[发明专利]测量超吸收性聚合物的单个颗粒的破裂强度的方法

说明书

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请基于于2015年10月7日提交的韩国专利申请第10-2015-0140934号并且要求其优先权，其公开内容在此通过引用整体并入本文。

本发明涉及一种测量超吸收性聚合物的单个颗粒的破裂强度的方法，以便预测细粉的产生量。

背景技术

超吸收性聚合物(Superabsorbent polymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的500倍至1000倍水分的合成聚合物材料。各制造商将其命名为不同的名称，例如SAM(Super Absorbent Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。自从这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品以来，现在其不仅广泛地用于卫生产品例如儿童用一次性尿布等，而且还用于园艺用保水性土产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域用保鲜剂、泥敷剂用材料等。

作为用于这样的超吸收性聚合物的制备方法，已知的有反相悬浮聚合法或溶液聚合法。例如，日本专利特许公开第S56-161408、S57-158209和S57-198714号公开了反相悬浮聚合。特别地，在这样的超吸收性聚合物的制备过程中产生大量的细粉。由于不能丢弃所有的细粉，因此将细粉与超吸收性聚合物的基础树脂混合，并将混合物再组装且用作产品。然而，最好是产生较小量的细粉。如果超吸收性聚合物的单个颗粒的强度较低，则在制备过程期间单个颗粒极有可能变成细粉。因此，进行了许多尝试以提高颗粒的强度，但没有定量且可重复地评估强度在这些尝试之后是否提高的方法。特别地，根据测量超吸收性聚合物的细粉的产生量的已知方法，将预定量的超吸收性聚合物粉碎，然后直接测量细粉的量。因此，存在难以定量且可重复地评估超吸收性聚合物的单个颗粒本身的破裂强度的问题。

因此，需要开发有效地测量超吸收性聚合物的单个颗粒的强度的方法，以便预测在超吸收性聚合物的制备过程期间可能产生的细粉的量。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种定量地测量超吸收性聚合物的单个颗粒的破裂强度(其与细粉的产生密切相关)的方法。

技术方案

根据本发明的一个实施方案，提供了一种测量超吸收性聚合物的单个颗粒的破裂强度的方法，其包括以下步骤：测量使超吸收性聚合物的颗粒尺寸为550μm至900μm的单个颗粒破裂时的时间点的力，其中通过使用直径为8mm的圆柱体以0.005mm/秒至0.05mm/秒的恒定速率对所述颗粒加压而使所述颗粒破裂，其中超吸收性聚合物的单个颗粒包含通过用具有2至8个碳原子的基于二元醇或二醇的化合物使粉状基础树脂表面交联而制备的表面交联聚合物，所述粉状基础树脂由具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体聚合。

水溶性烯键式不饱和单体可为选自以下中的一种或更多种：阴离子单体或其盐、非离子亲水性单体、以及含氨基的不饱和单体或其季铵化合物，其中阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸或2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；非离子亲水性单体为(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；以及含氨基的不饱和单体为(甲基)丙烯酸(N,N)-二甲基氨基乙酯或(甲基)丙烯酸(N,N)-二甲基氨基丙酯。

此外，在本发明中，圆柱体可由诸如钢、陶瓷等的材料制成。

超吸收性聚合物的颗粒尺寸可优选为600μm至850μm，并且超吸收性聚合物的单个颗粒的破裂强度可通过以0.01mm/秒的恒定速率对单个颗粒加压来测量。

有益效果

根据本发明，可以通过测量通过以恒定速率对超吸收性聚合物的具有均匀颗粒尺寸的单个颗粒加压而使所述颗粒破裂时的时间点的力来有效地预测在超吸收性聚合物的制备过程期间可能产生的细粉的量。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施方案的测量超吸收性聚合物的单个颗粒的破裂强度的方法。

图2是示出根据本发明的一个实施方案测量的细粉产生量随超吸收性聚合物的单个颗粒的破裂强度的变化的图；

图3是示出根据本发明的一个实施方案在以恒定速率对超吸收性聚合物的基础树脂的单个颗粒加压时施加至单个颗粒的力随距离的变化的图。