[发明专利]一种包含特殊加料方式的吸水性树脂表面交联工艺

说明书

本发明提供一种包含特殊加料方式的吸水性树脂表面交联工艺，更具体的是一种在等量表面交联剂的前提下，通过多次加料方式进行分批渗透、多次表面交联，从而获得差异化性能吸水性树脂的方法。其特征工序在于：a.采用分段的反相悬浮聚合方式制备团聚态的吸水性树脂水凝胶；b.将a步骤所得的水凝胶共沸脱水，得到含水量适宜的水凝胶粒子；c.控制每次表面交联前含水量，向b步骤中得到的水凝胶粒子中，分别多次加入表面交联剂的水溶液(总量恒定，平分为多次加入)，然后过滤和干燥，得到葡萄串状的目标SAP产品。最终SAP产品的性能与表面交联剂的加入次数密切相关，这为差异化性能吸水性树脂的开发提供了简便、经济和可行的方法。

技术领域

本发明涉及一种吸水性树脂的表面交联工艺，更具体地说，是一种在等量表面交联剂的前提下，通过多次加料方式进行分批渗透、多次表面交联，从而获得具有差异化性能的吸水性树脂的方法。

背景技术

高吸水性树脂(SAP，Superabsorbent Polymers)是一种轻度交联的高分子化合物，由于其强大的吸水与保水能力，被广泛用于纸尿裤、卫生巾等的卫生材料领域，电缆、光缆用阻水材料以及农林、园艺专用的保水剂等。作为卫生材料用的吸水性树脂，已知有聚丙烯酸部分中和物、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的中和物、淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的皂化物等。

目前，使用最为广泛的是聚丙烯酸及其钠盐的系列产品，其中，约有95％是采用水溶液聚合工艺制备，另外约有5％是采用反相悬浮聚合工艺制备。而要满足其在生理卫生领域的要求，SAP产品不光要具备高的吸水能力，还要在与液体接触时具有快的吸收速度。一般来说，吸水性树脂的吸水能力同吸水速度和吸水后的胶体强度是相矛盾的，也就是说吸水性树脂的凝胶强度和吸水速度随着其吸水能力的增加是呈下降趋势的。吸水性树脂的吸水能力可以通过调节聚合过程中引发剂以及内交联剂的浓度等来进行适当的调节，而其凝胶强度则需要对SAP颗粒进行表面处理，即进行表面交联，形成颗粒内部交联密度低，而颗粒表面交联密度高的所谓“核-壳”结构来进行改善。

表面交联过程中，如何使得表面交联剂与SAP颗粒表面充分混合、吸附和渗透是表面改性能否成功进行的关键。在水溶液聚合工艺领域，日本触媒(CN102549028A、CN102482433A、CN101177462A)和三大雅(CN107406595A、CN1589304A、CN106459598A)等采用将表面交联剂、多元醇和水等以一定的比例混合用喷雾的方式将之覆盖到SAP的颗粒表面以进行表面改性。而在反相悬浮聚合工艺领域，住友精化(CN103154043A、CN103492422A)将SAP的含水量调节至适当值以后，向悬浮体系中加入表面交联剂的水溶液以实现表面扩散和交联的目的；而为了提高表面交联剂与SAP颗粒表面的混合均匀程度，日本触媒(CN1035305A)采用将亲水性表面交联剂在表面活性剂存在下分散在疏水性有机溶剂中，以获得不同液滴尺寸的分散液，取得了良好的效果；三菱油化(CN1067899A)则报道可以采用硅烷类化合物和硅醇催化剂来进行SAP颗粒的表面改性，以获得具有优异吸液速率的SAP产品。

如何在现有的工艺基础上，进一步提升SAP颗粒的吸水后的凝胶强度而尽量不牺牲其他吸液性能，是一个值得研究的领域。

发明内容

本发明基于现有技术，创造性的提供了一种在等量表面交联剂的前提下，通过多次加料方式进行分批渗透、多次表面交联，在没有改变主要工艺与配方和牺牲其他性能的前提下，进一步提升了SAP颗粒的加压下吸收和通液性能。

具体技术方案如下：

一种包含特殊加料方式的吸水性树脂表面交联工艺，包含以下步骤：

1)将分散剂溶解在石油烃类溶剂中，形成所谓的油相；

2)将丙烯酸单体倒入质量浓度为20-40％的氢氧化钠溶液中，待酸碱中和反应冷却至室温后，依次加入含引发剂、内交联剂的水溶液，形成所谓的水相；