[发明专利]丙烯酸类聚合物树脂的制造方法和该方法制得的产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备低丙烯酸单体残余量、高吸水性树脂的方法，用本发明方法制得的高吸收性树脂尤其适用于例如妇女卫生巾、婴儿纸尿裤、成人失禁用品、医院一次性床垫等等卫生领域。

技术背景

丙烯酸型高吸水性树脂是一种安全、环保的高分子材料，由于其吸水性高、保水性强，因此其在卫生领域受到了广泛的应用。

目前在妇女卫生巾、婴儿纸尿裤、成人失禁用品、医院一次性床垫等卫生领域广泛应用丙烯酸型高吸水性树脂。由于这些产品被使用时与人体肌肤亲密接触，因此对高吸水性树脂(SAP)产品中残余丙烯酸单体的含量要求及其严格。目前对用于卫生领域的高吸水性树脂，国际上对残余丙烯酸单体含量的控制普遍为低于500ppm，如果残单含量偏高，丙烯酸的酸性特征会对皮肤产生瘙痒、红疹、过敏等不舒服症状，因此，对高吸水性树脂产品性能指标之一的丙烯酸残单含量要求越低越好。

高吸水性树脂的制备方法包括在一定配比条件下将原料制备得到聚合单体液、单体聚合、干燥聚合反应所得到的聚合凝胶物、粉碎分筛、颗粒表面处理后得到最终成品。

就丙烯酸型高吸收性树脂而言，在聚合反应过程中丙烯酸聚合单体转化率的高低直接影响最终产品中残余丙烯酸单体的含量。此外，丙烯酸聚合单体中二聚体(DAA)的存在也影响到最终产品中残余丙烯酸单体的含量，其原因是丙烯酸聚合单体为不饱和的烯烃化合物，物性比较活泼，容易生成丙烯酸二聚体或其它低聚物，在制备高吸收性树脂的聚合反应过程中，二聚体的双键打开会结合到聚合物的主链上，在后续的高吸收性树脂凝胶颗粒的干燥及固体颗粒表面交联处理过程中的高温状况下，已经聚合的二聚体产生Michael逆反应生成丙烯酸单体，从而导致产品中残余丙烯酸含量的增大。

现有技术提出了多种减少丙烯酸低聚物的方法。例如，中国专利CN1723223A公开了一种降低原料中丙烯酸二聚物和三聚物等低聚物的方法，它是在制备高水性树脂前对原料丙烯酸进行结晶来达到纯化丙烯酸原料的目的。但是这种方法一方面对工业化生产带来麻烦，另一方面对原料丙烯酸的使用和储存也提出了更高的要求。

中国专利CN1628146A公开了一种降低产品中丙烯酸残余单体含量的方法，它包括在高吸水性树脂表面交联过程中喷入高分子量的乙烯亚胺聚合物溶液。这种方法虽然在一定程度上能够降低产品中的残余丙烯酸单体含量，但由于加入的是高分子助剂，因此，一方面溶液粘度较高，在工业化生产过程中容易堵塞喷嘴，从而给生产带来困难；另一方面由于高分子聚合物的颜色会导致制备的产品颜色加重，这是卫生材料用户不希望看到的。

因此，仍需要开发一种具有低残余单体含量的高吸收性树脂。

发明内容

本发明的一个发明目的是提供一种低残余单体含量的高吸水性树脂。

本发明的另一个发明目的是提供一种低残余单体含量的高吸水性树脂的制造方法。

因此，本发明的一个方面涉及一种丙烯酸类聚合物树脂的制造方法，它包括形成丙烯酸类聚合物的块状水凝胶体、造粒和干燥步骤，其特征在于：

在所述造粒过程中，按丙烯酸类聚合物块状水凝胶体的重量计，加4-8％的引发剂水溶液，得到直径为15-25mm的凝胶颗粒；

所述干燥步骤依次在二个干燥段中进行：

第一干燥段的温度为50-110℃、停留时间为5-20分钟；

第二干燥段的温度为大于110至180℃，停留时间为10-30分钟。

本发明的另一方面涉及一种丙烯酸类聚合物树脂，其数均分子量为500,000～1,200,000道尔顿，重均分子量为500,000～1,200,000道尔顿，吸水性为300～800g/g，并且残余丙烯酸类单体的含量小于100ppm。

具体实施方式

在本发明中，术语“丙烯酸类聚合物”是指一种由丙烯酸类单体形成的或者主要由丙烯酸类单体形成的聚合物。

在本发明中，术语“主要由丙烯酸类单体形成的聚合物”是指这样一种聚合物，其中源自丙烯酸类单体的单体单元的量占70重量％或以上，较好80重量％或以上，更好90重量％或以上。

在所述“主要由丙烯酸类单体形成的聚合物”中，与所述丙烯酸类单体共聚的单体可以是本领域已知的任何烯键不饱和单体，其非限定性例子有，例如C₂-C₅直链或支链烯烃(例如乙烯、丙烯、正丁烯等)，苯乙烯等等。

在本发明中，术语“丙烯酸类单体”包括(甲基)丙烯酸C_1-8烷酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸或其两种或更多种的混合物。