超吸收性聚合物的制备方法技术

本公开内容涉及超吸收性聚合物的制备方法。更具体地，本公开内容涉及这样的超吸收性聚合物的制备方法，所述方法能够通过将水凝胶聚合物与具有特定结构的添加剂混合，将其粉碎，然后用桨式干燥器将其干燥而显著地减少在过程期间产生的细粉的量。过程期间产生的细粉的量。过程期间产生的细粉的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超吸收性聚合物的制备方法


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年1月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
‑
2020
‑
0007114号和于2021年1月19日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
‑
2021
‑
0007622号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0003]本公开内容涉及超吸收性聚合物的制备方法。更具体地，本公开内容涉及其中显著地减少了产生的细粉的量的超吸收性聚合物的制备方法。

技术介绍

[0004]超吸收性聚合物(Super Absorbent Polymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的500倍至1000倍的水分的合成聚合物材料。各制造商将其命名为不同的名称，例如SAM(Super Absorbency Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，其现在不仅广泛用于卫生产品，而且还广泛用于园艺用保水性土壤产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域用保鲜剂、泥敷剂用材料等。
[0005]这些超吸收性聚合物已广泛用于卫生材料(例如尿布或卫生巾)领域。在这样的卫生材料中，超吸收性聚合物通常以分布在浆中的状态包含在内。然而，近年来，已进行持续努力以提供具有更薄厚度的卫生材料例如尿布。作为这样的努力的一部分，正积极推进开发其中浆含量减少或根本不使用浆的所谓的无浆尿布等。
[0006]如上所述，在其中浆含量减少或不使用浆的卫生材料的情况下，超吸收性聚合物以相对高的比率包含在内，并且这些超吸收性聚合物颗粒不可避免地被包含在卫生材料中的多个层中。为了使多个层中包含的全部超吸收性聚合物颗粒更有效地吸收大量的液体例如尿，超吸收性聚合物需要基本上表现出高的吸收性能以及快的吸收速率。
[0007]同时，这样的超吸收性聚合物通常通过包括以下的方法来制备：使单体聚合以制备含有大量水分的水凝胶聚合物的步骤；以及干燥水凝胶聚合物，然后将经干燥的水凝胶聚合物粉碎成具有期望的粒径的聚合物颗粒的步骤。然而，当如上所述将水凝胶聚合物干燥然后粉碎时，产生大量的细粉，因此存在使最终生产的超吸收性聚合物的物理特性劣化的问题。
[0008]此外，为了再利用这样的细粉，通常使用通过将细粉与水混合以团聚，然后干燥/粉碎/分级而获得的细粉再组装体。然而，由于此时使用的水，可能出现诸如干燥过程期间能量消耗增加和设备上的负荷增加的问题，因此可能降低制备超吸收性聚合物的生产率。
[0009]因此，持续需要开发能够在不产生细粉的情况下制造超吸收性聚合物的技术，以从根本上解决该问题。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]因此，本公开内容涉及这样的超收水性聚合物的制备方法，所述方法能够通过将水凝胶聚合物与具有特定结构的添加剂混合，将其粉碎，并用桨式干燥器将其干燥而显著地减少在过程期间产生的细粉的量。
[0012]技术方案
[0013]为了解决以上问题，提供了超吸收性聚合物的制备方法，所述方法包括：
[0014]1)通过在内交联剂和聚合引发剂的存在下使具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体交联聚合以形成水凝胶聚合物的步骤(步骤1)；
[0015]2)将水凝胶聚合物与基于羧酸的添加剂混合，随后粉碎以制备包含含水超吸收性聚合物颗粒的经粉碎的产物的步骤(步骤2)；
[0016]3)用桨式干燥器将经粉碎的产物干燥以制备超吸收性聚合物颗粒的步骤(步骤3)；以及
[0017]4)将超吸收性聚合物颗粒中粒径大于850μm的颗粒细粉碎的步骤(步骤4)，
[0018]其中基于羧酸的添加剂为选自由以下化学式1表示的羧酸及其盐中的至少一者：
[0019][化学式1][0020][0021]在化学式1中，
[0022]A为具有5至21个碳原子的烷基，
[0023]B1为
‑
OCO
‑
、
‑
COO
‑
或
‑
COOCH(R1)COO
‑
，
[0024]B2为
‑
CH2‑
、
‑
CH2CH2‑
、
‑
CH(R2)
