[发明专利]制备超吸收性聚合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备超吸收性聚合物的方法。更具体地，本发明涉及通过在表面交联期间添加聚合物颗粒来制备具有改善的渗透性的超吸收性聚合物的方法。

本申请要求在2013年9月30日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2013-0116679和在2014年9月30日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请10-2014-0130847的优先权权益，其全部内容在此引用作为参考。

背景技术

超吸收性聚合物(Super Absorbent Polymer，SAP)是具有能够吸收其自身重量约500倍至约1000倍水分的功能的合成聚合物材料。各制造商已经将其命名为不同的名称，例如SAM(Super Absorbency Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。这种超吸收性聚合物起初被实际应用于卫生产品，并且其现在已经不仅广泛用于如一次性儿童尿布等的卫生产品，还用于园艺用保水性土产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域的保鲜剂和泥敷剂用材料等。

作为制备超吸收性聚合物的方法，已知的有反相悬浮聚合法、水溶液聚合法等。例如，日本专利公开No.Sho56-161408、Sho57-158209和Sho57-198714等中公开了反相悬浮聚合。此外，已知水溶液聚合法，例如热聚合法，其中在装备有多个轴的捏合机中将聚合物凝胶粉碎并冷却的同时使其聚合；以及光聚合法，其中在带上用UV线等照射高浓度水溶液以同时进行聚合和干燥。

通过所述聚合反应获得的水凝胶聚合物通常在经干燥并粉碎后作为粉末产品出售。

在使用超吸收性聚合物的产品中，渗透性是用于衡量待吸收液体的流动性的指标。渗透性可以根据诸如交联树脂的粒径分布、颗粒的形状和颗粒之间开孔的连通性、溶胀凝胶的表面改性等特性变化。液体穿过溶胀颗粒的流动性可以根据超吸收性聚合物组合物的渗透性变化。当渗透性低时，其使得液体不能轻易流过超吸收性聚合物组合物。

一种用于提高超吸收性树脂的渗透性的方法可以包括例如用于使树脂聚合然后进行表面交联反应的方法。在这种情况下，已经使用了连同表面交联剂一起添加二氧化硅、粘土等的方法。例如，美国专利No.5,140,076和4,734,478公开了在干超吸收性聚合物粉末的表面交联期间添加二氧化硅。

然而，其中存在的问题是：由于二氧化硅、粘土等的添加提高了渗透性，但其还显示出持水量和在压力下的吸收率的成比例降低，并且其在运输期间易于因为外部物理冲击而与超吸收性聚合物分离。

发明内容

技术问题

为解决现有技术的前述问题，本发明的一个目的为：提供通过在表面交联期间添加聚合物颗粒来制备具有改善的渗透性的超吸收性聚合物的方法。

技术方案

为达成上述目的，本发明提供了制备超吸收性聚合物的方法，其包括以下步骤：对包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物进行热聚合或光聚合以形成水凝胶聚合物；干燥水凝胶聚合物；粉碎经干燥的聚合物；将经粉碎的聚合物与表面交联剂和具有核-壳结构的聚合物颗粒混合；以及进行表面交联反应。

发明效果

根据本发明的制备方法，可以获得具有改善的物理特性而不降低持水量和在压力下的吸收率，同时具有改善的渗透性的超吸收性聚合物。

具体实施方式

虽然本发明易于实现各种修改和替换形式，但是对具体实施方案将详细说明和描述如下。然而应该理解，这些描述不欲将本发明限制于此处公开的特定形式，而旨在涵盖所有落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。

在下文中，将详细描述根据本发明实施方案的制备超吸收性聚合物的方法。

根据本发明的制备超吸收性聚合物的方法包括以下步骤：对包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物进行热聚合或光聚合以形成水凝胶聚合物；干燥水凝胶聚合物；粉碎经干燥的聚合物；将经粉碎的聚合物与表面交联剂和具有核-壳结构的聚合物颗粒混合；以及进行表面交联反应。

在根据本发明的制备超吸收性聚合物的方法中，超吸收性聚合物的原料单体组合物包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂。

作为水溶性烯键式不饱和单体，在超吸收性聚合物的制备中通常使用的任何单体都可以不受限制地使用。例如，可以使用选自阴离子单体及其盐、非离子亲水性单体和含氨基的不饱和单体及其季铵化合物的一种或更多种单体。