[发明专利]超吸收性聚合物的制备方法

说明书

本公开内容涉及超吸收性聚合物的制备方法。在超吸收性聚合物的制备方法中，通过将在超吸收性聚合物的制备中不可避免地获得的细粉有效地再组装，可以提供在具有均匀的颗粒尺寸分布的同时表现出优异的吸收特性和机械特性例如抗碎强度的超吸收性聚合物。

技术领域

[相关申请的交叉引用]

本申请要求于2019年9月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0113107号和于2020年6月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0073752号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本公开内容涉及超吸收性聚合物的制备方法。

背景技术

超吸收性聚合物(Super Absorbent Polymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的500倍至1000倍的水分的合成聚合物材料。这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，其现在不仅广泛用于卫生产品(例如儿童用一次性尿布等)，而且还广泛用于园艺用保水性土壤产品、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。

超吸收性聚合物的吸收机理受以下控制：由于由聚合物电解质的电荷引起的电吸引的差异而引起的渗透压的相互作用，水与聚合物电解质之间的亲和力，由于聚合物电解质离子之间的排斥而引起的分子膨胀，以及由于交联而引起的膨胀的抑制。换言之，超吸收性聚合物的吸水性取决于亲和力和分子膨胀，并且吸收速率在很大程度上取决于吸收性聚合物自身的渗透压。

同时，在超吸收性聚合物的制备中不可避免地产生的粒径为150μm或更小的颗粒被称为细粉，并且已知，在超吸收性聚合物的制备期间的粉碎过程或转移过程中，细粉以约20％至30％的量产生。这样的细粉在包含在超吸收性聚合物中时，其可能导致超吸收性聚合物的主要的物理特性例如压力下吸收率或透水性降低。因此，在制备超吸收性聚合物期间，特别是在分级过程中，分离出细粉，以生产出仅具有其余的聚合物颗粒的超吸收性聚合物。

另外，被分离的细粉通过再组装过程被再次生产为大颗粒，并且使用这些再组装颗粒的超吸收性聚合物的制备方法是已知的。作为再组装方法的代表性方法，已知通过将细粉与水混合的细粉再组装体和超吸收性聚合物的制备方法。

在再组装过程中，如果使用的水的量增加，则细粉的内聚强度增加，但是在再组装过程中可能产生再组装的块，这可能在该过程的运行期间引起问题，并且在干燥过程中使用的能量的量增加，导致高成本。此外，如果在再组装之后没有通过干燥适当地除去水分，则可能会出现例如用于制备超吸收性聚合物的装置上的负荷增加等的问题。

相反，如果减少再组装过程中使用的水的量，则存在的缺点是，组装体的内聚强度不足，再生细粉(re-fines，在没有适当地进行再组装过程的情况下缩小为细粉)的产生量大幅增加，以及通过再组装过程生产的超吸收性聚合物的物理特性例如吸收性不够好。

因此，持续需要开发能够解决上述问题的细粉的再组装方法。

发明内容

技术问题

提供了超吸收性聚合物的制备方法，该方法可以通过将制备超吸收性聚合物的过程中不可避免地获得的细粉与具有反应性官能团的表面改性的无机材料混合而解决上述问题。

技术方案

根据本公开内容的一个实施方案，提供了超吸收性聚合物的制备方法，其包括将在超吸收性聚合物的制备步骤中获得的粒径为150μm或更小的细粉、具有反应性官能团的表面改性的无机材料和水混合并干燥以制备细粉再组装体的步骤。

有益效果

根据本公开内容的一个实施方案，提供了通过将超吸收性聚合物的制备中不可避免地获得的细粉有效地再组装的超吸收性聚合物的制备方法，所述超吸收性聚合物在具有均匀的颗粒尺寸分布的同时表现出优异的吸收特性和机械特性，例如抗碎强度。