[发明专利]高吸水性聚合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高吸水性聚合物的制备方法.

背景技术

高吸水性聚合物(SAP)是一种能够吸收约500至1000倍其自身重量水分的合成聚合材料。不同的制造商已将其命名为不同的名字，如SAM(超吸水性材料)、AGM(吸水性凝胶材料)等。自从在清洁产品中开始实际应用高吸水性聚合物，其已经在卫生产品(如一次性婴儿尿布、园艺用释水剂、土木工程和建筑用防潮材料、运输期间血液或食品用冷却剂)中被广泛使用。

这种高吸水性聚合物的已知的制备方法包括反相悬浮聚合法以及溶液聚合法。所述溶液聚合法进一步包括：热聚合方法，在该方法中，将含水凝胶聚合物在装备有多个轴的搅拌机中破碎和冷却的同时进行聚合；以及光聚合方法，在该方法中，在一条带上对高浓度水溶液照射紫外光射线等从而同时进行聚合和干燥。

此时，为了获得具有更加优秀物理性质的含水凝胶聚合物，已尝试对聚合、粉碎、干燥和最终粉碎中得到的聚合物粉末进行表面处理，或者已尝试在不同的过程中进行改性以增加聚合、粉碎和干燥步骤的效率。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种具有低残留单体含量以及更好的吸水率和吸水性的高吸水性聚合物的制备方法。

技术方案

根据本发明，提供了一种高吸水性聚合物的制备方法，包括以下步骤：

聚合单体组合物以形成含水凝胶聚合物，所述单体组合物包含：具有酸性基团的基于丙烯酸的单体、第一交联剂以及(甲基)丙烯酰化的聚亚烷基二醇，所述酸性基团在聚合引发剂存在下至少部分被中和；

干燥所述聚合物；

粉碎所述干燥的聚合物；以及

在第二交联剂存在下进行所述粉碎的聚合物的表面交联反应。

根据本发明，所述(甲基)丙烯酰化的聚亚烷基二醇可具有200至50000的重均分子量。

进一步地，在形成含水凝胶聚合物的步骤中，基于100重量份的基于丙烯酸的单体，所述(甲基)丙烯酰化的聚亚烷基二醇的含量可为0.01至10重量份。

进一步地，所述(甲基)丙烯酰化的聚亚烷基二醇可为选自(甲基)丙烯酰化的聚乙二醇、(甲基)丙烯酰化的聚丙二醇和(甲基)丙烯酰化的聚丁二醇中的一种或多种。

另一方面，所述基于丙烯酸的单体可由以下化学式1所示。

[化学式1]

R¹-COOM¹

(其中，R¹为含有不饱和键且含有2至5个碳原子的烷基，以及M¹为氢原子、一价或二价金属、铵基或有机胺盐。)

干燥所述聚合物的步骤可在150至250℃的温度下进行。

进一步地，可以进行粉碎所述干燥的聚合物的步骤以使所述粉碎的聚合物具有150至850μm的粒径。

此外，在所述粉碎的聚合物的表面交联反应之前，所述制备方法可进一步包括筛分具有150至850μm粒径的聚合物的步骤。

进行所述粉碎的聚合物的表面交联反应的步骤可在100至250℃的温度下进行。

有益效果

在根据本发明的高吸水性聚合物的制备方法中，在形成含水凝胶聚合物的步骤中使用(甲基)丙烯酰化的聚亚烷基二醇，从而在改善含有基于丙烯酸的单体的单体组合物的分散性的同时制备出具有更好的吸水性、保水能力以及加压吸水性的高吸水性聚合物。

附图说明

图1为显示本发明的一个对比例中使用的聚亚烷基二醇的质子核磁共振的结果的图；以及

图2为显示本发明的一个实施例中使用的(甲基)丙烯酰化的聚亚烷基二醇的质子核磁共振的结果的图。

具体实施方式

以下将描述根据本发明的实施方式的高吸水性聚合物的制备方法及由此制备的高吸水性聚合物。

除非在本说明书中另有明确说明，否则此处使用的几个术语如下定义。

首先，“高吸水性聚合物”为一种能够吸收约500至1000倍其自身重量水分的合成聚合材料。例如，其可通过干燥并粉碎含水凝胶聚合物以形成聚合物颗粒然后交联所述颗粒的表面来制备。这种高吸水性聚合物可具有的结构中，通过内部“交联聚合物”的表面改性形成“表面改性层”。

可以理解的是，当称一个组分在另一个上“存在”时，其能够在另一个组分的表面上或内部存在。例如，可以理解的是，当称一个组分在交联聚合物上“存在”时，其能够存在于所述交联聚合物的表面(表面改性层)上或贯穿存在于所述表面改性层内部的内交联聚合物。