本公开特许公报昭53(1978)-15,959)，及部份中和聚丙烯酸(日本公开特许公报昭55(1980)-84,304)等。其中淀粉-丙烯腈接枝聚合物的原料中，因为含有天然的高分子-淀粉，会引起腐烂性的分解，所以无法长时间的保存；再者，其制造方法十分复杂，所以现今高吸水性树脂的制备方式以使用丙烯酸及丙烯酸盐进行交联聚合所得的高吸水性树脂占最大部份也最为经济，其原因为丙烯酸盐共聚物的原料-丙烯酸可迅速由商场上购得，且制得的高吸水性树脂具有高的吸水能力，及具有制造成本低廉且最具经济效益以及不会引起腐烂性的分解，故成为最普遍化的高吸水性树脂。聚合丙烯酸及丙烯酸盐形成高吸水性树脂的方法可由数种已知的方法制得，如水溶液聚合反应、逆相悬浮液聚合反应、乳化聚合反应或将单体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应等方法。在这些方法中，逆相悬浮液聚合反应以及乳化聚合反应必须使用到有机溶剂，但是若无法有效的控制聚合反应时的温度，有机溶剂将造成反应系统温度以及压力的增加，引发起火现象甚至爆炸，进而威胁到操作现场人员的安全以及造成环境污染问题，其成品也有有机溶剂残留的疑虑。本领域中已有许多改善高吸水性树脂的物理性质或提高生产效率的方法被开发，如添加一种一级或二级胺类(日本特许公报昭和33(1958)-2,646与日本公开特许公报昭和50(1975)-40,689)，及添加亚硫酸盐和亚硫酸氢盐(美国专利2,960,486号和4,306,955号)，以降低单体残留量，添加一种多价金属盐类或多价金属氢氧化物(日本特许公报昭和62(1987)-0745)，及添加界面活性剂于凝胶体中(欧洲专利103,058号)，可降低研磨过程中细粉发生量，使用多元醇喷洒于吸水性树脂表面(美国专利4,734,478号)，进行表面处理而达到细粉发生量减少的目的，使用有机溶剂、水及多元醇进行表面处理(日本特许公报昭和63(1988)-270741、日本特许公报昭和64(1989)-50707)，使用有机溶液、水、醚(ether)化合物(JP-A-2-153903)，能提高吸收速率提高压力下吸水倍率，利用管路通过搅拌装置，并将聚合引发剂以及架桥剂导入管路，进行聚合反应的方法(中国大陆专利1,498,903号)，使用循环热风干燥装置提高烘干效率，并调整研磨机间隙以增加研磨效率(美国专利6,641,064号)；这些提高高吸水性树脂的物理性质或生产效率的方法，但却没有改善筛选效率的专利技术报导，不论是聚合反应方式的改善、研磨机研磨条件的改变或是改变烘干方式使烘干效率提高的专利技术，若没有高效率的筛选，都会大大降低实际应用的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。为实现上述目的，本专利技术提供的高吸水性树脂的高效率连续筛选方法，其主要步骤为 (a)使用一种含酸基单体的水溶性不饱和单体，中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20至55重量份的范围；(b)筛选后的凝胶体，以温度100℃至180℃范围的热风干燥、粉碎、筛选；(c)目标筛网数目至少为1个，而且最佳筛选状态的筛网数目为目标筛网数目加上1个以上的分散筛网。所述的方法，其中水溶性不饱和单体为含酸基单体或丙烯酰胺水溶液进行自由基聚合反应而得；其含酸基单体选自丙烯酸、或甲基丙烯酸、或2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、或其混合物，或单体水溶液可含0～5重量％水溶性高分子。所述的方法，其中筛网排列方式为网孔小的在下。详细地说，本专利技术所制造的高吸水性树脂是以引发自由基进行聚合反应，其所需的含酸基单体除了丙烯酸外，尚可使用其它具有不饱合双键的水溶性单体，如甲基丙烯酸、马林酸、富马酸、2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸等。单体选用不特定限制只可使用一种，亦可合并多种单体一起使用，亦可视情况需要添加具有不饱和双键其它亲水性的单体，如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸2-烃基乙酯、甲基丙烯酸2-烃基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、二甲胺丙烯丙烯酰胺、氯化丙烯酰胺基三甲铵等(美国专利4,057,521号、4,062,817号、4,525,527号、4,286,082号及4,295,987号)，但添加量以不破坏高吸水性树脂的物性为原则。在进行自由基聚合反应前，单体水溶液浓度宜控制在重量百分比20wt％至55wt％间，适当浓度为30wt％至45wt％之间，浓度在重量百分比20wt％以下时，聚合后水合胶体太软且有黏性不利机械加工，添加浓度在重量百分比55wt％以上，过于接近饱和浓度时有不易调配问题且反应太快反应热过多不易控制。含酸基单体的羧酸基应部份中和以控制成品的pH值，使呈中性或微酸性，中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾及氨。含酸基单体的羧酸基部份中和成钠盐或钾盐或铵盐，中和浓度摩尔百分比为45mol％至85mol％，宜为50mol％至75mol％，中和浓度摩尔耳百分比为45mol％以下时成品的pH值会偏低，中和浓度摩尔耳百分比为85mol％以上时成品的pH值会偏高，成品pH值非呈中性或微酸性时，若不慎与人体接触时均不太适合也较不安全。在进行自由基聚合反应前，单体水溶液中亦可添加水溶性高分子以降低成本或得到特殊物性，此等水溶性高分子如部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、淀粉或淀粉衍生物如甲基纤维素，丙烯酸甲基纤维素，乙基纤维素等聚合物；此等水溶性高分子的分子量并不特别限定，其中较佳的水溶性高分子为淀粉、部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇等单独或混合使用。高吸水性树脂含此等水溶性高分子的适当重量百分比为0至20wt％，但以0至10wt％较佳，0至5wt％尤佳，添加超过20wt％时高吸水性树脂有效吸水成分偏低，会影响物性使吸水能力变差。在进行自由基聚合反应前，应先添加自由基聚合反应交联剂于未反应单体溶液中，此自由基聚合反应交联剂可选用具有两个或两个以上不饱和双键的化合物，如N，N-双(2-丙烯基)胺、N，N’-次甲基双丙烯酰胺、N，N’-次甲基双甲基丙烯酰胺、丙烯酸丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、甘油附加环氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加环氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高吸水性树脂的高效率连续筛选方法，其特征在于：　　　　（ａ）使用一种含酸基单体的水溶性不饱和单体，中和比率在４５至８５摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在２０至５５重量份的范围；　　　　（ｂ）筛选后的凝胶体，以温度１００℃至１８０℃范围的热风干燥、粉碎、筛选；　　　　（ｃ）目标筛网数目至少为１个，而且最佳筛选状态的筛网数目为目标筛网数目加上１个以上的分散筛网。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施凯耀，陈忠毅，吴政璋，钟宏宗，
申请(专利权)人：台湾塑胶工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]