[发明专利]超吸收性聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超吸收性聚合物树脂及其制备方法。更具体地，本发明涉及其表面上引入有多孔超疏水性细颗粒的超吸收性聚合物树脂及其制备方法。

背景技术

超吸收性聚合物(Superabsorbent Polymer，SAP)是能够吸收自身重量的500倍至1000倍水分的合成聚合物。虽然是为了实际用于卫生物品而开发，但是现在发现SAP应用于除卫生产品如儿童的一次性尿布之外的多个领域，包括园艺用土壤调理剂原料、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域中的保鲜剂、热敷产品等。

在SAP的合成中，水起到多种作用，例如，作为聚合反应介质，并在进行表面交联时促进交联剂的扩散。此外，同时充当聚合物的抗静电剂和增塑剂的成品中残留的水在应用过程中抑制形成极小的SAP粉尘并防止SAP颗粒崩解。然而，鉴于水，SAP在树脂表面的粘性增大，并经受其颗粒之间的不可逆团聚。这种粘度增大和团聚导致差的可加工性，例如在制备和应用过程中负荷增大，从而引起SAP颗粒尺寸增大并使其物理特性和生产率降低。迄今为止，针对SAP进行的研究中主要是关于以下的研究：聚合反应过程和由此在吸收性方面的改善，以及用于提高表面特性或压力下溶胀能力的表面交联，以及关于表面特性改变的研究以改善渗透性或解决问题例如在储存期间SAP结块(抗结块性)。

就此而言，韩国未审专利申请公开No.2012-0081113公开了一种用于生产包含水不溶性无机颗粒的吸收性聚合物的方法。

然而，如上所述，因为SAP表面上增加的含水量导致表面粘度增加，这种技术存在粒间(inter-particular)团聚以及可加工性和生产率变差的弊端。因此需要开发同时满足高含水量和高可加工性的条件的SAP。

发明内容

技术问题

因此，本发明是在鉴于现有技术中发生的上述问题的情况下作出的，

并且本发明的一个目的是提供一种并入有多孔超疏水性微粒的超吸收性聚合物树脂，其通过将超吸收性聚合物树脂的表面改性成疏水性表面来制备，在超吸收性聚合物树脂吸水时降低粘度和粒间团聚，由此不仅可以充分地改善聚合物树脂在制备过程中的可加工性以降低负荷并易于控制物理特性，而且超吸收性聚合物树脂同时满足高含水量和高可加工性的要求，从而使应用过程中由树脂破裂引起的特性劣化最小化。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种超吸收性聚合物树脂，其并入有满足以下特性i)至ii)的颗粒：

i)BET比表面积为300m²/g至1500m²/g，

ii)孔隙率为50％或更大。

本发明的另一个方面提供了一种用于制备超吸收性聚合物树脂的方法，其包括：a)通过热或光使包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物聚合以产生水凝胶聚合物；b)干燥所述水凝胶聚合物；c)粉碎经干燥的水凝胶聚合物；d)向经粉碎的水凝胶聚合物中添加表面交联剂以进行表面交联反应；e)使步骤d)的经表面交联的超吸收性聚合物树脂与满足以下特性i)至ii)的颗粒混合：

i)BET比表面积为300m²/g至1500m²/g，

ii)孔隙率为50％或更大。

本发明的又一个方面提供了一种超吸收性聚合物树脂，

其同时满足由以下数学式1表示的RA1的值为0.2或更大和由以下数学式2表示的RA2的值为0.65或更大：

[数学式1]

RA1＝D_am(850μm+)/D_bm(850μm+)≥0.2

[数学式2]

RA2＝D_am(600μm+)/D_bm(600μm+)≥0.65

(在数学式1和2中，D_am(xμm+)是研磨之后颗粒尺寸为xμm或更大的超吸收性聚合物树脂的比例，并且D_bm(xμm+)是研磨之前颗粒尺寸为xμm或更大的超吸收性聚合物树脂的比例。)

本发明的再一个方面提供了一种超吸收性聚合物树脂，

其同时满足由以下数学式2表示的RA2的值为0.65或更大和由以下数学式3表示的RA3的值为4或更小：

[数学式2]

RA2＝D_am(600μm+)/D_bm(600μm+)≥0.65