[发明专利]高吸水性树脂的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高吸水性树脂，其广泛地运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂，移除石油中水份的材料，或作为电缆线中的外层防水包覆剂，以及用的于卫生用品如尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾等。

背景技术

在本领域公知具高吸水性树脂成分的材料，有遇水分解型的淀粉-丙烯腈(hydrolyzed starchacrylonitrile)接枝聚合物(日本公开特许公报昭49(1974)-43，395)，中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物(日本公开特许公报昭51(1976)-125，468)，皂化乙烯醋酸-丙烯酯共聚物(日本公开特许公报昭52(1977)-14，689)，水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物(日本公开特许公报昭53(1978)-15，959)，及部份中和聚丙烯酸(日本公开特许公报昭55(1980)-84，304)等。其中淀粉-丙烯腈接枝聚合物的原料中，因为含有天然的高分子-淀粉，会引起腐烂性的分解，所以无法长时间的保存；再者，其制造方法十分复杂，所以现今高吸水性树脂的制备方式以使用丙烯酸及丙烯酸盐进行交联聚合所得的高吸水性树脂占最大部份也最为经济。其原因为丙烯酸盐共聚物的原料-丙烯酸可迅速由商场上购得，且制得的高吸水性树脂具有很高的吸水能力，及具有制造成本低廉以及不会引起腐烂性的分解且最具经济效益，故成为最普遍化的高吸水性树脂。

聚合丙烯酸及丙烯酸盐形成高吸水性树脂的方法可由数种已知的方法制得，如水溶液聚合反应、逆相悬浮液聚合反应、乳化聚合反应或将单体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应等方法。在这些方法中，逆相悬浮液聚合反应以及乳化聚合反应必须使用到有机溶剂，但若无法有效的控制聚合反应时的温度，有机溶剂将造成反应系统温度以及压力的增加，产生起火甚至引发爆炸，进而威胁到操作现场人员的安全以及造成环境污染问题，其成品也有有机溶剂残留的疑虑。

高吸水性树脂为不溶解化的亲水性聚合体，树脂内部具有均匀性的架桥结构，一般为了改善质量如：提高吸收速率、提高胶体强度、提高抗结块性、液体渗透性等，会在生产聚丙烯酸系的高吸水性树脂时，利用热处理方式对吸水性树脂颗粒表面进行交联处理，以降低吸水性树脂被水性液体润湿后形成凝胶以及凝聚。当吸水性树脂表面形成凝胶时，会阻塞液体从吸水性树脂表面向内部输送，因而降低了高吸水性树脂对液体的吸收能力外，还会使吸水性树脂产生凝聚的现象，更进一步降低吸水性树脂的吸收能力。

已有许多针对高吸水性树脂表面交联处理的方法被开发，如：分散高吸水性树脂与交联剂于有机溶剂中进行表面交联处理(JP-A-56-131608、JP-A-57-44627、JP-A-58-42602、JP-A58-117222)，使用无机粉直接将交联剂与交联剂溶液混入高吸水性树脂处理(JP-A60-163956、JP-A-60-255814)，添加交联剂后以蒸气处理(JP-A-1-113406)，使用有机溶剂、水及多元醇进行热处理(JP-A-63-270741、JP-A-64-50707、JP-A-1-292004)，使用有机溶液、水、醚(ether)化合物(JP-A-2-153903)，利用多缩水甘油基醚、多官能基胺这一类双官能基化合物(美国专利4,666,983号)，及添加多元醇做为惰性溶剂对吸水性树脂进行交联处理的方法(美国专利4,507,438、4,541,871号)，另有使用高速混合机将表面交联的溶剂与吸水性树脂混合(美国专利5,140,076号)，亦有使用N-(羟烷基)-甲基氨基丙酸酯喷洒于吸水性树脂表面进行热处理(美国专利5,229,466号)，以及使用亚烷基碳酸盐进行热处理的方法(美国专利5,409,771号)等，其它已经公开有关于高吸水性树脂表面交联处理的专利；如美国专利4289814、4295978、4500670、4732968、4758617、4824901、4954562及5026800号，这些热处理的美国专利方法虽能提高吸收速率，即提高压力下吸水倍率，但将造成保持力下降过多的不良后果，降低实际应用的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高吸水性树脂的制造方法。

为实现上述目的，本发明提供的高吸水性树脂的制造方法，该方法至少包括：

(a)使用一种含有丙烯酸(盐)与/或丙烯酰胺(盐)的水溶性不饱和单体，中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20至55重量份的范围；

(b)反应后生成的凝胶体切碎，在温度100℃至180℃范围的热风干燥、粉碎、筛选；