[發(fā)明專利]吸水樹脂及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310578970.5
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104650370A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王月珍;周柳茵;季金華;連旭剛;馬建學;蔣兆飛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華誼新材料有限公司;上海華誼丙烯酸有限公司
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08J3/24;C08J3/075;C08F220/06;C08F2/46
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 朱黎明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高吸水性樹脂聚合物凝膠的制備方法。本發(fā)明方法能提高聚合凝膠中丙烯酸單體轉(zhuǎn)化率、提高凝膠的干爽度，使得最終成品中的丙烯酸殘余單體降低、保水能提高、通液性改善。本發(fā)明還涉及用該方法制得的吸水樹脂。

技術(shù)背景

近年來，高吸水性樹脂（SAP）被大量用于日化領(lǐng)域和工業(yè)、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，日化領(lǐng)域主要是衛(wèi)生材料領(lǐng)域，如嬰兒紙尿褲、婦女衛(wèi)生巾、成人失禁用品、醫(yī)院一次性床墊等吸水物品；工業(yè)領(lǐng)域主要用于阻水電纜中；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域主要用于土壤保水和園藝。其中用于衛(wèi)生領(lǐng)域的高吸水性樹脂得用量占到整個高吸水性樹脂銷量得85%以上，因此生產(chǎn)和發(fā)展衛(wèi)生領(lǐng)域的高吸水性樹脂是高吸水性樹脂制造商的主要方向。隨著社會的日益發(fā)展，衛(wèi)生材料領(lǐng)域高吸水性樹脂用量正在逐年增長，針對這個現(xiàn)象，世界上生產(chǎn)高吸水性樹脂主要制造商紛紛都在醞釀擴大高吸水性樹脂產(chǎn)能以滿足世界市場需求。

在世界各大高吸水性樹脂制造商紛紛擴大高吸水性樹脂產(chǎn)能的同時，高吸水性樹脂產(chǎn)品的性能也在不斷的革新和提高，高吸水性樹脂產(chǎn)品吸液量、保水能、丙烯酸殘單含量、通液性等影響產(chǎn)品的主要性能正在逐步提高。同時，為了提高工業(yè)化產(chǎn)能，對高吸水性樹脂的工業(yè)化工藝進行了連續(xù)化、設(shè)備改進的優(yōu)化。

高分子吸水樹脂聚合反應(yīng)的報道有很多，為了提高最終產(chǎn)品的性能，各大制備商在核心的聚合反應(yīng)段采取了很多辦法，如通過提高聚合反應(yīng)溫度、增加聚合反應(yīng)段輻射時間等手段，雖然說能達到反應(yīng)效率高的特點，但是由于溫度太高、輻射時間太長造成了產(chǎn)品一定的負面影響，導致產(chǎn)品保水能降低、通液性差等特點。

例如，中國專利CN101050251A、CN101622065A都闡述了高吸水性樹脂聚合物凝膠的制備方法，按照聚合、切塊、干燥、粉碎、表面交聯(lián)的常規(guī)工藝制備高吸水性樹脂，但由于在聚合階段的不完善導致成品中的殘余丙烯酸單體含量高、通液性差等問題，雖然在聚合、表面交聯(lián)的過程中通過加入特定的功能性化合物對產(chǎn)品進行改性，但效果不是很理想。

因此，本領(lǐng)域需要提供一種改進的高吸水性樹脂的制備方法，用這種制備方法制得的聚合凝膠具有高的丙烯酸單體轉(zhuǎn)化率、高的凝膠干爽度，使得最終成品中的丙烯酸殘余單體降低、保水能提高、通液性改善。

本領(lǐng)域還需要提供一種由所述制備方法制得的高吸水性樹脂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改進的高吸水性樹脂的制備方法，用這種制備方法制得的聚合凝膠具有高的丙烯酸單體轉(zhuǎn)化率、高的凝膠干爽度，使得最終成品中的丙烯酸殘余單體降低、保水能提高、通液性改善。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用本發(fā)明方法制得的高吸水性樹脂，這種吸水性樹脂中丙烯酸單體的殘留量低于60ppm、保水性能高于30g/g，并且通液性低于20秒。

因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種吸水性樹脂的制備方法，它包括如下步驟：

（i）向丙烯酸類單體的堿性水溶液中加入交聯(lián)劑和聚合引發(fā)劑；

（ii）施加微波引發(fā)聚合反應(yīng)；

（iii）在100-140℃的溫度下使之聚合3-10分鐘，隨后將溫度提高10-30℃使之熟化10-20分鐘，得到聚合物凝膠；

（iv）在得到的聚合物凝膠表面噴灑水蒸氣，得到吸水的凝膠，按參加聚合反應(yīng)物料的重量計，噴灑的水蒸氣的量為1-3重量％；

（v）在低于水沸騰溫度的溫度條件下用微波再次輻照該吸水的凝膠。

本發(fā)明的另一方面涉及一種吸水性樹脂，它是用上述方法制得的，所述吸水性樹脂中丙烯酸單體的殘留量低于60ppm、保水性能高于30g/g，并且通液性低于20秒。

具體實施方式

在本發(fā)明中，術(shù)語“高吸水性樹脂”是指吸液倍率為30g/g或更高、樣品保水率為30g/g或更高并且通液性低于20秒的吸水性樹脂。

在本發(fā)明中，術(shù)語“中和度”是指中和反應(yīng)中酸和堿進行反應(yīng)的摩爾比。例如中和度為70%（mol）的丙烯酸水溶液是指7mol堿加入10mol丙烯酸中形成的水溶液。

本發(fā)明吸水性樹脂的制備方法如下步驟：

（i）向丙烯酸類單體的堿性水溶液中加入交聯(lián)劑和聚合引發(fā)劑