耐磨性超吸收性聚合物及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种耐磨性超吸收性聚合物及其生产方法，并且更具体地，涉及一种通过包含如下物质而提高其含水量的耐磨性超吸收性聚合物：超吸收性聚合物、超疏水性多孔微粒和水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求于2014年12月23日提交的韩国专利申请No.KR10-2014-0186684的权益，在此其通过引用全部并入本申请。本专利技术涉及一种耐磨性超吸收性聚合物及其制造方法，更具体地，涉及一种耐磨性超吸收性聚合物，其包含超吸收性聚合物、多孔超疏水性微粒和水，从而增加所述超吸收性聚合物的含水量。
技术介绍
超吸收性聚合物(SAP)是能够吸收其自身重量的约500倍至1000倍水的合成聚合物。这样的超吸收性聚合物实际上开始用于卫生物品，而现在其不仅广泛地用于卫生产品如婴儿纸尿布和经期卫生垫，而且还用于园艺土壤修复剂、土木建筑用止水剂、苗圃板、食品流通领域中的保鲜剂和热敷材料。与常规吸收性材料相比，超吸收性聚合物具有突出的吸收容量，因此其市场价值由于其更广范围的应用而变高。特别地，具有优异的吸水性的超吸收性聚合物主要用于卫生产品如婴儿尿布和成人尿布。当应用于卫生产品时，存在于尿布中的超吸收性聚合物起到吸收并保留尿液的作用。同时，在制造尿布的过程中，超吸收性聚合物可能经受高压力和物理冲击，因此其特性可能显著劣化，导致尿布性能差。就此而言，韩国专利申请公开第2012-0081113号公开了制造包含水不溶性无机颗粒的吸收性聚合物的方法。然而，这样的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变高，不期望地导致如以上所提及的团聚、不良的加工性和低生产率，从而使得难以同时满足高含水量和高可加工性。因此，为了使用可均匀地包含水而在向其添加水时不结块、并且可具有改善的耐磨性的超吸收性聚合物制造最终产品(如尿布)，需要开发这样的技术，其能够获得期望的产品性能同时使由于尿布生产期间的压缩或强空气运动引起的物理磨损而造成的超吸收性聚合物的特性劣化最小化。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术是在考虑到现有技术中遇到的问题而作出的，并且本专利技术的目的是提供一种耐磨性超吸收性聚合物及其制造方法，其中超吸收性聚合物的表面粘性即使在向其添加水时也不增加，从而维持其颗粒尺寸并防止可加工性降低，最终容易控制制造过程中的过程负荷、颗粒尺寸和特性。因此，所述超吸收性聚合物可均匀地包含水而在向其添加水时不结块并且可具有改善的耐磨性，从而使由于应用过程中对所述聚合物的损害而引起的特性劣化最小化，因此获得期望的产品性能。技术方案为了实现以上目的，本专利技术提供了一种耐磨性超吸收性聚合物，包含：超吸收性聚合物(A)、颗粒(B)和水(C)，所述颗粒(B)的i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g且ii)孔隙率为50％或更大，其中以基于100重量份超吸收性聚合物(A)的0.0001重量份至15重量份的量包含颗粒(B)，并且以基于100重量份超吸收性聚合物(A)和颗粒(B)的0.1重量份至20.0重量份的量包含水(C)。此外，本专利技术提供了制造耐磨性超吸收性聚合物的方法，包括：a)向超吸收性聚合物(A)中添加基于100重量份超吸收性聚合物(A)的0.0001重量份至15重量份的颗粒(B)，所述颗粒(B)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b)向a)中获得的超吸收性聚合物(A)和颗粒(B)中添加基于100重量份超吸收性聚合物(A)和颗粒(B)的0.1重量份至20.0重量份的水(C)，从而制备含水超吸收性聚合物。技术效果根据本专利技术，可以提供耐磨性超吸收性聚合物及其制造方法。即使在向超吸收性聚合物中添加水时，其表面粘性也不增加，从而维持其颗粒尺寸，由此防止可加工性降低，最终容易控制制造过程中的过程负荷、颗粒尺寸和特性。因此，超吸收性聚合物最终可以包含水而在向其添加水时不结块。此外，由于通过多孔超疏水性微粒向超吸收性聚合物中添加水，所以其耐磨性增强。因此，当将超吸收性聚合物应用于最终产品(如尿布)时，其由于尿布生产期间的压缩或强空气运动引起的物理磨损而造成的特性劣化可以最小化，得到期望的产品性能。附图说明图1是示出根据添加的水的量增加，根据本专利技术的耐磨性超吸收性聚合物的颗粒尺寸在球磨之前/之后的变化的图；图2是示出各个样品的颗粒尺寸分布的图，以评估经由多孔超疏水性微粒处理然后添加水的根据本专利技术的超吸收性聚合物的颗粒尺寸变化；图3是示出通过使用#30和#50筛网对通过球磨而经受磨损的超吸收性聚合物进行再分选，各个样品中颗粒尺寸为#30至#50的超吸收性聚合物的量的减少的图，以评估根据本专利技术的耐磨性超吸收性聚合物在球磨之后的颗粒尺寸变化；图4是示出根据本专利技术的耐磨性超吸收性聚合物的各个样品在球磨之前/之后的离心保留容量的变化的图；图5A是示出根据本专利技术的耐磨性超吸收性聚合物的各个样品在球磨之前/之后的压力下吸收度的变化的图；以及图5B是示出根据本专利技术的耐磨性超吸收性聚合物的各个样品在球磨之前/之后的渗透性的变化的图。具体实施方式下文中，将给出本专利技术的详细说明。根据本专利技术，耐磨性超吸收性聚合物包含超吸收性聚合物(A)、颗粒(B)和水(C)，所述颗粒(B)的i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g且ii)孔隙率为50％或更大，其中以基于100重量份超吸收性聚合物(A)的0.0001重量份至15重量份的量包含颗粒(B)，并且以基于100重量份超吸收性聚合物(A)和颗粒(B)的0.1重量份至20.0重量份的量包含水(C)。在耐磨性超吸收性聚合物中，以基于100重量份超吸收性聚合物(A)的0.0001重量份至15重量份，优选0.001重量份至2.0重量份，并且更优选0.05重量份至0.15重量份的量包含具有特性i)和ii)的颗粒(B)。若颗粒(B)的量低于下限，则可能不能充分获得期望的效果。反之，若其量超过上限，则可能由于颗粒(B)的过度使用而没有经济利益。通常，超吸收性聚合物具有亲水性表面，并且因此在吸水之后进行干燥时其可能由于颗粒之间存在的水引起的毛细作用力、氢键、粒间扩散或粒间范德华力而经受不可逆的团聚。因此，在超吸收性聚合物的聚合和表面交联过程中基本上使用水，并且由此可能引起团聚，从而增加内部负荷，最终导致对体系的损害。此外，由于团聚的超吸收性聚合物具有不适用于应用的大颗粒尺寸，因此必须进行粉碎过程以使这样的大颗粒尺寸适当地减小。此外，在粉碎过程中施加了强作用力，不期望地使超吸收性聚合物的特性由于磨损而劣化。为了解决这样的问题，尝试引入多种微粒，其存在于超吸收性聚合物的表面上并用于防止聚合物颗粒的直接团聚。在过量添加微粒的情况下，可防止团聚，但是超吸收性聚合物的压力下吸收度可能变低。为了解决这样的问题，向根据本专利技术的超吸收性聚合物中引入的微粒的颗粒尺寸为2nm至50μm。此外，微粒的BET比表面积为300m2/g至1500m2/g，优选500m2/g至1500m2/g，并且更优选600m2/g至1500m2/g。此外，微粒具有水接触角为125°或更大，优选135°或更大，并且更优选140°或更大的超疏水性。此外，颗粒(B)的颗粒尺寸可为2nm至50μm并且可具有水接触角为125°或更大的超疏水性。微粒的孔隙率为50％或更大，并且优选90％或更大。由于根据本专利技术的耐磨性超吸收性聚合物包含具有如上特性的微粒(B)，因此存在于该聚合物表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨性超吸收性聚合物，包含：超吸收性聚合物(A)、颗粒(B)和水(C)，所述颗粒(B)的i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g且ii)孔隙率为50％或更大，其中以基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)的0.0001重量份至15重量份的量包含所述颗粒(B)，并且以基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)和所述颗粒(B)的0.1重量份至20.0重量份的量包含所述水(C)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.23 KR 10-2014-01866841.一种耐磨性超吸收性聚合物，包含：超吸收性聚合物(A)、颗粒(B)和水(C)，所述颗粒(B)的i)BET比表面积为300m2/g至1500m2/g且ii)孔隙率为50％或更大，其中以基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)的0.0001重量份至15重量份的量包含所述颗粒(B)，并且以基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)和所述颗粒(B)的0.1重量份至20.0重量份的量包含所述水(C)。2.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中以基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)的0.001重量份至2.0重量份的量包含所述颗粒(B)。3.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中以基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)的0.05重量份至0.15重量份的量包含所述颗粒(B)。4.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中以基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)和所述颗粒(B)的1.0重量份至10.0重量份的量包含所述水(C)。5.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中以基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)和所述颗粒(B)的2.5重量份至7.5重量份的量包含所述水(C)。6.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)的颗粒尺寸为2nm至50μm。7.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)具有水接触角为125°或更大的超疏水性。8.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)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。9.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)的BET比表面积为500m2/g至1500m2/g。10.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)的BET比表面积为600m2/g至1500m2/g。11.根据权利要求7所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)具有水接触角为135°或更大的超疏水性。12.根据权利要求7所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)具有水接触角为140°或更大的超疏水性。13.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)的孔隙率为90％或更大。14.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述颗粒(B)包含选自以下的至少一种：二氧化硅(SiO2)、氧化铝、碳和二氧化钛(TiO2)。15.根据权利要求1所述的耐磨性超吸收性聚合物，其中所述耐磨性超吸收性聚合物的含水量为0.1重量％或更大。16.一种制造耐磨性超吸收性聚合物的方法，包括：a)向超吸收性聚合物(A)中添加基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)的0.0001重量份至15重量份的颗粒(B)，所述颗粒(B)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b)向a)中获得的所述超吸收性聚合物(A)和所述颗粒(B)中添加基于100重量份所述超吸收性聚合物(A)和所述颗粒(B)的0.1重量份至20.0重量份的水(C)，从而制备含水超吸收性聚合物。17.根据权利要求16所述的方法，在b)中制备所述含水超吸收性聚合物之后...

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