[发明专利]一种吸水性树脂的制备方法

说明书

本发明提供一种降低短期可萃取物与改善改善短期返渗量的吸水性树脂的反相悬浮聚合制备方法，更具体的是一种在脱水的同时或者之后，通过分批次脱除部分石油烃类溶剂，再进行多次表面交联反应，进而获得高凝胶强度的吸水性树脂的方法。相比于一次性表面交联工艺，本发明可以制备多层结构的吸水性树脂产品，进而有助于降低产品短时间吸液后低分子量化合物的溶出速率、有效改善触感并降低短期返渗。

技术领域

本发明涉及一种吸水性树脂的制备方法，通过改进的表面交联工艺，从而制备具有低短期可萃取物与短期返渗量的吸水性树脂的方法。

背景技术

高吸水性树脂(SAP，Superabsorbent Polymers)是一种轻度交联的高分子化合物，由于其强大的吸水与保水能力，被广泛用于纸尿裤、卫生巾等的卫生材料领域，电缆、光缆用阻水材料以及农林、园艺专用的保水剂等。作为卫生材料用的吸水性树脂，已知有聚丙烯酸部分中和物、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的中和物、淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的皂化物等。

目前，使用最为广泛的是聚丙烯酸及其钠盐的系列产品，其中，约有95％是采用水溶液聚合工艺制备，另外约有5％是采用反相悬浮聚合聚合工艺制备。通过反相悬浮聚合制备的吸水性树脂，由于其宏观形貌呈堆积的葡萄串状，相比于水溶液聚合经过研磨得到的不规则块状形貌，具有更大的比表面积，因此在与水接触时，具有更快的吸液速率，这使得其短时间内能够吸收大量的水。随着复合型芯体市场的不断扩大，对芯体结构的轻薄程度提出了更高的要求，对纸尿裤而言，要求降低婴儿红屁股的可能性以及改善吸液后干爽程度。这也一定程度上刺激了吸水性树脂朝着吸液后的可萃取物、返渗含量与凝胶触感改善的方向发展。

对于吸水性树脂来说，改善可萃取物和返渗量的方法有：控制聚合工艺，增大分子量并尽量减低链转移等副反应；通过内交联来提升分子链间的交联程度；再者就是通过表面交联以形成合适的“核壳结构”。例如诺尔生物(申请公开号CN106987075 A和CN102702656 A)公布了一种低温下聚合并经过多次表面交联并添加无机粒子的吸水性树脂的制备方法，可制备具有低可萃取物的吸水性树脂；住友精化(CN104507565B与CN103502287A)公开了一种在表面活性剂蔗糖脂肪酸酯与疏水性高分子分散剂和增稠剂的存在下，通行二步法的反相悬浮聚合，通过合理的调整内交联与表面交联剂的浓度梯度，以及表面交联前共沸除水量，可获得具有兼具优异的吸收性能、良好形状保持性以及较好的凝胶强度的吸水性树脂；随后住友精化(US2008/0280154A1)进一步公开了一种通过两次共沸脱水与两次表面交联，来制备具有高的保水能力和凝胶强度以及低可溶出物的吸水性树脂的制备工艺。万华化学专利(CN 103910896A)公布了一种在表面交联时加入表面活性剂与相转移催化剂来提升表面交联均匀度与反应效率的方法，可以改善SAP的盐水返渗。

虽然国内外研究者针对如何降低吸水性树脂的长时间可萃取物进行了了大量的报道，但是对于短期的可萃取物研究的资料很少。长期可萃取物反应的是SAP吸液后的耐水解稳定性，而短期可萃取物可以作为一个反应短期的返渗能力和触感的一个指标参考。

发明内容

本发明基于现有吸水性树脂的反相悬浮聚合制备工艺，创造性地提供了一种在共沸脱水过程的同时或者之后，通过调控体系中石油烃类溶剂的含量至适宜值之后，再进行表面交联操作，每调控一次，就进行一次表面交联，重复两到三次，从而获得具有低的短期可萃取物与返渗量的吸水性树脂的方法。

为达到以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一种吸水性树脂的制备方法，包含以下步骤：

1)将分散剂溶解在石油烃类溶剂中，形成所谓的油相；

2)将丙烯酸单体倒入质量浓度为20-40％的氢氧化钠溶液中，待酸碱中和反应冷却至室温后，依次加入含引发剂、内交联剂的水溶液，形成所谓的水相；