吸水性树脂及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种吸水性树脂及其制造方法。此方法包含在密闭反应器内进行聚合反应，并将发泡产生的气体包覆于水凝胶体中，接着施加压力将水凝胶体自密闭反应器中压出，使孔洞微细并均一化，以获得具备高表面孔隙率、优良吸收性能且耐磨耗的吸水性树脂。性能且耐磨耗的吸水性树脂。性能且耐磨耗的吸水性树脂。

【技术实现步骤摘要】
吸水性树脂及其制造方法


[0001]本专利技术是关于一种吸水性树脂及其制造方法，特别是关于一种具有良好渗透性能的吸水性树脂及其制造方法。

技术介绍

[0002]吸水性树脂具有广泛的应用性，例如农业或园艺上的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂、移除石油中水分的材料、电缆线中的外层防水包覆剂、个人卫生用品(例如纸尿裤、妇女卫生用品及抛弃式擦巾等)，其中又以纸尿裤为大宗。
[0003]纸尿裤的吸收性能取决于吸收速率、吸收量及干爽性。近年来，纸尿裤致力于薄型化的目标，其为降低纸浆(亲水性纤维)的用量，增加吸水性树脂的用量，以借由吸水性树脂在纸尿裤吸收体结构中比例的提高，达成纸尿裤的薄型化。然而，亲水性纤维用量的减少会造成短时间内储水空间减少，液体渗入速度减缓，使得液体来不及被吸收而外漏，进而影响纸尿裤的性能。
[0004]若吸水性树脂具备优异的吸收性能(包括吸收速率及吸收量)，则液体即可短时间被吸收而不外漏，故如何增加吸水性树脂的吸水性能一直是主要的研究重点。此外，在空输过程中，吸水性树脂颗粒易被磨损，而造成强度降低及吸收性能下降，同时产生大量细粉，造成颗粒泄漏于生产设备中，甚至悬浮于厂房，造成人员呼吸道的伤害。
[0005]有鉴于此，亟须提供一种吸水性树脂及其制造方法，以获得同时具备优良吸收速率且耐磨耗的吸水性树脂。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一态样是提供一种吸水性树脂的制造方法，其借由在密闭系统内进行吸水性树脂组成物的聚合反应，并施加压力压出进行发泡工艺后的水凝胶体，再经过粉碎及表面交联工艺后，可获得具备优良吸收速率且耐磨耗的吸水性树脂。
[0007]本专利技术的另一态样是提供一种吸水性树脂，其借由上述态样所制得，且具有特定范围的表面孔隙率。
[0008]根据本专利技术的一态样，提供一种吸水性树脂的制造方法。方法包含在密闭反应器内，对吸水性树脂组成物进行自由基聚合反应，以获得聚合物水溶液。吸水性树脂组成物包含酸基单体水溶液、自由基聚合反应交联剂及聚合反应引发剂，其中酸基单体水溶液包括不饱和双键。接着，对聚合物水溶液进行发泡工艺，以获得水凝胶体。然后，施加压力将水凝胶体压出，以获得胶体块粒。粉碎胶体块粒，以获得吸水性树脂颗粒。然后，对吸水性树脂颗粒与表面交联剂进行表面交联工艺，以获得吸水性树脂。
[0009]根据本专利技术的一实施例，上述酸基单体水溶液的pH值为5.5至7.0。
[0010]根据本专利技术的一实施例，在进行自由基聚合反应之前，上述方法还包含在密闭反应器中通入氮气。
[0011]根据本专利技术的一实施例，上述压力为0.5kg/m2至9kg/m2。
[0012]根据本专利技术的一实施例，上述发泡工艺包括通入氮气、氩气及/或二氧化碳，以进行物理性发泡工艺。
[0013]根据本专利技术的一实施例，上述发泡工艺包括添加发泡剂，以进行化学性发泡工艺。发泡剂包含碳酸盐类及/或碳酸氢盐类。
[0014]根据本专利技术的一实施例，在进行自由基聚合反应之前，上述方法还包含添加水溶性高分子，其中以酸基单体水溶液为100wt％，水溶性高分子的添加量不大于20wt％。
[0015]根据本专利技术的一实施例，在粉碎胶体块粒之前，上述方法还包含以100℃至180℃的温度干燥胶体块粒。
[0016]根据本专利技术的另一态样，提供一种吸水性树脂，其由上述态样所制得，且吸水性树脂的表面孔隙率不小于0.018cc/g。
[0017]根据本专利技术的一实施例，上述吸水性树脂的粒径为0.06mm至1.00mm。
[0018]应用本专利技术的吸水性树脂及其制造方法，借由在密闭反应器内进行聚合反应，并施加压力将水凝胶体压出，使孔洞微细并均一化，以获得具备高表面孔隙率、优良吸收速率且耐磨耗的吸水性树脂。
附图说明
