具有气味抑制作用的吸水性聚合物颗粒的制备方法技术

一种具有气味抑制作用的基于带有酸基团的烯键式不饱和单体的吸水性聚合物颗粒的制备方法，其中３５到７５ｍｏｌ％的酸基团被中和，且该聚合物颗粒被涂覆有一种螯合剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种具有气味抑制作用的基于带有酸基团的烯键式不饱和单体的吸水性聚合物颗粒的制备方法，其中35到75m0l%的酸基团被中和，且该聚合物颗粒被涂覆有一种螯合剂。吸水性聚合物颗粒的制备过程描述于专著“Modern Superabsorbent Polymer Technology，，，F. L. Buchholz and Α. Τ. Graham, ffiley-VCH, 1998，71-103 页。吸水性聚合物被用来制造尿布，棉球，卫生棉和其它卫生用品，还在园艺种植业中用作保水剂。WO 2006/109842 Al描述了一种制备吸水性聚合物颗粒的方法，其中含有定量的氢醌一甲基醚和铁，以及少量的原白头翁素和糠醛的单体溶液发生聚合反应。本专利技术的一个目的是提供一种改进的制备具有气味抑制作用的吸水性聚合物颗粒的方法。该目的通过一种制备吸水性聚合物颗粒的方法实现，该方法包含i)用碱中和至少一种带有酸基团的烯键式不饱和单体，至中和度为35到 75mol %，所述碱包含少于0. 0005重量％的铁离子，且碱的输送管线由不锈钢或聚合物材料制成，ii)中和后的单体在至少一种交联剂和至少一种引发剂存在的情况下发生聚合反应，所述引发剂基本不含铁离子，iii)干燥所得的聚合物凝胶，iv)将干燥后的聚合物凝胶粉碎为聚合物颗粒，ν)将所得的聚合物颗粒分级，并且，vi)任选地，将分级后的聚合物颗粒进行表面后交联，在聚合物颗粒上涂覆0. 01至1重量％的至少一种螯合剂。中和度优选为40至70mol %，优选45至65mol %，更优选48至62mol %，最优选 50 至 60mol%。所述碱包含优选少于0. 0001重量％，更优选少于0. 00002重量％，最优选少于0.00001重量％的铁离子。合适的不锈钢为奥氏体钢，含有例如至少0.08重量％的碳。除了铁以外，奥氏体钢有利地包含碳、铬、镍以及任选的钼，以及其他合金成分，优选铌或钛。优选的不锈钢为根据DIN EN 10020的材料号为1. 45xx的不锈钢，其中xx为0到 99之间的自然数。特别优选的材料为材料号为1.4541和1.4571的钢，尤其是材料号为1.4541 的钢。合适的聚合物材料为聚乙烯，聚丙烯，聚酯，聚酰胺，聚四氟乙烯，聚氯乙烯，环氧树脂和有机硅树脂。极特别优选为聚丙烯。所使用的引发剂体系基本不含铁离子，所用引发剂体系包含优选少于0. 1重量％，更优选少于0.01重量％，最优选少于0. 001重量％的铁离子，各自基于引发剂体系的总量计。3螯合剂为具有至少两个可以和多价金属离子形成螯合作用的官能团的化合物。合适的螯合剂为，例如，乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺，亚氨基二乙酸，2， 2’，2”_三氨基三乙胺，氨基三乙酸，乙二胺四乙酸，乙二酸，酒石酸，柠檬酸，丁二酮肟， 8-羟基喹啉，2,2'-联吡啶，1，10-菲咯啉，二巯基丁二酸。优选的官能团为酸基团，尤其是羧酸基团。所述至少一种螯合剂优选含有至少一个氨基羧酸基团，更优选含有至少两个氨基羧酸基团。该氨基羧酸基团优选为氨基二乙酸基团。螯合剂的酸基团优选被中和，也即，螯合剂优选以中和的形式使用。合适的带氨基二乙酸基团的螯合剂为，例如乙二胺四乙酸四钠盐，甲基甘氨酸二乙酸三钠盐，羟乙基乙二胺三乙酸三钠盐和二乙烯三胺五乙酸五钠盐。聚合物颗粒优选用0. 02至0. 5重量％，更优选为0. 05至0. 3重量％，最优选为 0. 1至0. 2重量％的螯合剂涂覆。聚合物颗粒的涂覆优选借助具有移动混合工具的混合器实施。用于表面后交联的混合器也可以用于本专利技术的涂覆。可以使用络合剂对在分级V)后所得的聚合物颗粒或者任选的表面后交联vi)后所得的聚合物颗粒涂覆。另外，涂覆还可与表面后交联同时实施。为涂覆至聚合物颗粒上，螯合剂优选以位于合适溶剂——优选水——中的溶液形式进行喷雾。在本专利技术的一个优选实施方案中，吸水性聚合物颗粒用还原剂和/或锌盐涂覆。