一种吸水性树脂颗粒及其制备方法、吸收体与流程

文档序号:37021917发布日期:2024-02-09 13:15阅读:27来源:国知局
一种吸水性树脂颗粒及其制备方法、吸收体与流程

本发明属于吸水性树脂颗粒,尤其是涉及一种吸水性树脂颗粒及其制备方法、吸收体。


背景技术:

1、吸水性树脂颗粒因其具有亲水基团和交联结构而具备较强的吸水能力,能够很快吸收比自身重量大数百倍的水形成凝胶,此凝胶在一定压力下仍能保持住水分而不分离出来,因此,吸水性树脂颗粒被广泛用于日用吸水纸巾、化妆品、土壤改进剂、造林育苗保水剂、脱水剂等领域。

2、然而,现有吸水性树脂颗粒的吸收速率和吸收量仍然没有达到预期,导致其下游产品的性能也因此受到影响,在一定程度上限制了吸水性树脂颗粒的进一步应用。

3、相应地,本领域需要一种新的吸水性树脂颗粒及其制备方法、吸收体来解决上述技术问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明旨在提出一种吸水性树脂颗粒及其制备方法、吸收体,吸水性树脂颗粒的吸收速率和吸收量不佳的问题。

2、为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

3、一种吸水性树脂颗粒的制备方法,包括如下步骤:将表面活性剂加入烃类分散介质中,将烯键式不饱和单体水溶液、自由基引发剂、内部交联剂和增稠剂加入混合有所述表面活性剂的烃类分散介质中,进行反相悬浮聚合反应;反应结束后进行过滤烘干,得到吸水性树脂颗粒;

4、所述内部交联剂包括具有以下通式的化合物:

5、

6、其中,t1、t2、t3选自o或nh中的任一种,r1、r2、r3选自h或烷基中的任一种,u选自h、烷基、羟烷基中的任一种,t1、t2、t3为相同或不同基团,r1、r2、r3为相同或不同基团。

7、进一步的,r1、r2、r3选自h、碳原子数1-4的烷基中的任一种,并且/或者u选自h、碳原子数1-4的烷基、碳原子数1-4的羟烷基中的任一种;

8、优选地,r1、r2、r3选自h、ch3、c2h5中的任一种;

9、优选地,u选自h、ch3、c2h5、ch2oh中的任一种。

10、并且/或者加入烯键式不饱和单体与内部交联剂的单体的摩尔比为:1:(0.000001-0.02),优选地,摩尔比为1:(0.00001-0.001)。

11、进一步的,表面活性剂包括蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氢化蓖麻油、烷基烯丙基甲醛缩合聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯聚氧丙基烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、烷基葡糖苷、n-烷基葡萄糖酰胺、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醚的磷酸酯、聚氧乙烯烷基烯丙基醚的磷酸酯中的一种或多种;

12、优选地,表面活性剂优选山梨糖醇酐硬脂酸酯。

13、进一步的,烃类分散介质包括链状脂肪族烃、脂环族烃、芳香族烃中的一种或多种;

14、优选地,链状脂肪族烃为碳原子数为6-8的链状脂肪族烃,

15、更优选地,链状脂肪族烃包括正己烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、正辛烷中的一种或多种;

16、优选地,脂环族烃为碳原子数为6-8的脂环族烃;

17、更优选地,脂环族烃为环己烷、甲基环己烷、环戊烷、甲基环戊烷、反式-1,2-二甲基环戊烷、顺式-1,3-二甲基环戊烷、反式-1,3-二甲基环戊烷中的一种或多种;

18、优选地,芳香族烃包括苯、甲苯、二甲苯中的一种;

19、并且/或者烯键式不饱和单体的水溶液中烯键式不饱和单体质量分数为10%-50%,优选地,质量分数为20%-40%,更优选地,质量分数为25%-35%。

20、进一步的,增稠剂包括羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酸(部分)中和物、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚亚乙基亚胺、糊精、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷中的一种或多种;

21、并且/或者,烯键式不饱和单体溶液与增稠剂的摩尔比为1:(0.05-0.2),优选地,摩尔比为1:(0.1-0.15)。

22、并且/或者,反相悬浮聚合反应的反应温度为70-90℃,优选地,反应温度为75-85℃;所述反应时间为0.5-3h,优选地,反应时间为1-2h;

23、进一步地,自由基引发剂为水溶性自由基引发剂,优选地,水溶性自由基引发剂包括过硫酸盐、过氧化物、偶氮类水溶性自由基引发剂中的一种或多种;

24、优选地,所述过硫酸盐包括过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠;所述过氧化物包括过氧化甲乙酮、过氧化甲基异丁酮、过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯及过氧化氢;所述偶氮类水溶性自由基引发剂包括2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(n-苯基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(n-烯丙基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-[1-(2-羟基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}二盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-甲基-n-[1,1-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺}、2,2’-偶氮双[2-甲基-n-(2-羟基乙基)-丙酰胺]、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸);

