压实吸收剂聚合物,其生产和用途制造技术

本发明专利技术涉及可通过将至少包含合成颗粒超吸收剂的混合物经受比接触力或压力而制成的压实超吸收剂，用于生产这些超吸收剂的方法，由这种超吸收剂制成的复合体和这些超吸收剂的应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,其生产和用途的制作方法
本专利技术涉及可通过将至少包含合成颗粒状超吸收剂的混合物经受比接触力或压力而制成的压实超吸收剂，用于生产这些超吸收剂的方法，由这种超吸收剂制成的复合体和这些超吸收剂的用途。所谓的超吸收剂常用于其中含水液体应该被吸收和基本上束缚在固体相中的许多技术或卫生领域，以防止含水液体在相应环境中的不利作用。作为超吸收剂，尤其通常使用由合成聚合物组成或相应包含这些合成聚合物的化合物。一般，如果超吸收剂是基本上干燥的话，它们可作为脆性盐得到。但实际上由此出现许多问题。超吸收剂的渗透性和因此的吸收性能尤其受颗粒尺寸的影响。尤其是，小颗粒明显限制超吸收剂的渗透性，因为它们在与水或水溶液接触时非常快速地膨胀，这样可阻塞较大颗粒的毛细管结构和因此不利地影响其吸收性能。在超吸收剂的一般应用中，超吸收剂通常被粉碎成颗粒尺寸约150-约850μm。但由于该材料的脆性，在该过程中出现显著比例的颗粒尺寸低于150μm的颗粒。但这些颗粒因为上述原因必须在使用超吸收剂之前被去除。一般，这利用筛分而进行。但如此分离的颗粒尺寸低于250μm的材料仅可有条件地被再循环至生产工艺。结果，过去在生产超吸收剂时，所出现的细粉尘级分必须有代价地储存或丢弃。为了消除该问题，过去进行了许多尝试以将这种细粉尘再导入生产循环中。因此，例如从已有技术中已知将细粉尘再循环回到聚合反应工艺，以便在聚合反应的范围内将其构建至较大聚合物结构。如果颗粒尺寸低于250μm的颗粒被再循环至聚合反应工艺，它们在那里具有交联剂的作用。但不利的是，交联性能随着不同的颗粒加料而变化，使得以此方式非常难以得到具有确定性能的确定的最终产物。从US-A 5,002,986中得知，为了增加吸收速率，将超吸收剂颗粒在混合区中与离子交联剂的水溶液接触。但根据所述工艺所实现的平均颗粒尺寸的增加在实际应用中通常不足且传输稳定性不令人满意的。WO 99/30752涉及用于阻碍吸收性物体中的气味的压实颗粒。描述于该文件的压实颗粒通过在不存在粘结剂的情况下压实而制成。这些附聚物容易在与水接触时分解成原始细粉尘。已有技术中的已知工艺的问题在于，所得压实垫一般具有不足的磨损稳定性或，如最后提及的文件所述，不适用于处理较大量的颗粒尺寸低于250μm的超吸收剂颗粒。另外，已有技术中的已知工艺没有提出，上述细粉尘可单独或与较大颗粒一起加工成具有在其使用，尤其是用于卫生领域时令人满意的吸收性质和足够稳定性的成型体。本专利技术因此目的在于得到具有在其使用领域，尤其用于卫生领域令人满意的尺寸稳定性和同时令人满意的磨损性质的压实超吸收剂。本专利技术的另一目的是得到具有高比例的颗粒尺寸低于250μm的初级颗粒和尽管如此却具有对其应用，尤其用于卫生领域令人满意的吸收性质的压实超吸收剂。本专利技术的另一目的是得到一种用于生产压实超吸收剂的方法，其中可应用颗粒尺寸低于250μm的超吸收剂颗粒。已经发现，颗粒尺寸低于250，优选低于200和尤其优选低于150μm的超吸收剂颗粒可被处理成压实体，是通过它们视需要在粘结剂的存在下经受比接触力或压力。因此，本专利技术的目的通过压实超吸收剂颗粒和用于其生产的方法而解决，这可从下文中看出。本专利技术的主题因此是压实超吸收剂，它可通过将至少包含合成颗粒状超吸收剂的混合物经受至少3kN/cm的比接触力或至少3kN/cm2的压力而制成，其中超过5％，优选超过20％和尤其优选超过35％的所用颗粒具有颗粒尺寸250μm或更低，优选200μm或更低和尤其优选150μm或更低。在根据本专利技术的压实超吸收剂的一个优选的实施方案中，超过35wt.％的所用颗粒具有低于150μm的颗粒尺寸。本专利技术范围内的称作″压实超吸收剂″的组合物包含至少一种超吸收剂。在本专利技术范围内，作为超吸收剂，原则上合适的是可吸收至少4，优选至少10和尤其优选至少100g/g其自身重量的水的合成或至少部分合成材料。在本专利技术优选实施方案的范围内，作为吸收剂，使用合成材料，尤其是吸收剂聚合物。根据本专利技术合适的吸收剂聚合物优选包含至少一种基于至少一种具有一个酸性基团的单烯属不饱和单体的聚合物。所用单体的酸性基团可以是部分或完全，优选部分中和的。为此参见DE 195 29 348，其公开内容在此作为参考并入本专利技术且应该被视为本文公开内容的一部分。优选的具有酸性基团的单烯属不饱和单体是丙烯酸，甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，α-氯丙烯酸，α-氰基丙烯酸，β-甲基丙烯酸(巴豆酸)，α-苯基丙烯酸，β-丙烯酰氧基丙酸，山梨酸，α-氯山梨酸，2′-甲基异巴豆酸，肉桂酸，对氯肉桂酸，硬脂酸，衣康酸，柠康酸，中康酸，戊烯二酸，乌头酸，马来酸，富马酸，三羧基乙烯和马来酸酐，以上酸，优选丙烯酸或甲基丙烯酸的含羟基-或氨基基团的酯，如丙烯酸2-羟基乙基酯，丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯以及甲基丙烯酸的类似衍生物，其中丙烯酸以及甲基丙烯酸是尤其优选的和丙烯酸是甚至更优选的。除了具有酸性基团的单烯属不饱和单体，在本专利技术范围内用于超吸收剂中的合适聚合物还基于不同于具有酸基团的单烯属不饱和单体的进一步共聚单体。作为共聚单体，烯属不饱和磺酸单体，烯属不饱和膦酸单体和丙烯酰胺是优选的。烯属不饱和磺酸单体优选为脂族或芳族乙烯基磺酸或丙烯酸-或甲基丙烯酸磺酸。作为脂族或芳族乙烯基磺酸，优选的是乙烯基磺酸，烯丙基磺酸，4-乙烯基苄基磺酸，乙烯基甲苯磺酸和苯乙烯磺酸。作为丙烯酰-或甲基丙烯酰磺酸，优选的是丙烯酸磺基乙基酯，甲基丙烯酸磺基乙基酯，丙烯酸磺基丙基酯，甲基丙烯酸磺基丙基酯，2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸。进一步优选的是烯属不饱和膦酸单体如乙烯基膦酸，烯丙基膦酸，乙烯基苄基膦酸，丙烯酰氨基烷基膦酸，丙烯酰氨基烷基二膦酸，膦酰基甲基化乙烯基胺，和(甲基)丙烯酰膦酸酰衍生物。可能的丙烯酰胺是烷基取代的丙烯酰胺或丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的氨基烷基取代的衍生物如N-乙烯基酰胺，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基乙酰胺，N-乙烯基-N-甲基乙酰胺，N-乙烯基-N-甲基甲酰胺，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺，乙烯基吡咯烷酮，N，N-二甲基丙基丙烯酰胺，二甲基丙烯酰胺或二乙基丙烯酰胺和相应的甲基丙烯酸酰胺衍生物以及丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，其中丙烯酰胺是优选的。以在基于所用的总单体0.01-20，优选0.1-15和尤其优选0.5-5wt.％的范围内的量，也可使用在水中具有低溶解度的单体作为共聚单体。这种单体的例子是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯如丙烯酸乙基酯和甲基丙烯酸乙基酯，丙烯酸丁基酯和甲基丙烯酸丁基酯，乙酸乙烯基酯，苯乙烯或异丁烯或其两种或多种的混合物。另外，以在基于所用的总单体0.01-20，优选0.1-15和尤其优选0.5-5wt.％的范围内的量，可将水溶性聚合物加入单体溶液中。例子是上述单体的聚合物或共聚物如聚丙烯酸，部分皂化聚乙酸乙烯酯，聚乙烯基醇，聚亚烷基二醇，淀粉和淀粉衍生物，纤维素和纤维素衍生物以及其它多糖。所有的所述酸可作为游离酸或盐聚合。也可部分中和。另外，也可在聚合反应之后完全或部分中和。单体的中和可使用碱金属氢氧化物，碱土金属氢氧化物，氨以及碳酸盐或碳酸氢盐或其两种或多种的混合物进行。另外，原则上能够与要中和的酸形成水溶性盐的每种其它的本文档来自技高网...

【技术保护点】
压实超吸收剂，可通过将至少包含合成颗粒状超吸收剂的组合物经受至少３ｋＮ／ｃｍ的比接触力或至少３ｋＮ／ｃｍ↑［２］的压力而制成，其中超过５％的所用颗粒具有颗粒尺寸２５０μｍ或更低。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R默腾斯，C纽曼，
申请(专利权)人：施托克赫森有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]