[發明專利]包含粘土的超吸收性聚合物、微粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201410214950.4
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN104072928A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: M·M·阿扎德;S·J·史密斯;M·喬伊;G·W·布雷克;M·S·賈曼
• 申請（專利權）人: 贏創有限公司
• 主分類號: C08L51/08
• 分類號: C08L51/08;C08K3/34;C08J3/24;C08F290/06;A61L15/60;A61L15/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐國棟;林柏楠

本申請是申請號為200980141534.3、申請日為2009年10月13日、發明名稱為“包含粘土的超吸收性聚合物、微粒及其制備方法”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及SAP顆粒以及制備包含粘土的超吸收性聚合物的方法。更具體地，本發明涉及包含粘土的SAP(其含有吸水樹脂和粘土)，以及制備該類SAP-粘土顆粒的方法。

背景技術

超吸收性材料通常指能夠吸收在水中包含0.9重量％氯化鈉溶液的水溶液至少約其重量10倍、高達約其重量30倍或更多倍的水溶脹、水不溶性材料。本發明涉及吸收水、水成液和血液的超吸收性聚合物顆粒，以及制備超吸收性聚合物和顆粒的方法。在本文中使用并通常在工業中使用的首字母縮寫詞SAP用于代替超吸收性聚合物、超吸收性聚合物組合物、超吸收性聚合物顆粒或其變體。

根據超吸收性材料的一般定義，超吸收性聚合物為交聯的部分中和的聚合物，其能夠吸收大量的水成液和體液如尿或血液，溶脹并形成水凝膠，并能夠在一定壓力下將它們保留。超吸收性聚合物組合物為已經過表面處理的超吸收性聚合物，所述表面處理可包括超吸收性聚合物的表面交聯和/或其它表面處理。

可市購得到的超吸收性聚合物組合物包括交聯的聚丙烯酸或交聯的淀粉-丙烯酸接枝聚合物，其中一些羧基被氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液中和。超吸收性聚合物組合物顆粒為超吸收性聚合物或超吸收性聚合物組合物的顆粒，且通常具有約150-850微米的粒徑。超吸收性聚合物及其用途和制備的綜述見于F.L.Buchholz和A.T.Graham(編輯)的“Modern?Superabsorbent?Polymer?Technology”，Wiley-VCH，New?York，1998。

SAP和SAP顆粒主要用于衛生制品，例如嬰兒尿布、失禁產品或衛生巾。為了合身、舒適和美學原因，以及環境方面的原因，使衛生制品更小和更薄的趨勢增加。這正通過降低這些制品中高體積絨毛纖維含量來實現。為確保體液在衛生制品中的總保留能力恒定，在這些衛生制品中使用更多的SAP含量。

已經向SAP中加入粘土和其它礦產物以改進SAP性能。例如，在SAP粉末或顆粒的表面上加入可獲自德國Evonik?GmbH的粉碎的無定形二氧化硅如或可獲自Cabot?Corporation的或膨潤土是已知的。US5,140,076和4,734,478公開了在干SAP粉末的表面交聯過程中加入二氧化硅。US4,286,082公開了用于衛生制品的二氧化硅和SAP的混合物。

通常，在干SAP顆粒與二氧化硅粉末的混合物中，二氧化硅粘附于SAP顆粒表面并改變SAP顆粒的表面性能，但是不改變它們的固有吸收性能。例如，二氧化硅粉末為親水或疏水的，這主要影響SAP顆粒吸收流體的速率。

其它公開SAP顆粒和粘土的專利和申請包括GB2,082,614，其中公開了通過共混干SAP顆粒和1-75重量％增量材料的共混物制備的干燥固體水溶脹性吸收性組合物，所述增量材料選自未交聯的纖維素衍生物、淀粉、某些粘土和礦物、及其混合物。

US5,733,576公開了制備包含(a)水溶脹性合成聚合物或共聚物和(b)在常溫下為可澆注粉末且在水中部分可溶或不溶的天然或合成聚合物的吸收劑的方法。吸收劑可包含粘土作為中性填充劑。

WO01/68156公開了可形成親水性可溶脹水凝膠的聚合物，其包含鋁硅酸鹽并具有增強的滲透性和改進的氣味控制性。可在聚合之前、之中或之后加入鋁硅酸鹽。

US5,514,754公開了包含粘土的超吸收性聚合物顆粒，其中將粘土在SAP中和之前加入SAP水凝膠以提供具有改進的流體收集速率和改進的流體經過溶脹SAP-粘土顆粒的滲透性的顆粒。

本發明旨在通過在特定條件下將粘土引入SAP水凝膠中而改進SAP顆粒的性能。已經發現向部分中和的SAP水凝膠中加入粘土并在升高的溫度下干燥水凝膠-粘土可改進SAP性能。因此，本發明旨在通過在制備過程中加入粘土改進SAP吸收速率和滲透性能，而沒有不利地影響SAP顆粒的其它流體吸收和保留性能。

發明內容

本發明涉及SAP顆粒以及制備包含粘土的超吸收性聚合物的方法。更具體地，本發明涉及包含粘土的SAP(其含有吸水樹脂和粘土)，以及制備該類SAP-粘土顆粒的方法。

本發明的一個實施方案包括一種制備包含粘土的超吸收性聚合物的方法及其基于制備超吸收性聚合物的方法的顆粒，該方法包括如下步驟：