[发明专利]制备超吸收剂的方法

说明书

本发明涉及一种制备超吸收性聚合物颗粒的方法，该方法包括使单体溶液聚合，其中该单体溶液包含通过连续混合丙烯酸和碱的水溶液而形成的部分中和的丙烯酸，用于制备部分中和的丙烯酸的装置包括容器(B)，并且该容器(B)为圆柱形且具有准球形底部。

本发明涉及一种制备超吸收性聚合物颗粒的方法，其包括使单体溶液聚合，其中该单体溶液包含通过连续混合丙烯酸和碱的水溶液而形成的部分中和的丙烯酸，用于制备该部分中和的丙烯酸的装置包括容器(B)，并且该容器(B)为圆柱形且具有准球形底部。

超吸收性聚合物颗粒不仅用于制备尿布、棉塞、卫生巾和其他卫生制品，而且还在市场园艺中用作保水剂。所述超吸收性聚合物颗粒通常也称为“吸收性树脂”、“超吸收剂”、“超吸收性聚合物”、“吸收性聚合物”、“吸收性胶凝材料”、“亲水性聚合物”或“水凝胶”。

超吸收性聚合物颗粒的制备记载于专著Modern Superabsorbent PolymerTechnology,F.L.Buchholz和A.T.Graham,Wiley-VCH,1998,第71至103页。

超吸收性聚合物颗粒的性能可以例如通过所使用的交联剂的量来调节。随着交联剂量的增加，离心保留容量(CRC)下降，并且在21.0g/cm²压力下的吸收(AUL0.3psi)经过一个最大值。

为了改善应用性能，例如尿布中溶胀凝胶床(SFC)的渗透性和在49.2g/cm²压力下的吸收(AUL0.7psi)，通常将超吸收性聚合物颗粒进行表面后交联。这提高了颗粒表面的交联度，其可以至少部分地消除在49.2g/cm²压力下的吸收(AUL0.7psi)和离心保留容量(CRC)间的相互影响。这种表面后交联可以在水凝胶相中进行。然而，优选地，将干燥、研磨和筛分的聚合物颗粒(基础聚合物)用表面后交联剂进行表面涂覆，进行热表面后交联并干燥。适用于此目的的交联剂是可以与超吸收性聚合物颗粒的至少两个羧酸酯基团形成共价键的化合物。

US 2008/0194863、US 2011/0021725和US 2012/0189861公开了包括丙烯酸的中和在内的超吸收性聚合物的制备方法。

本发明的一个目的是提供一种改进的制备超吸收性聚合物颗粒的方法，特别是一种具有改进的中和步骤的方法。

该目的通过一种制备超吸收性聚合物颗粒的方法而实现，所述方法包括使单体溶液聚合，所述单体溶液包含：

a)部分中和的丙烯酸，

b)至少一种交联剂，和

c)至少一种引发剂，

干燥所得的聚合物凝胶，任选地将所得干燥的聚合物凝胶研磨并分级，以及任选地将所得的聚合物颗粒进行热后交联并冷却，其中所述部分中和的丙烯酸通过连续混合丙烯酸、碱的水溶液和任选的水而形成，用于制备所述部分中和的丙烯酸的装置包括环形管线(R)、容器(B)、热交换器(W)和泵(P)，所述容器(B)为具有直径为d和准球形底部的圆柱形，并且该准球形底部具有一个直径r₁为0.8至1.2d的凹面和一个直径r₂为0.06至0.17d的环形转角。

直径r₁优选为0.85至1.15d，更优选为0.9至1.1d，最优选为0.95至1.05d。直径r₂优选为0.07至0.15d，更优选为0.08至0.13d，最优选为0.09至0.11d。

增加的直径r₁改善了不期望的聚合产物的排出，并增加了容器(B)的总高度。

图1示出了示例性的中和装置。附图标记具有以下定义：

Z₁至Z₃ 反应物进料

A 出口