[0019]根据以下详细说明并配合附图阅读，使本揭露的态样获致较佳的理解。需注意的是，如同业界的标准作法，许多特征并不是按照比例绘示的。事实上，为了进行清楚讨论，许多特征的尺寸可以经过任意缩放。
[0020][图1]绘示根据本专利技术一些实施例的吸水性树脂的制造方法的流程图。
具体实施方式
[0021]承上所述，本专利技术提供一种吸水性树脂及其制造方法，其借由在密闭反应器内进行聚合反应，并将发泡产生的气体包覆于水凝胶体中，接着施加压力将水凝胶体压出，使孔洞微细并均一化，以提升吸水性树脂的表面孔隙率，并获得具备优良吸收性能且耐磨耗的吸水性树脂。
[0022]请参阅图1，其绘示根据本专利技术一些实施例的吸水性树脂的制造方法100的流程图。首先，进行操作110，在密闭反应器内，对吸水性树脂组成物进行自由基聚合反应，以获得聚合物水溶液。吸水性树脂组成物包含酸基单体水溶液、自由基聚合反应交联剂及聚合反应引发剂。在一些实施例中，密闭反应器可为批次式反应器(batch reactor)。
[0023]在一些实施例中，酸基单体水溶液包括具有不饱和双键的单体，例如丙烯酸。在一些实施例中，酸基单体水溶液可为甲基丙烯酸、马林酸、富马酸、2
‑
丙烯胺
‑2‑
甲基丙烷磺酸、顺
‑
丁烯二酸、顺
‑
丁烯二酸酐、反
‑
丁烯二酸、反
‑
丁烯二酸酐。酸基单体水溶液可包含但不限于一种单体，也可选择二种或以上的上述单体水溶液。
[0024]在一些实施例中，上述酸基单体水溶液的浓度可为但不限于20wt％至55wt％，较佳为30wt％至45wt％。一般而言，若酸基单体水溶液的浓度为20wt％至55wt％时，聚合后的产物粘度适中，较易于进行机械加工，且进行自由基聚合反应时的反应热也较易控制。
[0025]在另一些实施例中，可选择性添加其他具有不饱和双键的亲水性单体，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸
‑2‑
羧基乙酯、甲基丙烯酸
‑2‑
羧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙
酯、二甲胺丙烯酰胺、氯化丙烯酰胺基三甲胺。然而，上述亲水性单体的添加量以不破坏吸水性树脂的物性(例如保持力及吸收速率)为原则。在一些实施例中，吸水性树脂组成物中也可选择性添加水溶性高分子，以降低制备成本，其中水溶性高分子可为部分皂化或完全皂化的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、淀粉或淀粉衍生物(例如甲基纤维素、丙烯酸甲基纤维素、乙基纤维素)等，较佳为淀粉及部分皂化或完全皂化的聚乙烯醇单独或混合使用。在前述实施例中，水溶性高分子的分子量不限制，且以酸基单体水溶液为100wt％时，水溶性高分子的添加量以不降低吸水性树脂的物性为原则，通常为不大于20wt％，较佳为不大于10wt％，更佳为不大于5wt％。
[0026]在一些实施例中，酸基单体水溶液可直接或利用中和剂进行部分中和，使酸基单体水溶液成中性或弱酸性后，再进行聚合反应。在此些实施例中，中和剂包含碱金属族或碱土金属族的氢氧化物或碳酸化合物(例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸水性树脂的制造方法，其特征在于，包括：在密闭反应器内，对吸水性树脂组成物进行自由基聚合反应，以获得聚合物水溶液，其中吸水性树脂组成物包含酸基单体水溶液、自由基聚合反应交联剂及聚合反应引发剂，该酸基单体水溶液包括不饱和双键；对该聚合物水溶液进行发泡工艺，以获得水凝胶体；施加压力将该水凝胶体压出，以获得复数个胶体块粒；粉碎该些胶体块粒，以获得复数个吸水性树脂颗粒；以及对该些吸水性树脂颗粒与表面交联剂进行表面交联工艺，以获得该吸水性树脂。2.根据权利要求1所述的吸水性树脂的制造方法，其中该酸基单体水溶液的pH值为5.5至7.0。3.根据权利要求1所述的吸水性树脂的制造方法，还包含：在进行该自由基聚合反应之前，在该密闭反应器中通入氮气。4.根据权利要求1所述的吸水性树脂的制造方法，其中在进行该自由基聚合反应之前，还包含添加水溶性高分子，其中以该酸基单体...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄莉涵，李政霖，陈忠毅，
申请(专利权)人：台湾塑胶工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：