[發明專利]制備吸水性聚合物顆粒的方法

有效

• 申請號: 201180010402.4
• 申請日: 2011-02-16
• 公開（公告）號: CN102762616A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: R·芬克;J·施羅德;T·法伊弗;M·威斯曼特爾;S·貝雷
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;A61L15/12;C08F6/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

本發明涉及一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，其中將含水聚合物凝膠在強制空氣的帶式干燥器中的循環運輸帶上干燥并且所述運輸帶表面的粗糙度為至少0.9μm。

吸水性聚合物顆粒被用于生產尿布、棉塞、衛生棉和其它衛生用品，也在園藝市場中用作保水劑。吸水性聚合物顆粒也被稱為超吸收劑。

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

通過聚合獲得的含水聚合物凝膠通常借助強制空氣的帶式干燥器進行干燥。其中的問題是聚合物凝膠會在強制空氣的帶式干燥器的運輸帶上收縮。這導致的效果是隨著干燥的進行，運輸帶不再被聚合物凝膠覆蓋至全部的運輸帶寬度，并且一些干燥空氣將繞過在邊緣區域的未利用的運輸帶。

為了解決該問題，提出了使用多級強制空氣的帶式干燥器，其中在每種情況下將進行干燥的材料重新分布在下一個運輸帶上（也可參見“Perry’s?Chemical?Engineers’Handbook,第7版，McGraw-Hill，第12-48頁）。

本發明的一個目的是提供一種改進的借助強制空氣的帶式干燥器來干燥含水聚合物凝膠的方法。

該目的通過一種制備吸水性聚合物顆粒的方法來實現，所述方法通過使包含如下組分的單體溶液或懸浮液聚合而進行：

a)至少一種帶有酸基團且可以至少部分中和的烯鍵式不飽和單體，

b)至少一種交聯劑，

c)至少一種引發劑，

d)任選地，一種或多種可與a)中所述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，

包括將所得的含水聚合物凝膠在強制空氣的帶式干燥器中借助循環運輸帶進行干燥，研磨，分級和任選的熱表面后交聯，其中所述循環運輸帶表面的粗糙度R_z為至少0.9μm。

所述循環運輸帶表面的粗糙度R_z優選為至少0.95μm，更優選為至少1μm，最優選為至少2μm。粗糙度R_z是最大剖面高度并且述于DIN?EN?ISO?4287中。

本發明基于以下發現：聚合物凝膠在干燥期間的收縮可通過選擇合適的表面來降低，并且不會增加龜裂形成。其原因可能是在干燥期間待干燥的聚合物凝膠的溫度高于玻璃化轉變溫度T_G。高于玻璃化轉變溫度T_G時，聚合物是彈性的并且發粘。由于其粘性，聚合物顆粒從而能夠粘附在運輸帶的表面上，吸收產生的張力，并防止龜裂形成。這種在表面上的粘附性通過高粗糙度R_z來提升。

適于本發明方法的強制空氣的帶式干燥器述于，例如，專著“Modern?Superabsorbent?Polymer?Technology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第89至92頁中。

在本發明的方法中使用具有由不銹鋼制成的運輸帶和接觸產品的表面的強制空氣的帶式干燥器是有利的。在本文中可通過合適的表面處理例如通過噴砂處理將粗糙度R_z調節至所需值。經噴砂處理的鋼表面具有比啞光或經拋光的鋼表面更高的粗糙度R_z。

不銹鋼通常具有的鉻含量為10.5至13重量%。高鉻含量導致在鋼的表面上形成保護性的二氧化鉻鈍化層。其它合金成分提高耐腐蝕性并且改善機械性能。

特別合適的鋼是具有例如至少0.08重量%的碳的奧氏體鋼。除了鐵、碳、鉻、鎳和任選的鉬之外，奧氏體鋼有利地包含其它的合金成分，優選為鈮或鈦。

優選的不銹鋼是根據DIN?EN?10020的材料編號為1.43xx或1.45xx的鋼，其中xx可以為0至99的自然數。特別優選的材料是材料編號為1.4301、1.4541和1.4571的鋼，尤其是材料編號為1.4301的鋼。

循環運輸帶通常具有多個孔。在本發明的一個優選的實施方案中，循環運輸帶在垂直于傳輸方向上具有多個槽，所述槽排列成偏移的行且其長度優選為5至50mm，更優選為10至40mm，最優選為15至30mm，其寬度優選為0.5至5mm，更優選為1至4mm，最優選為1.5至3mm，并且其長寬比優選為2至20，更優選為5至15，最優選為8至12。

強制空氣的帶式干燥器的寬度優選為1至10m，更優選為2至7.5m，最優選為3至5m。