25、并且/或者,所述烯键式不饱和单体与自由基引发剂的用量的摩尔比为1:(0.0002-0.001),优选为1:0.0003-0.0005。

26、进一步的,在所述烯键式不饱和单体包括羧基的情形下,在所述反相悬浮聚合反应步骤之前,向所述烯键式不饱和单体水溶液中加入碱性中和剂,进行中和反应;

27、优选地,碱性中和剂包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、氨中的一种或多种;

28、并且/或者在所述反相悬浮聚合反应步骤之后,进行脱水和后交联反应:在进行过滤烘干;

29、脱水包括共沸精馏以脱除所述反相悬浮聚合反应体系内的水;

30、后交联反应包括向已脱除水的所述反相悬浮聚合反应体系内加入后交联剂;优选地,在60-100℃下反应0.5-4h;

31、后交联剂包括乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚氧亚乙基二醇、聚氧亚丙基二醇、聚甘油等多元醇类、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚甘油二缩水甘油醚、聚甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚丙二醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚等多元缩水甘油基化合物;表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇等卤代环氧化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物;3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-甲基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷乙醇等氧杂环丁烷化合物;1,2-乙烯双噁唑啉等噁唑啉化合物;碳酸亚乙酯等碳酸酯化合物;双[n,n-二(β-羟基乙基)]己二酰胺等羟烷基酰胺化合物中的一种或多种;

32、优选地,所述后交联剂为聚乙二醇二缩水甘油醚、聚甘油二缩水甘油醚、聚甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚丙二醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚等多元缩水甘油基化合物中的一种或多种;

33、烯键式不饱和单体与后交联剂的摩尔比为1:(0.00001-0.01),优选地,摩尔比为1:(0.00005-0.005),更优选地,摩尔比为1:0.0001-0.002);

34、优选地,所述后交联反应温度为75-85℃,反应时间为1.5-2.5h分钟。

35、一种吸水性树脂颗粒,吸水性树脂颗粒由上述制备方法制备而成。

36、进一步地,所述吸水性树脂颗粒的吸收量为不低于55g/g;并且/或者所述吸水性树脂颗粒的吸收速率为不超过30s。

37、一种吸收体,所述吸收体由上述吸水性树脂颗粒的材料制备而成。

38、相对于现有技术,本发明所述的一种吸水性树脂颗粒及其制备方法、吸收体具有以下优势:

39、1、该交联剂的主要特征是含有三个烯属不饱和基团,可以分别与烯属不饱和单体进行加成聚合从而形成聚合物分子网络的交联节点,以提高基于上述制备方法制备的吸水性树脂颗粒的内部交联程度,进而有效提高吸水性树脂颗粒的吸收量和吸收速率。以0.9%的氯化钠水溶液作为模拟尿液按gb/t 22875-2018规定的测试方法,测得产品的生理盐水吸收量至少为58g/g;按日本工业标准jis-k-7224-1996-r2006规定的测试方法测定吸收速率不超过30s。萃取样品后,取滤液用高校液相色谱仪分析内部交联剂的含量,结果为<1ppm,内部交联剂的残留量少。

40、2、后交联反应步骤的设定能够改善吸水性树脂颗粒的手感,使吸水性树脂颗粒的手感更佳,进而能够有效提高由吸水性树脂颗粒制备的吸水纸巾的触感和肤感,提升用户的使用体验感。

41、具体实施方式

42、需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

43、下面将参考实施例来详细说明本发明。

44、本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整,以便适应具体的应用场合。

45、此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,尽管本技术中按照特定顺序描述了本发明的制备方法的各个步骤,但是这些顺序并不是限制性的,在不偏离本发明的基本原理的前提下,本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

46、具体地,本发明的制备方法主要包括下列步骤:

47、s1:将表面活性剂混合分散至烃类分散介质中;

48、s2:将烯键式不饱和单体水溶液、自由基引发剂、内部交联剂和增稠剂加入混合有所述表面活性剂的烃类分散介质中,在60-90℃下进行反相悬浮聚合反应,反应时间为0.5-4h;

49、s3:过滤烘干得到吸水性树脂颗粒。

50、首先,在步骤s1中,将表面活性剂混合分散至烃类分散介质中。需要说明的是,本发明不对所述表面活性剂和所述烃类分散介质的具体种类作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行确定。

51、其中,所述表面活性剂包括蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氢化蓖麻油、烷基烯丙基甲醛缩合聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯聚氧丙基烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、烷基葡糖苷、n-烷基葡萄糖酰胺、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醚的磷酸酯、聚氧乙烯烷基烯丙基醚的磷酸酯中的一种或多种;在本优选实施方式中,所述表面活性剂优选山梨糖醇酐硬脂酸酯,以有效保证单体的分散稳定性。

52、此外,所述烃类分散介质包括由碳原子数为6-8的链状脂肪族烃、碳原子数为6-8的脂环族烃以及苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃中的至少一种化合物,例如:链状脂肪族烃可以是正己烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、正辛烷等;脂环族烃可以是环己烷、甲基环己烷、环戊烷、甲基环戊烷、反式-1,2-二甲基环戊烷、顺式-1,3-二甲基环戊烷、反式-1,3-二甲基环戊烷等。本领域技术人员可以单独使用上述烃类分散介质中的任一种,也可以任意组合使用,这都不是限制性的;优选地,所述烃类分散介质为环己烷,以保证获取的环己烷的品质是稳定的,进而有效保证制备的吸水性树脂颗粒的吸收量和吸收速率。

