高吸水性樹脂的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高吸水性樹脂的制造方法。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的高吸水性樹脂的制造方法可提供保水能力(CRC)及加壓吸水能力(AUP)優(yōu)秀且具有進一步提高的吸水速度的高吸水性樹脂。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2014年10月08日提交韓國特許廳，申請?zhí)枮?0-2014-0135921的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。
本專利技術(shù)涉及一種高吸水性樹脂的制造方法。
技術(shù)介紹
高吸水性樹脂(superabsorbentpolymer，SAP)是一種可吸收自身重量的約500倍至約1000倍水分的合成高分子物質(zhì)，也被稱為超吸水性材料(SuperAbsorbencyMaterial)、吸水性凝膠材料(AbsorbentGelMaterial)等。高吸水性樹脂一開始實際應(yīng)用于生理用品上，目前廣泛用作兒童紙尿布等衛(wèi)生用品、園藝用土壤保水劑、土木工程用止水材料、育苗用片材、食品流通領(lǐng)域的保鮮劑等的各種材料。作為制造這種高吸水性樹脂的方法，已知的有反相懸浮聚合法或者水溶液聚合法，其中通過反相懸浮聚合來制造高吸水性樹脂的例子公開于日本專利公開S56-161408、S57-158209、及S57-198714等。另外，作為通過水溶液聚合來制造高吸水性樹脂的方法，已知的有熱聚合法和光聚合法等，其中熱聚合法通過在具備多個軸的捏合機中使含水凝膠狀聚合物破碎及冷卻并進行聚合，而光聚合法通過在帶上朝高濃度水溶液照射紫外線等以同時進行聚合和干燥。另外，高吸水性樹脂的重要物理性質(zhì)之一的吸水速度與紙尿布等接觸皮膚的產(chǎn)品的表面干燥度有關(guān)聯(lián)。通常，這種吸水速度可通過增加高吸水性樹脂的表面積的方法來提高。作為一個例子采用如下方法：使用發(fā)泡劑在高吸水性樹脂的粒子表面形成多孔性結(jié)構(gòu)。然而，通過發(fā)泡劑無法形成足夠量的多孔性結(jié)構(gòu)，因此吸水速度的增加幅度不大。作為另一個例子采用如下方法：對高吸水性樹脂的制造過程中得到的細(xì)粉末進行再造粒以形成不規(guī)則形狀的多孔性粒子，從而增加表面積。然而，通過這種方法即使能提高高吸水性樹脂的吸水速度，也存在樹脂的保水能力(CRC)和加壓吸水能力(AUP)相對降低的限制。如上所述，高吸水性樹脂的吸水速度、保水能力、加壓吸水能力等物理性質(zhì)存在消長(trade-off)關(guān)系，因此亟需一種可同時提高這些物理性質(zhì)的制造方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
技術(shù)問題本專利技術(shù)的目的在于提供一種保水能力及加壓吸水能力優(yōu)秀且具有進一步提高的吸水速度的高吸水性樹脂的制造方法。技術(shù)方案根據(jù)本專利技術(shù)提供一種高吸水性樹脂的制造方法，該方法包括以下步驟：將包含具有酸基且所述酸基的至少一部分被中和的丙烯酸類單體的單體組合物在聚合引發(fā)劑及第一交聯(lián)劑的存在下進行聚合及交聯(lián)，以形成含水凝膠狀聚合物；對所述含水凝膠狀聚合物進行粗碎；對粗碎后的含水凝膠狀聚合物進行干燥；對干燥后的聚合物進行粉碎；以及對被粉碎的聚合物通過第二交聯(lián)劑進行表面改性，其中，所述含水凝膠狀聚合物的粗碎是將高吸水性樹脂制造過程中得到的高吸水性樹脂粉末與所述含水凝膠狀聚合物混合的同時進行。下面對本專利技術(shù)實施方案的高吸水性樹脂的制造方法進行說明。在整篇說明書中沒有特別提及的情況下，專業(yè)術(shù)語只是出于描述特定實施例的目的，而不意在限制本專利技術(shù)。另外，在沒有明顯相反含義的情況下，本文中使用的單數(shù)形式也包括復(fù)數(shù)形式。而且，說明書中使用的術(shù)語“包括”或“包含”不是具體指某一特性、領(lǐng)域、整數(shù)、步驟、動作、要素及/或成分，而排除其他特性、領(lǐng)域、整數(shù)、步驟、動作、要素、成分及/或組的存在或附加。