一种吸水树脂的制备方法_2

文档序号:9410505阅读:来源:国知局
述粉末可为在制造过程中被所述混合 物中除去的微粉,或可以为专门通过特意地粉碎所述吸水树脂或调整所述吸水树脂的聚合 条件得到的微粉。进一步,用于本发明的吸水树脂粉末可进行表面处理或可不进行表面处 理。
[0028] 所述吸水树脂粉末的用量为丙烯酸(盐)质量分数的1~30%,优选用量为5~20%。
[0029] 无机颗粒的加入可以提高吸水树脂粉末在丙烯酸(盐)水溶液中的分散性能。本发 明所用的无机颗粒为水不溶性的无机颗粒。作为该无机颗粒,具体而言,可列举例如二氧化 硅、氧化钛等金属氧化物,硬脂酸镁、硬脂酸锌等硬脂酸盐、高岭土、滑石、粘土、膨润土等。 其中优选使用二氧化硅。
[0030] 本发明所用的表面活性剂具体可列举出十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷 基萘磺酸盐等阴离子表面活性剂,脂肪醇聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂。
[0031] 本发明所述的吸水树脂粉末、无机颗粒以及表面活性剂可以预先混合均匀再加入 反应釜中,也可以分别与丙烯酸(盐)溶液同时加入到反应釜中。
[0032] 本发明所用的聚合引发剂根据聚合形态而选择,没有特别的限制。例如可列举出 热分解型聚合引发剂、光引发剂、氧化-还原系引发剂等。具体而言,作为热分解性聚合引 发剂可以列举出过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐;过氧化氢、叔丁基过氧化物、甲 乙酬过氧化物等过氧化物;2,2'_偶氣二(2_脉基丙烷)二盐酸盐、2,2'2_偶氣二[2_(2_味 唑啉-2-基)]二盐酸盐等偶氮化合物等。作为光引发剂可以列举出苯偶酰衍生物、苯乙酮 衍生物、二苯甲酮衍生物等。作为氧化-还原系引发剂可以列举出上述过硫酸盐、过氧化物 等氧化剂与L-抗坏血酸、亚硫酸(氢)盐、二价铁盐等还原剂组成氧化-还原体系。引发剂 用量相对于丙烯酸(盐),优选为〇. 0001~1摩尔%,更优选〇. 005~0. 5摩尔%。
[0033] 本发明中,所使用的交联剂可以列举出平均一分子具有两个或两个以上双键基团 的化合物、平均一分子具有两个或两个以上可以与羧基反应形成共价键的官能团的化合 物。具体而言,作为交联剂,可列举出N,N'_亚甲基双丙烯酰胺、(聚氧乙烯)三羟甲基丙烷 三(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三烯丙基醚、三烯丙基氯化铵 等至少含有两个可聚合的双键化合物。另外,作为反应性交联剂,可列举出(聚)乙二醇二缩 水甘油醚等多缩水甘油醚化合物以及丙二醇、乙二醇、甘油、丁二醇等多元醇化合物。优选 使用可与丙烯酸(盐)发生聚合反应的可聚合交联剂。交联剂用量相对于丙烯酸(盐),优选 为0. 001~1摩尔%,更优选0. 005~0. 5摩尔%,特别优选0. 01~0. 5摩尔%。
[0034] 干燥工序 本发明中聚合生成的凝胶可使用一般的热空气或普通的加热烘箱进行干燥,干燥温度 为100~200°C;干燥时间取决于凝胶的含水量,优选干燥0. 1~2小时。对于干燥后的吸 水树脂水含量的质量分数优选为〇. 5~10 %。
[0035] 分级工序 干燥后的吸水树脂通过使用粉碎机或者研磨机对吸水树脂颗粒进行粉碎。得到的吸水 树脂颗粒形状没有特别的限制,可以为球形、多面体形、不定形、片状、棒状等。
[0036] 当进行所述聚合物粉碎工序时,优选在所述聚合粉碎工序之后,并在下述表面处 理工序之前进行所述分级工序。更优选在所述表面处理工序之后进行二次分级。
[0037] 所述分级的吸水树脂的粒径优选2mm或者更小,更优选50ym~1mm,进一步优选 150ym~850ym,特别优选 300ym~500ym。
