[發明專利]通過噴霧聚合制備聚合物的方法

有效

• 申請號: 200680002571.2
• 申請日: 2006-01-14
• 公開（公告）號: CN101107271A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: D·勒施;V·塞德爾;U·施蒂韋恩
• 申請（專利權）人: 巴斯福股份公司
• 主分類號: C08F2/00
• 分類號: C08F2/00;A61L15/60;C08F20/06;A61L15/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 劉金輝;張雪珍

本發明涉及一種通過單體溶液的噴霧聚合而制備吸水性聚合粒子的方 法，涉及該吸水性聚合粒子本身，以及涉及包含這些吸水性聚合粒子的衛 生制品。

本發明的其他實施方案可由權力要求、說明書和實施例中看出。應當 理解不偏離本發明的范圍上文提到的和將在下文更特別描述的本發明的主 題特征不僅可應用于所指出的具體組合，也可應用于其他組合。

吸水性聚合物尤其為(共)聚合的親水性單體的聚合物，一種或多種親 水性單體在適合的接枝基上的接枝(共)聚合物，纖維素或淀粉的交聯醚， 交聯的羧甲基纖維素，部分交聯的聚氧化烯或可溶脹于含水流體的天然產 物例如瓜耳膠衍生物。這種聚合物作為可吸收水溶液的產物用于生產尿布、 棉塞、衛生巾和其他衛生制品，還作為保水劑用于商品蔬菜種植業。

吸水性聚合物的性能可借助交聯度控制。凝膠強度以及吸收能力隨交 聯度增加而降低。因此，隨負載下的吸收率(AUL)提高時，離心保留能力 (CRC)降低(即使在非常高的交聯度下，負載下的吸收率也會降低)。

為改善其工作性能，如尿布中的鹽水導流能力(SFC)和負載下的吸收率 (AUL)，通常將吸水性聚合粒子后交聯。這僅提高粒子表面的交聯度，能 使負載下的吸收率(AUL)和離心保留能力(CRC)至少在某種程度上消除相 互影響。后交聯可在含水凝膠相中進行。然而優選將基礎聚合物的磨碎和 篩過的粒子用后交聯劑表面涂覆，干燥并熱后交聯。有用的后交聯劑包括 包含至少兩個可與親水聚合物的羧酸根基團形成共價鍵基團的化合物。

后交聯描述于專論“Modern?Superabsorbent?Polymer?Technology”， F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第97-103頁。通常 將吸水性聚合粒子用后交聯劑濕潤并通過加熱聚合粒子而熱后交聯，并同 時通過熱空氣或通過接觸干燥而干燥。

現有方法的一個缺點是基礎聚合物的聚合、干燥和分類以及熱后交聯 必須作為分別的操作進行。

噴霧聚合是將聚合與干燥步驟相結合的方法。此外，通過適合的工序 管理，使粒度變得在一定限度內可控制。

通過噴霧聚合制備吸水聚合粒子例如描述于EP-A-0?348?180、 WO-A-96/40427，以及現有德國專利申請10340253.5和102004024437.5。

但是現有噴霧聚合方法仍然需要額外的后交聯步驟。已證明沒有該額 外步驟不可能得到具有足夠鹽水導流能力(SFC)和負載下的吸收率(AUL) 的吸水聚合粒子。

因此，本發明的目的是提供一種制備吸水聚合粒子的改進方法。

更具體地，單體溶液應在單一操作中可轉變為在粒子表面區域比粒子 內部具有更高交聯度的吸水性聚合粒子。

此外，單體溶液應在單一操作中可轉變為具有改善的負載下的吸收率 (AUL)和高的離心保留能力(CRC)的吸水性聚合粒子。

我們已發現該目的通過一種通過包含如下組分的單體溶液噴霧聚合而 制備吸水性聚合粒子的方法而實現：

a)至少一種烯屬不飽和酸官能單體，

b)至少一種交聯劑，

c)如果適合的話，一種或多種可與單體a)共聚的烯屬和/或烯丙屬不 飽和單體，和

d)如果合適的話，單體a)、b)和如果合適的話c)可至少部分接枝于其 上的一種或多種水溶性聚合物，

其中將單體溶液噴霧分散，其中至少一種交聯劑b)聚集在液滴表面。

根據ASTM?D3825，交聯劑b)的聚集速率通過測量單體溶液中的動態 表面張力而測定。在單體溶液中產生氣泡，并且氣泡的表面張力作為氣泡 的函數而測定。隨著交聯劑b)擴散，表面張力(動態表面張力)將改變直至 達到平衡狀態(靜態表面張力)。達到平衡的時間為交聯劑b)如何快速在相 界聚集的測量尺度，其通常為小于10秒，優選小于5秒，更優選小于1 秒。當隨后的變化為小于5％總變化時，則認為體系處于平衡狀態。

交聯劑b)優選包含至少兩種可自由基聚合的基團。

適合的交聯劑b)為包含疏水基和親水基的交聯劑，例如為已改性為疏 水的親水性交聯劑。優選為包含可聚合基團的親水基。

用于交聯劑b)的起始原料可以為自身聚集在水溶液的噴霧分散的液滴 表面的多元醇。其實例為基于氧化丙烯和氧化乙烯的嵌段聚合物。