[发明专利]制备超吸收剂的方法

说明书

本发明涉及一种制备长期颜色稳定的超吸收性聚合物颗粒的方法，其包含使单体溶液聚合，其中所述单体溶液包含至少0.01重量％的1‑羟基乙烷‑1,1‑二膦酸或其盐和至少0.01重量％的2‑羟基‑2‑磺酸基乙酸或其盐。

本发明涉及一种制备长期颜色稳定的超吸收性聚合物颗粒的方法，其包含使单体溶液聚合，其中所述单体溶液包含至少0.01重量％的1-羟基乙烷-1,1-二膦酸或其盐和至少0.01重量％的2-羟基-2-磺酸基乙酸或其盐。

超吸收性聚合物颗粒用于生产尿布、卫生棉条、卫生巾和其他卫生用品，还用作市场园艺中的保水剂。超吸收性聚合物颗粒往往也称为“吸收性树脂”、“超吸收剂”、“吸水性聚合物”、“吸收性聚合物”、“吸收性凝胶材料”、“亲水性聚合物”或“水凝胶”。

超吸收性聚合物颗粒的制备记载于专著“Modern Superabsorbent PolymerTechnology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham,Wiley-VCH,1998, 第71-103页。

超吸收性聚合物颗粒的特性可例如通过交联剂的用量来调节。随着交联剂的量增加，离心保留容量(CRC)下降，并且在21.0g/cm²的压力下的吸收(AUL0.3psi)经过最大值。

为了改进应用特性，例如尿布中溶胀凝胶床的渗透性(SFC)和在 49.2g/cm²的压力下的吸收(AUL0.7psi)，通常将超吸收性聚合物颗粒进行表面后交联。这增加了颗粒表面的交联水平，允许在49.2g/cm²的压力下的吸收(AUL0.7psi)和离心保留容量(CRC)至少部分地脱离关联。这种表面后交联可在含水凝胶相中进行。然而，优选地，将经干燥、研磨和筛分的聚合物颗粒(基础聚合物)用表面后交联剂进行表面涂覆并进行热表面后交联和干燥。适用于该目的的交联剂为可与超吸收性聚合物颗粒的至少两个羧酸根基团形成共价键的化合物。

在超吸收性聚合物颗粒中常常出现的问题是变色，其在高温或高空气湿度下的储存过程中发生。这些情况常常在热带或亚热带国家的存储过程中发生。在这样的条件下，超吸收性聚合物颗粒趋于泛黄；它们甚至可能呈现棕色或甚至几乎是黑色。实际上无色的超吸收性聚合物颗粒的这种变色是难看的和不希望的，因为尤其是在所需的薄卫生产品中这是可见的，并且消费者拒绝难看的卫生产品。变色的原因尚未完全弄清，但是反应性化合物如聚合反应中残余的单体、某些引发剂的使用、单体中的杂质或中和剂中的杂质、所用单体中的表面后交联剂或稳定剂似乎起作用。

为了防止变色，现有技术已经公开了许多添加剂。

WO 2006/109882 A1公开了添加包含磷原子的化合物或基于硫的还原剂。

EP 2 112 172 A1公开了一种在有机磷化合物存在下通过聚合反应来制备超吸收性聚合物的方法。

EP 2 163 302 A1公开了添加螯合剂和磷化合物。

WO 2009/060062 A1公开了添加基于磺酸或其盐的还原剂。

WO 2011/113777 A1公开了添加有机2-羟基酸或其盐和添加无机磷酸或其盐。

WO 2013/045163 A1公开了一种在螯合剂的存在下通过聚合来制备超吸收性聚合物的方法。

WO 2013/144027 A1公开了在单体溶液中或在干燥之前添加磺酸衍生物，以及在干燥后或表面后交联之后添加膦酸衍生物。

WO 2018/029045 A1公开了一种通过在羟基膦酸或其盐的存在下聚合并在热表面后交联之前、期间或之后添加铝阳离子来制备超吸收性聚合物的方法。

本发明的一个目的是提供一种制备具有改善的长期颜色稳定性的超吸收性聚合物颗粒的方法。