[发明专利]一种通过单体溶液液滴的聚合而制备渗透性吸水聚合物颗粒的方法

说明书

本申请是2009年11月18日提交的名称为“一种通过单体溶液液滴的聚合而制备渗透性吸水聚合物颗粒的方法”的200980155179.5发明专利申请的分案申请。

本发明涉及一种通过在周围气相中聚合单体溶液液滴而制备吸水性聚合物颗粒的方法，其中该聚合物颗粒用促渗剂(permeabilityimprover)涂覆。

吸水性聚合物颗粒的生产描述于专著“ModernSuperabsorbentPolymerTechnology”,F.L.BuchholzandA.T.Graham,Wiley-VCH,1998,第71至103页。

作为吸收水溶液的产品，吸水性聚合物用于生产尿布、卫生棉条、卫生棉以及其他卫生用品中，也作为保水剂用于商品园艺中。吸水性聚合物还被称为“超吸水性聚合物”或者“超吸水剂”。

喷雾聚合使聚合与干燥的方法步骤得以结合。此外，颗粒尺寸可由合适的处理方式设定在某一范围内。

通过单体溶液液滴聚合而制备吸水性聚合物颗粒的方法描述于：例如，EP0348180A1、EP0816383A1、WO96/40427A1、US4,020,256、US2002/0193546和DE3519013A1。

WO2008/009580A1、WO2008/009598A1、WO2008/009599A1和WO2008/009612A1中以渗透性吸水聚合物颗粒的制备作为其主题。

WO2008/095892A1和WO2008/095901A1中描述了降低未转化单体水平的方法。

本发明的目的是提供一种通过在包围单体溶液液滴的气相中聚合该液滴来制备渗透性吸水聚合物颗粒的改进的方法。

该目的由通过在周围气相中聚合单体溶液液滴而制备渗透性吸水聚合物颗粒的方法实现，所述单体溶液包括：

a)至少一种具有酸基团且可被至少部分中和的烯键式不饱和单体，

b)至少一种交联剂，

c)至少一种引发剂，

d)任选一种或多种可与a)中提到的单体共聚的烯键式不饱和单体，

e)任选一种或多种水溶性聚合物，和

f)水，

生成的聚合物颗粒经至少一种促渗剂涂覆并任选经热和/或蒸汽预处理。

适宜的促渗剂为无机颗粒物质、无机胶体状溶解物质、有机聚合物、阳离子聚合物和/或多价阳离子。在优选的实施方案中，适宜的阳离子聚合物和/或多价阳离子在涂覆聚合物颗粒之前以其与有机或无机阴离子形成的水溶性盐形式存在，并且以水溶液或分散液的形式使用。

合适的无机颗粒物质(无机颗粒)为粘土矿物，如蒙脱石、高岭石和滑石，水不溶性硫酸盐，如硫酸锶、硫酸钙和硫酸钡；碳酸盐，如碳酸镁、碳酸钾和碳酸钙；多价阳离子盐，如硫酸铝、硝酸铝、氯化铝、硫酸铝钾(钾明矾)和硫酸铝钠(钠明矾)、硫酸镁、柠檬酸镁、乳酸镁、硫酸锆、乳酸锆、乳酸铁、柠檬酸铁、乙酸钙、丙酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙、乳酸锶、乳酸锌、硫酸锌、柠檬酸锌、乳酸铝、乙酸铝、甲酸铝、甲酸钙、甲酸锶、乙酸锶；氧化物，如氧化镁、氧化铝、氧化锌、氧化亚铁、二氧化锆和二氧化钛；水不溶性磷酸盐，如磷酸镁、磷酸锶、磷酸铝、磷酸铁、磷酸锆和磷酸钙；硅藻土、聚硅酸、沸石和活性炭。优选使用聚硅酸，其根据制备方法分为沉淀二氧化硅和热解法二氧化硅。两种变体以名称SilicaFK、、(沉淀二氧化硅)或(热解法二氧化硅)市售。同样有利的是胶态二氧化硅溶液，其中二氧化硅颗粒的直径通常小于1μm。此种溶液也可以名称获得。

然而，优选使用水不溶性无机颗粒，例如热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅和水不溶性金属磷酸盐。适宜的水不溶性无机颗粒记载于DE10239074A1，适宜的水不溶性金属磷酸盐记载于US6,831,122，两者都明确构成本公开内容的一部分。

在本文中，“水不溶性”意为23℃下，在水中的溶解度小于1g/100g水、优选小于0.5g/100g水、更优选小于0.1g/100g水、最优选小于0.05g/100g水。水不溶性无机颗粒可以以在水或与水混溶的分散剂中的分散体形式或者以本体形式使用。

用于本发明方法的无机颗粒优选热解法二氧化硅和/或沉淀二氧化硅。

无机颗粒的平均粒径优选小于400μm，更优选小于100μm，最优选小于50μm。

晶体无机颗粒的粒径优选大于10μm。

无定形无机颗粒的粒径优选至少1μm，更优选至少3μm，最优选至少7μm。