用于制备超吸收性聚合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备超吸收性聚合物的方法，包括以下步骤：a)使单体组合物热聚合或光聚合以制备水凝胶聚合物，所述单体组合物包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂；b)干燥所述水凝胶聚合物；c)研磨经干燥的水凝胶聚合物；d)向经研磨的水凝胶聚合物添加表面交联剂和具有以下特性i)和ii)的颗粒；以及e)进行表面交联反应。i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g，ii)孔隙率为50％或更高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备超吸收性聚合物的方法，并且更特别地涉及制备向其中引入超疏水性微粒的超吸收性聚合物的方法。
技术介绍
超吸收性聚合物(superabsorbentpolymer，SAP)是能够吸收其自身重量的约500至1000倍的水的合成聚合物。这种超吸收性聚合物已经开始用于现实应用的卫生物品，并且目前不仅被广泛应用于卫生用品(例如一次性婴儿尿布、卫生护垫等)，而且被应用于园艺土壤修复剂、土木建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域中的保鲜剂，和泥敷材料。在超吸收性聚合物的制备中，水作为聚合介质被用于多种应用，包括在表面交联过程中促进交联剂的分散等。此外，成品中的残留水分起树脂的抗静电剂和增塑剂的功能，并且在应用过程中在抑制极细超吸收性聚合物粉尘的产生中发挥作用，并且另外地在防止超吸收性聚合物颗粒被磨碎中发挥作用。然而，通常来说，当即使向超吸收性聚合物添加少量的水时，聚合物的表面粘性仍可通过其上吸收的水而增加，并且可发生超吸收性聚合物颗粒的不可逆团聚。这种粘性增加和团聚会导致差的加工性，例如在制备和应用过程中的高负荷，从而增加超吸收性聚合物的颗粒尺寸，使其性能劣化，并降低生产率。迄今为止，已经针对以下方面对超吸收性聚合物进行了主要研究：聚合过程和改善的吸收性能，以及表面交联以实现其表面性能或增加压力下的吸收，并且已经进行了导致超吸收性聚合物表面特性改变的研究以提高透光度或防止在储存超吸收性聚合物时结团。在这点上，韩国专利申请公开No.2012-0081113公开了一种制备含有水不溶性无机颗粒的吸收性聚合物的方法。然而，这种常规技术是有问题的，因为超吸收性聚合物的表面粘性随着其表面上含水量的增加而增加，不期望地导致团聚、加工性差和生产率低，如在上述情况下。因此，需要开发能同时满足高含水量和高加工性的超吸收性聚合物。
技术实现思路
技术问题本专利技术是在考虑到现有技术中遇到的上述问题的情况下作出的，并且本专利技术的一个目的是提供制备向其中引入多孔超疏水性微粒的超吸收性聚合物的方法，其中超吸收性聚合物的表面被改性成疏水性的从而当吸收水时降低粘性和结团，由此提高加工性并因此减轻加工负荷，促进对其颗粒尺寸和特性的控制，并同时满足高水分含量和高加工性，从而使应用过程中由树脂破损引起的性能劣化最小化。技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供了一种制备超吸收性聚合物的方法，其包括：a)对包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物进行热聚合或光聚合，由此制备水凝胶聚合物；b)干燥所述水凝胶聚合物；c)研磨经干燥的水凝胶聚合物；d)向经研磨的水凝胶聚合物添加表面交联剂和i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g且ii)孔隙率为50％或更大的颗粒；以及e)进行表面交联反应。有益效果在根据本专利技术的制备超吸收性聚合物的方法中，超吸收性聚合物的表面被改性为疏水性的从而当吸收水时降低粘性和结团，由此提高加工性，并因此减轻加工负荷，促进对其颗粒尺寸和特性的控制，并同时满足高水分含量和高加工性，从而使应用过程中由树脂破损引起的性能劣化最小化。具体实施方式在下文中，将对本专利技术进行详细说明。根据本专利技术，一种制备超吸收性聚合物的方法包括：a)对包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物进行热聚合或光聚合，由此制备水凝胶聚合物；b)干燥所述水凝胶聚合物；c)研磨经干燥的水凝胶聚合物；d)向经研磨的水凝胶聚合物添加表面交联剂和i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g且ii)孔隙率为50％或更大的颗粒；以及e)进行表面交联反应。特别地，根据本专利技术的制备超吸收性聚合物的方法包括：a)对包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物进行热聚合或光聚合，由此制备水凝胶聚合物；在根据本专利技术的超吸收性聚合物制备中，上述聚合物可以通过本领域中通常使用的步骤和方法来制备。特别地，在根据本专利技术的超吸收性聚合物制备中，单体组合物包含聚合引发剂。根据聚合方法，当进行光聚合时，使用光聚合引发剂，而当进行热聚合时，使用热聚合引发剂。即使当进行光聚合时，由于用UV光照射以及经过聚合(其是一个放热反应)产生预定量的热量，因此可以额外使用热聚合引发剂。在根据本专利技术的制备超吸收性聚合物的方法中，热聚合引发剂没有特别地限制，但优选地包括选自以下的至少一种：基于过硫酸盐的引发剂、基于偶氮的引发剂、过氧化氢和抗坏血酸。特别地，基于过硫酸盐的引发剂的实例可以包括过硫酸钠(Na2S2O8)、过硫酸钾(K2S2O8)和过硫酸铵((NH4)2S2O8)，并且基于偶氮的引发剂的实例可以包括2,2-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2-偶氮二-(N,N-二亚甲基)异丁基脒二盐酸盐、2-(氨甲酰基偶氮)异丁腈、2,2-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐和4,4-偶氮二(4-氰基戊酸)。在根据本专利技术的制备超吸收性聚合物的方法中，光聚合引发剂没有特别地限制，但优选地包括选自以下的至少一种：安息香醚、二烷基苯乙酮、羟基烷基酮、乙醛酸苯酯、苄基二甲基缩酮、酰基膦和α-氨基酮。特别地，酰基膦可例举市售的LucirinTPO，即，2,4,6-三甲基-苯甲酰基-三甲基氧化膦。在根据本专利技术的制备超吸收性聚合物的方法中，水溶性烯键式不饱和单体没有特别地限制，只要其是通常用于合成超吸收性聚合物的单体即可，并且优选地包括选自以下的任一种或更多种：阴离子单体及其盐，非离子亲水性单体，和含氨基的不饱和单体及其季铵盐。特别有用的是选自以下的至少一种：阴离子单体及其盐，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸和2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；非离子亲水性单体，例如(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酸酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；以及含氨基的不饱和单体及其季铵盐，例如(N,N)-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯和(N,N)-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺。更优选地使用丙烯酸或其盐。当使用丙烯酸或其盐作为单体时，可以有利地得到具有高吸收能力的超吸收性聚合物。在根据本专利技术的制备超吸收性聚合物的方法中，为了循环利用，单体组合物可以包含预定量的颗粒尺寸小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备超吸收性聚合物的方法，包括：a)对包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物进行热聚合或光聚合，由此制备水凝胶聚合物；b)干燥所述水凝胶聚合物；c)研磨经干燥的所述水凝胶聚合物；d)向经研磨的所述水凝胶聚合物中添加颗粒和表面交联剂，所述颗粒的i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g且ii)孔隙率为50％或更大；以及e)进行表面交联反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.03 KR 10-2013-0149440;2014.05.30 KR 10-2011.一种制备超吸收性聚合物的方法，包括：
a)对包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物进行
热聚合或光聚合，由此制备水凝胶聚合物；
b)干燥所述水凝胶聚合物；
c)研磨经干燥的所述水凝胶聚合物；
d)向经研磨的所述水凝胶聚合物中添加颗粒和表面交联剂，所述颗
粒的i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g且ii)孔隙率为50％或更大；
以及
e)进行表面交联反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒的颗粒尺寸为2nm至
50μm。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒具有水接触角为125°
或更大的超疏水性。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒的颗粒尺寸为2nm至
50μm，并且具有水接触角为125°或更大的超疏水性。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒的BET比表面积为500
m2/g至1500m2/g。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒的BET比表面积为700
m2/g至1500m2/g。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述颗粒具有水接触角为
140°或更大的超疏水性。
8.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述颗粒具有水接触角为
145°或更大的超疏水性。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒的孔隙率为90％或更
大。
10.根据权利要求1所述的方法，其中基于100重量份所述超吸收性
聚合物，以0.001重...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜模，金永三，吴景实，杨英仁，金礼训，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR