超吸收性聚合物及其制备方法技术

提供了超吸收性聚合物及其制备方法。本发明专利技术的制备超吸收性聚合物的方法可以提供具有改善的再润湿特性和液体渗透率的超吸收性聚合物。

Super absorbent polymer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超吸收性聚合物及其制备方法
相关申请的交叉引用本申请基于分别于2018年11月13日和2019年9月16日提交的韩国专利申请第10-2018-0139103号和第10-2019-0113734号并要求分别于2018年11月13日和2019年9月16日提交的韩国专利申请第10-2018-0139103号和第10-2019-0113734号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及超吸收性聚合物及其制备方法。更特别地，本专利技术涉及具有改善的再润湿特性和液体渗透率的超吸收性聚合物及其制备方法。
技术介绍
超吸收性聚合物(SuperabsorbentPolymer，SAP)是能够吸收其自身重量的500倍至1000倍水分的合成聚合物材料。各种制造商将其命名为不同的名称，例如SAM(SuperAbsorbencyMaterial，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，现在它们不仅广泛地用于卫生产品，例如儿童用一次性尿布、卫生巾等，而且还用于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广泛地用于卫生材料(例如尿布、卫生巾等)的领域。对于这些应用，要求超吸收性聚合物表现出对于水等高的吸收率，并且即使在外部压力下也不释放吸收的水，并且另外即使在通过吸收水而体积膨胀(溶胀)的状态下也会很好地保持其形状，由此表现出优异的液体渗透率。据报道，难以同时改善作为表示超吸收性聚合物的吸水率和保留容量的基本物理特性的离心保留容量(CentrifugeRetentionCapacity，CRC)以及表示即使在外部压力下也会保留所吸收的水的特性的压力下吸收率(AbsorbencyUnderPressure，AUP)。原因是当将超吸收性聚合物的总交联密度控制为低的时，离心保留容量变得相对高，但是交联结构变得松散且凝胶强度变低，从而导致压力下吸收率降低。相反地，当将交联密度控制为高的时，并因此压力下吸收率改善，在紧密的交联结构之间几乎不吸收水，从而导致基本的离心保留容量降低。由于上述原因，在提供离心保留容量和压力下吸收率同时改善的超吸收性聚合物方面存在限制。近来，随着卫生材料例如尿布或卫生巾变得更薄，要求超吸收性聚合物具有更高的吸收性能。其中，同时提高作为不相容的物理特性的离心保留容量和压力下吸收率以及改善液体渗透率正成为重要的问题。此外，由使用者的重量引起的压力可以施加至卫生材料例如尿布、卫生巾等。特别地，当液体被用于卫生材料例如尿布、卫生巾等中的超吸收性聚合物吸收，然后由使用者的重量引起的压力施加于此时，可能发生吸收到超吸收性聚合物中的一些液体再次漏出的再润湿现象以及尿液漏出现象。因此，已进行了各种尝试来抑制这样的再润湿现象。然而，仍未提出能够有效地抑制再润湿现象的具体方法。
技术实现思路
技术问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术的目的是提供抑制再润湿和尿液漏出现象的超吸收性聚合物及其制备方法。技术方案为了实现上述目的，本专利技术的一个方面提供了制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括以下步骤：通过具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体与内交联剂的交联聚合制备基础树脂(步骤1)；将基础树脂与无机填料和基于环氧化合物的表面交联剂混合，其中首先将基础树脂与无机填料干混，以及随后与通过将基于环氧化合物的表面交联剂溶解在水中而呈表面交联溶液形式的基于环氧化合物的表面交联剂混合(步骤2)；以及通过升高步骤2的混合物的温度进行基础树脂的表面改性(步骤3)，其中基于环氧化合物的表面交联剂包含环氧当量为100g/eq或更大至小于130g/eq的第一环氧化合物交联剂和环氧当量为130g/eq至200g/eq的第二环氧化合物交联剂。此外，本专利技术的另一个方面提供了超吸收性聚合物，其包含基础树脂，所述基础树脂包含通过具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体的交联聚合而制备的交联聚合物；和双表面改性层，所述双表面改性层形成在基础树脂的颗粒表面上并且通过经由两种具有不同环氧当量的基于环氧化合物的表面交联剂使交联聚合物另外交联来制备，其中表面改性层包含无机填料，并且两种基于环氧化合物的表面交联剂包含环氧当量为100g/eq或更大至小于130g/eq的第一环氧化合物交联剂和环氧当量为130g/eq至200g/eq的第二环氧化合物交联剂。有益效果根据本专利技术的超吸收性聚合物及其制备方法，提供了在表现出优异的吸收特性的同时抑制再润湿现象和尿液漏出现象的超吸收性聚合物。具体实施方式虽然本专利技术易于进行各种修改和替代形式，但是如下将对具体实施方案进行详细说明并描述。然而，应理解，描述并不旨在将本专利技术限于所公开的特定形式，而是相反地，目的在于涵盖落入本专利技术的精神和范围内的所有修改、等同方案和替代方案。在下文中，将详细地描述根据本专利技术的一个实施方案的制备超吸收性聚合物的方法。