超吸收性聚合物制造技术

本发明专利技术涉及在保持优异的吸收性能的同时表现出进一步提高的液体渗透性和/或吸收速率的超吸收性聚合物。这样的超吸收性聚合物包含基础聚合物粉末和表面交联层，并且满足预定物理特性，所述基础聚合物粉末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的第一交联聚合物；所述表面交联层形成于所述基础聚合物粉末上且包含其中所述第一交联聚合物通过具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯进一步交联的第二交联聚合物。

Superabsorbent polymer

The present invention relates to a superabsorbent polymer that exhibits further improved liquid permeability and/or absorption rate while maintaining excellent absorption properties. Such a super absorbent polymer contains the base polymer powder and the surface crosslinking layer and meets the predetermined physical properties. The base polymer powder contains the first crosslinked polymer with a water-soluble unsaturated monomer with at least partially neutralized acid groups, and the surface crosslinking layer is formed by the basic polymerization. A second crosslinked polymer on a powder containing the first crosslinked polymer further crosslinked by a hydrocarbon carbonate ester having two to five carbon atoms.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超吸收性聚合物
相关申请的交叉引用本申请要求于2016年2月19日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0019951号和于2016年4月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0046495号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及在保持优异的吸收性能的同时表现出进一步提高的液体渗透性和/或吸收速率的超吸收性聚合物。
技术介绍
超吸收性聚合物(SuperAbsorbentPolymer，SAP)是能够吸收其自身重量的约500倍至约1000倍水分的合成聚合物材料，并且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。这样的超吸收性聚合物开始被实际应用于卫生产品，并且现在它们被广泛用于制备多种产品，例如，卫生产品如儿童用纸尿布或卫生巾、园艺用保水性土壤产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域用保鲜剂、泥敷剂用材料等。在大多数情况下，这些超吸收性聚合物已被广泛用于卫生材料领域例如尿布或卫生巾中。对于这些应用，超吸收性聚合物应当表现出高吸湿性，即使在外部压力下其也不应当释放所吸收的水，并且另外即使在通过吸收水而使体积膨胀(溶胀)的状态下其也应当很好地保持形状，并因此表现出优异的液体渗透性。特别是，近年来，随着已经进行研究以提供在具有较薄的厚度和轻重量的同时表现出优异性能的尿布，许多注意力已经集中在提供具有进一步提高的液体渗透性和吸收速率的超吸收性聚合物。为了获得这样的快速吸收速率和提高的液体渗透性，必须使超吸收性聚合物颗粒(特别是表面交联层)的表面强度变得更硬并且凝胶强度更高。因此，必须使尿液均匀且迅速地分散在尿布的吸收体芯中。然而，在试图通过本领域先前已知的方法来提高凝胶强度并提高液体渗透性和吸收速率的情况下，存在基本吸收性能(无压力下吸收率和压力下吸收率)本身大大降低的缺点。因此，一直需要开发能够提供在保持优异的基本吸收性能的同时具有进一步提高的液体渗透性和吸收速率的超吸收性聚合物的技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供在保持优异的吸收性能的同时表现出进一步提高的液体渗透性和/或吸收速率的超吸收性聚合物。技术方案本专利技术提供了一种超吸收性聚合物，其包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末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的第一交联聚合物；以及表面交联层，所述表面交联层形成于所述基础聚合物粉末上且包含其中所述第一交联聚合物通过具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯进一步交联的第二交联聚合物，其中所述超吸收性聚合物具有以下特征：对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的30分钟的离心保留容量(CRC)为25g/g至35g/g，在0.7psi下对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的1小时的压力下吸收率(AUP)为23.5g/g至30g/g，对生理盐水溶液(0.685重量％氯化钠水溶液)的盐水流动传导率(SFC)(·10-7cm3·s/g)为60(·10-7cm3·s/g)至130(·10-7cm3·s/g)，以及颗粒强度为1.5kgf或更高，或.5kgf至2.5kgf。上述超吸收性聚合物可更适当地表现出这样的特性：表示使1g超吸收性聚合物吸收20g氯化钠和具有12至14个碳原子的醇乙氧基化物的水溶液所需时间的T-20为100秒至190秒。下文中，将更详细地描述根据本专利技术的具体实施方案的超吸收性聚合物。然而，这仅作为本专利技术的实例呈现，并且对于本领域技术人员明显的是本专利技术的范围不限于这些实施方案，并且可以在本专利技术的范围内对实施方案做出多种不同修改。此外，除非另有说明，否则在整个本说明书中术语“包括”或“包含”意指包括任何构成要素(或构成组分)而没有特别限制，并且其不能被理解为排除添加其他构成要素(或构成组分)的含义。