高吸水性树脂的制造方法技术

一种在压力下具有优良通液速度及吸收能力的高吸水性树脂的制造方法，该方法包括：(a)于由含酸基单体水溶液的自由基聚合反应而成，具有内部交联结构的高吸水性树脂颗粒中；(b)添加占树脂总量0.001wt％至5wt％的表面交联剂及占树脂总量0.1wt％至2wt％的二氧化硅水溶液通液速度促进剂进行表面交联反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
本专利技术是有关一种对水溶液吸收良好的吸水物，称为高吸水性树脂，此高吸水性树脂具有强大的保水力，可吸收百倍甚至于千倍于本身重量的水，吸水后膨润亦具有保持不流动的状态；即使施加压力也不会渗漏，且被吸收的水可在大气中缓缓地释出。目前此高吸水性树脂广泛地被运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料的抗露珠凝结剂、移除石油中的水份的材料或电缆线中的外层防水包覆剂以及卫生用品，如尿布、妇女卫生用品、 抛弃式的擦巾等。上述高吸水性树脂，由于会直接与人体接触，所以其安全性变得十分重要。一般而言，高吸水性树脂须具备的物理性质，包括吸收速率、吸收力、压力下吸收倍率、低单体残留量以及吸收后的凝胶力，优良的高吸水性树脂不仅要有满足上列所述的物理性质具备良好的安全性，更重要的是必须低污染以及省能。目前已知制造高吸水性树脂的成分材料有遇水分解型的淀粉-丙烯腈 (hydrolyzed starchacrylonitrile)接枝聚合物(日本专利公开公报昭 49 (1974)-43， 395)，中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物(日本专利公开公报昭51 (1976)-125，468)，皂化乙烯醋酸-丙烯酯共聚物(日本专利公开公报昭52(1977)-14，689)，水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物(日本专利公报昭53(1978)-15，959)，及部份中和聚丙烯酸(日本专利公开公告昭55 (1980)-84，304)等。其中淀粉-丙烯腈接枝聚合物的制造原料，因为含有淀粉而容易引起分解，无法长时间的保存，再者其制造方法亦十分复杂，所以现今高吸水性树脂的一般制备方式多以使用含酸基单体的丙烯酸及/或丙烯酸盐与NaOH中和进行交联聚合反应制造高吸水性树脂占最大部份，其主因为丙烯酸盐共聚物的原料-丙烯酸可迅速由工业化大量生产，且制得的高吸水性树脂具有很高的吸水能力，及具有制造成本低廉且最具经济效益以及较不会引起腐烂性的分解，故成为本
中最为普遍化的高吸水性树脂。本专利技术拟解决的问题是，上述高吸水性树脂尚存在着一个严重的问题。当高吸水性树脂吸水或是吸收例如0. 9%生理食盐水后开始澎润，在此间会产生胶体阻塞的现象，若该高吸水性树脂处于压力负荷下，其吸收能力与通液速度会下降而阻碍未吸收或尚在吸收的高吸水性树脂的吸收的能力。针对这个问题，中国专利CN1845948A曾公开合成一种具有疏水性物质的高吸水性树脂，可促进高吸水性树脂于压力负荷下的吸收能力与通液速度优良，推论其通液速度增进的原因可能以添加颗粒状固体疏水性物质，使高吸水性树脂与吸收水溶液体之间隙增加所致；但CN1845948A的方法及所用的疏水性物质较为复杂，操作应用性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以克服公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供的制造方法包括(a)于由含酸基单体水溶液的自由基聚合反应而成，具有内部交联结构的高吸水性树脂颗粒中；(b)添加占树脂总量0. OOlwt^至5wt%的表面交联剂及占树脂总量0. Iwt %至 2wt%的二氧化硅水溶液通液速度促进剂进行表面交联反应为其特征的制造方法。所述的，其中交联剂选自乙二醇碳酸酯、聚乙二醇二缩水甘油醚。所述的，其中通液速度促进剂的二氧化硅颗粒粒径介于 20 250nmo所述的，其中通液速度促进剂的二氧化硅水溶液的pH 值介于3至6或8至11之间。本专利技术制造的高吸水性树脂的压力下通液速度表现远胜于中国专利CN1845948A 所述的表现，且在CN1845948A所公开的高吸水性树脂制造方法并未有提及具优良压力下吸收倍率表现，也没有如本专利技术的高吸水性树脂在压力下具有优良通液速度的表现报导。具体实施例方式本专利技术在添加一含有二氧化硅的水溶液于生产高吸水性树脂过程中的表面改质阶段时，即可生产通液速度及吸收性良好的树脂。