[發明專利]制備機械穩定的吸水性聚合物粒子的方法

有效

• 申請號: 200780047708.0
• 申請日: 2007-12-12
• 公開（公告）號: CN101573386A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: U·施蒂韋恩;R·豐克;M·魏斯曼特爾;W·赫德;M·克魯格
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08F2/00
• 分類號: C08F2/00;C08F2/10;C08F2/16;C08F2/18;A61L15/60
• 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使單體溶液的液滴在圍繞所述液滴的氣相中聚合 并將聚合物粒子后交聯而制備吸水性聚合物粒子的方法，其中后交聯的聚 合物粒子為至少部分涂覆的。

吸水性聚合物粒子的制備描述于專論“Modern?Superabsorbent Polymer?Technology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998， 第71-103頁。

作為吸收水溶液的產品，吸水性聚合物用于生產尿布、棉球、衛生棉 和其他衛生制品，以及商品蔬菜種植業中的保水劑。

吸水性聚合物的性能可借助交聯度調整。隨著交聯度的提高，凝膠強 度升高并且吸收能力下降。

為改善使用性能，例如在尿布中溶脹凝膠床(SFC)中的鹽水導流率和在 壓力下的吸收率(AUP)，通常將吸水性聚合物粒子后交聯。因此，僅粒子 表面的交聯度升高，結果在壓力下的吸收率(AUP)和離心保留能力(CRC) 可至少部分消除相互影響。此后交聯可在水凝膠相中進行。然而，優選將 干燥、磨碎且篩出的聚合物粒子(基礎聚合物)在表面上用后交聯劑涂覆， 熱后交聯并干燥。適于此目的的交聯劑為包含可與親水性聚合物的羧酸根 基團形成共價鍵的基團的化合物。

噴霧聚合使聚合和干燥工藝步驟結合。另外，粒度可借助適合的工藝 控制設定在一定限度內。

通過將單體溶液的液滴聚合而制備吸水性聚合物粒子例如描述于EP 348?180?A1、WO?96/40427?A1、US?5,269,980、DE?103?14?466?A1、DE?103 40?253?A1、DE?10?2004?024?437?A1和DE?10?2005?002?412?A1，以及現有德 國申請102006001596.7中。

DE?10?2004?042?946?A1、DE?10?2004?042?948?A1、DE?10?2004?042?955 A1和DE?10?2005?019?398?A1描述了通過噴霧聚合制備增稠劑。

WO?2006/079631?A1描述了一種液滴聚合方法，其中將聚合物粒子在 流化床中干燥并任選后交聯。

EP?703?265?A1描述了一種通過用成膜聚合物涂覆而改善吸水性聚合 物粒子的抗磨性的方法。

EP?755?964?A2同樣公開了一種通過用蠟涂覆粒子而改善吸水性聚合 物粒子抗磨性的方法。

本發明的目的是提供一種通過使單體溶液的液滴在圍繞所述液滴的氣 相中聚合而制備吸水性聚合物粒子的改善方法。

該目的通過一種通過使包含如下組分的單體溶液的液滴在圍繞所述液 滴的氣相中聚合，將產生的聚合物粒子后交聯而制備吸水性聚合物粒子的 方法實現：

a)至少一種烯屬不飽和單體，

b)任選至少一種交聯劑，

c)至少一種引發劑，

d)水，

其包括至少部分涂覆后交聯的聚合物粒子。

單體溶液的液滴在圍繞所述液滴的氣相中聚合(“液滴聚合”)得到具 有高平均球度(mSPHT)的圓聚合物粒子。平均球度為聚合物粒子圓度的度 量并且可例如用圖像分析系統(Retsch?Technology?GmbH；德國) 測定。

本發明基于發現通過液滴聚合得到的聚合物粒子為空心球體和空心球 體可被機械應力破壞。

本發明涂覆使空心球體的機械穩定性顯著提高。適合的涂覆劑例如為 例如通過降低玻璃化轉變溫度和/或粒子表面機械固化而提高粒子表面彈 性的添加劑。

涂層可以通過以所需重量比混合涂覆劑而涂覆通過以本身已知的方式 液滴聚合而制備的吸水性聚合物粒子而產生。此涂覆優選在具有移動混合 工具的混合器，例如螺桿混合器、槳式混合器(paddle?mixer)、盤式混合器、 犁頭混合器和槳式混合器(shovel?mixer)中進行。特別優選立式混合器，非 常特別優選犁頭混合器和槳式混合器。適合的混合器例如為混合 器、Bepex混合器、Nauta混合器、Processall混合器和Schugi混合器。 非常特別優選高速混合器，例如Schuggi-Flexomix或Turbolizer類型的。 還非常特別優選流化床混合器。

后交聯的吸水性聚合物粒子優選用水、水溶液、鏈烷醇胺、聚合物和/ 或蠟涂覆。