[发明专利]高性能高吸水性树脂的制造方法

说明书

技术领域

本发明是一种高吸水性树脂的制造方法，尤其是一种可溶物含量低的吸水性树脂的制造方法。

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，所以最早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(hydrolyzedstarch-acrylonitrile)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醯胺共聚物(日本专利公报昭53(1978)-15，959)，及部分中和聚丙烯酸(日本专利公开公告昭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分也最为经济，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已被多方面的开发成功，且有多种已应用于工业界生产，其聚合方法有铸膜聚合反应(日本专利公开公报昭48(1973)-42，466)，于输送带上进行聚合反应(日本专利公开公报昭58(1983)-49，714)，粉碎的搅拌刀片的捏拌机中进行聚合反应(日本专利公开公报昭57(1982)-34，101)，进行逆相悬浮液聚合反应(日本专利公开公报昭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(日本专利公开公报昭62(1987)-53，309)。

【拟解决的课题】

上述聚合方法大多是将聚合单体、聚合引发剂与交联剂等反应原料一同进行自由基聚合反应而成凝胶状固体，如此整个聚合反应不易控制，可溶物含量也较高。鉴于此，本发明提供一种高吸水性树脂的制造方法，其聚合反应过程相对来说较为稳定，反应热也不致于过高，除了改善操作环境的外，更提高了产品质量。本发明所提供的制造方法至少包括：

(1)使中和率50mole％以上的含酸基单体水溶液与聚合反应引发剂于管线中滞留，作自由基聚合反应得黏稠的预聚物，其含酸基单体是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；

(2)添加长链、高亲水性的多元环氧基化合物于黏稠预聚物中，利用光起始聚合的方式进一步生成凝胶状固体；

(3)以温度100℃至250℃热风进行干燥、粉碎、筛选；

(4)表面交联剂涂覆处理；

(5)再以温度80℃至230℃加热表面处理；

(6)添加惰性无机盐粉末。

上述的预聚合反应可以在一个预聚合反应器中进行，该反应器需具备能够使聚合反应原料混合均匀且进行预聚合的作用。预聚合反应器除了可以采用一般安装有搅拌桨的直立式反应槽外，也可以采用一种卧式的筒状容器，中心安装有使物料单向流动的搅拌浆、单螺杆或并列的双螺杆，这样可以保证反应物料单向向前运动而不出现回流的现象，从而避免了聚合反应物料在反应器中停留时间过长而形成凝胶状固体。然而，上述类型的反应器通常采用批次入料的方式，较不利于工业化生产。

【解决课题的技术手段】

鉴于此，本发明目的是提供一种可连续生产具备低可溶物含量的高吸水性树脂的方法，其特征在于：第一步，使单体溶液于管线中滞留，并将聚合引发剂加入至管线中，使含酸基单体进行自由基聚合反应而成黏稠的高分子。第二步，黏稠的预聚物与多元环氧基化合物混合的后，可连续加入至皮带反应器上，其上方利用各式光源(例如：紫外线、红外线、X-射线或γ-射线等)引发黏稠预聚物转变成硬化成凝胶状固体。