此二氧化硅水溶液的粒径大小介于20 至250nm之间，粒径小于20nm，易使高吸水性树脂的通液速度下降，粒径若大于250nm以上易发生二氧化硅水溶液沉淀现象使此含有二氧化硅水溶液的均质性下降，而降低它于高吸水性树脂的分散性及利用性。前述二氧化硅水溶液的PH值介于3至6或8至11之间，若 PH值在此范围之外，易使二氧化硅水溶液发生均质性下降，而产生沉淀的现象使其利用性降低；二氧化硅水溶液所含的固型份以介于10%至30%为最佳，若小于10%操作时所要添加的水份增加，而使操作性降低；若大于30%水溶液产生沉淀现象使其均质性及利用性降低。本专利技术提供了在压力下具有优良通液速度及吸收能力的。本专利技术还提供了以具有疏水性物质的含二氧化硅水溶液，于生产高吸水性树脂制程的表面改质阶段添加进行反应，以生产通液速度及吸收性良好的高吸水性树脂。代表丙烯酸聚合物的亲水性树脂，在该亲水性树脂聚合物链上多具有亲水性官能基团，如酸基、酰胺基、氨基和磺酸基，而本专利技术的亲水性树脂是包含聚丙烯酸或其经中和后含锂、钠、钾等碱金属阳离子盐类或铵盐以及前述两者的聚合物的盐类，而前述中和的丙烯酸的中和率(即丙烯酸部分中和成为丙烯酸盐)为30 70mOl%。此外亦可由前述两者与水溶性或是水不溶性的单体共聚而成，水溶性或不溶性单体可为甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、衣康酸、乙烯基磺酸、2-(甲)丙烯酰胺氨基-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰氧基链烷烃磺酸、以及所属的碱金属阳离子盐类或铵盐等外尚有N-乙烯基乙酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺等单体。当本专利技术使用丙烯酸以外的单体时，其用量为丙烯酸总量的50%或更少量，较佳为30%以下，而最佳的使用剂量为不超过丙烯酸单体的10%。本专利技术用的于制造高吸水性树脂的不饱和单体，主要为丙烯酸或其盐类的一种或两种以上的混合，但基于机能及物理性质上的考虑，其丙烯酸的中和率范围较佳为50 95mol%，最佳为60 SOmol%之间；而中和生成丙烯酸盐类的盐为碱金属盐或铵盐，较佳为锂或钠盐。一般公知制造吸水性树脂都在进行自由基聚合反应前先添加自由基聚合反应交联剂于未反应单体溶液中进行自由基反应，此自由基聚合反应交联剂可选自具有两个或两个以上不饱和双键的化合物，如N，N’ -双(2-丙烯基)胺、N，N’ -次甲基双丙烯酰胺、N， N’-次甲基双甲基丙烯酰胺、丙烯酸丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、甘油附加环氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加环氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、N，N，N-三(2-丙烯基)胺、二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯甘油酯、三丙烯酸二乙基聚氧乙烯甘油酯、二丙烯三甘醇酯等；亦可选自具有两个或两个以上环氧基的化合物，如山梨醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、双丙三醇聚缩水甘油醚等。此自由基聚合反应交联剂在进行自由基反应后就可使高吸水性树脂具有适当交联度，及适当的加工性。自由基聚合反应交联剂可单独使用或两种以上混合使用，其适当的添加剂量在重量百分比0.001wt%至5wt%之间(以反应物总固形份为基准)，更适当的重量百分比在 0. O本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高吸水性树脂的制造方法，该方法包括：（ａ）于由含酸基单体水溶液的自由基聚合反应而成，具有内部交联结构的高吸水性树脂颗粒中；（ｂ）添加占树脂总量０．００１ｗｔ％至５ｗｔ％的表面交联剂及占树脂总量０．１ｗｔ％至２ｗｔ％的二氧化硅水溶液通液速度促进剂进行表面交联反应为其特征的制造方法。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施凯耀，吴政璋，陈忠毅，钟宏宗，游志贤，李政霖，
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：71