专利名称:再循环聚合物细粒子的方法
技术领域:
本发明涉及制备基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物(Gebilde)的方法、可通过这种方法获得的基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物、基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物、制备吸水聚合物构成物的装置、复合材料、制备复合材料的方法和可通过这种方法获得的复合材料。
背景技术:
超吸收剂是能在溶胀和形成水凝胶的情况下吸收大量含水液体,尤其是体液,优选尿或血液,并在压力下保留它们的水不溶性交联聚合物。通常,这些液体吸收量为超吸收剂或超吸收性组合物的干重量的至少10倍或甚至至少100倍的水。利用这些特性性 能,这些聚合物主要可用于卫生制品,如婴儿尿布、失禁产品或卫生巾。F.L. Buchholz和A. T. Graham(编辑)在 “Modern Superabsorbent Polymer Technology”,Wiley-VCH, NewYork, 1998中给出超吸收剂或超吸收性组合物、其用途及其制备的全面概述。通常通过带有酸基的通常经部分中和的单体在交联剂存在下的自由基聚合制备超吸收剂。在此,通过单体组成、交联剂和聚合条件和聚合后获得的水凝胶的加工条件的选择,可以制备具有不同吸收性质的聚合物。根据DE-A-26 12 846在例如使用化学改性的淀粉、纤维素和聚乙烯醇的情况下制备接枝聚合物提供另外的可能性。经常,将细分的粉末添加到单体溶液中以例如影响超吸收剂的性质或将超吸收剂制备中产生的特定副产物再循环。例如,EP-A-O 513 780描述了单体溶液与细分超吸收剂粒子的混合,所述超吸收剂粒子在超吸收剂制备中作为副产物产生并可以此方式再循环。根据EP-A-O 513 780的教导,在围绕垂直或水平轴旋转的简单混合转鼓中将细分超吸收剂粒子与单体溶液混合。但是,从现有技术中获知的将细分粉末与单体溶液混合的混合方法的缺点尤其在于,它们只可能使细分粉末不均匀分布在单体溶液中。在细粒子,例如超吸收剂细分粒子的情况下尤其如此,所述粒子只能困难分散在单体溶液中。但是,细分粉末在单体溶液中的不均匀分布导致细分粉末也在聚合后获得的聚合物凝胶中和最终也在该聚合物凝胶的粉碎和干燥后获得的超吸收剂中的不均匀分布。细分粉末在最终产物中的这种不均匀分布随后最终还造成不均匀的产物性质。除细粒子在单体溶液中的不均匀分布外,EP-A-O 513 780中描述的方法的缺点还在于,其只允许极少量的细分超吸收剂引入单体溶液中。此外,借助常规混合装置引入的细分超吸收剂粒子在单体溶液中非常快地沉降出来。为了对抗这一点,必须使用比较大量的引发剂以迅速引发聚合。
发明内容
本发明基于的目的是克服由现有技术产生的与细分粉末和优选水性单体溶液,尤其是水性丙烯酸溶液的混合相关的缺点。本发明基于的目的尤其是给出制备吸水聚合物构成物的方法,借此可以将细粒子,例如细分超吸收剂粒子掺入单体溶液中。该方法应尤其适合将细分超吸收剂再循环并在此获得具有尽可能均匀的吸收性质的超吸收剂。与从现有技术中获知的方法相比,其还应可实现掺入较大量的超吸收剂细粒子,例如基于单体溶液重量计的大于5重量%的量的超吸收剂细粒子。本发明基于的目的另外是提供可特别好地用在具有高的超吸收剂含量的卫生制品中的吸水聚合物构成物。在这种情况下,该吸水聚合物应不仅具有有利地高的吸收速率,还具有特别闻的在压力负荷下的吸收、特别闻的保留和特别闻的渗透性。一种制备基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物的方法有助于解决本文开始提到的问题,该方法包括如下的方法步骤i)提供包含任选地经部分中和的含酸基的单体的优选水性的单体溶液;ii)优选连续地混合所述优选水性的单体溶液细粒子,以获得与细粒子混合的单体溶液,所述细粒子包含在每种情况下基于细粒子总重量计的至少90重量%,更优选至少 95重量%,最优选至少99重量%的粒子尺寸小于850微米,更优选小于600微米,再更优选小于450微米,再更优选小于300微米,最优选小于150微米的粒子;其中方法步骤ii)中的混合在混合器中进行,其中由细粒子构成的第一料流和至少一个由单体溶液构成的另外的料流从不同方向同时导引到旋转的混合工具上。完全令人惊讶地,但为此不是较不有利地,已经发现,可以使用特定混合装置,将细粒子,尤其是细分超吸收剂粒子,特别均匀地分散在单体溶液中。与从现有技术中获知的将细粒子引入单体溶液中的方法相比,也可以使用明显更少量的引发剂,因为分散的细粒子明显更慢沉降出来。在带上将单体聚合的情况下,即在聚合过程中不借助搅拌或捏合装置进一步混合单体溶液的条件下,已证实本发明的方法特别有利。在单体溶液中分散细分超吸收剂粒子的情况下,尤其已经发现,通过使用这种混合装置在完美定义的混合条件下将这些细分超吸收剂粒子添加到用于制备吸水聚合物构成物的单体溶液中,可以显著提高吸水聚合物构成物能够吸收含水液体的速率。更特别地,已经表明,可以取决于混合频率按目的地提高所谓的“自由溶胀率(Free Swell Rate)_FSR”。根据本发明优选的聚合物构成物是纤维、泡沫或粒子,其中优选的是纤维和粒子,特别优选的是粒子。根据本发明优选的聚合物纤维的尺寸使得它们可引入或作为纺织品的纱线,也可直接引入纺织品中。根据本发明优选的是,该聚合物纤维具有I至500毫米,优选2至500毫米,更优选5至100毫米的长度和I至200旦尼尔,优选3至100旦尼尔,更优选5至60旦尼尔的直径。根据本发明优选的聚合物粒子的尺寸使得它们具有10至3000微米,优选20至2000微米,更优选150至850微米的根据ERT 420. 2-02的平均粒子尺寸。在此尤其优选地,粒子尺寸在300至600微米范围内的聚合物粒子的比例为基于后交联的吸水聚合物粒子的总重量计的至少30重量%,更优选至少40重量%,最优选至少50重量%。在本发明的方法的方法步骤i)中,首先提供包含任选地经部分中和的含酸基的单体的优选水性的单体溶液,其中所述优选水性的单体溶液优选包含-含有酸基的可聚合的单烯键式不饱和单体(aI)或其盐,或含有质子化或季化氮的可聚合的单烯键式不饱和单体,或这些单体的混合物,其中特别优选的是可聚合的单烯键式不饱和的含酸基的单体,最优选的是丙烯酸,-任选的可与单体(aI)聚合的单烯键式不饱和单体(a 2),和-任选的至少一种交联剂(a3)。