聚丙烯酸(鹽)系吸水樹脂及其制造方法技術

本發明專利技術提供一種吸水樹脂的制造方法，所述方法能夠在確保以低成本實現高生產性的同時高效率地得到材料性質優異的表面交聯的吸水樹脂。當擴大應用在超大規模(特別地1噸/小時以上)的連續生產中時，通過表面交聯處理能夠實現材料性質的改善和穩定化(例如減小材料性質的標準差)，并且能夠進一步改善加壓下的吸水倍率(AAP)和液體透過性(SFC)。本發明專利技術還提供了一種聚丙烯酸(鹽)系吸水樹脂的制造方法，包括：用丙烯酸(鹽)制備單體水溶液的步驟、所述單體水溶液的連續聚合步驟、在聚合時或聚合后進行的水凝膠狀交聯聚合物的細粒化步驟、得到的顆粒狀的水凝膠狀交聯聚合物的干燥步驟，以及向干燥后的吸水樹脂粉末中添加表面交聯劑并使其發生反應的表面處理步驟，其中，在表面處理步驟中，表面處理劑的連續混合機與連續加熱裝置相連，并且在混合機與加熱裝置之間進行周期性的遮擋。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及。更具體而言，涉及吸水倍率(CRC)和加壓下吸水倍率(AAP)以及液體透過性(SFC)高且水可溶成分少的聚丙烯酸 (鹽)系吸水樹脂及其制造方法。
技術介紹
吸水樹脂(Super Absorbent Polymer，簡稱“SAP”)由于其具有能夠吸收自身重量的幾倍到幾百倍的大量水性液體的性質，所以廣泛用于紙尿褲或衛生巾、成人失禁制品等衛生材料、土壤用保水劑等各種用途，被大量地生產及消費。一般地，通過聚合含有親水性單體和交聯劑的水溶液，干燥得到的水凝膠狀聚合物并進行表面交聯，來制造吸水樹脂。所述吸水樹脂經過表面交聯步驟后，加壓下的吸水倍率(AAP)和液體透過性(GBP、SFC)等材料性質有所提高。所謂表面交聯步驟，通常為通過使所述吸水樹脂與表面交聯劑或聚合性單體發生反應，在吸水樹脂表面附近形成高交聯層的步驟。作為吸水樹脂的表面改性方法，已經提出了與吸水樹脂的官能團(尤其是羧基) 反應的各種表面交聯劑，這樣的表面交聯劑已知有例如惡唑啉化合物(專利文獻1)、乙烯醚化合物(專利文獻2、、環氧化合物(專利文獻幻、氧雜環丁烷化合物(專利文獻4)、多元醇化合物(專利文獻幻、聚酰胺聚胺-環氧鹵代加合物(專利文獻6、7)、羥基丙烯酰胺化合物(專利文獻8)、惡唑烷酮化合物(專利文獻9、10)、雙或多-惡唑烷酮化合物(專利文獻11)、2_氧代四氫-1，3-氧氮雜環戊烷(專利文獻12)、碳酸亞烴酯化合物(專利文獻 13)等。另外還已知并用特定的表面交聯劑的技術(專利文獻14)。另外，作為用表面交聯劑以外的物質進行的表面改性方法，還已知有使單體在吸水樹脂表面附近聚合從而進行表面交聯的技術(專利文獻1 和使用過硫酸鹽等的自由基交聯技術(專利文獻16、17)。另外，還已知如下的技術與通常的表面交聯處理不同，不使用表面交聯劑，通過加熱進行吸水樹脂的改性(專利文獻18、19)。另外，也提出了在表面交聯劑的混合中并用添加劑的技術，作為添加劑，已知鋁鹽等水溶性陽離子(專利文獻20-21)、堿(專利文獻22)、有機酸和無機酸(專利文獻23)、過氧化物(專利文獻24)、表面活性劑(專利文獻2 等。除了上述的化學方法以外，也提出了大量以一定的裝置和反應條件進行的表面處理的方法。例如，通過裝置實現的方法中，已知使用特定的混合機作為表面交聯劑的混合機的技術(專利文獻26-29)、用于使吸水樹脂和表面交聯劑發生反應的加熱裝置的技術(專利文獻30、31)等。在反應條件方面進行改進的方法中，可舉出涉及使吸水樹脂與表面交聯劑發生反應的加熱溫度的升溫控制的技術(專利文獻3 。還已知在加熱步驟中進行2次表面交聯的技術(專利文獻33)；干燥吸水樹脂并調整粒度之后進行第2個加熱干燥步驟，然后進行表面交聯的技術(專利文獻34)；規定氧分壓的技術(專利文獻35)；規定噴灑條件和露點的技術(專利文獻37-38)；規定處理液的混合條件的技術(專利文獻39、40)；著眼于冷卻步驟的技術(專利文獻41)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 美國專利第6297319號說明書專利文獻2 美國專利第6372852號說明書專利文獻3 美國專利第6265488號說明書專利文獻4 美國專利第6809158號說明書專利文獻5 美國專利第47；34478號說明書專利文獻6 美國專利第4755562號說明書專利文獻7 美國專利第48M901號說明書專利文獻8 美國專利第6239230號說明書專利文獻9 美國專利第6559239號說明書專利文獻10 美國專利第6503979號說明書專利文獻11 美國專利第6472478號說明書專利文獻12 美國專利第6657015號說明書專利文獻13 美國專利第5409771號說明書專利文獻14 美國專利第M22405號說明書專利文獻15 美國專利申請公開第2005/048221號說明書專利文獻16 美國專利第4783510號說明書專利文獻17 歐洲專利第18M910號說明書專利文獻18 美國專利第5206205號說明書專利文獻19 歐洲專利第0603四2號說明書專利文獻20 美國專利第6605673號說明書專利文獻21 美國專利第6620899號說明書專利文獻22 美國專利第7312278號說明書專利文獻23 美國專利第5610208號說明書專利文獻M :美國專利申請公開第2007/078231號說明書專利文獻25 美國專利申請公開第2005/(^9352號說明書專利文獻沈美國專利第5140076號說明書專利文獻27 美國專利第6071976號說明書專利文獻洲美國專利申請公開第2004/240316號說明書專利文獻四國際公開第2007/065840號小冊子專利文獻30 美國專利申請公開第2007/149760號說明書專利文獻31 日本專利申請特開2004-352941號公報專利文獻32 美國專利第6514615號說明書專利文獻33 美國專利第5672633號說明書專利文獻34 國際公開第2009/(^8568號說明書專利文獻35 美國專利申請公開第2007/(^93632號說明書專利文獻36 美國專利第6720389號說明書專利文獻37 美國專利第7183456號說明書專利文獻38 美國專利申請公開第2007/161759號說明書專利文獻39 美國專利申請公開第2006/057389號說明書專利文獻40 歐洲專利第0534228號說明書專利文獻41 美國專利第7378453號說明書
技術實現思路
專利技術所要解決的技術問題雖然已經大量提出了上述多種表面交聯劑(參見專利文獻1-13)或它們的并用 (參見專利文獻14)、表面交聯的助劑(參見專利文獻20-2 、其混合裝置(參見專利文獻 26-29)或加熱裝置(專利文獻30、31)、其它的各種條件(參見專利文獻32-41)等，但是僅對表面交聯技術而言，難以滿足使用者對吸水樹脂的加壓下的吸水倍率和液體透過性等材料性質的不斷提高的要求。另外，伴隨表面交聯劑的改變和新型助劑的使用，有時會出現成本提高、安全性下降、其它的材料性質的下降(例如著色)等情況。并且，上述方法雖然以實驗室水平的小規模或分批式(分次式)制造時表現出一定的效果，但是在產業規模(如單位時間It以上)的大規模連續生產中無法顯示出與在小規模中的水平相當的效果。鑒于上述現有技術中存在的問題，本專利技術的目的是，提供一種吸水樹脂的制造方法，該方法能夠在確保以低成本獲得高生產性的同時高效率地得到材料性質優異的表面交聯的吸水樹脂。用于解決技術問題的技術方案為了解決上述技術問題，對表面交聯步驟進行了研究，最終通過在添加了表面交聯劑之后的表面處理步驟中，以特定的裝置(優選進一步地以特定的攪拌動力指數)進行加熱處理，解決了上述技術問題。S卩，本專利技術提供了一種聚丙烯酸(鹽)系吸水樹脂的制造方法，該方法包括用丙烯酸(鹽)制備單體水溶液的步驟、該單體水溶液的連續聚合步驟、聚合時或聚合后的水凝膠狀交聯聚合物的細粒化步驟、得到的顆粒狀的水凝膠狀交聯聚合物的干燥步驟，以及向干燥后的吸水樹脂粉末中添加表面交聯劑并使其發生反應的表面處理步驟，其特征在于，在表面處理步驟中，將表面處理劑的連續混合機與連續加熱裝置相連，并且在混合機和加熱裝置之間進行周期性的遮擋。專利技術的技術效果通過本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：野木幸三，石崎邦彥，神崎修二，
申請(專利權)人：株式會社日本觸媒，
類型：發明
國別省市：