根据本专利技术的一个实施方案的制备超吸收性聚合物的方法包括以下步骤：通过具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体与内交联剂的交联聚合制备基础树脂(步骤1)；将基础树脂与无机填料和基于环氧化合物的表面交联剂混合，其中首先将基础树脂与无机填料干混，随后与通过将基于环氧化合物的表面交联剂溶解在水中而呈表面交联溶液形式的基于环氧化合物的表面交联剂混合(步骤2)；以及通过升高步骤2的混合物的温度进行基础树脂的表面改性(步骤3)，其中基于环氧化合物的表面交联剂包含环氧当量为100g/eq或更大至小于130g/eq的第一环氧化合物交联剂和环氧当量为130g/eq至200g/eq的第二环氧化合物交联剂。如本文所使用的，通过对由使水溶性烯键式不饱和单体聚合产生的聚合物进行干燥和粉碎而获得的呈颗粒或粉末形式的“基础树脂”或“基础树脂粉末”是指不经历以下描述的表面改性或表面交联步骤的聚合物。通过基于丙烯酸的单体的聚合反应获得的含水的凝胶聚合物在诸如干燥、粉碎、尺寸分选、表面交联等的过程之后作为粉末状产品中的超吸收性聚合物出售。近来，不仅超吸收性聚合物的吸收特性例如吸收率和液体渗透率，而且在使用尿布的实际情况下保持多久的表面干燥性都是尿布特性的重要度量。发现通过根据本专利技术的一个实施方案的制备方法获得的超吸收性聚合物具有优异的物理特性例如离心保留容量、压力下吸收率、液体渗透率等从而表现出优异的吸收性能，即使在被盐水溶胀之后也保持在干燥状态，并且有效地防止其中被吸收到超吸收性聚合物中的尿液再次漏出的再润湿和尿液漏出现象，由此完成本专利技术。在本专利技术的制备超吸收性聚合物的方法中，作为超吸收性聚合物的原料的单体组合物包含具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体、内交联剂和聚合引发剂，并且使单体组合物聚合以获得含水的凝胶聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：/n通过具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体与内交联剂的交联聚合制备基础树脂(步骤1)；/n将所述基础树脂与无机填料和基于环氧化合物的表面交联剂混合，其中首先将所述基础树脂与所述无机填料干混，以及随后与通过将所述基于环氧化合物的表面交联剂溶解在水中而呈表面交联溶液形式的所述基于环氧化合物的表面交联剂混合(步骤2)；以及/n通过升高步骤2的混合物的温度进行所述基础树脂的表面改性(步骤3)，/n其中所述基于环氧化合物的表面交联剂包含环氧当量为100g/eq或更大至小于130g/eq的第一环氧化合物交联剂和环氧当量为130g/eq至200g/eq的第二环氧化合物交联剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181113 KR 10-2018-0139103;20190916 KR 10-2019-011.一种制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：
通过具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体与内交联剂的交联聚合制备基础树脂(步骤1)；
将所述基础树脂与无机填料和基于环氧化合物的表面交联剂混合，其中首先将所述基础树脂与所述无机填料干混，以及随后与通过将所述基于环氧化合物的表面交联剂溶解在水中而呈表面交联溶液形式的所述基于环氧化合物的表面交联剂混合(步骤2)；以及
通过升高步骤2的混合物的温度进行所述基础树脂的表面改性(步骤3)，
其中所述基于环氧化合物的表面交联剂包含环氧当量为100g/eq或更大至小于130g/eq的第一环氧化合物交联剂和环氧当量为130g/eq至200g/eq的第二环氧化合物交联剂。


2.根据权利要求1所述的方法，其中相对于100重量份的所述基础树脂，所述第一环氧化合物交联剂以0.01重量份至0.1重量份的量包含在内，以及相对于100重量份的所述基础树脂，所述第二环氧化合物交联剂以0.001重量份至0.1重量份的量包含在内。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一环氧化合物交联剂为选自乙二醇二缩水甘油醚和二乙二醇二缩水甘油醚中的一者或更多者。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二环氧化合物交联剂为选自甘油多缩水甘油醚、一缩二甘油多缩水甘油醚、聚甘油多缩水甘油醚和山梨糖醇多缩水甘油醚中的一者或更多者。


5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤2中还包含HLB为0或更大且6或更小的疏水性材料。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述疏水性材料包括选自以下的一者或更多者：硬脂酸甘油酯、硬脂酸乙二醇酯、硬脂酸镁、月桂酸甘油酯、失水山梨糖醇硬脂酸酯、失水山梨醇三油酸酯和PEG-4二月桂酸酯。


7.根据权利要求5所述的方法，其中相对于100重量份的所述基础树脂，所述疏水性材料以0.001重量份至0.5重量份的量混合。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：许荣宰，南大祐，朴宝熙，金秀珍，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR