[發明專利]一種吸水性樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 202110664159.3
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113307904B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 丁明強;姜云翔;郝超;趙帥;馬磊;紀學順
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F222/20;C08F2/14;C08J3/24;C08L33/02
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本發明提供一種降低短期可萃取物與改善改善短期返滲量的吸水性樹脂的反相懸浮聚合制備方法，更具體的是一種在脫水的同時或者之后，通過分批次脫除部分石油烴類溶劑，再進行多次表面交聯反應，進而獲得高凝膠強度的吸水性樹脂的方法。相比于一次性表面交聯工藝，本發明可以制備多層結構的吸水性樹脂產品，進而有助于降低產品短時間吸液后低分子量化合物的溶出速率、有效改善觸感并降低短期返滲。

技術領域

本發明涉及一種吸水性樹脂的制備方法，通過改進的表面交聯工藝，從而制備具有低短期可萃取物與短期返滲量的吸水性樹脂的方法。

背景技術

高吸水性樹脂(SAP，Superabsorbent Polymers)是一種輕度交聯的高分子化合物，由于其強大的吸水與保水能力，被廣泛用于紙尿褲、衛生巾等的衛生材料領域，電纜、光纜用阻水材料以及農林、園藝專用的保水劑等。作為衛生材料用的吸水性樹脂，已知有聚丙烯酸部分中和物、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的中和物、淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的皂化物等。

目前，使用最為廣泛的是聚丙烯酸及其鈉鹽的系列產品，其中，約有95％是采用水溶液聚合工藝制備，另外約有5％是采用反相懸浮聚合聚合工藝制備。通過反相懸浮聚合制備的吸水性樹脂，由于其宏觀形貌呈堆積的葡萄串狀，相比于水溶液聚合經過研磨得到的不規則塊狀形貌，具有更大的比表面積，因此在與水接觸時，具有更快的吸液速率，這使得其短時間內能夠吸收大量的水。隨著復合型芯體市場的不斷擴大，對芯體結構的輕薄程度提出了更高的要求，對紙尿褲而言，要求降低嬰兒紅屁股的可能性以及改善吸液后干爽程度。這也一定程度上刺激了吸水性樹脂朝著吸液后的可萃取物、返滲含量與凝膠觸感改善的方向發展。

對于吸水性樹脂來說，改善可萃取物和返滲量的方法有：控制聚合工藝，增大分子量并盡量減低鏈轉移等副反應；通過內交聯來提升分子鏈間的交聯程度；再者就是通過表面交聯以形成合適的“核殼結構”。例如諾爾生物(申請公開號CN106987075 A和CN102702656 A)公布了一種低溫下聚合并經過多次表面交聯并添加無機粒子的吸水性樹脂的制備方法，可制備具有低可萃取物的吸水性樹脂；住友精化(CN104507565B與CN103502287A)公開了一種在表面活性劑蔗糖脂肪酸酯與疏水性高分子分散劑和增稠劑的存在下，通行二步法的反相懸浮聚合，通過合理的調整內交聯與表面交聯劑的濃度梯度，以及表面交聯前共沸除水量，可獲得具有兼具優異的吸收性能、良好形狀保持性以及較好的凝膠強度的吸水性樹脂；隨后住友精化(US2008/0280154A1)進一步公開了一種通過兩次共沸脫水與兩次表面交聯，來制備具有高的保水能力和凝膠強度以及低可溶出物的吸水性樹脂的制備工藝。萬華化學專利(CN 103910896A)公布了一種在表面交聯時加入表面活性劑與相轉移催化劑來提升表面交聯均勻度與反應效率的方法，可以改善SAP的鹽水返滲。

雖然國內外研究者針對如何降低吸水性樹脂的長時間可萃取物進行了了大量的報道，但是對于短期的可萃取物研究的資料很少。長期可萃取物反應的是SAP吸液后的耐水解穩定性，而短期可萃取物可以作為一個反應短期的返滲能力和觸感的一個指標參考。

發明內容

本發明基于現有吸水性樹脂的反相懸浮聚合制備工藝，創造性地提供了一種在共沸脫水過程的同時或者之后，通過調控體系中石油烴類溶劑的含量至適宜值之后，再進行表面交聯操作，每調控一次，就進行一次表面交聯，重復兩到三次，從而獲得具有低的短期可萃取物與返滲量的吸水性樹脂的方法。

為達到以上發明目的，本發明的技術方案如下：

一種吸水性樹脂的制備方法，包含以下步驟：

1)將分散劑溶解在石油烴類溶劑中，形成所謂的油相；

2)將丙烯酸單體倒入質量濃度為20-40％的氫氧化鈉溶液中，待酸堿中和反應冷卻至室溫后，依次加入含引發劑、內交聯劑的水溶液，形成所謂的水相；