制备超吸收剂颗粒的方法技术

本发明专利技术涉及一种使超吸收剂颗粒团聚的方法，其中将粒径为250μm以下的聚合物颗粒分散于疏水性有机溶剂中；将分散的聚合物颗粒与单体水溶液混合，所述单体水溶液具有0.5重量％至80重量％的施用于单体溶液的未中和单体，相对于分散的聚合物颗粒计；并使所述单体溶液聚合。

A method for preparing superabsorbent particles

The invention relates to a method of super absorbent particles, the particle size of 250 m below the polymer particles dispersed in a hydrophobic organic solvent; the polymer particles dispersed and mixed monomer solution, the monomer solution has 0.5 to 80 wt.% of applied monomer the solution of non neutralized monomer, relative to the dispersed polymer particles; and the monomer solution polymerization.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备超吸收剂颗粒的方法本专利技术涉及一种使超吸收颗粒团聚的方法，其中将粒径为250μm以下的聚合物颗粒分散于疏水性有机溶剂中；将分散的聚合物颗粒与单体水溶液混合，通过单体溶液施用的未中和单体的量为0.5重量％至80重量％，基于分散的聚合物颗粒计；并使所述单体溶液聚合。超吸收颗粒的制备记载于专著“ModernSuperabsorbentPolymerTechnology”,F.L.Buchholz和A.T.Graham,Wiley-VCH,1998,pages69to11页。超吸收颗粒一般通过溶液聚合或悬浮聚合来制备。作为吸收水溶液的产品，超吸收剂用于制备尿布、棉塞、卫生巾和其他卫生制品，但也用作商品园艺中的保水剂。可通过交联程度改变吸水性聚合物的特性。随着交联程度增加，凝胶强度提高而吸收能力降低。为改善使用特性，例如尿布中的溶胀凝胶床的渗透性和压力下的吸收性，通常将超吸收颗粒进行表面后交联。这仅增加了颗粒表面的交联程度，并且以此方式可至少部分地减弱压力下的吸收和离心保留容量之间的联系。EP0807646A1记载了一种在聚合物颗粒的存在下进行悬浮聚合的方法。WO2005/092955A1记载了一种通过溶液聚合制备超吸收颗粒的方法。通过在表面后交联之前或之后加入水性溶液可使超吸收颗粒团聚，超吸收颗粒的水含量保持在1重量％至10重量％的范围内。WO2006/014031A1记载了一种通过悬浮聚合制备超吸收颗粒的方法。通过在表面后交联之前或之后加入水性溶液可使超吸收颗粒团聚，超吸收颗粒的水含量保持在1重量％至10重量％的范围内。本专利技术的目的是提供一种改进的使超吸收颗粒团聚的方法，其中超吸收颗粒尤其具有高吸收能力和高吸收速率。本专利技术的另一目的是提供一种改进的使超吸收颗粒团聚的方法，其中尤其使用从其他方法中移出的极小的聚合物颗粒(“细粉”)。该目的通过一种使超吸收颗粒团聚的方法而实现，所述方法通过使单体水溶液1聚合并任选地干燥和/或粉碎所得的聚合物颗粒进行，所述方法包括：将粒径为250μm以下的聚合物颗粒移出；将移出的聚合物颗粒分散于疏水性有机溶剂中；将分散的聚合物颗粒与单体水溶液2混合，伴随单体溶液2施用的未中和单体a)的量为0.5重量％至80重量％，基于分散的聚合物颗粒计；并使单体溶液2聚合；所述单体水溶液1包含：a)至少一种带有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体，b)任选的一种或多种交联剂，c)至少一种引发剂，d)任选的一种或多种能够与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和e)任选的一种或多种水溶性聚合物，所述单体水溶液2包含：a)至少一种带有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体，b)任选的一种或多种交联剂，c)至少一种引发剂，d)任选的一种或多种能够与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和e)任选的一种或多种水溶性聚合物，其中单体溶液1和单体溶液2可以相同或不同。将粒径优选为200μm以下，更优选150μm以下且最优选120μm以下的聚合物颗粒移出。粒径可借助于具有相应筛目尺寸的筛子而移出。通过筛目尺寸为xμm的筛子的聚合物颗粒相应地具有xμm以下的粒径。聚合物颗粒可借助于筛目尺寸为250μm以下，优选200μm以下，更优选150μm以下且最优选120μm以下的筛子而移出。伴随单体溶液2施用的单体a)的量优选为1重量％至60重量％，更优选2重量％至40重量％且最优选5重量％至30重量％，各自均基于分散的聚合物颗粒的量计。本专利技术基于以下发现：伴随单体溶液2施用的未中和单体a)的量对团聚物的离心保留容量(CRC)和自由溶胀率(FSR)均具有相当大的影响。在下文中对超吸收颗粒的制备进行详细说明：单体a)优选为水溶性的，即在23℃的水中的溶解度通常为至少1g/100g水，优选至少5g/100g水，更优选至少25g/100g水且最优选至少35g/100g水。合适的单体a)为例如烯键式不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。特别优选的单体为丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特别优选的为丙烯酸。其他合适的单体a)为例如烯键式不饱和磺酸，如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。杂质对于聚合反应具有相当大的影响。因此，所用原料应具有最高的纯度。因此，特别地纯化单体a)通常是有利的。合适的纯化方法记载于例如WO2002/055469A1、WO2003/078378A1和WO2004/035514A1中。合适的单体a)为例如根据WO2004/035514A1纯化的丙烯酸，其包含99.8460重量％的丙烯酸、0.0950重量的％乙酸、0.0332重量％的水、0.0203重量％的丙酸、0.0001重量％的糠醛、0.0001重量％的马来酸酐、0.0003重量％的二丙烯酸和0.0050重量％的氢醌单甲醚。单体a)总量中丙烯酸和/或其盐的比例为优选至少50摩尔％，更优选至少90摩尔％，最优选至少95摩尔％。单体a)的酸基团可被部分中和。中和在单体阶段进行。这通常通过混入水溶液或优选也为固体形式的中和剂中来完成。中和度优选为25摩尔％至95摩尔％，更优选为30摩尔％至80摩尔％，最优选为40摩尔％至75摩尔％，为此可使用常规的中和剂，优选碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐及其混合物。也可以使用铵盐代替碱金属盐。特别优选的碱金属为钠和钾，但非常特别优选的为氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠及其混合物。单体a)通常包含阻聚剂作为储存稳定剂，阻聚剂优选氢醌单醚。单体溶液优选包含最高达250重量ppm，优选至多130重量ppm，更优选至多70重量ppm，并且优选至少10重量ppm，更优选至少30重量ppm且特别地约50重量ppm的氢醌单醚，各自基于未中和的单体a)计。例如，所述单体溶液可通过使用带有酸基团的烯键式不饱和单体与合适含量的氢醌单醚制备。优选的氢醌单醚为氢醌单甲醚(MEHQ)和/或α-生育酚(维生素E)。合适的交联剂b)为具有至少两个适于交联的基团的化合物。这些基团为例如可自由基聚合至聚合物链中的烯键式不饱和基团，以及可与单体a)的酸基团形成共价键的官能团。此外，可与单体a)的至少两个酸基团形成配位键的多价金属盐也适合作为交联剂b)。交联剂b)优选为具有至少两个可自由基聚合至聚合物网络的可聚合基团的化合物。合适的交联剂b)为，例如，在EP0530438A1中记载的亚甲基双丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙基氯化铵、四烯丙氧基乙烷，在EP0547847A1、EP0559476A1、EP0632068A1、WO93/21237A1、WO2003/104299A1、WO2003/104300A1、WO2003/104301A1和DE10331450A1中记载的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，在DE10331456A1和DE10355401A1中记载的混合丙烯酸酯，其除包含丙烯酸酯基团外还包含其他烯键式不饱和基团，或例如在DE19543368A1、DE19646484A1、WO90/15830A1和WO2002/032962A2中记载的交联剂混合物。优选的交联剂b)为季戊四醇三烯丙基醚、四烯丙氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使超吸收颗粒团聚的方法，所述方法通过使单体水溶液1聚合并任选地干燥和/或粉碎所得的聚合物颗粒进行，所述方法包括：将粒径为250μm以下的聚合物颗粒移出；将移出的聚合物颗粒分散于疏水性有机溶剂中；将分散的聚合物颗粒与单体水溶液2混合，伴随单体溶液2施用的未中和单体a)的量为0.5重量％至80重量％，基于分散的聚合物颗粒计；并使单体溶液2聚合；所述单体水溶液1包含：a)至少一种带有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体，b)任选的一种或多种交联剂，c)至少一种引发剂，d)任选的一种或多种能够与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和e)任选的一种或多种水溶性聚合物，所述单体水溶液2包含：a)至少一种带有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体，b)任选的一种或多种交联剂，c)至少一种引发剂，d)任选的一种或多种能够与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和e)任选的一种或多种水溶性聚合物，其中单体溶液1和单体溶液2可以相同或不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.07 EP 15162597.71.一种使超吸收颗粒团聚的方法，所述方法通过使单体水溶液1聚合并任选地干燥和/或粉碎所得的聚合物颗粒进行，所述方法包括：将粒径为250μm以下的聚合物颗粒移出；将移出的聚合物颗粒分散于疏水性有机溶剂中；将分散的聚合物颗粒与单体水溶液2混合，伴随单体溶液2施用的未中和单体a)的量为0.5重量％至80重量％，基于分散的聚合物颗粒计；并使单体溶液2聚合；所述单体水溶液1包含：a)至少一种带有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体，b)任选的一种或多种交联剂，c)至少一种引发剂，d)任选的一种或多种能够与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和e)任选的一种或多种水溶性聚合物，所述单体水溶液2包含：a)至少一种带有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体，b)任选的一种或多种交联剂，c)至少一种引发剂，d)任选的一种或多种能够与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和e)任选的一种或多种水溶性聚合物，其中单体溶液1和单体溶液2可以相同或不同。2.根据权利要求1所述的方法，其中将粒径为150μm以下的聚合物颗粒移出。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中伴随单体溶液2施用的未中和单体a)的量为5重量％至30重量％，基于分散的聚合物颗粒计。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中单体溶液2包含0.01至0.50mmol的交联剂b)，基于未中和的单体a)计。5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中单体溶液2包含0.05至0.15mmol的交联剂b)，基于未中和...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·马克，T·丹尼尔，E·鲁茨，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE