[發(fā)明專利]制備吸水性起泡聚合物顆粒的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080052798.4
• 申請(qǐng)日: 2010-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN102665771A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·J·洛佩茲維蘭紐瓦;M·林森布勒;M·威斯曼特爾;B·西格爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號(hào): A61L15/24
• 分類號(hào): A61L15/24;A61L15/42;C08F2/10;C08F2/18;C08F20/06;C08J9/00;C08J9/04;C08L33/02;C08F2/44
• 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: 王世娜;鐘守期

本發(fā)明涉及一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，其包括使起泡的(foamed)單體溶液或懸浮液聚合、干燥、研磨和分級(jí)。

作為吸收水溶液的產(chǎn)品，吸水性聚合物用于制備尿布，但也作為商品園藝中的保水劑。

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(yè)。

基于交聯(lián)的含有酸基團(tuán)的單體的吸水性泡沫已知，例如已知于EP?0858?478?B1、WO?97/31971?A1、WO?99/44648?A1和WO?00/52087?A1。它們例如通過(guò)使可聚合水性混合物起泡以及然后使起泡的混合物聚合而制備，所述水性混合物包括至少50mol%中和的含有酸基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體、交聯(lián)劑和至少一種表面活性劑。可聚合混合物的發(fā)泡可通過(guò)使對(duì)自由基呈惰性的氣體微小氣泡分散，或通過(guò)在升高的壓力下將這種氣體溶解于可聚合混合物以及使該混合物減壓而實(shí)現(xiàn)。所述泡沫例如在衛(wèi)生制品中用于體液的獲取、分布和儲(chǔ)存。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有改進(jìn)性能特性（如高鹽水導(dǎo)流率（saline?flow?conductivity,SFC）和尤其是高的自由溶脹率（free?swell?rate,FSR））的吸水性聚合物顆粒。

該目的通過(guò)一種制備吸水性聚合物顆粒的方法而實(shí)現(xiàn)，所述方法通過(guò)使包含下述物質(zhì)的起泡的水性單體溶液或懸浮液聚合進(jìn)行：

a)至少一種含有酸基團(tuán)并且已被中和至25-95mol%程度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，和

d)至少一種表面活性劑，

e)任選一種或多種可與a）中提到的單體共聚的烯鍵式不飽和單體，

f)任選增溶劑，以及

g)任選增稠劑、穩(wěn)泡劑、聚合調(diào)節(jié)劑、填料、纖維和/或氣泡成核劑（cell?nucleator），

將所述單體溶液或懸浮液聚合成聚合物泡沫并干燥，該方法還包括隨后對(duì)所述聚合物泡沫研磨和分級(jí)。所得到的吸水性聚合物顆粒通常是水不溶性的。

單體a）優(yōu)選是水溶性的，即23℃下在水中的溶解度一般至少為1g/100g水、優(yōu)選至少5g/100g水、更優(yōu)選至少25g/100g水、最優(yōu)選至少35g/100g水。

合適單體a）是例如烯鍵式不飽和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。特別優(yōu)選的單體是丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特別優(yōu)選的是丙烯酸。

其他合適單體a）是例如烯鍵式不飽和磺酸，如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（AMPS）。

雜質(zhì)可對(duì)聚合有顯著影響。因此使用的原材料應(yīng)具有最大純度。因此特別純化單體a）通常是有利的。合適的純化方法記載于，例如，WO?2002/055469A1、WO?2003/078378A1和WO?2004/035514A1。合適的單體a）是，例如根據(jù)WO?2004/035514A1純化的丙烯酸，其含有99.8460重量%的丙烯酸、0.0950重量%的乙酸、0.0332重量%的水、0.0203重量%的丙酸、0.0001重量%的糠醛、0.0001重量%的馬來(lái)酸酐、0.0003重量%的二丙烯酸和0.0050重量%的對(duì)苯二酚單甲醚。

單體a）的用量?jī)?yōu)選20至90重量%、更優(yōu)選30至85重量%、最優(yōu)選35至75重量%，各自基于未中和單體a）以及基于單體溶液或懸浮液計(jì)。基于未中和單體a）意味著在本發(fā)明的上下文中使用單體a）中和前的比例進(jìn)行計(jì)算，即不考慮中和的貢獻(xiàn)。

單體a）的酸基團(tuán)已經(jīng)被中和至25至95mol%程度、優(yōu)選40至85mol%的程度、更優(yōu)選50至80mol%程度、尤其優(yōu)選55至75mol%的程度，為此可使用常規(guī)中和劑，例如堿金屬氫氧化物、堿金屬氧化物、堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽及其混合物。然而，中和也可以用氨、胺或烷醇胺（如乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺）進(jìn)行。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，至少50mol%、優(yōu)選至少75mol%、更優(yōu)選至少90mol%、最優(yōu)選至少95mol%的被中和的單體a）已經(jīng)用無(wú)機(jī)堿——優(yōu)選碳酸鉀、碳酸鈉或氫氧化鈉——中和。

高的中和程度以及高比例的用無(wú)機(jī)堿中和的酸基團(tuán)降低了所得到的聚合物泡沫的柔韌性，并使隨后的研磨容易進(jìn)行。

丙烯酸和/或其鹽在單體a）總量中的比例優(yōu)選至少50mol%，更優(yōu)選至少90mol%，最優(yōu)選至少95mol%。

單體a）一般包括阻聚劑（優(yōu)選對(duì)苯二酚單醚）作為儲(chǔ)存穩(wěn)定劑。