超吸收性聚合物及其制备方法技术

本公开内容涉及超吸收性聚合物及其制备方法，所述超吸收性聚合物即使在被加压多次的条件下也具有快速的吸收速率并且保持弹性，从而具有优异的干燥度特性。而具有优异的干燥度特性。而具有优异的干燥度特性。

【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


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年1月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0006228号和于2020年1月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0006215号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0003]本公开内容涉及超吸收性聚合物及其制备方法。

技术介绍

[0004]超吸收性聚合物(Super absorbent polymer，SAP)是一种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(Super Absorbency Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，现在其被广泛用于制备卫生产品(例如，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。
[0005]在大多数情况下，这些超吸收性聚合物已经被广泛用于卫生材料例如尿布或卫生巾领域。对于这些应用，超吸收性聚合物应表现出高吸湿性，并且即使在外部压力下其也不应释放所吸收的水，此外，即使在体积由于吸收水而膨胀(溶胀)的状态下其也应当很好地保持形状，从而表现出优异的液体渗透性。
[0006]近年来，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，改善离心保留容量和负荷下吸收率二者(其为相冲突的物理特性)、改善液体渗透率等已成为重要的任务。
[0007]此外，由于使用者的重量可以向卫生材料例如尿布或卫生巾施加压力。特别地，当应用于卫生材料例如尿布或卫生巾的超吸收性聚合物吸收液体，然后由于使用者的重量而施加压力时，可能发生超吸收性聚合物中吸收的一些液体再次漏出的再润湿现象以及尿液泄漏现象。
[0008]为此目的，常规的超吸收性聚合物使用降低内交联度和增加表面交联度的方法。然而，根据该方法，吸收速率可以增加，但是在超吸收性聚合物被所吸收的液体溶胀之后，液体存在于超吸收性聚合物的表面上，这引起穿戴感降低、皮疹等。
[0009]如上所述，在超吸收性聚合物吸收液体之后，需要干燥使得表面上不存在液体。因此，需要开发这样的超吸收性聚合物：在不损害超吸收性聚合物的吸收性能和吸收速率的情况下，即使在被加压多次的条件下也具有优异的干燥度。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本公开内容的一个目的是提供超吸收性聚合物及其制备方法，所述超吸收性聚合物即使在被加压多次的条件下也具有快速的吸收速率并且保持弹性，从而具有优异的干燥
度特性。
[0012]技术方案
[0013]为了实现以上目的，根据本公开内容的一个方面，
[0014]提供了这样的超吸收性聚合物，其中通过以下方程式1计算的超吸收性聚合物的恢复率为85％或更大：
[0015][方程式1][0016]恢复率(％)＝第四回弹值/第一回弹值
×
100
[0017]在方程式1中，
[0018]第一回弹值为在如下之后测量的超吸收性聚合物的模量(单位：Kpa)：在无压力下使2g超吸收性聚合物在200mL生理盐水(0.9重量％NaCl)中溶胀1小时，装入DMA(Dynamic Mechanical Analysis，动态力学分析)测量装置中，在室温(25℃)下在0.72psi下加压5分钟，然后释放压力并允许静置10分钟，以及
[0019]第四回弹值为在测量第一回弹值之后以相同的方式将再次加压以测量回弹值的过程进一步重复三次之后对于第四次测量的超吸收性聚合物的模量(单位：Kpa)。
[0020]根据本公开内容的另一个方面，
[0021]提供了用于制备超吸收性聚合物的方法，其包括以下步骤：
[0022]使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、发泡剂、内交联剂和聚合引发剂的单体组合物聚合以形成水凝胶聚合物；