单烯键式不饱和的含酸基的单体(a I)可以部分或完全地,优选部分地中和。该单烯键式不饱和的含酸基的单体优选中和至至少25摩尔%的程度,更优选至至少50摩尔%的程度,再更优选至50-80摩尔%的程度。在这方面,参考DE 195 29 348 Al,其公开内容经此引用并入本文。中和也可以部分或完全地在聚合后进行。此外,可以用碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氨和碳酸盐和碳酸氢盐进行中和。此外,与酸形成水溶性盐的任何其它碱是可想到的。也可以想到用不同的碱进行混合中和。优选用氨和碱金属氢氧化物中 和,特别优选用氢氧化钠和用氨进行中和。此外,在可通过本发明的方法获得的吸水聚合物构成物的情况下,游离酸基可能占主要部分,以使这种聚合物构成物具有在酸性范围内的pH值。这种酸性吸水聚合物构成物可以用含游离碱性基团,优选胺基的聚合物构成物(其与酸性聚合物构成物相比是碱性的)至少部分地中和。所述聚合物构成物在文献中称为“混合床离子交换吸收聚合物” (MBIEA-聚合物)并尤其公开在WO 99/34843 Al中。WO 99/34843 Al的公开内容经此引用并入本文并因此被认为构成本公开内容的一部分。通常,MBIEA聚合物是这样的组合物,其一方面包含能交换阴离子的碱性聚合物构成物,另一方面包含与该碱性聚合物构成物相比呈酸性并能交换阳离子的聚合物构成物。该碱性聚合物构成物具有碱性基团并通常通过带有碱性基团或可转化成碱性基团的基团的单体(a I)的聚合获得。这些单体特别是具有伯胺、仲胺或叔胺或相应的膦或至少两种上述官能团的那些。这类单体尤其包括亚乙基胺、烯丙胺、二烯丙胺、4-氨基丁烯、烷基强力霉素(alkyloxycycline)、乙烯基甲酰胺、5-氨基戊烯、碳二亚胺、Forma I dac i n、三聚氰胺等以及它们的仲胺或叔胺衍生物。优选的单烯键式不饱和的含酸基的单体(a I)优选是WO 2004/037903 A2中作为烯键式不饱和的含酸基的单体(a I)提及的那些化合物,所述文献经此引用并入本文并因此被认为构成本公开内容的一部分。特别优选的单烯键式不饱和的含酸基的单体(a I)是丙烯酸和甲基丙烯酸,其中丙烯酸是最优选的。作为可与单体(a I)共聚的单烯键式不饱和单体(a 2)可以使用丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或乙烯基酰胺。除丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺外,优选的(甲基)丙烯酰胺是烷基取代的(甲基)丙烯酰胺或(甲基)丙烯酰胺的氨基烷基取代的衍生物,如N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺或二乙基(甲基)丙烯酰胺。可能的乙烯基酰胺是例如,N-乙烯基酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、乙烯基吡咯烷酮。在这些单体中特别优选的是丙烯酰胺。此外,可以使用水溶性单体作为可与单体(a I)共聚的单烯键式不饱和单体( 2)。在这方面,尤其优选的是烷氧基聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯,如甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯。也可想到将在水中可分散的单体作为可与单体(a I)共聚的单烯键式不饱和单体(a2)。优选的在水中可分散的单体是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯或(甲基)丙烯酸丁酯。可与(a I)共聚的单烯键式不饱和单体(a 2)还可包括甲基聚乙二醇烯丙醚、乙酸乙烯酯、苯乙烯和异丁烯。所用交联剂(a 3)优选是WO 2004/037903 A2中作为交联剂(a 3)提及的那些化
合物。在这些交联剂中,特别优选的是水溶性交联剂。在此最优选的是N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基甲基氯化铵、四烯丙基氯化铵和以每摩尔丙烯酸9摩尔环氧乙烷制成的烯丙基九乙二醇丙烯酸酯。
除单体(a I)和任选的(a 2)和任选的交联剂(a 3)外,该单体溶液还可包括水溶性聚合物(a 4)。优选的水溶性聚合物(a 4)包含部分或完全水解的聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚二醇或聚丙烯酸。这些聚合物的分子量不是关键的,只要它们是水溶性的。优选的水溶性聚合物(a 4)是淀粉或淀粉衍生物或聚乙烯醇。水溶性聚合物(a 4),优选合成的,如聚乙烯醇,不仅可充当要聚合的单体的接枝基础物。也可想到将这些水溶性聚合物仅在聚合后才与聚合物凝胶混合,或与已干燥的吸水聚合物凝胶混合。此外,该单体溶液还可包含助剂(a 5),其中所述助剂尤其包括对于聚合而言任选地必要的引发剂,络合剂,例如EDTA。作为该单体溶液的溶剂可考虑水、有机溶剂或水和有机溶剂的混合物,其中溶剂的选择尤其还取决于聚合方式。根据本发明非常特别优选使用水作为溶剂。优选选择该单体溶液中单体Ul)和(a 2)和交联剂(a 3)和水溶性聚合物(a4)和助剂(a 5)的相对量以使得通过该方法获得的吸水聚合物构成物-以20-99.999重量%,优选以55-98. 99重量%,更优选以70-98. 79重量%基于单体(a I),-以0-80重量%,优选以0-44.99重量%,更优选以0. 1-44. 89重量%基于单体(a 2),-以0-5重量%,优选以0.001-3重量%,更优选以0. 01-2. 5重量%基于交联剂(a 3),-以0-30重量%,优选以0-5重量%,更优选以0.1-5重量%基于水溶性聚合物(a 4),-以0-20重量%,优选以0-10重量%,更优选以0.1-8重量%基于助剂(a 5),和-以0.5-25重量%,优选以1-10重量%,更优选以3_7重量%基于水(a 6),其中重量(a I)至(a 6)的总和为100重量%。可以通过简单的初步试验测定或从现有技术,尤其是公开文本DE 35 03 458 Al、DE 42 44 548 AUDE 40 20 780 CUUS 4,076,663、US 4,286,082、DE 27 06 135 AUDE43 33 056 Al和DE 44 18 818 Al获取尤其是该单体溶液中的单体、交联剂和水溶性聚合物的浓度最佳值。在本发明的方法的方法步骤ii)中,随后将该优选水性的单体溶液与细粒子混合,所述细粒子包含在每种情况下占细粒子总重量的至少90重量%,更优选至少95重量%,最优选至少99重量%的粒子尺寸小于850微米,更优选小于600微米,再更优选小于450微米,再更优选小于300微米,最优选小于150微米的粒子。该细粒子更优选包含至少95重量%的粒子尺寸小于150微米的粒子。
该细粒子优选是有机或无机细粒子,其中根据本发明特别优选的是,该细粒子具有占细粒子总重量的小于30重量%,更优选小于25重量%,最优选小于5重量%的水含量。所用有机细粒子可以是本领域技术人员已知的并常用于改进吸水聚合物的性质的任何粒状有机材料。优选的有机细粒子包括环糊精或其衍生物,和多糖。纤维素和纤维素衍生物,如CMC、纤维素醚,也是优选的。在此优选的环糊精或环糊精衍 生物是DE-A-198 25 486第3页第51行至第4页第61行中公开的那些化合物。此公开专利申请的上述章节经此引用并入本文并被认为构成本发明公开内容的一部分。特别优选的环糊精是未衍生化的a-、0-、Y-或S-环糊
不目o所用无机细粒子可以是本领域技术人员已知的并常用于改进吸水聚合物的性质的任何粒状无机材料。优选的无机细粒子包括碳酸盐,例如碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸镁或碳酸钙,其中该碳酸盐可任选地是粒化碳酸盐且其中该碳酸盐也可任选地被改性,例如利用聚亚烷基二醇包封,例如US 2005/0137546 Al中所述,硫酸盐如Na2SO4,乳酸盐,例如乳酸钠,硅酸盐,尤其是架状硅酸盐,如沸石,或通过干燥硅酸水溶液或硅溶胶而得的硅酸盐,例如市售产品,如沉淀二氧化硅和热解法二氧化硅,例如粒子尺寸为5至50纳米,优选8至20纳米的二氧化娃气凝胶,如得自Evonik Industries AG的“Aerosil 200”,招酸盐、二氧化钛、氧化锌、粘土材料和本领域技术人员熟悉的其它矿物,以及含碳无机材料。优选的娃酸盐是在HolIeman和Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie [无机化学教科书],Walter de Gruyter-Verlag,第 91-100 版,1985,第 750 至 783 页中作为硅酸盐公开的所有天然或合成硅酸盐。此教科书的上述章节经此引用并入本文并被认为构成本发明公开内容的一部分。特别优选的硅酸盐是沸石。所用沸石可以是本领域技术人员已知的所有合成或天然沸石。优选的天然沸石是选自钠沸石族、重十字石族、丝光沸石族、菱沸石族、八面沸石族(方钠石族)或方沸石族的沸石。天然沸石的实例是方沸石、白榴石、铯榴石、斜钙沸石、贝尔伯格石、硅锂铝石、伯格斯石、锶沸石、菱沸石、三斜钾沸石、刃沸石、环晶石、钡沸石、柱沸石、毛沸石、八面沸石、镁碱沸石、斜碱沸石、十字沸石、斜方钙沸石、戈硅钠铝石、钠菱沸石、纤沸石、古柱沸石、重十字石、钙十字沸石、钙交沸石、斜发沸石、片沸石、浊沸石、插晶菱沸石、针沸石、麦钾沸石、蒙特索马石、丝光沸石、中沸石、钠沸石、钙沸石、菱钾铝矿、副钠沸石、方碱沸石、锶碱沸石、板沸石、辉沸石、淡红沸石、杆沸石、缺泥沸石或汤河原沸石。优选的合成沸石是沸石A、沸石X、沸石Y、沸石P或产品ABSCENTS。所用沸石可以是所谓“中间”类型的沸石,其中SiO2AlO2比小于10 ;这些沸石的SiO2AlO2比更优选在2至10的范围内。除这些“中间”沸石外,也可以使用“高”型沸石,其中包括例如已知的ZSM型“分子筛”沸石,和¢-沸石。这些“高”沸石优选以至少35的SiO2AlO2比,更优选以在200至500范围内的SiO2AlO2比为特征。所用氧化铝优选是天然存在的尖晶石,尤其是常见尖晶石、锌尖晶石、铁尖晶石或络尖晶石。优选的二氧化钛是金红石、锐钛矿和板钛矿晶形的纯二氧化钛,以及含铁的二氧化钛,例如钛铁矿,含钙的二氧化钛,如榍石或钙钛矿(Perowskit)。优选的粘土材料是在Holleman 和 Wiberg, Lehrbuch der AnorganischenChemie, Walter de Gruyter-Verlag,第 91-100 版,1985,第 783 至 785 页中作为粘土材料公开的那些。此教科书的上述章节特别经此引用并入本文并被认为构成本发明公开内容的一部分。特别优选的粘土材料是高岭石、伊利石、埃洛石、蒙脱石和滑石。另外,根据本发明优选的无机细粒子是单_、低聚-和多磷酸的金属盐。其中尤其优选的是水合物,其中特别优选的是一水合物至十水合物和三水合物。可用的金属尤其考虑碱金属和碱土金属,其中优选的是碱土金属。其中Mg和Ca是优选的,Mg是特别优选的。就憐酸盐、憐酸及其金属化合物而言,参考Holleman和Wiberg, Lehrbuch der AnorganischenChemie, Walter de Gruyter-Verlag,第 91-100 版,1985,第 651 至 669 页。此教科书的上述章节经此弓I用并入本文并被认为构成本发明公开内容的一部分。优选的含碳但非有机的细粒子是在Holleman和Wiberg, Lehrbuch derAnorganischen Chemie, Walter de Gruyter-Verlag,第 91-100 版,1985,第 705 至 708 页中作为石墨提到的那些纯碳。此教科书的上述章节经此引用并入本文并被认为构成本发明公开内容的一部分。特别优选的石墨是合成石墨,例如焦炭、焦性石墨、活性炭或炭黑。但是,在本发明的方法的一个特别优选的实施方案中,该细粒子是在超吸收剂的·制备和整理范围内的运输或筛分步骤中获得的基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物(所谓的“超吸收剂细粒子”)。