合适的还原剂为例如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠(重亚硫酸钠)、连二亚硫酸钠、亚磺酸及其盐类、抗坏血酸、次磷酸钠、亚磷酸钠，以及次磷酸及其盐类。但优选使用次磷酸盐如次磷酸钠和亚硫磺盐如2-羟基-2-亚磺酰基乙酸的二钠盐。但是，所用的还原剂优选为 2-羟基-2-亚磺酰基乙酸的钠盐与二钠盐和亚硫酸氢钠的混合物。这种混合物为市售的 Briiggolite ⑧ FF6 禾口 Briiggolite ⑧ FF7 (Briiggemann Chemicals ；HeiIbronn ；Germany)。还原剂的用量优选为0.01至5重量％，更优选0.05至2重量％，最优选0. 1至1 重量％，各自基于吸水性聚合物计。合适的锌盐为例如氢氧化锌、硫酸锌、氯化锌、醋酸锌和乳酸锌。优选使用脂肪酸——如蓖麻油酸——的锌盐。锌盐的用量优选0.01至5重量％，更优选为0.05至2重量％，最优选为0. 1至1重量％，各自基于吸水性聚合物计。还原剂和/或锌盐一般以溶于合适的溶剂——优选水——中的溶液形式使用。本专利技术基于以下发现微酸性的吸水性聚合物颗粒与螯合剂的结合物具有显著改善的气味抑制作用。螯合剂被认为是通过与实质上的镍离子配位使脲酶失去活性。同时， 吸水性聚合物颗粒中存在的铁离子会竞争与螯合剂配位。此外，与螯合剂配位的铁离子会导致不想要的变色现象。严格控制铁离子的量，可以得到既有良好的气味抑制性能，又仅含有少量螯合剂的吸水性聚合物颗粒。铁离子的一个可能来源的实例是氢氧化钠溶液，通常被用作碱。为实施本专利技术的方法时，要保证所用的氢氧化钠溶液所含的铁离子尽可能少。另外，输送中和用的碱的管线也很关键。例如，氢氧化钠溶液被认为是对非合金钢不具有腐蚀性，甚至被用来使其钝化。但是，氢氧化钠溶液会从非合金钢中浸出微量的铁离子。因此，应该用不锈钢做成的管线来输送中和用的碱。由于所带入的铁离子含量更低，优选采用不锈钢或者聚合物材料作为制备过程的其它与产品接触的设备部件的材料。此外，还要保证的是基本不含铁离子的弓I发剂体系被用作催化剂。对聚合物颗粒采用还原剂和/或锌盐进行额外的涂覆可使变色现象得到缓解。下文中将详细说明吸水性聚合物颗粒的制备。吸水性聚合物颗粒通过例如将一般为水溶性的单体溶液或悬浮液聚合制得，该单体溶液或悬浮液包含a)至少一种带酸基团的烯键式不饱和单体，其中35到75mol%的酸基团被中和，b)至少一种交联剂，c)至少一种引发剂，d)任选地一种或多种可与a)中所述单体共聚的烯键式不饱和单体，以及e)任选地一种或多种水溶性聚合物。单体a)优选为水溶性的，即23°C在水中的溶解度一般至少为lg/100g水，优选为至少5g/100g水，更优选为至少25g/100g水，最优选为至少35g/100g水。合适的单体a)为例如烯键式不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。特别优选的单体为丙烯酸和甲基丙烯酸。极特别优选为丙烯酸。其它合适的单体a)为例如烯键式不饱和磺酸，如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。杂质对聚合反应有相当大的影响。因此所用原料的纯度应该尽可能地高。对单体 a)进行特别的纯化是有利的。合适的纯化方法在例如WO 2002/055469 AUffO 2003/078378 Al和WO 2004/03本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种吸水性聚合物颗粒的制备方法，包括ｉ）用碱中和至少一种带有酸基团的烯键式不饱和单体，至中和度为３５至７５ｍｏｌ％，所述碱包含少于０．０００５重量％的铁离子，且碱的输送管线由不锈钢和／或聚合物材料制成，ｉｉ）中和后的单体在至少一种交联剂和至少一种引发剂存在的情况下发生聚合反应，所述引发剂基本不含铁离子，ｉｉｉ）将得到的聚合物凝胶干燥，ｉｖ）将干燥后的聚合物凝胶粉碎为聚合物颗粒，ｖ）将所得的聚合物颗粒分级，并且，ｖｉ）任选地，将分级后的聚合物颗粒进行表面后交联，在所述聚合物颗粒上涂覆０．０１至１重量％的至少一种螯合剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·布莱格，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE