制备超吸收性聚合物的方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求向韩国知识产权局于2020年12月18日提交的韩国专利申请10-2020-0178433号和于2021年12月16日提交的韩国专利申请10-2021-0180293号的权益，本文通过援引将它们的公开内容以整体并入。本发明涉及制备超吸收性聚合物的方法。更具体地，本发明涉及制备超吸收性聚合物的方法，该方法能够制备具有高表面张力和提高的吸收速率而不劣化吸收性质的超吸收性聚合物，原因在于通过在疏水性颗粒的水性分散体的存在下进行单体的聚合物反应能使产生的二氧化碳气泡被有效捕获。

背景技术：

1、超吸收性聚合物(sap)是一类合成聚合物材料，其能够吸收自身重量500至1000倍的水分。各个制造商给它冠以不同的名称，例如sam(超吸收材料)、agm(吸收性凝胶材料)等等。这种超吸收性聚合物起初在卫生用品中得到实际应用，现在不仅被广泛用于卫生用品，还被广泛用于园艺用保水土壤制品、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、敷料材料等。

2、这些超吸收性聚合物已广泛应用于卫生材料领域如纸尿布或卫生巾等。在这类卫生材料中，超吸收性聚合物通常以散布在纸浆中的状态包含。然而，近年来，一直致力于提供厚度更薄的卫生材料如纸尿布。作为这些努力的一部分，正在积极推进其中减少纸浆含量或根本不使用纸浆的所谓无纸浆尿布等的开发。

3、如上所述，在其中降低纸浆含量或不使用纸浆的卫生材料的情况下，包含的超吸收性聚合物的比例相对较高，并且这些超吸收性聚合物颗粒不可避免地包含在卫生材料中的多层中。为了使包含在多层中的超吸收性聚合物颗粒整体更有效地吸收大量液体如尿液，超吸收性聚合物必须表现出高吸收性能以及快速吸收速率。

4、为了制备具有改善的吸收速率的超吸收性聚合物，主要采用通过在聚合步骤中使用发泡剂形成孔来增加比表面积的方法。特别地，从价格和可及性的角度来看，通常使用胶囊化发泡剂，并且当聚合步骤在这种胶囊化发泡剂的存在下进行时，产生二氧化碳气泡并且交联聚合物中的比表面积增加。此外，使用气泡稳定剂来最大限度地减少所产生的二氧化碳气泡从交联聚合物网络中逸出。然而，气泡稳定剂的使用导致超吸收性聚合物的一般性能劣化的问题。

5、因此，持续需求对具有快速吸收速率同时保持离心保留容量(crc)以及加压吸收率(aup)的超吸收性聚合物的开发，其中离心保留容量(crc)是指示超吸收性聚合物的基本吸收性和水保留能力的性质，而加压吸收率(aup)是即使在外部压力下也能良好保留所吸收的液体的性质。

技术实现思路

1、技术问题

2、因此，本发明涉及制备超吸收性聚合物的方法，通过在单体聚合步骤中添加疏水性颗粒的水性分散体后，有效捕获由发泡剂产生的气泡，该方法能够制备具有改善的吸收速率的超吸收性聚合物。

3、技术方案

4、为了解决上述问题，提供了一种制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括以下步骤：

5、制备包含具有至少部分中和的酸性基团的丙烯酸类单体和内部交联剂的单体组合物(步骤1)；

6、通过在疏水性颗粒的水性分散体和胶囊化发泡剂的存在下将所述单体组合物交联聚合来制备水凝胶聚合物(步骤2)；

7、通过将所述水凝胶聚合物干燥和粉碎来形成粉末型基础树脂(步骤3)；和

8、通过在表面交联剂的存在下进一步使所述基础树脂的表面交联来形成表面交联层(步骤4)，

9、其中，所述疏水性颗粒的水性分散体是其中疏水性颗粒经表面活性剂分散的胶体溶液，

10、所述疏水性颗粒含有c7至c24脂肪酸的金属盐，且

11、所述胶囊化发泡剂具有这样的结构：包含烃的核，和由围绕所述核的热塑性树脂形成的壳。

12、有益效果

13、根据本发明的制备超吸收性聚合物的方法，当在疏水性颗粒的水性分散体和胶囊化发泡剂的存在下，通过单体的交联聚合而制备水凝胶聚合物时，产生的二氧化碳能够被有效捕获并且超吸收性聚合物的比表面积能够增加。因此，所制备的超吸收性聚合物的吸收速率可以提高。

技术特征：

1.一种制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

3.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

4.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

5.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

6.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

7.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

8.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

9.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

10.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

11.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

12.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

13.如权利要求12所述的制备超吸收性聚合物的方法，

14.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

15.如权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，

技术总结
本发明涉及制备超吸收性聚合物的方法。更具体地，所述制备方法在疏水性颗粒的水性分散体的存在下进行单体的聚合反应，因此能够制备出在吸收性质不劣化的情况下具有改善的吸收速率的超吸收性聚合物。

技术研发人员：辛光寅,朱镇爀,尹亨起,安泰彬,朴东薰
受保护的技术使用者：株式会社LG化学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13