在超吸收剂的常规可能应用范围中,通常将超吸收剂研磨至大约150至大约850微米的粒子尺寸。但是,由于该材料的脆性,这种操作中产生相当大比例的粒子尺寸小于150微米的粒子。但是,经常在使用超吸收剂之前除去这些粒子,因为它们对超吸收剂材料的渗透性能具有不利影响并另外有利于在例如卫生制品制备过程中在传送系统中运输超吸收剂材料时形成粉尘。通常,通过筛分实现细粒子的这种分离除去。基于含酸基的单体并用在本发明的方法的方法步骤ii)中的吸水细分聚合物构成物在上述组分(a I)至(a 6)按比例的组成方面与可通过本发明的方法获得的吸水聚合物构成物相同或与其不同。在第一种情况下,基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物得自制备吸水聚合物构成物的工艺,所述聚合物构成物在其化学组成方面与在将基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物添加到该单体溶液中的相同工艺中制成的那些相同。在第二种情况下,基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物相应地得自制备吸水聚合物构成物的工艺,所述聚合物构成物在其化学组成方面与在将基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物添加到该单体溶液中的工艺中制成的那些不同。此外,基于含酸基的单体的细分聚合物构成物可以是表面后交联或未表面后交联的。也可以想到使用表面后交联和未表面后交联的基于含酸基的单体的细分聚合物构成物的混合物。在本发明的方法的方法步骤ii)中与优选水性的单体溶液混合的细分粒子,更优选基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物的量优选在0. I至15重量%的范围内,更优选在0. 5至10重量%的范围内,最优选在3至8重量%的范围内,在每种情况下基于优选水性的单体溶液的重量。本发明的方法的特征在于,方法步骤ii)中的混合在混合器中进行,在其中由细粒子构成的第一料流和至少一个由单体溶液构成的另外的料流从不同方向同时导引到旋转混合工具上。在所谓“转子-定子型”混合器中进行这种方式的混合。这种转子-定子系统在它们的混合室中包含一般圆柱形的不旋转定子,在其中心,同样优选圆柱形的转子旋转。转子壁和定子壁都通常以凹进,例如狭缝形式的凹进为特征,经其吸入单体溶液和细粒子的混合物并由此方式暴露在特别高的剪切力下。在这方面尤其优选的是,所述由细粒子构成的第一料流和所述至少一个由单体溶液构成的另外的料流形成在60至120°范围内,更优选在75至105°范围内,另外优选在85至95°范围内,最优选大约90°的角度S。根据本发明同样优选的是,离开混合器的单体溶液和细粒子的混合物料流与细分聚合物构成物的第一料流形成在60至120°范围内,更优选在75至105°范围内,再更优选在85至95°范围内,最优选大约90°的角度e。优选地,所述由细粒子构成的第一料流和所述至少一个由单体溶液构成的另外的料流优选连续地经至少10分钟,再更优选至少120分钟,最优选至少240分钟的时间同时导引到旋转的混合工具上。尤其可以通过选择具有垂直细粒子供应井和至少一个围绕垂直轴旋转的混合工具和至少一个用于优选的水性单体溶液的侧向进料口的混合器作为混合器来实现这种方式的混合。例如在DE-A-25 20 788和在DE-A-26 17 612中描述了这种混合器,所述文献中关于那里所述的混合装置的公开内容经此引用并入本文并构成本发明公开内容的一部分。 在使用DE-A-25 20 788中所述的混合装置的情况下,借助充当供应井的下降管将细粒子导入喷嘴体中,所述喷嘴体包围所述下降管下端并以垂直方向从上往下、朝下降管开口方向变窄,但与所述开口仍保持侧向距离。要混入的优选水性的单体溶液导引经过所述喷嘴体的上部较宽的区域,以使该单体溶液在下降管的下部区域首先像细粒子那样大致垂直地从上往下流,并在此由于横截面减小而提高其流速。在此,这种喷嘴体在垂直方向上还延伸至略微超过下降管的下端,在其下方存在围绕垂直轴旋转的混合板作为混合工具。这种混合板优选在定子内旋转,其中混合板和定子都带有凹进,经其吸入细粒子和单体溶液的混合物。在使用DE-A-26 17 612中所述的混合装置的情况下,细粒子在布置在这些细粒子的垂直进料流中的阀门类可调节闭锁体的旁边经过,在所述闭锁体的下方大致同轴地布置喷嘴,所述喷嘴因此再次以垂直方向从上往下工作,从中排出优选水性的单体溶液以与细粒子混合。在下方的带有混合工具的旋转混合篮的情况下,这种预混物经漏斗送往第二混合室,其中布置有用于供应单体溶液的其它喷嘴,它们从上往下倾斜走向。在此下方,整个混合物送往混合板或混合篮形式的另一混合工具,其首先将整个混合物径向向外抛出,然后其可再向下排出。在本发明的方法的一个特别优选的实施方案中,该混合工具以在细粒子的垂直输送方向上从上往下作用的桨叶形式构造或具有这样的桨叶,其中优选水性的单体溶液向混合室的供应在混合工具的传送区中从侧面起倾斜或径向布置,混合工具上方的区域无单体溶液的供应。在DE-A-196 29 945中描述了根据本发明特别优选的这种混合装置,所述文献的关于那里所述的混合装置的公开内容同样经此引用并入本文并构成本发明公开内容的一部分。在这方面,进一步优选地,在混合工具或混合室上方,在混合工具和细粒子供应井之间布置以细分聚合物构成物的供应方向工作的传送螺杆,其将基本干燥的供应井与湿混合区分离,即几乎完全充满供应井或其延长部分的横截面-除了相对于壁的小的间隙外。由此通过强制传送将细粒子引入混合室中并在那里与单体溶液混合。传送螺杆可以在此同轴布置在混合工具的驱动轴的延长部分上并可以被混合工具的驱动马达共同驱动。当同轴布置在相同驱动轴上的分散装置布置于混合室下方时,也特别有利。这可实现在混合室中形成的单体溶液和细粒子的混合物的更强的连续混合。这种混合装置可获自例如IKA* Werke GmbH & Co. KG, S taufen,德国公司,其中在这些混合装置中尤其优选的是可以名称MHD 2000/4、MHD 2000/05、MHD 2000/10、MHD2000/20、MHD 2000/30和MHD 2000/50获得的那些,其中最优选的是名称为MHD 2000/20的那种。借以将细粒子与单体溶液连续混合的这些混合装置可以以在100至40000升/小时范围内的最大总物料通过量连续运行,其中细粒子的最大物料通过量通常在50至大约11000升/小时的范围内。就上述混合装置而言,尤其就以名称MHD 2000/20出售的混合装置而言,尤其优选的是其以在10至100赫兹范围内,更优选在20至85赫兹范围内,最优选在25至75赫兹范围内的混合频率(即该混合工具的旋转所用频率)运行。
除得自IKAfc Werke公司的上述转子-定子系统外,也可以根据本发明使用得自ystral GmbH, Ballrechten-Dottingen 的转子-定子系统,尤其是以名称 “Conti TDS” 出售的混合装置,或得自Kinematika AG, Lut tau,瑞士的转子-定子系统,例如可以名称Megatr on 获得的混合系统。通常,本发明的方法除上述方法步骤i)和ii)外还进一步包括下列方法步骤iii)在交联剂存在下使优选水性的单体溶液中存在的任选地经部分中和的含酸基的单体自由基聚合以获得聚合物凝胶,iv)任选地粉碎该聚合物凝胶,V)干燥该任选地粉碎的聚合物凝胶以获得吸水聚合物构成物,vi)任选地研磨和筛分该吸水聚合物构成物,vii)任选地使该任选地研磨和筛分的吸水聚合物构成物表面后交联。在本发明的方法的方法步骤iii)中,将已与细粒子混合的在方法步骤ii)中获得的优选水性的单体溶液自由基聚合以获得聚合物凝胶。溶液聚合可以连续或间歇进行。从现有技术中可获取关于反应条件,如温度、引发剂和反应溶液的类型和量方面的宽范围的可能变化。在下列专利文献中描述了典型方法US 4, 286, 082.DE 27 06 135 AUUS 4, 076, 663,DE 35 03 458 AUDE 40 20 780 CUDE42 44 548 AUDE 43 33 056 AUDE 44 18 818 Al。这些公开内容经此引用并入本文并因此被认为构成本公开内容的一部分。如普遍通常的那样通过引发剂引发聚合。用于引发聚合的引发剂可以是在聚合条件下形成自由基并常用于制备超吸收剂的所有引发剂。也可以通过电子束在可聚合的水性混合物上的作用引发聚合。但是,也可以在不存在上述类型引发剂的情况下通过在光引发剂存在下的高能辐射的作用引发聚合。聚合引发剂可溶解或分散存在于根据本发明的单体的溶液中。可考虑的引发剂包括分解形成自由基并且为本领域技术人员已知的所有化合物。其中尤其包括WO 2004/037903 A2中已作为可能的引发剂提到的那些引发剂。特别优选使用由过氧化氢、过二硫酸钠和抗坏血酸构成的氧化还原体系制备吸水聚合物构成物。原则上可以在优选水性的单体溶液与细分聚合物构成物混合之前、期间或之后添加引发剂,其中特别优选在混合之后添加引发剂。在使用由多于一种引发剂构成的引发剂体系,例如由抗坏血酸、过二硫酸钠和过氧化氢构成的弓I发剂体系时,这种体系优选在离开混合器后才完整一其中仅在离开混合装置后才将这种引发剂体系的至少一种组分添加到单体溶液与细粒子的混合物中。还有利的是,在聚合前将单体溶液除氧,其中这可以例如通过鼓入惰性气体,尤其是通过鼓入氮气来实现。在此原则上可以在进入混合装置之前、在混合装置中或在离开混合装置后将单体溶液除氧。也可以想到的是在进入混合装置之前和在混合装置中都将单体溶液除氧,并任选地在离开混合装置之后也将其除氧。此外,在本发明的方法的一个具体实施方案中优选的是,连续进行至少方法步骤ii)和iii)。这可以通过借助上述混合装置连续混合单体溶液与细粒子,和随后通过将这样获得的混合物供应至连续操作的聚合装置,例如聚合带式系统,以使由此获得的混合物连续聚合来实现。在本发明的方法的方法步骤iv)中,任选地将方法步骤iii)中获得的聚合物凝胶粉碎,其中尤其在通过溶液聚合进行聚合时进行这种粉碎。可以通过本领域技术人员已知 的粉碎装置,例如绞肉机进行该粉碎。这些方法步骤也可以,如同方法步骤ii)和iii)那样,连续进行。在本发明的方法的方法步骤V)中,将已任选地预先粉碎的聚合物凝胶干燥。该聚合物凝胶优选在合适的干燥器或炉中干燥。实例可提及旋转管式炉、流化床干燥器、盘式干燥器、桨式干燥器或红外干燥器。根据本发明另外优选的是,该聚合物凝胶在方法步骤V)中干燥直至0. 5至25重量%,优选I至10重量%的水含量,其中干燥温度通常在100至200°C的范围内。利用带式干燥器,也可以连续进行这种方法步骤V)。在本发明的方法的方法步骤vi)中,可以将方法步骤V)中获得的吸水聚合物构成物(尤其在它们通过溶液聚合获得时)还磨碎和筛分至本文开头提及的所需粒子尺寸。该干燥的吸水聚合物构成物优选在合适的机械粉碎装置,例如球磨机中磨碎,而筛分可以例如使用具有合适筛目的筛子进行。在本发明的方法的方法步骤vii)中,使该任选地磨碎和筛分的吸水聚合物构成物表面后交联。为了表面后交联,使来自方法步骤V)或vi)的干燥和任选地磨碎和筛分的吸水聚合物构成物,或来自方法步骤iii)或iv)的尚未干燥但优选已粉碎的聚合物凝胶与优选有机的化学表面后交联剂接触。尤其在该后交联剂在后交联条件下不是液体时,其优选以包含该后交联剂和溶剂的流体形式与吸水聚合物构成物或聚合物凝胶接触。所用溶剂在此优选是水、与水混溶性有机溶剂,例如甲醇、乙醇、I-丙醇、2-丙醇或I- 丁醇,或至少两种这些溶剂的混合物,其中水是最优选的溶剂。另外优选地,后交联剂基于流体总重量计的5至75重量%,更优选10至50重量%,最优选15至40重量%范围内的量存在于该流体中。在本发明的方法中吸水聚合物构成物或任选地粉碎的聚合物凝胶与包括后交联剂的流体的接触优选通过该流体与聚合物构成物或聚合物凝胶的良好混合实现。用于施加流体的合适的混合设备组是例如Patterson-Kelley混合器、DRAIS瑞流混合器、L6d ige混合器、Ruberg混合器、螺杆混合器、盘式混合器和流化床混合器,以及连续操作的立式混合器,其中借助旋转刀片在高频率下混合聚合物构成物(Schugi混合器)。也可以在旋转容器中将该吸水聚合物构成物与包含后交联剂的流体混合。例如在DE-A-102007 024 080中描述了这种方法。
在本发明的方法中,该聚合物构成物或聚合物凝胶在后交联过程中优选与最多20重量%,更优选最多15重量%,再更优选最多10重量%,再更优选最多5重量%的溶剂,优选水接触。在优选球形的粒子形式的聚合物构成物的情况下,根据本发明另外优选的是,进行接触以使粒状聚合物构成物的仅外部区域而非内部区域与流体和因此后交联剂接触。本发明的方法中所用的后交联剂优选被理解为是指具有至少两个可在缩合反应(=缩合交联剂)、加成反应或开环反应中与聚合物构成物的官能团反应的官能团的化合物。本发明的方法中的优选后交联剂是在WO 2004/037903 A2中作为交联剂类别II的交联剂提及的那些。在这些化合物中,特别优选的后交联剂是缩合交联剂,例如二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙烯、氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚乙烯醇、山梨糖醇、1,3- 二氧戊环-2-酮(碳酸亚乙酯)、4_甲基-1,3- 二氧戊环-2-酮(碳酸亚丙酯)、4,5- 二甲基-1,3- 二氧戊环-2-酮、4,4- 二甲基-1,3- 二氧戊环_2_酮、4-乙基-1,3- 二氧戊环-2-酮、4-羟甲基-1,3- 二氧戊环-2-酮、1,3- 二氧杂环己-2-酮、4-甲基-1,3-二氧杂环己-2-酮、4,6-二甲基-1,3-二氧杂环己-2-酮和1,3-二氧戊环-2-酮。一旦聚合物构成物或聚合物凝胶已与后交联剂或与包含后交联剂的流体接触后,将它们加热至50至300°C,优选75至275°C,更优选150至250°C的温度,以致优选因此,该聚合物构成物的外部区域比内部区域更高度交联(=后交联),并且如果使用聚合物凝胶,则它们也同时被干燥。热的作用破坏聚合物构成物的所需性质分布的危险限制了热处理的持续时间。此外,在进行方法步骤vii)之前、期间或之后进行进一步表面改性可能是有利的,例如用所谓防结块剂、用流动助剂剂例如聚乙二醇、用气味结合剂,例如环糊精、单宁、茶提取物或沸石,或用渗透性增强剂,例如无机粉末或铝盐,涂覆该任选已表面后交联的吸水聚合物构成物。这些改性措施是现有技术中充分公知的。可通过本发明的方法获得的基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物也有助于实现本文开头提及的目的,所述方法中优选使用基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物作为细粒子,其中所述吸水聚合物构成物优选具有下列性质( ^ I)大于0. 2g/g/s,更优选大于0. 22g/g/s,再更优选大于0. 24g/g/s,最优选在0. 25至0. 30g/g/s范围内的通过本文所述的试验方法测得的吸收速率;( ^ 2)大于530g/l,更优选大于560g/l,最优选大于590g/l的根据ERT 460. 2-02测得的堆密度。基于含酸基的单体并具有下列性质的吸水聚合物构成物也有助于实现本文开头所提及的目的(¢1)大于0. 20g/g/s,更优选大于0. 22g/g/s,再更优选大于0. 24g/g/s,最优选在0. 25至0. 30g/g/s范围内的通过本文所述的试验方法测得的吸收速率;( ^ 2)大于530g/l,更优选大于560g/l,最优选大于590g/l的根据ERT 460. 2-02测得的堆密度。、
在本发明的吸水聚合物构成物的一个特别优选的实施方案中,在该聚合物构成物内部包封着细粒子,更优选基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物,其包含在每种情况下占细粒子或基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物的总重量的至少90重量%,更优选至少95重量%,最优选至少99重量%的粒子尺寸小于150微米的粒子。这种吸水聚合物构成物可通过在进行聚合之前将这样的细粒子或基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物添加到优选水性的单体溶液中的方法获得。用于制备吸水聚合物构成物的装置也有助于实现本文开头所提及的目的,所述装置至少包含-混合器,其中由细粒子(优选为基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物)构成的第一料流和至少一个由单体溶液构成的另外的料流可以从不同方向同时导引到旋转混合工具上,其中所述混合器具有单体溶液和细分聚合物构成物的混合物的出口 ;-与该出口连接的聚合装置。
所用混合器优选是本文开头已与本发明的方法相关地作为优选混合装置提到的那些混合装置,而所用聚合装置尤其可以是带式聚合器或螺杆挤出机。带式聚合器尤其描述在EP-A-228 638中。聚合装置也可以优选在下游接有连续操作的粉碎装置和随后连接优选连续操作的干燥装置。本文所用的表述“与出口连接的聚合装置”意在表示离开混合器的单体溶液与细粒子或基于含酸基的单体的吸水细分聚合物构成物的混合物可直接供应至聚合装置。包含本发明的吸水聚合物构成物或可通过本发明的方法获得的吸水聚合物构成物和基底的复合材料进一步有助于实现本文开头描述的目的。在此优选的是,本发明的聚合物构成物和基底以固定形式彼此连接。优选基底是聚合物薄膜,例如聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺的薄膜,金属,无纺布,绒毛,薄纸,纺织物,天然或合成纤维或其它泡沫。根据本发明另外优选的是,该复合材料包含至少一个区域,其包含大约15至100重量%,优选大约30至100重量%,更优选大约50至99. 99重量%,再更优选大约60至99. 99重量%,再更优选大约65至99重量% (在每种情况下占所涉及的复合材料的该区域的总重量)的量的本发明的吸水聚合物构成物,其中该区域优选具有至少0. 01立方厘米,优选至少0. I立方厘米,最优选至少0. 5立方厘米的尺寸。本发明的复合材料的一个特别优选的实施方案涉及如W0-A-02/056812中被描述为“吸收材料”那样的平面复合材料。W0-A-02/056812的公开内容,尤其关于复合材料的确切结构、其成分的基重及其厚度,经此引用并入本文并构成本发明公开内容的一部分。