用于制备超吸收性聚合物的方法技术

本公开内容涉及用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法可以通过加水等适当地控制超吸收性聚合物的水含量以抑制转移期间的破碎等，并且还可以抑制物理特性的劣化，例如在加水步骤期间巨大颗粒的产生和水含量的不均匀性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备超吸收性聚合物的方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2019年9月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0114791号和于2020年8月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0099394号的权益，其各自通过引用整体并入本文。本公开内容涉及用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法可以通过加水等适当地控制超吸收性聚合物的水含量以抑制转移期间的破碎等，并且还可以抑制物理特性的劣化，例如在加水步骤(在下文中有时称为水合)期间巨大颗粒的产生和水含量的不均匀性。
技术介绍
超吸收性聚合物(Superaborbentpolymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的约500倍至约1,000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(SuperAbsorbencyMaterial，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实际应用于卫生产品，并且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。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(例如尿布或卫生巾)领域。为了应用于这样的卫生材料，超吸收性聚合物典型地具有其中细粉末被压实的形式，并且由于这些细粉末在卫生材料中具有均匀的颗粒尺寸和大的表面积，因此它们需要表现出快速吸收大量水的特性。另一方面，在制备超吸收性聚合物的过程中，经常将超吸收性聚合物转移以进行后续过程、包装或应用于卫生材料等。然而，由于超吸收性聚合物具有其中细粉末被压实的形式，因此存在超吸收性聚合物粉末在转移该聚合物的过程期间物理碰撞和破碎的许多情况。因此，存在超吸收性聚合物的各种物理特性例如总吸收性劣化的问题。为了解决这些问题，在最终制备超吸收性聚合物之后，过去进行在冷却超吸收性聚合物的同时通过添加少量水来控制水含量的加水步骤。当通过这样的加水步骤而部分地增加超吸收性聚合物的水含量时，在超吸收性聚合物粉末的转移期间，总破碎率以及物理特性的劣化可以大大降低。然而，在进行加水步骤的过程中，如果不能实现超吸收性聚合物粉末和水的充分且均匀的混合，则聚合物粉末被压实在一起，例如，经常产生大量的颗粒尺寸大于850μm的巨大颗粒(不能通过标准筛#20的颗粒)。大量这样的巨大颗粒的产生可能导致超吸收性聚合物的总体物理特性的劣化。最后，必须通过分级步骤等添加或除去巨大颗粒，这导致超吸收性聚合物的总生产率降低。由于上述问题，持续需要开发用于制备超吸收性聚合物的技术，该技术可以通过加水等适当地控制超吸收性聚合物的水含量以抑制转移期间的破碎等，并且还可以减少诸如在加水步骤期间产生巨大颗粒的问题。
技术实现思路
技术问题本公开内容提供了用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法可以通过加水等适当地控制超吸收性聚合物的水含量以抑制转移期间的破碎等，并且还可以抑制物理特性的劣化，例如在加水步骤期间巨大颗粒的产生和水含量的不均匀性。技术方案因此，根据本公开内容，提供了用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：提供超吸收性聚合物颗粒，所述超吸收性聚合物颗粒包括：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有其中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交联聚合物；和表面交联层，在所述表面交联层中所述交联聚合物进一步交联并且所述表面交联层形成在所述基础聚合物粉末上，以及将所述超吸收性聚合物颗粒与水和包含聚氧化烯脂族烃醚羧酸的添加剂混合以形成含水的超吸收性聚合物。有益效果根据本公开内容的用于制备超吸收性聚合物的方法，由于在加水步骤中使用特定的添加剂，因此可以在加水步骤等中适当地控制超吸收性聚合物的水含量以抑制转移期间的破碎或物理特性的劣化。此外，通过使用特定的添加剂，可以解决由于在加水步骤期间诸如巨大颗粒的产生或水含量的不均匀性的现象而引起超吸收性聚合物的物理特性劣化的问题。