[发明专利]制备聚合物颗粒的方法

说明书

本发明涉及一种制备聚合物颗粒的方法，该聚合物颗粒稳定性高、吸水性强，透液性能优异，可用作吸水树脂。更具体地说，本发明涉及制备这样的聚合物颗粒的方法，该颗粒的稳定性很高，在吸收了水溶液或体液如尿液、血液或汗液后因分解而造成破坏的程度很小。

超吸收树脂具有广泛的应用，在卫生方面，它们被用作吸收性物品，如婴儿、成人或失禁者用的一次性尿布或卫生巾；在农业和园艺方面，它们被用作持水材料；在土木工程方面，它们被用作浆液凝结剂，防止水分冷凝剂，和止水剂。

但已知的是，在有产生游离基的物质，如过氧化氢或L-抗坏血酸或其盐，存在的情况下，构成这些超吸收树脂的水溶性或可溶涨聚合物会随着时间的延续而发生分子量下降(降解)和破坏。由于体液如尿液、血液和汗液中存在有L-抗坏血酸，当超吸收树脂被用作一次性尿布或卫生巾的吸收部件时，由于游离基从L-抗坏血酸(或其盐)中产生出来，超吸收树脂会随着时间的延续而发生破坏、降解和保持体液能力的下降，这是一个严重的问题。

由产生游离基的物质所引起的水溶性聚合物或其交联聚合物的降解反应在含水条件下是明显的，特别是在有常压下能有两个或更多的氧化数的过渡金属离子存在时，如铁离子或铜离子。

这是因为痕量的过渡金属离子，如铁离子或铜离子，起到了催化剂的作用，大大促进了过氧化氢、L-抗坏血酸或其盐的分解和产生游离基的反应，如J.Am.Chem.Soc.，Vol.89，No.16，p.4176(1967)和FreeRadical Research Communications，Vol.1，No.6，p.349(1986)中所述。

已知的是，象产生游离基的物质，如过氧化氢或L-抗坏血酸或其盐那样，这些金属离子能够随着时间的延续而使水溶性聚合物的链断裂(参看，例如，Carbohydrate Research，Vol.4，p.63(1967))。

被广泛采用以阻止超吸收聚合物分解和破坏的方法包括，(1)将超吸收聚合物密封在低压或氮气中，避免其与空气(特别是氧)接触，(2)使用高纯度的水和试剂，防止金属离子与超吸收聚合物混合，(3)向超吸收聚合物中添加抗氧化剂或还原剂，(4)向超吸收聚合物中添加蛋白质或酶，及(5)向超吸收聚合物中添加金属螯合剂，如柠檬酸、(聚)磷酸或其盐、或乙二胺四乙酸(EDTA)或其盐(日本特许公开63-146964，对应于EP-A-257951)。

但是在许多情况下，由于超吸收聚合物的一些终用途而使方法(1)和(2)不可能完成。而向超吸收聚合物中添加已知的添加剂从而阻止其分解和破坏的方法(3)、(4)和(5)并不总是有效。经常遇到必须大量添加或必须使用作用非常强的添加剂的情况。在这样的情况下，很可能使超吸收聚合物固有的物理性质或功能受到严重的破坏。

事实上，至今已提出了许多种添加剂。例如，日本特许公开63-272349(对应于EP-A-268459和US4959060)，日本特许公告5-34383(对应于EP-A-249391和US4972019)，和日本特许公开2-255804(对应于EP-A-372981)和日本特许公开3-179008揭示了使用添加剂的方法，如使用含硫还原剂，含氧还原性无机盐，或水溶性链转移剂。但是，这些添加剂的缺点是发出令人不愉快的气味或在长期存放时稳定性差。

本发明的目的是提供一种制备吸水性树脂的方法，该树脂即使在吸收了水溶液或体液之后也很少发生分解和破坏，并仍具有很高的吸水性；该方法简单易行，与传统技术相比，没有复杂的操作。

经过深入的研究，本发明人发现，当水溶性可聚合单体在分散系中发生聚合时，所述分散系包括对聚合反应呈惰性的疏水有机溶剂和水溶性可聚合单体的水溶液，使用特定的阴离子表面活性剂作为分散剂可以实现本发明的上述目的。

本发明是在上述发现的基础上完成的。其提供了一种制备聚合物颗粒的方法，包括，在包括对聚合反应呈惰性的疏水有机溶剂和水溶性可聚合单体的水溶液的系统中聚合水溶性可聚合单体，该方法的特征在于，进行聚合反应使用下述式(I)表示的阴离子表面活性剂作为分散剂。

其中，R¹指具有5-29个碳原子的直链或支链烷基，链烯基或2-羟基烷基基团；M¹和M²，可以相同或不同，分别代表碱金属离子，铵离子或氢原子；n代表1或2。

根据本发明制备的聚合物颗粒一般为非球形的、具有不均匀表面的不规则形状的颗粒。