[發(fā)明專(zhuān)利]一種高吸水性樹(shù)脂的制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610111984.6
• 申請(qǐng)日: 2006-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101134791A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施凱耀;吳政璋;鐘宏宗;謝益民;周源城;陳忠毅;游志賢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 臺(tái)灣塑膠工業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F20/06
• 分類(lèi)號(hào): C08F20/06;C08F2/38;C08F2/00
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 湯保平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是提供一種簡(jiǎn)便的制造方式即使用至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂的反應(yīng)器上進(jìn)行聚合反應(yīng)生成一高吸水性樹(shù)脂水凝膠體，其物理性質(zhì)好且具有低可溶出成份的特性的高吸水性樹(shù)脂制造方法。

背景技術(shù)

高吸水性樹(shù)脂廣泛地運(yùn)用于農(nóng)業(yè)或園藝方面的水保持劑、建筑材料中的抗露珠凝結(jié)劑以及移除石油中水份的材料，或是電纜線(xiàn)中的外層防水包覆劑以及衛(wèi)生用品如尿布、婦女衛(wèi)生用品、拋棄式的擦巾等。

由于高吸水性樹(shù)脂與人體直接接觸，所以高吸水性樹(shù)脂的安全性變得十分重要。一般而言，高吸水性樹(shù)脂所須具備的物理性質(zhì)包括吸收速率、吸收力、壓力下吸收倍率、以及吸收后的凝膠力。優(yōu)良的高吸水性樹(shù)脂不僅要滿(mǎn)足上述的物理性質(zhì)，更重要的是必須具備良好的安全性。

已知的高吸水性樹(shù)脂的成分材料有遇水分解型的淀粉-丙烯腈(hydrolyzed?starchacrylonitrile)接枝聚合物(日本專(zhuān)利公報(bào)昭49(1974)-43,395)，中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物(日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)昭51(1976)-125,468)，皂化乙烯醋酸-丙烯酯共聚物(日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)昭52(1977)-14,689)，水解丙烯腈共聚物或丙烯醯胺共聚物(日本專(zhuān)利公報(bào)昭53(1978)-15,959)，及部份中和聚丙烯酸(日本專(zhuān)利公開(kāi)公告昭55(1980)-84,304)等。其中淀粉-丙烯腈接枝聚合物的原料中，因?yàn)楹刑烊坏母叻肿?淀粉，會(huì)引起腐爛性的分解，所以無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間的保存；再者，其制造方法十分復(fù)雜，所以現(xiàn)今高吸水性樹(shù)脂的制備方式以使用丙烯酸及丙烯酸鹽進(jìn)行交聯(lián)聚合所得的高吸水性樹(shù)脂占最大部份也最為經(jīng)濟(jì)，其原因?yàn)楸┧猁}共聚物的原料-丙烯酸可迅速由商場(chǎng)上購(gòu)得，且制得的高吸水性樹(shù)脂具有高的吸水能力，及具有制造成本低廉且最具經(jīng)濟(jì)效益以及不會(huì)引起腐爛性的分解，故成為最普遍化的高吸水性樹(shù)脂。

聚合丙烯酸及丙烯酸鹽形成高吸水性樹(shù)脂的方法可由數(shù)種已知的方法制得，如水溶液聚合反應(yīng)、逆相懸浮液聚合反應(yīng)、乳化聚合反應(yīng)或?qū)误w噴灑或涂覆于纖維基質(zhì)上進(jìn)行聚合反應(yīng)等方法。在這些方法中，逆相懸浮液聚合反應(yīng)以及乳化聚合反應(yīng)必須使用有機(jī)溶劑，但在制程中若無(wú)法有效的控制聚合反應(yīng)時(shí)的溫度，其有機(jī)溶劑將造成反應(yīng)系統(tǒng)溫度以及壓力的增加，會(huì)產(chǎn)生起火現(xiàn)象甚至引發(fā)爆炸，進(jìn)而威脅到操作現(xiàn)場(chǎng)人員的安全以及造成環(huán)境污染問(wèn)題，其成品也有有機(jī)溶劑殘留的疑慮。再者，使用逆相懸浮液聚合反應(yīng)所制造出的高吸水性樹(shù)脂，其形狀呈現(xiàn)圓球型，且粒徑不大，使用于紙尿布時(shí)，無(wú)法有效的固定于紙漿或其它纖維狀的吸收體上，使用上十分不便。擬解決的問(wèn)題

利用水溶液聚合反應(yīng)制造高吸水性樹(shù)脂，就沒(méi)有上述的問(wèn)題產(chǎn)生(美國(guó)專(zhuān)利4,625,001號(hào))，水溶液聚合方式是將制造的高吸水性樹(shù)脂所需的水溶性不飽和單體與聚合引發(fā)劑，在具有旋轉(zhuǎn)攪拌器的容器中進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，一方面經(jīng)由攪拌器的旋轉(zhuǎn)臂所產(chǎn)生的剪切力，將聚合反應(yīng)后所生成的水凝膠體，形成較小的顆粒，如此，不但提高了生產(chǎn)效率，也可以獲得可溶出成份少的高吸水性樹(shù)脂。可溶出成份，在吸水性樹(shù)脂與被吸收液體接觸后，所形成的水凝膠體中析出，當(dāng)可溶出成份越多時(shí)，會(huì)大符降低吸水性樹(shù)脂的吸收倍率以及液體的通液性能；但是，卻有高殘存未反應(yīng)單體、低保持力，較高的壓力下的吸收倍率特性偏低的問(wèn)題；而利用后段中和方式(美國(guó)專(zhuān)利4,654,039號(hào))將特定中和比率的水溶性不飽和單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，制造出的高吸水性樹(shù)脂有低可溶出成份及高吸收倍率的優(yōu)點(diǎn)，然而，殘存未反應(yīng)單體多，而且由于利用后段中和方式進(jìn)行生產(chǎn)，操作性不佳；日本專(zhuān)利公開(kāi)昭和56-91,837與日本專(zhuān)利公開(kāi)平成4-175,319號(hào)，提供了一種利用將水溶性不飽和單體靜置并控制聚合反應(yīng)溫度的制造方式，制備出具有較低的殘存未反應(yīng)單體及低可溶出成份及高吸收倍率的吸水性樹(shù)脂。但問(wèn)題是，以靜置的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，為了將反應(yīng)溫度控制在一定范圍內(nèi)，不但會(huì)大幅降低生產(chǎn)效率，而且控溫設(shè)備也相當(dāng)巨大。為了克服此一缺點(diǎn)，利用具有旋轉(zhuǎn)臂的反應(yīng)容器，于靜置狀態(tài)下進(jìn)行除熱聚合(中國(guó)專(zhuān)利1,171,411A號(hào))，但是必須將反應(yīng)溫度及旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速控制在一定范圍內(nèi)，如此，會(huì)大幅降低生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于上述，本發(fā)明的目的在于，提供一種高吸水性樹(shù)脂的制造方法，不僅可以減少剪切造粒工序，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)及設(shè)備建置成本，更可以制造出具有低可溶出成份及高吸收倍率的的高吸水性樹(shù)脂。