因此，根据本公开内容，由于在能够抑制在超吸收性聚合物的转移期间的破碎的同时，基本上没有表现出由于在加水步骤期间巨大颗粒的产生而引起的物理特性的下降或生产率的降低，因此可以以高生产率制备并转移表现出优异的物理特性的超吸收性聚合物，并因此其可以优选地用于生产各种卫生材料。具体实施方式尽管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，但是示出了其具体实例，并将在下面进行详细描述。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、等同形式或替代形式。下文中，将更详细地描述根据本公开内容的具体实施方案的用于制备超吸收性聚合物的方法。除非在整个本说明书中另有说明，否则本文所使用的技术术语仅用于提及具体实施方案而不旨在限制本公开内容。除非短语清楚地表达相反的含义，否则本文所使用的单数术语包括复数术语。如本文所使用的，“聚合物”或“大分子”是指水溶性烯键式不饱和单体的聚合状态，并且可以包括所有水含量范围或颗粒尺寸范围的那些。在聚合物中，可以将在聚合之后且在干燥之前水含量(水分含量)为约40重量％或更大的聚合物称为水凝胶聚合物。此外，“超吸收性聚合物”根据上下文意指聚合物或基础聚合物本身，或者其用于包括通过聚合物或基础聚合物的另外的过程(例如表面交联、细颗粒再组装、干燥、粉碎、分级、加水等)而被制成适合于产品化的那些。根据本公开内容的一些实施方案，提供了用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：提供超吸收性聚合物颗粒，所述超吸收性聚合物颗粒包括：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有其中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交联聚合物；和表面交联层，在所述表面交联层中所述交联聚合物进一步交联并且所述表面交联层形成在所述基础聚合物粉末上，以及将所述超吸收性聚合物颗粒与水和包含聚氧化烯脂族烃醚羧酸的添加剂混合以形成含水的超吸收性聚合物。在一些实施方案的制备方法中，在通过进行至表面交联来制备超吸收性聚合物之后，在进行超吸收性聚合物的加水步骤的同时，一起添加少量的在分子结构中包含聚氧化烯脂族烃官能团和羧酸官能团的添加剂。此时，聚氧化烯可以是衍生自重复单元数为1至20、或2至15、或3至10的聚氧乙烯的单元，并且键合至其的脂族烃可以是衍生自碳数为10至30的脂族线性烷基(例如，诸如硬脂基或月桂基的官能团)的结构。即，上述添加剂在其分子中具有长链烃的疏水性官能团，并且还具有经由醚键与末端疏水性官能团键合的羧酸的亲水性官能团。此外，添加剂具有这样的结构：其中具有一定重复单元数的聚氧化烯衍生的单元进一步与疏水性官能团和亲水性官能团键合在一起。确定通过在加水步骤中一起添加这些特定的添加剂，在进行加水步骤期间可以显著减少聚合物颗粒之间的聚集现象。认为这是因为长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备超吸收性聚合物的方法，包括以下步骤：/n提供超吸收性聚合物颗粒，所述超吸收性聚合物颗粒包括：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有其中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交联聚合物；和表面交联层，在所述表面交联层中所述交联聚合物进一步交联并且所述表面交联层形成在所述基础聚合物粉末上，以及/n将所述超吸收性聚合物颗粒与水和包含聚氧化烯脂族烃醚羧酸的添加剂混合以形成含水的超吸收性聚合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190918 KR 10-2019-0114791;20200807 KR 10-2020-001.一种用于制备超吸收性聚合物的方法，包括以下步骤：
提供超吸收性聚合物颗粒，所述超吸收性聚合物颗粒包括：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有其中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交联聚合物；和表面交联层，在所述表面交联层中所述交联聚合物进一步交联并且所述表面交联层形成在所述基础聚合物粉末上，以及
将所述超吸收性聚合物颗粒与水和包含聚氧化烯脂族烃醚羧酸的添加剂混合以形成含水的超吸收性聚合物。


2.根据权利要求1所述的用于制备超吸收性聚合物的方法，其中所述添加剂包含聚氧乙烯(重复单元数＝1至20)脂族烷基醚羧酸。


3.根据权利要求1所述的用于制备超吸收性聚合物的方法，其中键合至所述添加剂的所述脂族烷基的碳数为10至30。


4.根据权利要求1所述的用于制备超吸收性聚合物的方法，其中基于所述超吸收性聚合物颗粒的重量，所述添加剂以5ppmw至20,000ppmw的量混合。

【专利技术属性】
技术研发人员：金圭八，郑义锡，安均赫，金琪哲，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR