[发明专利]用于制备超吸收性聚合物的方法和超吸收性聚合物

说明书

本发明涉及用于制备超吸收性聚合物的方法以及由此获得的超吸收性聚合物，所述方法将板型和棒状粘土添加剂引入到超吸收性聚合物中，并因此通过多重交联表现出与现有超吸收性聚合物相比等同或好得多的超吸收性聚合物的基本特性，并且特别地，可以改善压力下吸收率(AUP)。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0077371号和于2017年6月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0077970号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本发明涉及用于制备表现出超吸收性聚合物所需的基本特性并且可以提供改善的压力下吸收率(AUP)的超吸收性聚合物的方法。

背景技术

超吸收性聚合物(super absorbent polymer，SAP)是可以吸收其自身重量的500倍至1000倍水分的合成聚合物材料，根据开发公司也被称为超吸收性材料(superabsorbency material，SAM)、吸收性凝胶材料(absorbent gel material，AGM)等。超吸收性聚合物开始作为卫生用品被商品化，而目前，其被广泛用于卫生用品(例如一次性尿布等)、土壤用保水材料、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、热敷材料等。

在大多数情况下，这样的超吸收性聚合物被广泛用于卫生用品领域，例如尿布、卫生垫等。对于这样的用途，其需要表现出对水分等的高吸收性，并且即使在外部压力下，所吸收的水分也不应漏出，并且此外，即使在其吸收水并且体积膨胀(溶胀)时，其也应适当地保持其形状，从而表现出优异的吸收性。

同时，为了改善超吸收性聚合物的基本特性例如CRC(离心保留容量)和AUP(压力下吸收率)，正在积极进行关于引入纳米粘土颗粒的研究。例如，在聚合之前添加纳米粘土以通过聚合物与纳米粘土之间的强键来改善吸收水的聚合物的弹性和柔性。

然而，由于在含丙烯酸的聚合溶液中的分散稳定性的问题，在上述方法中添加的纳米粘土以团聚颗粒的形式不均匀地分散在聚合物中，因此无法预期在聚合物的基本特性方面的改善。

为了解决该问题，正在寻求通过分散剂处理或者纳米粘土的底表面或粘土的边缘硅烷醇基团的表面改性来改善在包含可聚合羧酸盐/羧酸的酸性聚合溶液中的分散性。

然而，在纳米粘土的情况下，存在的问题是由于粘土的大比表面积和小尺寸，应引入相对大量的无机填料。

此外，在边缘硅醇基团的表面改性的情况下，存在表面处理不均匀的问题。在这种情况下，当与酸性聚合溶液的相容性低时，组合物的分散稳定性可能降低，而且可能由于纳米粘土在最终产品中的团聚而引起聚合物特性方面的问题。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法将板型和棒状粘土添加剂引入到超吸收性聚合物中，从而通过多重交联表现出与现有超吸收性聚合物相比等同或更好的基本特性，并且特别地，可以改善压力下吸收率(AUP)。

本发明的另一个目的是提供通过所述方法获得的超吸收性聚合物。技术方案

本发明提供了用于制备超吸收性聚合物的方法，其包括以下步骤：

将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、内交联剂、聚合引发剂和添加剂混合以制备单体组合物；

使单体组合物聚合以形成包含多重交联聚合物的水凝胶聚合物；以及

将水凝胶聚合物干燥、研磨并筛分以形成基础聚合物粉末，

其中添加剂包括被基于胺的有机化合物改性并且其表面上引入有胺基的板型和棒状粘土。