[发明专利]高吸水性树脂的制造方法

说明书

公开了一种高吸水性树脂的制造方法。所述方法包括如下步骤：(i)提供丙烯酸和内部交联剂，聚合后形成作为中间基料的吸水性树脂粉末；(ii)按该中间基料的重量计，加入0.1～5wt％的SiO₂颗粒，并测定该中间基料与SiO₂颗粒混合物的2kPa压力下吸水倍率(BAAP)；和(iii)若测得的BAAP小于18g/g，则停止后续工序；若BAAP为18g/g或以上，则进行下列步骤(iv)；(iv)在所述中间基料中，添加表面交联剂，在加热反应后获得表面交联高吸水性树脂颗粒。

技术领域

本发明涉及一种高吸水性树脂的制造方法，本发明制造方法能够在线控制高吸水性树脂产品的品质，提高成品率。

背景技术

高吸水性树脂(SAP，Super Absorbent Polymer)是一种遇水溶胀但不溶于水的高分子凝胶化剂，其能够吸收自身重量数倍乃至数百倍的水性溶液，而基于该性质，其被广泛用在纸尿裤、卫生巾、失禁护垫等卫生用品、以及农园用保水剂或工业用止水剂等各种用途中。

在大多数情况下，这些高吸水性树脂已被广泛用于卫生材料领域例如尿布或卫生巾中。对于这些应用，其应当表现出高吸水性，即使在外部压力下其也不应当释放所吸收的水(即加压吸收性能)，并且另外即使在通过吸收水而使体积膨胀(溶胀)的状态下其也应当很好地保持形状，并因此表现出优异的液体渗透性。

特别是，近年来随着已经进行研究以提供在具有较薄的厚度和轻重量的同时表现出优异性能的尿布，许多注意力已经集中在提供具有进一步提高的高负载吸水能力和液体渗透性的高吸水性树脂。

例如，中国专利CN104684969B公开了一种高吸水树脂，它包括粉末状基础树脂和形成在所述粉末状基础树脂上的表面交联层，其所述粉末状基础树脂包括交联聚合物，其通过使用内部交联剂对包含酸性基团且至少一部分被中和的水溶性乙烯类不饱和单体进行聚合而制成；并且所述表面交联层包括表面交联聚合物，其通过对所述粉末状基础树脂的交联聚合物进行进一步交联而制成。其对生理盐水的离心分离保水性能(CRC)为28g/g以上，对生理盐水的高压力4.8kPa(0.7psi)下吸水倍率(AAP0.7)为22g/g以上，溶液渗透率(SFC)为20×10^-7·cm³·s/g以上，凝胶强度为7000至11000Pa。

现有技术提出了多种高吸水树脂的制造方法。例如，中国专利CN105848776A公开了一种吸水性树脂的制造方法，它包括将丙烯酸、聚乙二醇二丙烯酸酯内部交联剂、螯合剂、氢氧化钠水溶液混合，氮气鼓泡，随后在过硫酸钠引发剂的作用下进行聚合，粉碎得到含水凝胶状交联聚合物，干燥再次粉碎并筛分，得到的吸水性树脂粉末。向所述吸水性树脂粉末均匀喷洒表面交联剂溶液并进行表面交联，随后筛分得到吸水性树脂，测试该树脂的性能。用该方法制得的吸水性树脂能满足：(a)自由溶胀吸水速度为0.28g/g·s以上；(b)高压力4.8kPa下吸水倍率(AAP0.7)为20g/g以上；(c)“耐盐性指数＝CRCdw/CRCs”(CRCdw为对纯水的吸水倍率，单位g/g；CRCs为对0.9wt％食盐水的吸水倍率，单位g/g)，所示的耐盐性指数满足“耐盐性指数≤0.49×CRCs-7.47”。

通常观点认为，表面交联工序可获得压力下吸水倍率和渗液性均良好的高吸水性树脂。张小磊等的“表面交联后处理对高吸水性树脂性能的影响”(《精细化工》第30卷第11期，2013年11月)介绍了在吸水性树脂的制造过程中表面交联后处理的作用。它提到未进行表面交联后处理的高吸水性树脂无法直接应用在女性卫生用品及婴儿纸尿裤上，因为树脂颗粒接触液体后容易连接成团，造成凝胶堵塞，阻碍水分子的进一步渗入，而树脂颗粒凝胶强度差，加压吸收量低，不能满足卫生用品应用的需要。

另外，在工业生产上，保持产品品质的一致性是一个重要的课题。就高吸水性树脂的生产而言，工艺条件的任何波动都会反应在最终产品的品质上。因此需要开发一种在线检测方法，它能及时判定工艺条件的变动，从而在生产过程中及时调整工艺参数，避免在制得高吸水性树脂成品时才发现成品的品质有异，从而提高生产效率，避免无谓的损耗。