[发明专利]高吸水性树脂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种高吸水性树脂及其制造方法。尤其是一种高亲水性具有低残存未反应单体且具有高保持力及较高的压力下吸收倍率的吸水性树脂及其制造方法。

背景技术

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，且吸水后可膨润具有保持不流动的状态，即使施加压力也不会渗漏，且被吸收的水可缓缓地在大气中释出。由于具有上述的特性，所以早就被使用于农森林业的土壤保水剂，近年因高吸水性树脂的生产技术有相当大的进步，所以也广泛地运用于卫生用品如尿布、成人失禁用品及妇女卫生用品的吸水剂及保存食物用的保鲜应用等。

高吸水性树脂的成分材料有遇水分解型的淀粉丙烯腈(hydrolyzedstarchacrylonitrile)接枝聚合物(日本公开特许公报昭49(1974)-43，395)，中和的淀粉丙烯酸接枝聚合物(日本公开特许公报昭51(1976)-125，468)，皂化乙烯醋酸丙烯酯共聚物(日本公开特许公报昭52(1977)-14，689)，水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物(日本公开特许公报昭53(1978)-15，959)，及部份中和聚丙烯酸(日本公开特许公报昭55(1980)-84，304)等。其中以使用丙烯酸及丙烯酸盐进行交联聚合所得的高吸水性树脂占最大部份也最为经济，其原因为丙烯酸可迅速由市售取得，且制得的高吸水性树脂具有高的吸水能力，及具有制造成本低廉且最具经济效益，故成为最普遍化的高吸水性树脂。

聚合丙烯酸及丙烯酸盐形成高吸水性树脂的方法目前已有多发明被开发成功，且应用于工业界生产，其聚合方法有：铸膜聚合反应的日本公开特许公报昭和48(1973)-42，466，于输送带上进行聚合反应的日本公开特许公报昭和58(1983)-49，714，具粉碎的搅拌刀片的捏拌基中进行聚合反应的日本公开特许公报昭和57(1982)-34，101，进行逆向悬浮液聚合反应的日本公开特许公报昭和59(1984)-37，003，或将单体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应的日本公开特许公报昭和62(1987)-53，309等，此等聚合方法，一般都有反应不易控制，制程不稳定的缺点。

利用聚丙烯酸系生产出的高吸水性树脂使用于卫生用品或食品保鲜时，有直接或不直接地和人体及食物接触，其较低的残存单体将提增使用上的安全性，因此近年来要求降低残存单体残留量已成为一种迫在眉睫的趋势。

为减少高吸水性树脂的单体残留量，已有许多的方法被开发，如：添加氨及胺类(日本特许公报昭和33(1958)-2，646与日本特许公报昭和50(1975)-40，689)，及添加亚硫酸盐和亚硫酸氢盐以降低单体残留量(美国专利2,960,486号和4,306,955号)，另有使用低温分解型及高温分解型引发剂(日本特许公报昭和50(1975)-44，280，日本特许公报昭和53(1978)-141，388)及合并使用氧化还原引发剂(日本特许公报昭和50(1975)-96，689及美国专利3,573,263号)，使残留在高吸水性树脂表面的单体再次聚合，而达到单体残流量的降低，亦有使用微生物分解法分解残留单体(日本特许公报昭和60(1985)-29，523)及利用蒸汽预热方式再进行烘干(日本特许公报昭和62(1987)-104，764)而达到单体残流量减少的目的。

添加氨、胺类或亚硫酸盐，对减低残存单体含量相当有效，但会造成吸水力降低，若添加量不足对降低残存单体的效果很有限；此外，使用氨、胺类、亚硫酸盐亦会溶在水溶液中，将会和人体接触，造成人体的损害及环境的污染。而使用引发剂的方法的，只能降低在胶体表面的残存单体，但胶体内部的残存单体则毫无效果，而且将耗费高的成本；依赖微生物分解单体方法的，将因成本过高且耗时太久而不利于制程上的应用；利用蒸汽先预热再烘干的方法的，则有制程繁琐，控制困难及现场机器设备损害折旧率高的缺点。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种制造具有低残存单体含量的高吸水性树脂的方法，经由本发明的方法所得的高吸水性树脂可提高使用上的安全性，将能更适用于各种型式的卫生用品、农业用及食品保鲜用的吸水剂。

为实现上述目的，本发明提供的高吸水性树脂制造方法包括：

a)添加高亲水性具有长链特性的多元环氧基化合物的中和率摩尔百分比50％以上含酸基单体水溶液进行自由基聚合反应，其含酸基单体选自丙烯酸、或甲基丙烯酸、或2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、或其混合物；

b)以温度100℃至180℃热风干燥、粉碎、筛选；