[0038] 在本发明中,如上所述,优选使用在所述聚合物分级工序中被除去的吸水树脂细 颗粒作为所述聚合工序中加入的吸水树脂粉末。在吸水树脂制造过程中,被分级除去的吸 水树脂细颗粒(即已被除去并且被认为不需要的吸水颗粒),可以重新被利用,用于再次制 造希望粒径的吸水树脂,从而提高了生产效率以及产品的得率。
[0039] 表面处理工序 本发明中,所用的表面处理剂可以列举出可以与羧基形成共价键或离子键的化合物, 包括:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、甘油、聚乙二醇等多元醇化合物;乙 二醇二缩水甘油醚等环氧化合物;聚乙烯亚胺等多价胺;钙、镁、锌、铝、铁、锆、钛等多价金 属的盐。
[0040] 可使用水和/或水溶性的有机溶剂与上述表面处理剂一起与所述吸水树脂混合。
[0041] 相对于100质量份的吸水树脂,作为溶剂的水用量为0. 1~10质量份。所述水溶 性有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等醇类。
[0042] 吸水树脂与表面处理剂溶液混合后,进行加热处理,加热温度为100~230°C,加 热时间为10~100分钟。
[0043] 表面处理工序后,吸水树脂可进行二次分级,除去150ym以下的吸水树脂细颗 粒。除去的吸水树脂细颗粒可以用于上述聚合工序中。这使其能够有效地将从分级工序中 除去的吸水树脂粉末重新加入到聚合体系中,得到具有希望粒径的吸水树脂颗粒而被再次 使用,提高了生产效率以及产品的得率。
[0044] 吸水树脂物性测量 离心保水量(CRC)的测定方法(ERT441. 1-02) 将0. 200g±0. 005g(Wd)测定样品放入250目的尼龙网做成的茶叶袋(长20cm,宽10cm)中,在1000cc生理盐水(食盐浓度0.9质量%)中,在无搅拌状态下浸渍1小时后,挂 起15分钟滴水。然后将每个茶叶袋放入离心分离器,以250G离心脱水180秒,除去剩余的 生理盐水,测定包括茶叶袋在内的质量(W)。另外,使用的生理盐水以及测定氛围的温度在 25±2°C。
[0045] 计算两袋离心后的空白对照茶袋的平均质量(i为1和2): 计算样品离心保水能力:

注:Wd=测试部分的干重,(单位g) wte=离心后两袋空白对照的平均质量,(单位g) WTC=离心后包含吸水树脂的茶叶袋质量,(单位g) 加压下吸收倍率(AAP)的测定方法(ETR442. 2-02) 将0. 900±0. 005g(WSA)样品放入底面贴有250目的尼龙网的圆筒型塑料管(内径60mm、 高35mm)内并使其均勾分散,将外径60mm的砝码放在测定样品上对测定样品施加21g/ cm2的负重。测定该圆筒塑料管整体的质量(WA)。
[0046] 在装入60ml生理盐水的皿中,将装入了测定样品的塑料管的尼龙网侧朝下(被生 理盐水浸润的一侧)浸入,静置1小时。拿出最终的装置重新称重圆柱装置的重量(WB)。另 外,使用的生理盐水以及测定氛围的温度在25 ±2 °C。
[0047] 计算每个测试样品的加压下的吸收倍率(AAP)
注:WA为干燥的圆柱重量,g wBS吸收后的圆柱重量,g WSA为初始的测试样品的重量,g 实施例1 将1000g丙烯酸、1250g质量分数为32%氢氧化钠水溶液,600g去离子水加入反应器 中,依次加入50g吸水树脂粉末、1. 5g纳米二氧化硅、0. 35g十二烷基苯磺酸钠,搅拌均匀。 加入2.lg聚乙二醇二丙烯酸酯作为交联剂。接着在搅拌下加入0. 45g过硫酸钠以及0. 45g 亚硫酸氢钠作为引发剂,聚合开始。10分钟以后反应完全,生成凝胶。将生成的含水凝胶 破碎成5_以下的颗粒,置于180°C中干燥1小时。随后将干燥好的树脂用万能粉碎机进 行粉碎,粉碎完成后用850ym、500ym、300ym以及150ym的筛网进行筛分,得到平均粒径 (D50)为400ym的吸水树脂颗粒。其中,小于150ym的颗粒可以添加到聚合工序的丙烯酸 (盐)溶液中。
[0048] 然后,向100重量份的吸水树脂颗粒中均匀地混合包含乙二醇二缩水甘油醚0. 05 重量份、丙
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