[發(fā)明專利]連續(xù)制備吸水性聚合物顆粒的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980123232.3
• 申請(qǐng)日: 2009-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102066431A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·芬克;M·威斯曼特爾;L·R·布萊爾;K·D·黑薩斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號(hào): C08F6/00
• 分類號(hào): C08F6/00;B07B1/00;C08J3/12;C08J11/00;F26B1/00;A61L15/60
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 吳曉萍;鐘守期

本發(fā)明涉及一種連續(xù)制備吸水性聚合物顆粒的方法，包括聚合、干燥、研磨、分級(jí)以及至少部分再循環(huán)所述分級(jí)中得到的篩底料，其中從聚合反應(yīng)器中取出通過(guò)聚合得到的聚合物凝膠并將其與再循環(huán)的篩底料混合。

吸水性聚合物顆粒的制備方法描述于例如文獻(xiàn)“Modern?Superabsorbent?Polymer?Technology”，F(xiàn).L.Buchholz?and?A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，71-103中。

吸水性聚合物可用于生產(chǎn)尿布、棉塞、衛(wèi)生棉和其它衛(wèi)生制品，以及用作商品蔬菜種植業(yè)中的保水劑。

可通過(guò)交聯(lián)度調(diào)節(jié)吸水性聚合物的性質(zhì)。隨著交聯(lián)度增加，凝膠強(qiáng)度升高而離心保留能力(CRC，centrifuge?retention?capacity)下降。

為改善性能特性，例如尿布中溶脹凝膠床(SFC)的滲透性和在49.2g/cm²的壓力下的吸收量，通常對(duì)吸水性聚合物顆粒進(jìn)行表面后交聯(lián)。這會(huì)增加顆粒表面的交聯(lián)度，其使得在49.2g/cm²的壓力下的吸收量和離心保留能力(CRC)至少部分去耦。這種表面后交聯(lián)可在含水凝膠相中進(jìn)行。但優(yōu)選用表面后交聯(lián)劑表面涂覆經(jīng)干燥、磨碎并篩選的聚合物顆粒(原料聚合物)，使其進(jìn)行熱力表面后交聯(lián)并對(duì)其進(jìn)行干燥。適于此目的的交聯(lián)劑有包含至少兩個(gè)能夠與吸水性聚合物的羧酸酯基形成共價(jià)鍵的基團(tuán)的化合物。

吸水性聚合物以粉狀、顆粒狀產(chǎn)品形式使用，優(yōu)選用于衛(wèi)生領(lǐng)域中。此處例如使用150和850μm之間的粒度，并早在制備過(guò)程中將顆粒狀聚合物材料分級(jí)至這些粒度。這通過(guò)使用帶有至少兩個(gè)篩網(wǎng)的連續(xù)篩選機(jī)完成，其中使用篩目大小為150和850μm的篩網(wǎng)。粒度最大為150μm的顆粒漏過(guò)兩個(gè)篩網(wǎng)，并在篩選機(jī)底部作為篩底料收集。粒度大于850μm的顆粒作為篩上料保留在最上面的篩網(wǎng)上，卸料、再次磨碎并再循環(huán)。粒度150以上至850μm的產(chǎn)物部分作為篩選機(jī)兩個(gè)篩網(wǎng)之間的中料(midsize)取出。

通常將分級(jí)中得到的篩底料和篩上料再循環(huán)至制備過(guò)程。篩底料的再循環(huán)描述于例如EP?0?463?388?A1、EP?0?496?594?A2、EP?0?785?224?A2、EP?1?878?761?A1和US?5,064,582中。

EP?0?463?388?A1闡述了添加少量篩底料可產(chǎn)生具有較高固體含量的可泵送聚合物凝膠。

EP?0?496?594?A2教導(dǎo)了將篩底料再循環(huán)至聚合反應(yīng)器。

EP?0?785?224?A2描述了將篩底料再循環(huán)至聚合中形成的聚合物凝膠中，同時(shí)添加表面活性劑。

EP?1?878?761?A1公開(kāi)了一種再循環(huán)經(jīng)水溶性多價(jià)金屬鹽涂覆的篩底料的方法。可將篩底料混合進(jìn)聚合物凝膠中，例如通過(guò)捏和機(jī)。

US?5,064,582公開(kāi)了一種再循環(huán)篩底料的方法，其中將篩底料在再循環(huán)之前與水混合。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種再循環(huán)在制備吸水性聚合物顆粒中得到的篩底料的改進(jìn)的方法。

所述目的通過(guò)一種通過(guò)使包含以下組分的單體溶液或懸浮液聚合而連續(xù)制備吸水性聚合物顆粒的方法實(shí)現(xiàn)

a)至少一種帶有酸基并可被至少部分中和的烯鍵式不飽和單體，

b)至少一種交聯(lián)劑，

c)至少一種引發(fā)劑，

d)任選地，一種或多種可與在a)中指定的單體共聚的烯鍵式不飽和單體，和

e)任選地，一種或多種水溶性聚合物，

所述方法包括聚合、干燥、研磨、分級(jí)和至少部分再循環(huán)所述分級(jí)中得到的篩底料，將通過(guò)聚合得到的聚合物凝膠從聚合反應(yīng)器中取出并在擠出機(jī)中與再循環(huán)的篩底料混合，其中通過(guò)將從聚合反應(yīng)器中取出的聚合物凝膠與再循環(huán)的篩底料混合得到的混合物的水含量最大為70重量％，在將從聚合反應(yīng)器中取出的聚合物凝膠與再循環(huán)的篩底料混合時(shí)基本不添加表面活性劑并且/或者吸水性聚合物顆粒的水提物的表面張力為至少0.06N/m。

重要的是在擠出機(jī)中進(jìn)行混合。在擠出機(jī)中，可通過(guò)至少一個(gè)成形孔在高壓下對(duì)粘性物料擠壓。可向擠出機(jī)中引入極高的混合能。

在本發(fā)明的上下文中，篩底料是指在分級(jí)中得到的具有比目標(biāo)產(chǎn)物的粒度部分更小的平均粒度的粒度部分。為了除去篩底料，通常使用篩目大小最大為300μm的篩網(wǎng)。篩網(wǎng)的篩目大小優(yōu)選為至少100μm、更優(yōu)選至少150μm、最優(yōu)選至少200μm。

從聚合反應(yīng)器中取出的聚合物凝膠的水含量?jī)?yōu)選為40至75重量％、更優(yōu)選50至70重量％、最優(yōu)選55至65重量％。