[发明专利]一种保水性优异、耐黄变丙烯酸吸水树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸吸水树脂及其制备方法，具体地说是一种保水性优异、耐黄变丙烯酸吸水树脂及其制备方法。

背景技术

高吸水树脂是一种具有三维空间结构的强吸水性能的高分子材料。聚丙烯酸系高吸水树脂具有吸水能力强、生产成本低、工艺简单、生产效率高等一系列优点，成为目前高吸水树脂的主要种类。

高吸水树脂能吸收自身百倍甚至千倍的水，吸水后挤压也不会失水，因而被广泛应用于个人卫生护理产品等众多领域，如妇女卫生巾、婴儿纸尿布、老年失禁纸尿布等。以及另外作为用于农业和园艺的保水剂和用于工业的密封材料。

吸水树脂用于纸尿裤等卫生用品，首先必须保证产品具有优良的性能，保水性好；其次由于吸水树脂与吸水物品中的白色纸浆相结合，因此，很需要吸水树脂也是白色的，以不产生因着色引起的任何杂质感觉或外观。

目前，为了使得产品具有较好的外观和优异的性能，国内外进行了很多的研究，公开了很多水溶液聚合法合成高吸水树脂的方法，其中包括向丙烯酸中添加痕量组分的步骤以提高生成的吸水树脂的特性。其例子包括：如US20030472039中所描述的，在丙烯酸中添加10到200ppm的甲氧基酚的方法；如CN1165152A中所描述的，在通过精制使丙烯酸含有10到2000ppm的糠醛的方法。但是，在上述方法中，存在的问题是：因为包含在单体中的甲氧基酚和糠醛的氧化，得到的吸水树脂有颜色(变为黄色)。还有为了提高产品的保水性，各个厂家研究了很多种表面交联的方法，例如CN1747751A中综述了以水溶性金属盐做表面交联剂提高产品保水率的方法，CN1635914A中介绍了以多功能团化合物作为表面交联剂提高产品保水性能的方法，但是使用这些常见方法制备的吸水树脂保水量一般为35g/g，吸收量为55g/g，B值(黄度值)为3-5。所以这些常规的方法提高的保水程度有限，并且会造成产品吸液倍率的明显降低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种保水性优异、耐黄变丙烯酸吸水树脂。

本发明的另一个目的在于提供上述吸水树脂的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案如下：

一种保水性优异、耐黄变丙烯酸吸水树脂，所述的吸水树脂是由含有丙烯酸和丙烯酸盐的丙烯酸单体溶液以及相对于核层所用丙烯酸的量为0-50重量％的共聚单体为原料制得，其中所述吸水树脂为核壳结构，并且吸水树脂壳层含有10-1000ppm，优选30-300ppm的抗黄变阻聚剂(以壳层所用丙烯酸重量计)。

根据本发明所述的吸水树脂的一个优选的实施方案，其中所述吸水树脂为具有内层为交联密度较低的交联聚丙烯酸分子，外层为交联密度较高的交联聚丙烯酸分子的核壳结构。也可以说吸水树脂的核为交联密度较低的交联聚丙烯酸分子，壳为交联密度较高的交联聚丙烯酸分子。

根据本发明所述的吸水树脂的一个优选的实施方案，其中所述抗黄变阻聚剂选自2，5-二叔丁基对苯二酚、2，6-二叔丁基对甲酚、对二甲氨基吡啶或4，6-二硝基-2-仲丁基苯酚中的一种或多种。

根据本发明所述的吸水树脂的一个优选的实施方案，其中所述的共聚单体选自(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和甲基丙磺酸中的一种或多种。其中，(甲基)丙烯酰胺是指丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸羟乙酯是指丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯是指丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。

本发明还提供了一种制备上述丙烯酸吸水树脂的方法，该方法包括以下步骤：

a)工业级丙烯酸加水配成第一丙烯酸水溶液，然后用碱液中和得到含有丙烯酸和丙烯酸盐的第一丙烯酸单体溶液；

b)在步骤a)所得的第一丙烯酸单体溶液中加入共聚单体并混合，然后加入交联剂和引发剂进行聚合反应，得到水凝胶聚合物；

c)将步骤b)所得的水凝胶聚合物碎胶成为小胶粒，然后干燥、粉碎、过筛得到吸水树脂的核；

d)将工业级丙烯酸精馏，除去丙烯酸中杂质，加入以重量计相当于该步骤中丙烯酸量的10-1000ppm的抗黄变阻聚剂，然后加水配制成第二丙烯酸水溶液，再使用碱液中和第二丙烯酸水溶液，得到第二丙烯酸单体溶液；

e)将d)所得的第二丙烯酸单体溶液和交联剂、引发剂混合后得到吸水树脂的壳层反应液；

f)将e)得到的壳层反应液均匀喷洒到c)所得的吸水树脂的核上，并且在搅拌条件下进行聚合反应得到核壳结构的吸水树脂初产物；