‑
、
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
，
[0025]其中，R1和R2各自独立地为具有1至4个碳原子的烷基，
[0026]n为1至3的整数，以及
[0027]C为羧基。
[0028]有益效果
[0029]根据本公开内容的超吸收性聚合物的制备方法，可以通过在基于羧酸的添加剂的存在下将水凝胶聚合物粉碎来制备含水超吸收性聚合物颗粒。此外，甚至在使用桨式干燥器的干燥过程中，也抑制了颗粒之间的团聚以获得粒状经干燥的产物，使得可以大幅度减少干燥之后干粉碎的量。因此，可以制造其中细粉的量显著地减少的超吸收性聚合物。
附图说明
[0030]图1是示出超吸收性聚合物的常规制备方法的流程图。
[0031]图2是示出根据一个实施方案的超吸收性聚合物的制备方法的流程图。
[0032]图3示出实施例1至3中使用的桨式干燥器中安装的温度传感器的位置。
[0033]图4是示出在实施例1至3的步骤2中制备的各经粉碎的产物的含水量相对于在桨式干燥器中的停留时间的图。
具体实施方式
[0034]本文所使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并且不旨在限制本专利技术。除非上下文另外明确指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。还应理解，术语“包含”、“具
有”或“拥有”在本说明书中使用时指明存在所述特征、步骤、组分或其组合，但是并不排除存在或添加一个或更多个其他特征、步骤、组分或其组合。
[0035]由于本专利技术可以进行各种修改并且具有各种形式，因此通过实例示出其具体实施方案并将对其具体实施方案进行详细地描述。然而，并不旨在将本专利技术限制于所公开的特定形式，并且应理解本专利技术包括在本专利技术的思想和技术范围内的所有修改、等同方案和替代方案。
[0036]由于本专利技术可以进行各种修改并且具有各种形式，因此通过实例示出其具体实施方案并将对其具体实施方案进行详细地描述。然而，并不旨在将本专利技术限制于所公开的特定形式，并且应理解本专利技术包括在本专利技术的思想和技术范围内的所有修改、等同方案和替代方案。
[0037]在下文中，将根据本专利技术的具体实施方案更详细地描述超吸收性聚合物的制备方法和由其制备的超吸收性聚合物。
[0038]除非明确表述，否则术语仅用于指具体实施方案，并且不旨在限制本公开内容。除非上下文不同地表述，否则本公开内容的单数表述可以包括复数表述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超吸收性聚合物的制备方法，包括：1)通过在内交联剂和聚合引发剂的存在下使具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体交联聚合以形成水凝胶聚合物的步骤(步骤1)；2)将所述水凝胶聚合物与基于羧酸的添加剂混合，随后粉碎以制备包含含水超吸收性聚合物颗粒的经粉碎的产物的步骤(步骤2)；3)用桨式干燥器将所述经粉碎的产物干燥以制备超吸收性聚合物颗粒的步骤(步骤3)；以及4)将所述超吸收性聚合物颗粒中粒径大于850μm的颗粒细粉碎的步骤(步骤4)，其中所述基于羧酸的添加剂为选自由以下化学式1表示的羧酸及其盐中的至少一者：[化学式1]在化学式1中，A为具有5至21个碳原子的烷基，B1为
‑
OCO
‑
、
‑
COO
‑
或
‑
COOCH(R1)COO
‑
，B2为
‑
CH2‑
、
‑
CH2CH2‑
、
‑
CH(R2)
‑
、
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
，其中，R1和R2各自独立地为具有1至4个碳原子的烷基，n为1至3的整数，以及C为羧基。2.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法，其中所述水凝胶聚合物的含水量为30重量％至70重量％。3.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法，其中在化学式1中，A为
‑
C6H
13
、
‑
C
11
H
23
、
‑
C
12
H
25
、
‑
C
17
H
35
或
‑
C
18
H
37
。4.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法，其中在化学式1中，B1为其中*为与相邻原子的键合位点。5.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法，其中在化学式1中，B2为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵允栽，金琪哲，郑永哲，朴元灿，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：