通过聚合单体溶液的液滴生产吸水性聚合物颗粒的方法技术

技术编号:8026105 阅读:188 留言:0更新日期:2012-11-29 07:51
本发明专利技术涉及一种制备吸水性聚合物颗粒的方法,其通过在周围经加热的气相中聚合单体溶液的液滴并使所述气体并流流经聚合室而进行,该方法包括用至少一种亚磺酸、磺酸和/或其盐涂覆所述吸水性聚合物颗粒。

【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通过在特定条件下在周围的气体相中聚合单体溶液的液滴来生产吸水性聚合物颗粒的方法,该方法包括使用至少一种亚磺酸、磺酸和/或其盐涂覆所述吸水性聚合物颗粒。吸水性聚合物颗粒的制备记载于专著“Modern Superabsorbent PolymerTechnology”,F. L. Buchholz 和 A. T. Graham, ffiley-VCH, 1998,第 71 至 103 页。作为吸收水溶液的产品,吸水性聚合物颗粒被用于制造尿布、卫生棉条、卫生巾及其他卫生制品,以及作为商品园艺中的保水剂。吸水性聚合物颗粒也称作“超吸水性聚合物”或“超吸水剂”。通过聚合单体溶液的液滴来制备吸水性聚合物颗粒记载于例如EP 0348180A1、WO 96/40427A1、 US 5,269,980,DE 10314466A1、 DE 10340253A1、 DE 102004024437A1、 DE 102005002412AU DE 102006001596A1, WO 2008/009580A1, WO 2008/009598A1,WO 2008/009599AU WO 2008/009612A1、WO 2008/040715A2、WO 2008/052971 和 WO2008/086976A1。在围绕液滴的气相中聚合单体溶液的液滴(“液滴化聚合”)可得到具有高的平均球形度(mSPHT)的圆形吸水性聚合物颗粒。所述平均球形度是聚合物颗粒的圆度的量度并且可以使用,例如,Camsizer 图像分析系统(Retsch Technology GmbH;Haan;德国)而测量。通过液滴化聚合而获得的吸水性聚合物颗粒通常为空心圆球体。本专利技术的一个目的是提供具有改进性质的吸水性聚合物颗粒,即包括具有优异的机械稳定性和高的凝胶稳定性的吸水性聚合物颗粒。本专利技术的另一个目的是提供具有高的堆密度和窄的粒径分布的吸水性聚合物颗粒。该目的可通过制备吸水性聚合物颗粒的方法而实现,所述方法通过在周围经加热的气体相中聚合单体溶液的液滴并使所述气体并流流经聚合室而进行,其中所述气体离开聚合室的温度为90-150°C,聚合室内所述气体的速度为0. 1-2. 5m/s,该方法包括使用至少一种亚磺酸、磺酸和/或其盐涂覆所述吸水性聚合物颗粒。本专利技术是基于这样的发现,使用至少一种亚磺酸、磺酸和/或其盐(尤其是羟基磺酸和/或其盐)涂覆可提高溶胀的吸水性聚合物颗粒的凝胶稳定性。本专利技术还提供可通过本专利技术方法得到的吸水性聚合物颗粒,该吸水性聚合物颗粒的平均球形度(mSPHT)为0. 86-0. 99、堆密度至少为0. 58g/cm3、平均粒径为250-550 μ m且具有一个孔腔的颗粒与具有多于一个孔腔的颗粒之比小于I. 0,其中该吸水性聚合物颗粒由至少一种亚磺酸、磺酸和/或其盐涂覆。本专利技术还提供包括本专利技术的吸水性聚合物颗粒的流体吸收制品。专利技术的详细说明所述吸水性聚合物颗粒通过在周围经加热的气相中聚合包括下列物质的单体溶液的液滴并使所述气体并流流经聚合室而制备,a)至少一种带酸基并且可至少部分地被中和的烯键式不饱和单体,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)中提及的单体共聚的烯键式不饱和单体,e)任选地,一种或多种水溶性聚合物,以及f)水,其中该气体离开聚合室的温度为90_150°C,聚合室内所述气体的速度为O. 1-2. 5m/s,该方法包括使用至少一种亚磺酸、磺酸和/或其盐来涂覆所述吸水性聚合物颗粒。所述吸水性聚合物颗粒通常不溶于水但在水中可溶胀。 单体a)优选为水溶性的,即23°C下在水中的溶解度通常为至少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)有,例如,烯键式不饱和羧酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和衣康酸。特别优选的单体是丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特别优选的是丙烯酸。其他合适的单体a)有,例如,烯键式不饱和磺酸,如乙烯磺酸、苯乙烯磺酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。杂质可对聚合有相当大的影响。优选的是经专门纯化的单体a)。有用的纯化方法公开于 WO 2002/055469A1, WO 2003/078378A1 和 W02004/035514A1。一种合适的单体 a)是根据WO 2004/035514A1纯化的丙烯酸,其含有99. 8460重量%丙烯酸、O. 0950重量%乙酸、O. 0332重量%水、O. 0203重量%丙酸、O. 0001重量%糠醛、O. 0001重量%马来酸酐、O. 0003重量% 二丙烯酸及O. 0050重量%氢醌单甲醚。丙烯酸和/或其盐在单体a)总量中的含量优选为至少50mol%,更优选为至少90mol%,最优选为至少95mol%。所述单体a)中的酸基通常部分地被中和,优选地中和度为25-85%,优先地中和度为50-80%,更优选地为60-75%,对于所述中和可用常规中和剂,优选为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐及其混合物。除了碱金属盐外,还可使用氨或有机胺,例如三乙醇胺。还可使用粉状、浆状或溶液状的镁、钙、锶、锌或铝的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化物及任何上述中和剂的混合物。一个混合物的实例是铝酸钠溶液。钠和钾是特别优选的碱金属,但是非常特别优选的是氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠及其混合物。通常,所述中和通过混入水溶液、熔体或优选地固体形式的中和剂而实现。例如,含水量明显低于50重量%的氢氧化钠可以熔点高于23°C的蜡状物存在。这种情况下,可以片状物或在升高温度下的熔体形式计量加入。为了稳定的目的,任选地,可向单体溶液或其原材料中加入一种或多种用于掩蔽金属离子(例如铁离子)的螯合剂。合适的螯合剂有,例如碱金属朽1檬酸盐、朽1檬酸、碱金属酒石酸盐、碱金属乳酸盐和甘醇酸盐、三磷酸五钠、乙二胺四乙酸盐、氨三乙酸及所有已知的以Tri丨on 命名的螯合剂,例如Tri丨on@C (二乙三胺五乙酸五钠)、Trilon D ((轻基乙基)乙二胺三乙酸三钠)和Trilon M (甲基氨基乙酸二乙酸)。单体a)通常包括阻聚剂——优选为氢醌单醚——作为抑制剂用于贮存。所述单体溶液包括优选地最高达250重量ppm,更优选不高于130重量ppm,最优选不高于70重量ppm,优选不低于10重量ppm,更优选不低于30重量ppm,尤其是约50重量ppm的氢醌单醚,各自均基于丙烯酸计,其中丙烯酸盐也计作丙烯酸。例如,可使用具有合适氢醌单醚含量的丙烯酸制备所述单体溶液。但是,所述氢醌单醚也可通过吸附(例如在活性碳上吸附)而从单体溶液中去除。优选的氢醌单醚是氢醌单甲醚(MEHQ)和/或α -生育酚(维生素Ε)。合适的交联剂b)为具有至少两个适于交联的基团的化合物。这类基团有,例如,可通过自由基机理聚合进入聚合物链的烯键式不饱和基团和可与单体a)中的酸基形成共价键的官能团。此外,可与单体a)的至少两个酸基形成配位键的多价金属离子也是合适的交联剂b)。所述交联剂b)优选为具有至少两个可通过自由基机理聚合进入聚合物网状结构的可自由基聚合基团的化合物。合适的交联剂b)是,例如,记载于EP 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】...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·赫佛特T·丹尼尔R·多布拉瓦
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:

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