[发明专利]制备超吸收性颗粒的方法

说明书

本发明涉及一种制备超吸收性颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：聚合单体制剂、干燥所获得的水性聚合物凝胶、研磨、分级和热表面后交联，所述单体制剂通过混合单体水溶液和经发泡的表面活性剂水溶液来获得。

本发明涉及一种制备超吸收性颗粒的方法，包括聚合单体制剂、干燥所得水性聚合物凝胶、研磨、分级和热表面后交联，其中所述单体制剂通过混合单体水溶液和经发泡的表面活性剂水溶液来制备。

超吸收剂用于制备尿布、卫生棉条、卫生巾和其他卫生用品，而且也在市场园艺农业中用作保水剂。超吸收剂也称为吸水性聚合物。

超吸收剂的制备记载于专著“Modern Superabsorbent Polymer Technology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第71页至103页中。

为了改善性能特性，例如渗透性(SFC)和在49.2g/cm²压力下的吸收(AUHL)，超吸收性颗粒通常经表面后交联。这增加了颗粒表面的交联水平，这可至少部分地减弱在49.2g/cm²压力下的吸收(AUHL)和离心保留容量(CRC)。这种表面后交联可在水凝胶相中进行。然而，优选地，经干燥、研磨和筛分的聚合物颗粒(基础聚合物)利用表面后交联剂经表面涂覆并经热表面后交联。适用于该目的的交联剂是可与聚合物颗粒的至少两个羧酸酯基团形成共价键的化合物。

EP 2 518 092 A1记载了通过在聚合之前使单体溶液发泡来制备多孔超吸收性颗粒。

本发明的一个目的是提供一种用于制备超吸收性颗粒、尤其是具有较高液体吸收的超吸收性颗粒的改进的方法。

该目的通过一种用于制备超吸收性颗粒的方法实现，所述方法包括聚合单体制剂、干燥所得水性聚合物凝胶、研磨、分级和热表面后交联，所述方法包括通过混合单体水溶液和经发泡的表面活性剂水溶液来制备所述单体制剂，所述单体水溶液包含

a)至少一种带有酸基团且至少部分被中和的烯键式不饱和单体，

b)至少一种交联剂，和

c)至少一种引发剂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述单体制剂的聚合在捏合反应器中进行。将所述单体水溶液和经发泡的表面活性剂水溶液在该捏合反应器中混合。该捏合反应器可以连续或分批操作。优选连续捏合反应器。

特别合适的引发剂c)是氧化还原引发剂。氧化还原引发剂由氧化组分(例如过氧二硫酸钠和/或过氧化氢)和还原组分(例如抗坏血酸)组成。优选直至捏合反应器才加入还原组分。

单体水溶液包含优选30重量％至60重量％、更优选35重量％至65重量％且最优选40重量％至50重量％的单体a)。优选所述单体a)已中和至40mol％至90mol％、更优选50mol％至85mol％、最优选60mol％至80mol％的程度。优选的单体a)是部分中和的丙烯酸。

经发泡的表面活性剂水溶液包含优选0.1重量％至10重量％、更优选0.5重量％至重量5％且最优选1重量％至3重量％的至少一种表面活性剂。优选的表面活性剂是非离子表面活性剂，例如乙氧基化的C₁₄-C₂₀醇。

首先使所述表面活性剂溶液发泡，然后才将已经发泡的表面活性剂溶液与所述单体溶液混合。

在单体制剂中经发泡的表面活性剂水溶液与单体水溶液的重量比是优选0.01至0.30、更优选0.02至0.20、最优选0.03至0.10。