超吸收性树脂制造技术

本发明专利技术涉及超吸收性树脂，并且通过部分溶胀的凝胶颗粒的尺寸优化，超吸收性树脂即使在部分溶胀的状态下也可以表现出快的吸收速率和高的凝胶强度。因此，使用超吸收性树脂可以有效地防止再湿润现象。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超吸收性树脂
相关申请的交叉引用本申请基于并要求分别于2015年6月1日和2016年5月31日提交的韩国专利申请第10-2015-0077534号和第10-2016-0067426号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及具有显著改善的抗再湿润效果的超吸收性聚合物。
技术介绍
超吸收性聚合物(SuperAbsorbentPolymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的约500倍至1,000倍水分的合成聚合物材料。各制造商将其命名为不同的名称，例如SAM(SuperAbsorbentMaterial，超吸收性材料)、AGM(AbsorbentGelMaterial，吸收性凝胶材料)等。自从这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品以来，现在其不仅广泛用于卫生产品如儿童用一次性尿布、卫生巾等，还广泛用于园艺用保水性土产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域中的保鲜剂、泥敷剂用材料等。在大多数情况下，这些超吸收性聚合物被广泛用于卫生材料领域，例如尿布、卫生巾等。对于这些应用，超吸收性聚合物需要表现出对于水分等的高吸收度，即使在外部压力下也不能释放所吸收的水，并且在由于吸收水而体积膨胀(溶胀)的状态下也必须保持形状以显示出优异的渗透性。据报道，难以同时提高离心保留容量(CRC，显示出超吸收性聚合物的水吸收和保留容量的基本物理特性)和负荷下吸收度(AUL，即使在外部压力下也保留所吸收的水的特性)。原因是当将超吸收性聚合物的整体交联密度控制为较低时，离心保留容量变得相对较高，但是交联结构变得松散并且凝胶强度变低，导致负荷下吸收度降低。相反地，当将交联密度控制为较高并且因此负荷下吸收度提高时，紧密的交联结构之间几乎不吸收水，导致基本离心保留容量降低。由于上述原因，所以在提供离心保留容量和负荷下吸收度同时提高的超吸收性聚合物方面存在限制。然而，随着最近卫生材料如尿布、卫生巾等的变薄，需要超吸收性聚合物具有更高的吸收性能。其中，离心保留容量和负荷下吸收度(不相容的物理特性)的同时增强以及液体渗透性的提高成为重要的问题。此外，使用者重量的压力可以施加于卫生材料如尿布、卫生巾等。特别地，当液体被卫生材料如尿布、卫生巾等中使用的超吸收性聚合物吸收然后向其施加使用者重量的压力时，可能发生再润湿现象，其中再润湿现象引起超吸收性聚合物再次释放部分所吸收的液体。因此，为了避免这种再润湿现象，已经进行了许多尝试来提高负荷下吸收度、液体渗透性等。然而，尚未提出能够有效地避免再润湿现象的具体方法。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供了能够有效地避免再润湿现象同时显示出优异的吸收特性的超吸收性聚合物。技术方案本专利技术的一个实施方案具有以下组成部分：(1)一种平均颗粒尺寸为300μm至600μm的超吸收性聚合物，其中通过使1g超吸收性聚合物在20g的0.9重量％氯化钠水溶液中溶胀10分钟而获得的凝胶的平均颗粒尺寸为600μm至1000μm。(2)在(1)中描述的超吸收性聚合物，其中颗粒尺寸为300μm至600μm的颗粒为45重量％至85重量％。(3)在(1)或(2)中所描述的超吸收性聚合物，其中颗粒尺寸大于0μm且为300μm或更小的颗粒为15重量％至25重量％。(4)在(1)至(3)中任一项所描述的超吸收性聚合物，其中颗粒尺寸大于0μm且为600μm或更小的凝胶的分数为5重量％至30重量％。(5)在(1)至(4)中任一项所描述的超吸收性聚合物，其中在生理盐水溶液中的离心保留容量(CRC)为28g/g至35g/g，在生理盐水溶液中的0.9psi负荷下吸收度(AUL)为14g/g至22g/g，在生理盐水溶液中的自由溶胀凝胶床渗透性(GBP)为40达西至100达西，以及涡旋时间为20秒至60秒。本专利技术的另一个实施方案具有以下组成部分：(6)一种制备方法，包括以下步骤：在内交联剂的存在下进行单体混合物的交联聚合以形成水凝胶聚合物，所述单体混合物包含具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体、发泡剂、泡沫促进剂和表面活性剂；对所述水凝胶聚合物进行干燥、粉碎和尺寸分选以形成基础聚合物粉末；以及在表面交联剂的存在下使所述基础聚合物粉末的表面另外交联以形成表面交联层。