[发明专利]连续线状超吸收性聚合

说明书

本发明涉及一种制备连续线状聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供包含水、可聚合不饱和含酸基单体、交联剂和引发剂的单体混合物；b)将步骤a)的单体混合物输送到限制装置中，其中单体混合物在所述限制装置中被限定横截面；c)在限制装置中引发单体混合物的聚合以制备连续线状聚合物；和d)从限制装置中排出连续线状聚合物，其中在紧临离开限制装置之前连续线状聚合物具有限定的横截面轮廓，该横截面轮廓包括至少0.1mm的初始横截面尺寸。本发明还涉及一种制备连续线状超吸收性聚合物的方法。

技术领域

本发明涉及一种制备连续线状超吸收性聚合物并将单体混合物连续聚合成受控形状的方法，以及由连续线状超吸收性聚合物制成的颗粒状超吸收性聚合物。此外，本发明还涉及一种以允许得到具有受控形状的线材或离散颗粒的方式连续生产超吸收性聚合物的方法。本发明还涉及对制备超吸收性聚合物的方法的改进，该改进包括制备颗粒状超吸收性聚合物的方法的步骤的减少，和改进的超吸收性聚合物。

背景技术

本发明涉及聚合物，制备聚合物的方法，超吸收性聚合物和制备超吸收性聚合物的方法。超吸收性聚合物通常是指水可溶胀的水不溶性聚合物或材料，它们能在含有0.9重量％氯化钠的水溶液中吸收其自身重量的至少约10倍重量和直至约30倍或更多倍的重量。超吸收聚合物的例子可以包括交联的部分中和的丙烯酸盐聚合物，以及由聚合形成超吸收聚合物水凝胶，和形成颗粒状超吸收性聚合物组合物，其根据超吸收聚合物的通用定义能在一定压力下保留含水液体。超吸收性聚合物颗粒或颗粒状超吸收性聚合物用于生产尿布、卫生棉条、卫生巾和其他卫生用品，以及还用作农业、电缆、密封、消防、包装、医疗和其他得益于吸水的应用中的保水剂。

超吸收性聚合物和颗粒状超吸收性聚合物的制备在专论“现代超吸收性聚合物技术”，FLBuchholz和ATGraham，Wiley-VCH，1998，第71-103页中进行了描述。超吸收性聚合物通常由共混有中和剂的丙烯酸的单体混合物在引发剂存在下聚合形成聚丙烯酸钠盐(有时称为聚丙烯酸钠)而制备。超吸收性聚合物可以采用下列几种聚合方法之一制备：凝胶聚合、悬浮聚合、溶液聚合或喷雾聚合。这些方法的每一种都有各自的优点，但都能得到质量一致的产品。

在凝胶聚合中，将丙烯酸、中和剂、水、交联剂和UV引发剂化学品的单体混合物混合并放入“反应器”中，该反应器可以是连续带，托盘，捏合机等。例如，对于连续带，将单体混合物包含在位于长腔室内的连续带上，其中开始聚合。该方法在带上形成连续的超吸收性聚合物“平板”，通常称为聚合物水凝胶，其中平板的厚度一般为约25mm至约300mm，宽度为约800mm至约1500mm，这用于生产目的。用于实验目的的聚合物的聚合通常例如在塑料托盘或桶中进行，厚度为约50mm至约100mm。

所得的超吸收性聚合物水凝胶的连续平板可以用市售的挤出机切断并挤出，随后在强制通风烘箱中干燥，以使最终产品水分含量小于10重量％。然后，可以将经干燥的超吸收性聚合物在破碎机中粗磨，在三级辊磨机中研磨并筛分，移除大于850μm和小于150μm的颗粒，以形成通常被称为颗粒状超吸收性聚合物的产物。然后，可以用表面交联剂和其它表面处理剂对颗粒状超吸收性聚合物进行表面处理，并在表面交联后进行后处理，最后再次筛分以形成经表面处理的颗粒状超吸收性聚合物。

KR20110105610公开了一种通过提供含有水溶性烯属不饱和单体、光聚合引发剂和溶剂的单体组合物来制备超吸收性树脂的方法。将所述单体组合物滴入成形单元例如狭缝或孔以形成预定形式的超吸收性聚合物。下落的单体然后通过辐照聚合。位于成形单元的光辐照段下方的是破碎机，用于将超吸收性聚合物转变成尺寸为0.5至20mm的多孔颗粒。该方法存在不利之处，因为单体在下落时发生聚合从而不被限制。例如，如果是通过将单体推过孔来提供形状的话，随着超吸收性聚合物的出现，表面张力占据，形状可能丧失。例如，如果单体被推动通过星形喷嘴，它将在冒出之后变回到圆形。通常，必须通过加入化学增稠剂来增稠单体，以防止掉落太快，或者试图帮助其保持形状，这一点也是不利的。