[发明专利]高吸水性树脂的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种对水溶液吸收良好的吸水物，此高吸水性树脂广泛地运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂以及移除石油中水份的材料，或是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。

上述高吸水性树脂经聚合工艺后，尚须经由胶体绞碎，再将绞碎后的小胶体均匀散布于干燥机中，高吸水性树脂散布不均时，会造成干燥不完全，从而降低整个工艺的效率，为了增加干燥效率，就必须提高干燥温度，一旦干燥温度提高，将影响物性，如：粒径、茶袋保持力、压力下吸收倍率等等。优良的高吸水性树脂不仅要满足上列物理性质外，尚需具有易工业化的特性。

背景技术

公知技术中已知的高吸水性树脂的成分材料有：遇水分解型的淀粉-丙烯腈接枝聚合物(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，因为含有天然的高分子—淀粉，会引起腐烂性的分解，所以无法长时间的保存；再者，其制造方法又十分复杂，所以现今高吸水性树脂的制备方式均以使用丙烯酸及丙烯酸盐进行交联聚合所制得的高吸水性树脂占最大部份也最为经济，其原因为丙烯酸盐共聚物原料-丙烯酸可迅速由商场上购得，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以及不会引起腐烂性的分解，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可由数种已知的方法制得，如水溶液聚合反应、逆相悬浮液聚合反应、乳化聚合反应或将单体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应等方法。在这些方法中，逆相悬浮液聚合反应以及乳化聚合反应必须使用到有机溶剂，但若无法有效的控制聚合反应时的温度，有机溶剂将造成反应系统的温度以及压力的增加，会产生起火现象甚至引发爆炸，进而威胁到操作现场人员的安全以及造成环境污染问题，其成品也有有机溶剂残留的疑虑。

制造高吸水性树脂无论是以水溶液聚合反应、逆相悬浮液聚合反应、乳化聚合反应或将单体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应等方法，最终都必须将的干燥，而一般都是利用100至230℃高温的一次性干燥方式；但干燥前，须先将聚合反应所得的大块胶体，以绞碎挤压方式制成小颗粒(逆相悬浮液聚合反应除外)，再将小颗粒胶体均匀散布于干燥机中，以利干燥。

公知技术中粉碎高吸水性树脂胶体的方法，主要以多孔板配合切刀，以挤压螺杆方式挤压胶体，使之粉碎，目前业界已开发出多种防止粉碎后胶体黏聚成团的方法，如日本积水化公司成利用无机盐类矿土，进行胶体分散，此类矿物使用前须先筛选适当大小的滑石粉，于大胶体粉碎成小胶体的过程中，加入相对于高吸水性树脂胶体为0.1～50wt％的滑石粉，用以增加小胶体的分散性与流动性，但此方式存在着几个重大缺陷：一是在粉碎的过程中，由于无机盐类矿土长期与粉碎机刀盘的磨擦，使得其刀盘寿命大幅的缩短，二是矿土粉体对高吸水性树脂的物性有一定的影响，故需进行粉体的回收，增加制造工艺难度，三是粉尘对人体的健康有危害，尤其是开放式的工艺。

公知技术中另有其它方式来改善高吸水性树脂的分散性、降低胶体团聚，或是减少粉碎机刀盘所受阻力的方法，如特公平3-73576号公报、特开平2-24361号公报，利用挤压机制粒的过程中，添加离型剂、硅油、二氧化硅或矿土粉末，以减少高吸水性树脂凝聚成团的现象；特公平1-36039号公报亦是利用水溶性不佳，甚至不溶于水的离型剂(黏着防止剂)来解决此种现象，包括沸点在200～400℃的石油分馏物、高分子量的脂肪酸酯化物、黏度在10^-5～5×10^-3m²/sec的硅油。但此类水溶性不佳，甚至不溶于水的离型剂(黏着防止剂)亦存在着一个严重的问题-表面张力，经由此方式所得的高吸水性树脂，其表面张力会大幅度降低，提高尿布回渗的可能性。

特开平11-188726号公报中，利用亲水性表面活性剂如聚乙二醇类的化合物，添加0.001～10wt％于绞切制粒的过程中，但此种亲水性表面活性剂通常含有醇基(-OH)，且亲水性佳，添加量过低时，高吸水性树脂反而更容易有团聚现象发生。

发明内容