此外，“高吸水性樹脂”是具有可吸收自身重量的約500倍至約1000倍水分的功能的合成高分子物質(zhì)，例如可通過以下方法來制造：對含水凝膠狀聚合物進行干燥及粉碎以形成聚合物粒子，然后使所述粒子的表面交聯(lián)。這樣的高吸水性樹脂可具有內(nèi)部交聯(lián)的交聯(lián)聚合物上形成有基于表面交聯(lián)的表面交聯(lián)層的結(jié)構(gòu)。本文中包括“第一”或“第二”等序數(shù)的術(shù)語可用于說明各種構(gòu)成要素，但所述構(gòu)成要素并不受所述術(shù)語的限制。所述術(shù)語只是意在區(qū)分一個構(gòu)成要素與另一個構(gòu)成要素。例如，在不脫離本專利技術(shù)的權(quán)利要求范圍的情況下，第一構(gòu)成要素也可以被命名為第二構(gòu)成要素，類似地第二構(gòu)成要素也可以被命名為第一構(gòu)成要素。另外，本專利技術(shù)人們繼續(xù)實驗的結(jié)果表明，在形成含水凝膠狀聚合物之后，對其進行粗碎工藝時，如果加入高吸水性樹脂粉末，則所述粉末會均勻地分布在高吸水性樹脂的表面上，從而防止保水能力(CRC)及加壓吸水能力(AUP)等物理性質(zhì)降低，同時通過增加表面積可提高吸水速度。然而，通過所述方法制成的含水凝膠狀聚合物及高吸水性樹脂粉末的混合物由于結(jié)合力弱在制造工藝及輸送過程中容易分離，因此存在未能顯示出所述物理性質(zhì)提高效果或者提高程度不大的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)的問題。為了解決這一問題，在所述含水凝膠狀聚合物的粉碎工藝中加入所述粉末和金屬硫酸鹽時，所述粉末會更強力地結(jié)合于高吸水性樹脂的表面，從而可以穩(wěn)定地提供吸水速度提高的高吸水性樹脂。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施方案提供一種高吸水性樹脂的制造方法，該方法包括以下步驟：將包含具有酸基且所述酸基的至少一部分被中和的丙烯酸類單體的單體組合物在聚合引發(fā)劑及第一交聯(lián)劑的存在下進行聚合及交聯(lián)，以形成含水凝膠狀聚合物；對所述含水凝膠狀聚合物進行粗碎；對粗碎后的含水凝膠狀聚合物進行干燥；對干燥后的聚合物進行粉碎；以及對被粉碎的聚合物通過第二交聯(lián)劑進行表面改性，其中，所述含水凝膠狀聚合物的粗碎是將高吸水性樹脂的制造過程中得到的高吸水性樹脂粉末與所述含水凝膠狀聚合物混合的同時進行。下面對本專利技術(shù)實施方案的高吸水性樹脂的制造方法可能會包括的各步驟進行說明。含水凝膠狀聚合物的形成步驟根據(jù)本專利技術(shù)的實施方案，所述含水凝膠狀聚合物可通過將包含丙烯酸類單體的單體組合物在聚合引發(fā)劑及第一交聯(lián)劑的存在下進行聚合及交聯(lián)的方法來獲得。其中，所述丙烯酸類單體可為由下述化學(xué)式1表示的化合物：[化學(xué)式1]R1-COOM1在所述化學(xué)式1中，R1表示具有不飽和鍵的碳原子數(shù)為2至5的烷基，M1表示氫原子、一價金屬、二價金屬、銨基或有機胺鹽。優(yōu)選地，所述丙烯酸類單體可為選自丙烯酸、甲基丙烯酸、這些酸的一價金屬鹽、二價金屬鹽、銨鹽、及有機胺鹽中的一種以上化合物。作為所述丙烯酸類單體使用丙烯酸或其鹽時，可得到吸水性提高的高吸水性樹脂，因此有利于制造高吸水性樹脂。除此之外，作為所述單體可以使用馬來酸酐、富馬酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙烷磺酸(2-acryloylethanesulfonicacid)、2-甲基丙烯酰基乙烷磺酸(2-methacryloylethanesulfonicacid)、2-(甲基)丙烯酰基丙烷磺酸(2-(meth)acryloylpropanesulfonicacid)或2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(2-(meth)acrylamide-2-methylpropanesulfonicacid)、(甲基)丙烯酰胺((meth)acrylamide)、N-取代(甲基)丙烯酸酯(N-substituted(meth)acrylate)、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxyethyl(meth)acrylate)、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxypropyl(meth)acrylate)、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(methoxypolyethyleneglycol(meth)acrylate)、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(pol本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種高吸水性樹脂的制造方法，包括以下步驟：將包含具有酸基且所述酸基的至少一部分被中和的丙烯酸類單體的單體組合物在聚合引發(fā)劑及第一交聯(lián)劑的存在下進行聚合及交聯(lián)，以形成含水凝膠狀聚合物；對所述含水凝膠狀聚合物進行粗碎；對粗碎后的含水凝膠狀聚合物進行干燥；對干燥后的聚合物進行粉碎；以及對被粉碎的聚合物通過第二交聯(lián)劑進行表面改性，其中，所述含水凝膠狀聚合物的粉碎是將高吸水性樹脂的制造過程中得到的高吸水性樹脂粉末與所述含水凝膠狀聚合物混合的同時進行。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.10.08 KR 10-2014-01359211.一種高吸水性樹脂的制造方法，包括以下步驟：將包含具有酸基且所述酸基的至少一部分被中和的丙烯酸類單體的單體組合物在聚合引發(fā)劑及第一交聯(lián)劑的存在下進行聚合及交聯(lián)，以形成含水凝膠狀聚合物；對所述含水凝膠狀聚合物進行粗碎；對粗碎后的含水凝膠狀聚合物進行干燥；對干燥后的聚合物進行粉碎；以及對被粉碎的聚合物通過第二交聯(lián)劑進行表面改性，其中，所述含水凝膠狀聚合物的粉碎是將高吸水性樹脂的制造過程中得到的高吸水性樹脂粉末與所述含水凝膠狀聚合物混合的同時進行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸水性樹脂的制造方法，其中，所述高吸水性樹脂粉末包括所述高吸水性樹脂制造過程中得到的粒徑為10至150μm的細(xì)粉末、所述細(xì)粉末的造粒體、或者所述細(xì)粉末和造粒體的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸水性樹脂的制造方法，其中，所述高吸水性樹脂粉末相對于所述含水凝膠狀聚合物100重量份混合3至40重量份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸水性樹脂的制造方法，其中，所述含水凝膠狀聚合物的粗碎是將所述高吸水性樹脂粉末及金屬硫酸鹽與所述含水凝膠狀聚合物混合的同時進行。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高吸水性樹脂的制造方法，其中，所述金屬硫酸鹽相對于所述含水凝膠狀聚合物100重量份混合0.01至20重量份。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高吸水性樹脂的制造方法，其中，所述金屬硫酸鹽為選自硫酸鋅、硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鐵、及硫酸鋯中的一種以上化合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸水性樹脂的制造方法，其中，所述粗碎后的含水凝膠狀聚合物具有2至10mm的平均粒徑。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸水性樹脂的制造方法，其中，所述丙...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金圭八，韓章善，
申請(專利權(quán))人：株式會社LG化學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：韓國;KR