一种制备复合材料的方法进一步有助于实现本文开头所提及的目的,其中使本发明的吸水聚合物构成物或可通过本发明的方法获得的吸水聚合物构成物和基底和任选的添加剂彼此接触。所用基底优选是上文已与本发明的复合材料相关提到的那些基底。可通过上述方法获得的复合材料也有助于实现开头所提及的目的,其中该复合材料优选具有与上述本发明的复合材料相同的性质。包含本发明的聚合物构成物或本发明的复合材料的化学产品进一步有助于实现本文开头所提及的目的。优选的化学产品尤其是泡沫、模制品、纤维、膜片(Folien)、薄膜、电缆、密封材料、液体吸收性卫生制品,尤其是尿布和卫生巾,植物生长或真菌生长调节剂或作物保护活性成分的载体、建筑材料添加剂、包装材料或土壤添加剂。本发明的聚合物构成物或本发明的复合材料在化学产品中,优选在上述化学产品中,尤其在卫生制品,如尿布或卫生巾中的用途以及超吸收剂粒子作为植物生长或真菌生长调节剂或作物保护活性成分的载体的用途也有助于实现本文开头所提及的目的。在用作植物生长或真菌生长调节剂或作物保护活性成分的载体的情况下,优选可在由该载体控制的时期内释放植物生长或真菌生长调节剂或作物保护活性成分。现在参照试验方法和非限制性附图和实施例详细举例说明本发明。
图I显示在本发明的方法中可用于混合单体溶液和细粒子的混合装置。图2显示用于制备吸水聚合物构成物的本发明的装置的一个实例。图3显示在对比例2和实施例2中在聚合物带上的聚合中获得的聚合物凝胶的横截面。
图I显示本发明的方法中可用的混合装置I。通过垂直供应井5,将由细粒子构成的第一料流2导引到旋转混合工具4上。通过侧向进料口 6,将由单体溶液构成的另一料流3同样导引到旋转混合工具4上,其中料流2和3包围成角度8 (在图I中,这种角度的值为大约90° )。在传送区9内,旋转工具4构造为例如传送螺杆以将细粒子向下传送到混合室8中。在混合室8中,细粒子和单体溶液充分混合。为此,混合室8中的混合工具4具有从上往下作用的桨叶7 (即在混合工具4旋转时向下传送细粒子与单体溶液的混合物的桨叶)。在混合室8下方,也可以安装分散装置(图I中未显示)。通过侧向出口 11,从混合器I中取出细粒子与单体溶液的混合物,其中这种混合物的料流10与细粒子的料流2形成角度e (在图I中,其值为大约90° )。在图2中,上述混合装置与带式聚合器12连接以使经由侧向出口 11离开的细粒子与单体溶液的混合物可直接施加至聚合带。试验方法自由溶胀率(FreeSwell Rate)-FSR通过EP-A-O 443 627第12页中描述的试验方法,通过所谓自由溶胀率-FSR的测量测定吸收速率。离心保留容量离心保留容量-CRC根据EDANA 试验方法 WSP 241. 2-05(EDANA=European Disposables andNonwovens Association (欧洲用即弃产品和无纺布协会))测定CRC值。
具体实施例方式实施例对比例I:借助常规混合容器在单体溶液中掺入SAP细粒子预先装入12000千克包含32重量%已中和至75摩尔%程度的丙烯酸、0. 3%聚乙二醇-300 二丙烯酸酯、0. 3%烯丙氧基聚乙二醇丙烯酸酯、3%SAP细粒子(粒子尺寸小于200微米的粒子,已借助亚甲蓝染色以便更好识别)和占单体量的400ppm的过二硫酸钠、50ppmH2O2和IOppm抗坏血酸的单体溶液。混合容器是内直径22厘米的圆柱形塑料容器。因此,直到位于23. 5厘米高度的容器的单体出口得到的体积为8. 93升。用大约SOOrpm的商业实验室搅拌器和锚式搅拌器进行混合。向混合容器中供应H2O2和过二硫酸钠;在流出时才加入抗坏血酸。实施例I:借助IKA混合器在单体溶液中掺入SAP细粒子6000千克包含32重量%已中和至75摩尔%程度的丙烯酸、0. 3%聚乙二醇-300二丙烯酸酯、0. 3%烯丙氧基聚乙二醇丙烯酸酯、400ppm过二硫酸钠、50ppm H2O2和IOppm抗坏血酸的单体溶液在IKA混合器中与占单体量的3%SAP细粒子(粒子尺寸小于200微米的粒子,已又借助亚甲蓝染色以便更好识别)混合。I KA混合器是来自IKA公司的MHD 2000/05型,其以3000/min的电动机转速、5800/min的驱动转速和22. 8m/sec的圆周速度为特征。该混合器用可获自IKA公司的ISADN 50进料螺杆、注射器夹套F和发电机PP运行,其由可获自IKA的转子PP和定子2G构成并具有大约80毫米的直径。在对比例I和实施例I中获得的混合物中观察细粒子在单体溶液中的沉降行为。在此发现在实施例I中通过本发明的方法引入的细粒子比对比例I中的那些明显更慢沉降出来。因此,在实施例I中可以使用更少量的引发剂聚合该单体溶液,因为细粒子更慢沉降出来。对比例2:对比例I中获得的单体溶液与SAP细粒子的混合物在聚合物带上聚合。聚合中的引发温度为10°c。在聚合后,在横截面中目测凝胶带材以分析亚甲基蓝染色的SAP细粒子的分布均匀性。此后,从横截面的两个不同区域(凝胶区A :上中部;凝胶区B :下中部,见图3)提取凝胶样品。这些凝胶样品采用5毫米孔板的绞肉机绞碎,然后在150°C下干燥I. 5小时。最后,研磨样品并筛分至在150至850微米范围内的粒子尺寸。测定由此获得的聚合物粒子的CRC和FSR值。实施例2:程序与对比例2中相同,只是在聚合带上聚合在实施例I中借助IKA混合器获得的单体溶液与SAP细粒子的混合物。如下表中的结果所表明,在比较CRC和FSR特性数据时,借助混合容器计量加料在各自样品中可看出显著差异=CRC从32. 3g/g(上方样品)降至29.7g/g (下方样品);同时,可以看出FSR值从0. 21升至0. 45g/g/sec,这是由具有较高比例SAP细粒子的下方凝胶区的较高交联造成的。在计量添加5%细粒子的情况下这种效应更明显看出在此发现CRC从31.9g/g降至27. 5g/g,FSR从0. 13升至0. 46g/g/sec0与此相反,通过借助IKA混合器计量加料,在所有样品情况下都可以实现大约32g/g的CRC和大约0. 20的FSR。这表明借助本发明的方法用再循环的SAP细粒子制成的超吸收剂可以以明显更均匀的吸收性质获得。
[0139
权利要求
