[發(fā)明專利]用于再潤濕表面后交聯(lián)吸水性聚合物顆粒的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080045490.7
• 申請日: 2010-10-06
• 公開（公告）號: CN102574941A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·芬克;J·施羅德;T·法伊弗;M·威斯曼特爾
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08F8/00
• 分類號: C08F8/00;C08J3/24
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

本發(fā)明涉及一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，其中表面后交聯(lián)吸水性聚合物顆粒被再潤濕和分級，并且其中再潤濕和分級之間的時間為至少15分鐘。

吸水性聚合物顆粒用來制造尿布、棉塞、衛(wèi)生巾和其它衛(wèi)生用品，還可用作商品園藝中的保水劑。該吸水性聚合物顆粒也被稱作超吸收劑。

吸水性聚合物顆粒的制備記載于專著“Modern?Superabsorbent?Polymer?Technology”，F(xiàn).L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第71至103頁。

吸水性聚合物顆粒的性質(zhì)可例如通過所用交聯(lián)劑的量來調(diào)節(jié)。隨著交聯(lián)劑用量的增加，離心保留容量(centrifuge?retention?capacity，CRC)下降且21.0g/cm²壓力下的吸收(AUL0.3psi)經(jīng)過一個極大值。

為了改善應(yīng)用特性，例如尿布中溶脹凝膠床的滲透性(SFC)以及在49.2g/cm²的壓力下的吸收量(AUL0.7psi)，通常對吸水性聚合物顆粒進(jìn)行表面后交聯(lián)。這增加了顆粒表面的交聯(lián)度，使49.2g/cm²壓力下的吸收量(AUL0.7psi)與離心保留容量(CRC)間的相互影響至少部分消除(decouple)。這種表面后交聯(lián)可在水性凝膠相中進(jìn)行。然而，優(yōu)選地將經(jīng)干燥、研磨并過篩的聚合物顆粒(原料聚合物)用表面后交聯(lián)劑進(jìn)行表面涂覆并進(jìn)行熱表面后交聯(lián)。適于此目的的交聯(lián)劑是能與吸水性聚合物顆粒的至少兩個羧基形成共價鍵的化合物。

在所述熱表面后交聯(lián)后，所述吸水性聚合物顆粒一般具有小于1重量％的水分含量。這會增加所述聚合物顆粒起靜電的傾向。所述聚合物顆粒起靜電會影響用量準(zhǔn)確度，例如在尿布生產(chǎn)中。該問題一般通過如下途徑解決：通過加入水或水性溶液(再潤濕)建立確定的水分含量。

用于再潤濕的方法公開在例如WO?98/49221A1和EP?0780424A1中。

吸水性聚合物顆粒可以借助氣動輸送系統(tǒng)運(yùn)送。

用于氣動輸送的方法記載于例如WO?2007/104657A2、WO2007/104673A2和WO?2007/104676A1中。

本發(fā)明的一個目的是提供一種用于制備吸水性聚合物顆粒的改良方法，尤其是防止和/或改善過小聚合物顆粒的去除。

此目的通過制備吸水性聚合物顆粒的方法實(shí)現(xiàn)，該方法通過聚合包含以下物質(zhì)的單體溶液或懸浮液而實(shí)施：

a)至少一種具有酸基團(tuán)且可至少被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a)中提及的單體共聚合的烯鍵式不飽和單體，以及

e)任選地一種或多種水溶性聚合物，

該方法包含干燥、研磨、分級和表面后交聯(lián)，其中

i)將所述表面后交聯(lián)聚合物顆粒再潤濕，

ii)任選地，將所述再潤濕的聚合物顆粒氣動輸送，并且

iii)將所述再潤濕的聚合物顆粒分級，

其中所述再潤濕i)和所述分級iii)之間的時間是至少15分鐘。

所述再潤濕i)一般通過在合適的混合單元中加入水性液體進(jìn)行。合適的水性液體有水、水性溶液和水性分散體。使用具有高速混合元件的混合器是有利的，因為這會使所述吸水性聚合物顆粒形成團(tuán)塊的傾向最小化。影響形成團(tuán)塊傾向的其他參數(shù)有所述吸水性聚合物顆粒的溫度和用于再潤濕的水性溶液的離子強(qiáng)度。形成團(tuán)塊的傾向隨溫度升高和離子強(qiáng)度增加而降低。

因此，提供給所述再潤濕i)的吸水性聚合物顆粒的溫度優(yōu)選為40至80℃，更優(yōu)選45至75℃，最優(yōu)選50至70℃。

可用于再潤濕i)的混合器不受任何限制。優(yōu)選使用具有旋轉(zhuǎn)混合元件的混合器。根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)軸相對于所述產(chǎn)品流方向的位置，具有旋轉(zhuǎn)混合元件的混合器分成立式混合器和臥式混合器。用臥式混合器進(jìn)行再潤濕是有利的。

合適的具有活動混合元件的臥式混合器有例如螺桿式混合器、圓盤式混合器、槳式混合器、螺旋帶式混合器和連續(xù)流式混合器。所述水性液體可在高速混合器中或具有低攪拌器速度的混合器中噴涂。優(yōu)選的臥式混合器有連續(xù)流式混合器。合適的連續(xù)流式混合器可獲自例如Gebrder?Ruberg?GmbH&Co?KG，Nieheim，Germany。

臥式混合器的內(nèi)壁具有，相對于水，優(yōu)選小于80°、更優(yōu)選小于65°、最優(yōu)選小于50°的接觸角。所述接觸角是潤濕行為的量度，根據(jù)DIN?53900測量。