根据本专利技术的一个实施方案，提供了一种超吸收性聚合物，其包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末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的第一交联聚合物；以及表面交联层，所述表面交联层形成于所述基础聚合物粉末上且包含其中所述第一交联聚合物通过具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯进一步交联的第二交联聚合物，其中所述超吸收性聚合物具有以下特征：对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的30分钟的离心保留容量(CRC)为25g/g至35g/g，在0.7psi下对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的1小时的压力下吸收率(AUP)为23.5g/g至30g/g，对生理盐水溶液(0.685重量％氯化钠水溶液)的盐水流动传导率(SFC)(·10-7cm3·s/g)为60(·10-7cm3·s/g)至130(·10-7cm3·s/g)，以及颗粒强度为1.5kgf或更高，或.5kgf至2.5kgf。一个实施方案的超吸收性聚合物还可表现出这样的特性：表示使1g超吸收性聚合物吸收20g氯化钠和具有12至14个碳原子的醇乙氧基化物的水溶液所需时间的T-20为100秒至190秒。本专利技术人已进行了持续研究以进一步提高超吸收性聚合物的液体渗透性和/或吸收速率。结果，本专利技术人发现，当通过优化超吸收性聚合物的生产过程的条件(例如，随后将描述的粉碎和分级条件)来获得表现出例如0.22g/g.s或更大的高FSR的基础聚合物粉末，并在特定的表面交联条件(例如，在表面交联期间一起使用特定的二氧化硅颗粒等)下进行表面交联时，可以提供与先前已知的那些相比在表现出大大提高的液体渗透性和/或吸收速率的同时保持优异的吸收性能的超吸收性聚合物。特别地，发现，当添加包含特定二氧化硅颗粒和特定表面交联剂的表面交联液体，然后在特定的升温条件下进行表面交联时，可以在具有FSR的基础聚合物粉末上均匀地形成具有某一厚度水平或更大厚度的表面交联层，并且进一步地，可以大大提高整体表面交联率。这可能是因为，当表面交联液体和基础聚合物粉末以其中二氧化硅颗粒良好地分散在表面交联液体中的状态混合时，表面交联剂被均匀地涂覆到基础聚合物粉末上，结果，可以形成均匀的表面交联。即，这是因为，二氧化硅颗粒不仅可以有助于表面交联层的适当形成，而且其还可以包含在第二交联聚合物的交联结构中，从而进一步使交联结构变紧密。此外，预测在表面交联期间在每个二氧化硅颗粒周围适当地发生表面交联反应，并且可以有效地形成第二交联聚合物。因此，超吸收性聚合物颗粒可以表现出限定为60(·10-7cm3·s/g)至130(·10-7cm3·s/g)的SFC的提高的液体渗透性和高强度(例如，颗粒强度和凝胶强度)，特别是1.5kgf或更高的高颗粒强度。此外，当内交联结构和表面交联结构得到优化时，一个实施方案的超吸收性聚合物可以表现出由25g/g至35g/g的CRC和23.5g/g至30g/g的AUP限定的优异的吸收性能，并且还可表现出限定为100秒至190秒的T-20的优异的吸收速率。因此，与先前已知的超吸收性聚合物相比，一个实施方案的超吸收性聚合物表现出提高的液体渗透性/或吸收速率和优异的吸收性能，并因此可以非常优选地应用于各种卫生材料例如浆含量降低的尿布中。同时，在表面交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超吸收性聚合物，包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末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的第一交联聚合物；以及表面交联层，所述表面交联层形成于所述基础聚合物粉末上且包含其中所述第一交联聚合物通过具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯进一步交联的第二交联聚合物，其中所述超吸收性聚合物具有以下特征：对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的30分钟的离心保留容量(CRC)为25g/g至35g/g，在0.7psi下对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的1小时的压力下吸收率(AUP)为23.5g/g至30g/g，对生理盐水溶液(0.685重量％氯化钠水溶液)的盐水流动传导率(SFC)(·10‑7cm3·s/g)为60(·10‑7cm3·s/g)至130(·10‑7cm3·s/g)，以及颗粒强度为1.5kgf至2.5kgf。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.19 KR 10-2016-0019951;2016.04.15 KR 10-2011.一种超吸收性聚合物，包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末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的第一交联聚合物；以及表面交联层，所述表面交联层形成于所述基础聚合物粉末上且包含其中所述第一交联聚合物通过具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯进一步交联的第二交联聚合物，其中所述超吸收性聚合物具有以下特征：对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的30分钟的离心保留容量(CRC)为25g/g至35g/g，在0.7psi下对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的1小时的压力下吸收率(AUP)为23.5g/g至30g/g，对生理盐水溶液(0.685重量％氯化钠水溶液)的盐水流动传导率(SFC)(·10-7cm3·s/g)为60(·10-7cm3·s/g)至130(·10-7cm3·s/g)，以及颗粒强度为1.5kgf至2.5kgf。2.一种超吸收性聚合物，包含:基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末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的第一交联聚合物；以及表面交联层，所述表面交联层形成于所述基础聚合物粉末上且包含其中所述第一交联聚合物通过具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯进一步交联的第二交联聚合物，其中所述超吸收性聚合物具有以下特征：对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的30分钟的离心保留容量(CRC)为25g/g至35g/g，在0.7psi下对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)的1小时的压力下吸收率(AUP)为23.5g/g至30g/g，对生理盐水溶液(0.685重量％氯化钠水溶液)的盐水流动传导率(SFC)(·10-7cm3·s/g)为60(·10-7cm3·s/g)至130(·10-7cm3·s/g)，表示使...

【专利技术属性】
技术研发人员：南大祐，韩章善，李惠民，郑和胤，尹亨起，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR