[发明专利]吸水性聚合物颗粒及其制备方法

说明书

本发明涉及具有高流体转运和吸收性能的吸水性聚合物颗粒、其制 备方法以及在卫生用品和包装材料中的用途。

吸水性聚合物尤其包括(共)聚合的亲水单体的聚合物，一种或 多种亲水单体在合适的接枝原料上的接枝(共)聚物，纤维素或淀粉 的交联醚，交联的羧甲基纤维素，部分交联的聚环氧烷或者可在水性 流体中溶胀的天然产品例如瓜尔胶衍生物。所述聚合物用作可吸收水 溶液的产品来制造尿布、棉塞、卫生棉和其他卫生制品，也作为园艺 中的保水剂。

为了改进吸水性聚合物颗粒的性能特征，例如尿布中的盐水导流率 (SFC)和加压吸收率(AUL)，通常将它们后交联。所述后交联可在水性 凝胶相中进行。但优选将研磨且分级的(基础)聚合物颗粒用后交联剂 进行表面涂敷、干燥并进行热后交联。表面交联的和后交联的这两种表 达在下文中被等同地使用。可用于此目的的后交联剂为包含两个或更多 个能够与亲水聚合物的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。其它可 用的后交联剂为US 4,043,952中所述的多价离子。

US 5,599,335公开了，较粗颗粒在这里对于凝胶溶胀层可获得较高 的盐水导流率(SFC)。它还教导了盐水导流率(SFC)可通过后交联而升 高，但不过总是要以损失所述吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)、 以及继而吸收容量为代价。

对本领域技术人员来说以下是公知常识：不但通过更强的后交联(更 多的后交联剂)而且通过提高内部交联程度(基础聚合物中更多的交联 剂)，以损失离心保留容量(CRC)为代价，可提高盐水导流率(SFC)。

WO 04/069293公开了以多价阳离子的水溶性盐涂敷的吸水性聚合 物颗粒。所述聚合物颗粒具有提高的盐水导流率(SFC)和提高的吸收性 能。但没有教导如何优化所述芯吸能力(FHA＝定高吸收(Fixed Height Absorption))。

WO 04/069404公开了含有这样的颗粒的耐盐的吸水树脂，即这些颗 粒中量不少于90％的粒径不小于106μm且小于850μm，并且具有类似 的加压吸收率(AUL)和离心保留容量(CRC)值以及提高的盐水导流率。 然而，没有教导如何优化所述粒度分布来得到高吸收容量(CRC)，以及 优化盐水导流率(SFC)和芯吸能力(FHA)。

WO 04/069915描述了一种用于制备吸水性聚合物颗粒的方法，所述 颗粒兼具高盐水导流率(SFC)与强毛细管力，即反重力向上吸水性流体 的能力。所述聚合物颗粒的毛细管作用通过一种特别的表面精整实现。 加压吸收容量(AUL 0.7psi)不是很高，另外所述芯吸能力(FHA)会 因所应用的涂敷层而降低。

US 5,731,365描述了一种通过喷涂一种成膜聚合物的分散体而涂敷 吸水性聚合物颗粒的方法，然而，所述盐水导流率(SFC)和所述芯吸能 力(FHA)的结合仍是不足的。

WO 2005/044900描述了一种这样的方法：以表面交联剂、一种热塑 性聚合物的分散体和不溶性无机物粉末涂敷吸水性聚合物颗粒，以及对 这样得到的颗粒进行热处理。所述不溶性无机物粉末可以0.01-5重量 ％区间的量使用。该产物呈现了提高的盐水导流率，但没有教导如何优化 芯吸能力(FHA)。

现有技术中没有文献教导一种制备具有高盐水导流率、高吸收容 量(CRC，AUL 0.7psi)和高芯吸能力(FHA)的吸水性聚合物颗粒的 方法。

WO 2005/097313描述了一种通过将水凝胶从具有0.3-6.4mm区 间的孔直径的多孔结构挤塑然后粉碎该水凝胶从而制备高流体渗透性 (高SFC)的吸水性聚合物颗粒的方法，然而吸收容量非常低并且没有 给出如何将所述吸收容量提升至技术和经济上可接受水平的教导。

WO 2004/024816描述了这样一种方法：以一种表面交联剂和硫酸铝 涂敷吸水性聚合物颗粒，以及对这样得到的颗粒进行热处理和随后以聚 乙烯胺进行处理。