1.制备基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物的方法,包括方法步骤 i)提供包含任选地经部分中和的含酸基的单体的单体溶液; ii)将所述单体溶液 与细粒子混合,所述细粒子包含基于细粒子总重量的至少90重量%的粒子尺寸小于850微米的粒子,以获得与细粒子混合的单体溶液; 其中方法步骤ii)中的混合在混合器(I)中进行,其中由细粒子构成的第一料流(2)和至少一个由单体溶液构成的另外的料流(3)从不同方向同时导引到旋转混合工具(4)上。
2.根据权利要求I的方法,其中所述由细粒子构成的第一料流(2)和所述至少一个由单体溶液构成的另外的料流(3)形成在60至120°范围内的角度S。
3.根据权利要求I或2的方法,其中所述混合器具有所述由细粒子构成的第一料流(2)的垂直供应井(5)、至少一个围绕垂直轴旋转的混合工具(4)和所述至少一个由单体溶液构成的另外的料流(3 )的侧向进料口( 6 )。
4.根据权利要求3的方法,其中混合工具(4)以在由细粒子构成的第一料流(2)的方向上从上往下作用的桨叶(7)形式构造或具有这样的桨叶,单体溶液向混合室(8)的供应在混合工具(4)的传送区(9)中从侧面起倾斜或径向布置,混合工具(4)上方的区域无单体溶液的供应。
5.根据前述权利要求任一项的方法,其中混合工具(4)以在25至75Hz范围内的频率旋转。
6.根据前述权利要求任一项的方法,其中所述由细粒子构成的第一料流(2)和所述至少一个由单体溶液构成的另外的料流(3)形成在60至120°范围内的角度5。
7.根据前述权利要求任一项的方法,其中离开混合器(I)的单体溶液和细粒子的混合物料流(10)与所述由细粒子构成的第一料流(2)形成在60至120°范围内的角度e。
8.根据前述权利要求任一项的方法,其中所述由细粒子构成的第一料流(2)和所述至少一个由单体溶液构成的另外的料流(3)经至少10分钟同时导引到旋转混合工具(4)上。
9.根据前述权利要求任一项的方法,其中所述单体溶液除了含酸基的单体以外还包含至少一种交联剂。
10.根据前述权利要求任一项的方法,其中将细粒子以基于单体溶液重量计的0.I至10重量%的量与单体溶液混合。
11.根据前述权利要求任一项的方法,其中所述细粒子是基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物。
12.根据前述权利要求任一项的方法,其进一步包括下列方法步骤 iii)在交联剂存在下使单体溶液中存在的任选地经部分中和的含酸基的单体自由基聚合以获得聚合物凝胶, iv)任选地粉碎所述聚合物凝胶, v)干燥所述任选地粉碎的聚合物凝胶以获得吸水聚合物构成物, vi)任选地研磨和筛分所述吸水聚合物构成物, vii)任选地使所述任选地经研磨和筛分的吸水聚合物构成物表面后交联。
13.可通过根据前述权利要求任一项的方法获得的基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物。
14.根据权利要求13的基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物,其中所述聚合物构成物具有下列性质 (3 I)大于0. 20g/g/s的通过本文所述的试验方法测得的吸收速率; (3 2)大于530g/l的根据ERT 460. 2-02测得的堆密度。
15.基于含酸基的单体并具有下列性质的吸水聚合物构成物 (3 I)大于0. 20g/g/s的通过本文所述的试验方法测得的吸收速率; (3 2)大于530g/l的根据ERT 460. 2-02测得的堆密度。
16.根据权利要求15的基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物,其中包含基于细粒子总重量计的至少90重量%的粒子尺寸小于150微米的粒子的细粒子包封在所述聚合物构成物的内部。
17.根据权利要求16的基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物,其中该细粒子是基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物。
18.用于制备吸水聚合物构成物的装置,至少包含 -混合器(I),其中由细粒子构成的第一料流(2 )和至少一个由单体溶液构成的另外的料流(3)可以从不同方向同时导引到旋转混合工具(4)上,其中所述混合器(I)具有单体溶液和细分聚合物构成物的混合物的出口(11); -与出口(11)连接的聚合装置(12)。
19.根据权利要求18的装置,其中所述聚合装置是带式聚合器或螺杆挤出机。
20.包含根据权利要求13至17任一项的基于含酸基的单体的聚合物构成物和基底的复合材料。
21.制备复合材料的方法,其中使根据权利要求13至17任一项的基于含酸基的单体的聚合物构成物和基底和任选的助剂彼此接触。
22.可通过根据权利要求21的方法获得的复合材料。
23.泡沫、模制品、纤维、膜片、薄膜、电缆、密封材料、液体吸收性卫生制品、植物生长和真菌生长调节剂载体、包装材料、土壤添加剂或建筑材料,其包含根据权利要求13至17任一项的基于含酸基的单体的聚合物构成物或根据权利要求20或22的复合材料。
24.根据权利要求13至17任一项的基于含酸基的单体的聚合物构成物或根据权利要求20或22的复合材料在泡沫、模制品、纤维、膜片、薄膜、电缆、密封材料、液体吸收性卫生制品、植物生长和真菌生长调节剂载体、包装材料、用于受控释放活性成分的土壤添加剂或建筑材料中的用途。
全文摘要
本发明涉及制备基于含酸基的单体的吸水聚合物构成物的方法,包括方法步骤i)提供包含任选地经部分中和的含酸基的单体的单体溶液;ii)混合所述单体溶液与细粒子,以获得与细粒子混合的单体溶液,所述细粒子包含基于细粒子总重量计的至少90重量%的粒子尺寸小于850微米的粒子;其中方法步骤ii)中的混合在混合器(1)中进行,其中由细粒子构成的第一料流(2)和至少一个由单体溶液构成的另外的料流(3)从不同方向同时导引到旋转混合工具(4)上。
文档编号C08F2/44GK102762615SQ201180009693
公开日2012年10月31日 申请日期2011年1月18日 优先权日2010年2月16日
发明者F·弗尔诺, F·索普, H·鲁道夫, J·哈伦, L·瓦特布赖德, M·范施迪夫德特, T·霍夫格斯 申请人:赢创斯托豪森有限公司