[发明专利]用于制备超吸收性聚合物的方法

说明书

本发明提供了用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：通过在内交联剂的存在下单体混合物的交联聚合形成功能凝胶聚合物，所述单体混合物包含具有至少部分被中和的酸基团的水溶性烯键式不饱和单体、碳酸盐、挥发性有机溶剂、表面活性剂和气泡促进剂；通过将所述功能凝胶聚合物干燥、研磨和分级来形成基础树脂粉末；以及通过在表面交联剂的存在下所述基础树脂粉末的表面的另外交联形成表面交联层。用于制备超吸收性聚合物的方法可提供具有多孔结构、从而在表现出优异的凝胶强度的同时表现出优异的吸收速率的超吸收性聚合物。这样的超吸收性聚合物可具有优异的物理特性，例如保水容量、压力下吸收度和流动性。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请是基于在2015年8月13日提交的韩国专利申请第10-2015-0114870号并要求其优先权，其公开内容在此通过引用整体并入本文。

本发明涉及制备具有多孔结构并显示出优异的凝胶强度的超吸收性聚合物的方法。

背景技术

超吸收性聚合物(Super Absorbent Polymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的约500倍至1000倍水分的合成聚合物材料。各制造商将其命名为不同的名称，例如SAM(Super Absorbent Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。自从开始将这样的超吸收性聚合物实际应用于卫生产品，现在其已经不仅广泛地用于卫生保健产品如儿童用一次性尿布、卫生棉等，而且还用于园艺用保水性土产品、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、泥敷剂用材料等。

在大多数情况下，这些超吸收性聚合物已被广泛地用于卫生保健材料(例如尿布、卫生棉等)领域。对于这些应用，需要超吸收性聚合物等表现出相对于水分的高吸收速率，并且还需要表现出即使在外部压力或部分溶胀状态下高于预定水平的吸收速率。

因此，为了提高超吸收性聚合物的吸收速率，已经继续研究增加超吸收性聚合物的吸收表面积的技术。

作为通过增加超吸收性聚合物的吸收表面积来提高吸收速率的方法，可考虑在超吸收性聚合物内部形成许多孔以快速吸收水的方法或者将超吸收性聚合物制备为小颗粒以增加与水的接触表面积的方法。

作为前一种方法，提出了通过使用发泡剂等来制备超吸收性聚合物的方法，但是由发泡剂产生的气泡未充分包含在超吸收性聚合物内部，并且难以控制通过已知方法在超吸收性聚合物内部形成的孔的尺寸。

此外，通过已知方法制备的超吸收性聚合物由于多孔结构而具有稍微改善的吸收速率，但是通过已知方法形成的多孔结构具有弱的凝胶强度，因此存在负荷下吸收度和液体渗透性劣化的问题。也就是说，当使用前一种方法时，不能获得期望水平的吸收速率，并且难以提供具有预定水平的物理特性的超吸收性聚合物。

同时，由于在控制超吸收性聚合物具有小的颗粒尺寸方面存在技术限制，因此后一种方法可能不能充分增加超吸收性聚合物的吸收表面积。因此，需要研究在保持超吸收性聚合物的物理特性的同时增加其吸收表面积。

发明内容

技术问题

本发明提供了制备具有多孔结构并显示出优异的凝胶强度的超吸收性聚合物的方法。

技术方案

根据本发明的一个实施方案，提供了制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：在内交联剂的存在下进行单体混合物的交联聚合以形成水凝胶聚合物，所述单体混合物包括具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体、碳酸盐、挥发性有机溶剂、表面活性剂和泡沫促进剂；将所述水凝胶聚合物干燥、粉碎和按尺寸分选以形成基础聚合物粉末；以及在表面交联剂的存在下使所述基础聚合物粉末的表面另外交联以形成表面交联层。