[0023]通过包括两个或更多个串联布置的孔板的切碎机切碎水凝胶聚合物；
[0024]将经切碎的水凝胶聚合物干燥、粉碎并分级以形成基础聚合物；以及
[0025]在表面交联剂的存在下使基础聚合物层粉末的表面进一步交联以形成表面交联层。
[0026]有益效果
[0027]如上所述，根据本公开内容的超吸收性聚合物及其制备方法，可以提供这样的超吸收性聚合物及其制备方法，所述超吸收性聚合物即使在被加压多次的条件下也具有快速的吸收速率并且保持弹性，从而具有优异的干燥度特性。
[0028]因此，本公开内容的超吸收性聚合物优选用于卫生材料例如尿布，并因此可以表现出优异的性能。
附图说明
[0029]图1是示出根据本公开内容的一个实施方案的切碎机的示意图。
[0030]图2是示出根据现有技术的切碎机的示意图。
[0031]图3是示出根据现有技术的切碎机的示意图。
具体实施方式
[0032]由于可以对本专利技术做出各种修改并且本专利技术可以具有各种形式，因此以下示出其具体实例并进行详细描述。然而，应理解，这并不旨在将本专利技术限制为本文所公开的特定形式，并且在不脱离本公开内容的精神和技术范围的情况下，本专利技术涵盖其所有修改、等同物或替代物。
[0033]如本文所使用的，“聚合物”或“超吸收性聚合物”是指其中基于丙烯酸的单体聚合的状态，并且可以涵盖全部含水量范围或粒径范围的那些。在聚合物中，在聚合之后且在干燥之前含水量为约40重量％或更大的聚合物可以被称作水凝胶聚合物。
[0034]此外，“基础聚合物”或“基础聚合物粉末”是通过将聚合物干燥并粉碎而以粉末的形式制成的，并且意指在进行稍后描述的表面交联步骤之前的聚合物。
[0035]在下文中，将描述根据本公开内容的一个实施方案的超吸收性聚合物及其制备方法。
[0036]为了改善超吸收性聚合物的吸水性能，正在研究增加超吸收性聚合物的表面积的方法。为了增加超吸收性聚合物的表面积，已知在丙烯酸单体的聚合期间使用发泡剂的方法，但是过量使用发泡剂可能导致超吸收性聚合物的凝胶强度和密度降低，这可能引起分布和储存的问题。作为另一种方法，存在通过对含水凝胶聚合物进行粗粉碎来减小颗粒尺寸的方法，但是当在粗粉碎期间施加过大的剪切力时，存在超吸收性聚合物的物理特性劣化或者粗粉碎过程困难的问题。
[0037]因此，本专利技术人已发现这样的事实：通过调节在水凝胶聚合物树脂的聚合之后的粗粉碎步骤的过程，可以保持水凝胶聚合物的凝胶强度并且可以改善吸收速率，从而完成本公开内容。
[0038]根据本公开内容的一个方面的超吸收性聚合物的特征在于通过以下方程式1计算的超吸收性聚合物的恢复率为85％或更大：
[0039][方程式1][0040]恢复率(％)＝第四回弹值/第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超吸收性聚合物，其中通过以下方程式1计算的所述超吸收性聚合物的恢复率为85％或更大：[方程式1]恢复率(％)＝第四回弹值/第一回弹值
×
100在所述方程式1中，所述第一回弹值为在如下之后测量的所述超吸收性聚合物的模量(单位：Kpa)：在无压力下使2g超吸收性聚合物在200mL生理盐水(0.9重量％NaCl)中溶胀1小时，装入DMA(动态力学分析)测量装置中，在室温(25℃)下在0.72psi下加压5分钟，然后释放压力并允许静置10分钟，以及所述第四回弹值为在测量所述第一回弹值之后以相同的方式将再次加压以测量回弹值的过程进一步重复三次之后对于第四次测量的所述超吸收性聚合物的模量(单位：Kpa)。2.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中所述第一回弹值为90Kpa或更大。3.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中所述超吸收性聚合物的如根据涡旋测量法测量的吸收速率(涡旋)为40秒或更短。4.一种用于制备超吸收性聚合物的方法，包括以下步骤：使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、发泡剂、内交联剂和聚合引发剂的单体组合物聚合以形成水凝胶聚合物；通过包括两个或更多个串联布置的孔板的切碎机切碎所述水凝胶聚合物；将经切碎的水凝胶聚合物干燥、粉碎并分级以形成基础聚合物；以及在表面交联剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：南惠美，李相琪，金娟洙，李昌勋，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：