(7)在(6)中所描述的制备方法，其中使用选自碳酸镁、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸钾中的一种或更多种作为发泡剂。(8)在(6)或(7)中所描述的制备方法，其中使用具有聚醚侧链的聚硅氧烷作为表面活性剂。(9)在(6)至(8)中任一项所描述的制备方法，其中使用无机酸铝盐和/或有机酸铝盐作为泡沫促进剂。(10)在(6)至(9)中任一项所描述的制备方法，其中相对于单体混合物的总重量，以约0.05重量％至约5.0重量％的量使用发泡剂；相对于单体混合物的总重量，以约0.01重量％至约3重量％的量使用所述泡沫促进剂；以及相对于单体混合物的总重量，以约0.001重量％至约1重量％的量使用表面活性剂。有益效果根据本专利技术一个实施方案的超吸收性聚合物即使在部分溶胀的状态下也可以表现出高吸收速率和高凝胶强度，这是因为优化了部分溶胀的凝胶颗粒的尺寸。因此，超吸收性聚合物可以用来有效地避免再湿润现象。附图说明图1至图3为用于测量凝胶床渗透性的示例性装置和装置中设置的组件的示意图。具体实施方式下文中，对根据本专利技术的具体实施方案的超吸收性聚合物进行说明。根据本专利技术的一个实施方案，提供了平均颗粒尺寸为300μm至600μm的超吸收性聚合物，其中通过使1g超吸收性聚合物在20g的0.9重量％氯化钠水溶液中溶胀10分钟而获得的凝胶的平均颗粒尺寸为600μm至1000μm。本专利技术人的实验结果确定，当通过使平均颗粒尺寸为300μm至600μm的超吸收性聚合物在上述条件下部分溶胀而获得的凝胶的平均颗粒尺寸为600μm至1000μm时，该超吸收性聚合物可以具有优化的孔径、孔隙率等，以表现出高的吸收速率和优异的液体渗透性。还可以确定，由于这些特性，超吸收性聚合物即使在部分溶胀的状态下也可以表现出高的吸收速率、优异的负荷下吸收度和液体渗透性，从而有效地避免再湿润现象，其中再湿润现象引起被超吸收性聚合物吸收的液体因外部压力而泄漏回来，从而完成了本专利技术。因此，只要通过使任何种类的超吸收性聚合物在上述条件下部分溶胀而获得的凝胶的平均颗粒尺寸满足上述范围，就可以提供再湿润现象被有效抑制的超吸收性聚合物。更具体地，通过使超吸收性聚合物在上述条件下部分溶胀而获得的凝胶的平均颗粒尺寸可以为600μm至1000μm、650μm至950μm、或700μm至900μm。这种超吸收性聚合物可以具有优化的孔径、孔隙率等，以表现出高的吸收速率和优异的液体渗透性，从而显示出更优异的抗再湿润效果。通过部分溶胀而获得的凝胶的平均颗粒尺寸可以通过本专利技术所属领域已知的多种方法由通过使超吸收性聚合物在上述条件下部分溶胀而获得的凝胶来测量。详细地，将1g超吸收性聚合物放入塑料袋中，并通过向其中添加20g的0.9重量％生理盐水溶液使超吸收性聚合物溶胀10分钟，从而获得凝胶。塑料袋是任何塑料袋，只要其由不吸收生理盐水溶液的材料制成即可。其非限制性实例可以是由PE(聚乙烯)制成的塑料袋。对于由此获得的凝胶，可以添加二氧化硅以容易地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平均颗粒尺寸为300μm至600μm的超吸收性聚合物，其中通过使1g所述超吸收性聚合物在20g的0.9重量％氯化钠水溶液中溶胀10分钟而获得的凝胶的平均颗粒尺寸为600μm至1000μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.01 KR 10-2015-0077534;2016.05.31 KR 10-2011.一种平均颗粒尺寸为300μm至600μm的超吸收性聚合物，其中通过使1g所述超吸收性聚合物在20g的0.9重量％氯化钠水溶液中溶胀10分钟而获得的凝胶的平均颗粒尺寸为600μm至1000μm。2.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中颗粒尺寸为300μm至600μm的颗粒为45重量％至85重量％。3.根据权利要求1或2所述的超吸收性聚合物，其中颗粒尺寸大于0μm且为300μm或更小的颗粒为15重量％至25重量％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的超吸收性聚合物，其中颗粒尺寸大于0μm且为600μm或更小的凝胶的分数为5重量％至30重量％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的超吸收性聚合物，其中在生理盐水溶液中的离心保留容量(CRC)为28g/g至35g/g，在生理盐水溶液中的0.9psi负荷下吸收度(AUL)为14g/g至22g/g，在生理盐水溶液中的自由溶胀凝胶床渗透性(GBP)为40达...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相琪，南惠美，黄民浩，李水珍，张太焕，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR