吸水性树脂的制造方法技术

一种高吸水性树脂制造方法，其中和比率在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，并在其制程中加入抗尘剂，以降低吸水性树脂的发尘量获得其物理性质良好而且具有高保持力及在较高压力下高吸收倍率特性的高吸水性树脂。

【技术实现步骤摘要】

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，移除石油中水份的材料，或是电缆线中的外层防水包覆剂，以及用的于卫生用品如尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾等。
技术介绍
在本
中已知的具高吸水性树脂成分的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很高的吸水能力，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，产生起火甚至引发爆炸，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。高吸水性树脂为不溶解化的亲水性聚合体，树脂内部具有均匀性的架桥结构，一般为了改善质量如提高吸收速率、提高胶体强度、提高抗结块性、液体渗透性等，会在生产聚丙烯酸系的高吸水性树脂时，利用热处理方式对吸水性树脂颗粒表面进行交联处理，以降低吸水性树脂被水性液体润湿后形成凝胶以及凝聚的倾向。当吸水性树脂表面形成凝胶时，会阻塞液体从吸水性树脂表面向内部输送，因而降低了高吸水性树脂对液体的吸收能力，而凝胶还会使得吸水性树脂产生凝聚的现象，更进一步降低吸水性树脂的吸收能力。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种。为实现上述目的，本专利技术提供的制造方法，该方法至少包括(a)使用一种含有丙烯酸(盐)与/或丙烯酰胺(盐)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)反应后的凝胶体切碎，在温度100℃至180℃范围的热风干燥、粉碎、筛选；(c)以表面交联剂加以涂覆处理；及(d)温度120℃至230℃加热热处理。所述的制造方法，其筛选的凝胶体直径不大于2.00mm。所述的制造方法所得高吸水性树脂，其粒径分布范围在0.10mm至0.850mm之间，平均粒径范围为0.2至0.6mm；粒子长度与宽度比例在1.5至20范围内，粒子长度为100-10000um范围内，宽度为10-2000um范围内。所述的制造方法，其表面交联剂含有烷氧基的亚烷基亚硫酸酯化合物，其通式如下式 式中R为碳原子数2-10的烷氧亚烷基。所述的表面交联剂，为乙二醇亚硫酸酯。所述的表面交联剂，其添加量的范围在重量百分比0.005wt％至10.0wt％之间。本专利技术提供的一种高吸水性树脂其组成包括(a)一种含有丙烯酸(盐)与/或丙烯酰胺(盐)的水溶性不饱和单体，其中和比率在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)以温度100℃至180℃范围的热风干燥、粉碎、筛选凝胶体；(c)添加0.005wt％至10.0wt％范围的惰性无机盐粉末；(d)涂覆0.001wt％至10.0wt％的表面交联剂；(e)温度120℃至230℃加热进行交联反应处理；再(f)添加水不溶性微粉及黏着剂，进行抗结块处理。所述的高吸水性树脂，其水不溶性微粉可为硫酸铝、碳酸钙、氧化镁、沸石、高岭土、二氧化钛或二氧化硅的无机盐粉末，水不溶性微粉可单独使用或合并两种以上混合使用，添加范围在重量百分比0.01wt％至4.0wt％之间。所述的高吸水性树脂，其水不溶性微粉的粒子大小不大于0.6mm。所述的高吸水性树脂，其黏着剂为山梨糖醇、聚乙二醇以及环氧丙烷环氧乙烷聚合物。所述的黏着剂，可单独使用或合并两种以上混合使用，添加范围在重量百分比0.005wt％至10.0wt％之间。详细地说，在本
界已有许多针对高吸水性树脂表面交联处理的方法被开发，如分散高吸水性树脂与交联剂于有机溶剂中进行表面交联处理(JP-A-56-131608、JP-A-57-44627、JP-A-58-42602、JP-A58-117222)使用无机粉直接将交联剂与交联剂溶液混入高吸水性树脂处理(JP-A60-163956、JP-A-60-255814)，添加交联剂后以蒸气处理(JP-A-1-113406)，使用有机溶剂、水及多元醇进行热处理(JP-A-63-270741、JP-A-64-50707、JP-A-1-292004)使用有机溶液、水、醚(ether)化合物(JP-A-2-153903)，利用多缩水甘油基醚、多官能基胺这一类双官能基化合物(美国专利4,666,983号)，及添加多元醇做为惰性溶剂(美国专利4,507,438、4,541,871号)对吸水性树脂进行交联处理的方法，另有使用高速混合机将表面交联的溶剂与吸水性树脂混合(美国专利5,140,076号)，亦有使用N-(羟烷基)- -甲基氨基丙酸酯喷洒于吸水性树脂表面(美国专利5,229,466号)进行热处理，以及使用亚烷基碳酸盐进行热处理的方法(美国专利5,409,771号)等，其它已经公开有关于高吸水性树脂表面交联处理的专利美国专利4289814、4295978、4500670、4732968、4758617、4824901、4954562、5026800；这些热处理的方法虽能提高吸收速率，即提高压力下吸水倍率，但将造成保持力下降过多的不良后果，降低实际应用的性能。鉴于上述本专利技术提供具有较低的热处理温度及较短的热处理时间，制造高吸水性树脂具有高吸收力以及高压力下吸收倍率，以及低的凝胶阻塞现象，使得吸收性制品具有易干燥性以及低泄漏性。制造本专利技术的高吸水性树脂所需的水溶性不饱和单体除了丙烯酸外，尚可使用其它具有酸性基团的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、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、反丁烯二酸酐等。单体选用不特定限制只可使用一种，亦可合并多种单体一齐使用，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-羧基乙酯、甲基丙烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、二甲胺丙烯丙烯酰胺、氯化丙烯丙烯酰胺基三甲铵(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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高吸水性树脂的制造方法，该方法至少包括：（ａ）使用一种含有丙烯酸（盐）与／或丙烯酰胺（盐）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）反应后的凝胶体切碎， 在温度１００℃至１８０℃范围的热风干燥、粉碎、筛选；（ｃ）以表面交联剂加以涂覆处理；及（ｄ）温度１２０℃至２３０℃加热热处理。

【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，周源城，
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]