[发明专利]生产吸水性树脂的方法

说明书

本发明涉及吸水性树脂的生产方法。具体地说，涉及适用于卫生材料领域的吸水性树脂的生产方法。该吸水性树脂造价低廉并具有多产性。

近年来，吸水性树脂被用于卫生领域（例如：妇女月经用品，尿布等），农业和园艺学领域（例如：水分保持剂，土壤改良剂等）和工业领域（例如：防渗材料，防露剂（anti-dewing    agent）等），同时还被用于其它领域。其中在卫生领域，吸水性树脂的应用最为广泛，例如：用来制作妇女月经用品和尿布等。

所有这些吸水性树脂都是轻微交联的聚合物，例如：淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解产物（日本特许公告第49-43395号），淀粉-丙烯酸接枝共聚物的中和产物（日本特许公开第51-125468号），醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物的皂化产物（日本特许公开第52-14689号），聚丙烯酸的部分中和产物（日本特许公开第62-172006号，第57-158209号和第57-21405号）等。

通常，我们希望吸水性树脂具有下列性能：吸水率高，吸水速率快，吸水后凝胶强度高，具有便于应用的形状，与其它材料一起使用时有较好的贴合性等。尤其希望用作卫生材料的吸水性树脂具有下述性能：吸水率高，吸水速率快，粒子尺寸大，细粉少，粒子尺寸分布窄，与纸粕贴合性好，被吸收物向外部的渗析量少，被吸收物在树脂内部极好地分散等等。可以说好的吸水性材料应满足上述性能要求并且安全而价廉。迄今为至，吸水性树脂主要是通过水溶性烯类不饱和单体的溶液聚合或反相悬浮聚合生产的。其中反相悬浮聚合生产吸水性树脂的方法有下列弊端：

第一，用水溶性烯类不饱和单体进行反相悬浮聚合的方法所得到的吸水性树脂是球形粒子粉末状物，与单体进行溶液聚合，接着研磨所得到的相比粒径分布窄，但不能得到大尺寸的吸水性树脂粒子。第二，由于使用了表面活性剂和/或聚合物保护胶体，它们便保留在产品表面，由于表面活性剂和/或聚合物保护胶体对水的排斥性而使得树脂的水初始润湿性变差。为改善这一现象并提高水初始润湿性，人们考虑到下述方法：将反相悬浮聚合所得浆料过滤并干燥以除去表面活性剂和/或聚合物保护胶体。然而，滤液的提纯却非常昂贵，尽管水初始润湿性得到了改善，但这一方法太不经济。第三，水溶性烯类不饱和单体的聚合反应是放热反应，并且在很短的时间内放出热量。这样，在反相悬浮聚合中，由于要除去热量，溶剂中单体的量便受到限制，从而限制了通过减少溶剂用量增加单体用量来提高生产能力这一方法的应用。第四，在反相悬浮聚合中，表面活性剂和/或聚合物保持胶体的用量至少应保证体系于悬浮状态，使聚合能平稳进行，用量不能少于所需的最低量。

为解决上述问题本发明者进行了深入的研究，结果发现，用多步反相悬浮聚合的方法可得到大粒子、少细粉、分布窄、水润湿性极好和吸水性极好的吸水性树脂，并可大大提高生产率，此外，表面活性剂和/或聚合物保护胶体用量亦可减少，这样便完成了本发明。

本发明的主要目的是提供一种改进的以水溶性烯类不饱和单体反相悬浮聚合来生产吸水性树脂的方法。

本领域普通技术人员从下文的描述中可以清楚上述目的和其它目的以及本发明的优越性。

本发明提供一种以水溶性烯类不饱和单体反相悬浮聚合生产吸水性树脂的方法，即水溶性烯类不饱和单体水溶液在石油烃溶剂中，表面活性剂和/或聚合物保护胶体的存在下，用自由基聚合引发剂并且在可加可不加交联剂的情况下进行第一步反相悬浮聚合反应，同时将所得浆液冷却以沉淀表面活性剂和/或聚合物保护胶体，然后再重复下述操作至少一次，向第一步聚合反应体系中加入含自由基聚合引发剂和可加可不加的交联剂的水溶性烯类不饱和单体的水溶液进行进一步反相悬浮聚合反应。

在本发明的方法中，反相悬浮聚合是分多步进行的，至少分两步。因为通常两步聚合反应便可得到期望的结果，所以下面主要介绍两步反应法。

按照本发明，两步反应法如下：首先使水溶性烯类不饱和单体的水溶液在石油烃溶剂中，在表面活性剂和/或聚合物保护胶体的存在下，用自由基聚合引发剂并且在加或不加交联剂的情况下进行第一步反应，聚合后，将所得浆液冷却，使表面活性剂和/或聚合物保护胶体在溶剂中沉淀，以免第二步的单体水溶液悬浮。然后，加入第二步单体溶液，它们被吸入第一步反应的水凝胶中进行第二步聚合。