53、进一步地,所述表面活性剂的用量相对于烯键式不饱和单体100质量份为2-5质量份,优选为2.5-4质量份;所述烃类分散剂的用量相对于烯键式不饱和单体100质量份为300-600质量份,优选为350-450质量份,以保证形成良好的微观二次结构,同时可实现聚合反应平稳进行、减少爆聚危险等效果。

54、此外,还需要说明的是,本发明也不对所述表面活性剂分散在所述烃类分散介质中的分散温度作任何限制,本领域技术人员可以根据选取的表面活性剂和烃类分散介质的具体特性自行设定;例如:将山梨糖醇酐硬脂酸酯分散在环己烷中的分散温度为40-60℃,优选45-55℃,进一步优选为50℃,以提高分散效率和分散效果,当然,这并不是限制性的,本领域技术人员自行设定。

55、接着,在步骤s2中,将烯键式不饱和单体水溶液、自由基引发剂、内部交联剂和增稠剂加入混合有所述表面活性剂的烃类分散介质中,在60-90℃下进行反相悬浮聚合反应,反应时间为0.5-4h。所述内部交联剂包括具有以下通式的化合物:

56、

57、其中,t1、t2、t3选自o和nh中的任一种,r1、r2、r3选自h和碳原子数1-4的烷基中任一种,u选自h、碳原子数1-4的烷基和碳原子数1-4的羟烷基中的任一种。基于上述内部交联剂的使用,本发明的吸水性树脂颗粒在实现比现有产品更高的吸收倍率的同时,可以具有更快的吸收速率。

58、优选地,r1、r2、r3选自h、ch3、c2h5中的任一种,u选自h、ch3、c2h5、ch2oh中的任一种。基于上述优选实施方式,通过三个不饱和键和烯属不饱和单体分子之间的加成聚合反应成键,进一步减小交联聚合反应的空间阻力,使得本发明的吸水性树脂颗粒的吸收倍率进一步提高,吸收速率进一步加快。上述内部交联剂均为商业化化学药品。

59、具体地,相对所述烯键式不饱和单体1摩尔,所述内部交联剂的单体使用量为0.000001-0.02摩尔,优选为0.00001-0.001摩尔。基于上述设定方式,本发明的吸水性树脂颗粒可以实现优于现有产品的吸收倍率和吸收速率等性能,同时,由于内部交联剂相对于不饱和单体的摩尔使用量与现有技术相比降低,因此可以实现产品中更低的残留量和溶出量,改善产品在应用过程中的安全健康品质。

60、需要说明的是,本发明不对烯键式不饱和单体、自由基引发剂和增稠剂的具体化合物类型作任何限制,例如,所述烯键式不饱和单体可以为(甲基)丙烯酸及其盐、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其盐、(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、n-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、n,n-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、n,n-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺中的一种或多种的组合;其中,(甲基)丙烯酸及其盐应当理解为丙烯酸及其盐和甲基丙烯酸及其盐,其余化合物与该化合物理解方式相同。当烯属不饱和单体具有氨基时,该氨基可以被季铵化。其中,从工业上容易获得的角度出发,烯属不饱和单体可以包含选自由(甲基)丙烯酸及其盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺以及n,n-二甲基丙烯酰胺组成的组中的至少一种化合物,也可以包含选自由(甲基)丙烯酸及其盐以及丙烯酰胺组成的组中的至少一种化合物。从进一步提高吸水特性的角度出发,烯属不饱和单体可以包含选自由(甲基)丙烯酸及其盐组成的组中的至少一种化合物。

61、具体地,所述烯键式不饱和单体的水溶液浓度为10%-50%(质量分数),优选为20%-40%(质量分数),进一步优选为25%-35%(质量分数)。基于上述设定方式,本发明的吸水性树脂颗粒在制备过程中不易出现单体从水溶液中析出沉淀和结块现象,且聚合过程较为平稳,引发聚合的诱导期时长较为适宜。

62、进一步地,在本发明中,所述自由基引发剂优选为水溶性自由基引发剂,如:过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠等过硫酸盐;过氧化甲乙酮、过氧化甲基异丁酮、过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯及过氧化氢等过氧化物;2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(n-苯基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(n-烯丙基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-[1-(2-羟基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}二盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-甲基-n-[1,1-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺}、2,2’-偶氮双[2-甲基-n-(2-羟基乙基)-丙酰胺]、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)等偶氮化合物等;上述自由基引发剂可以单独使用,也可以任意组合使用,这都不是限制性的。优选地,所述自由基引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-[1-(2-羟基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}二盐酸盐中的任意一种或多种。

63、具体地,相对于所述烯键式不饱和单体1摩尔,所述自由基引发剂的用量为0.0002-0.001摩尔,优选为0.0003-0.0005摩尔。上述设定方式能够避免发生急剧的聚合反应,并且能够以适当的时间完成聚合反应,进而有效保证所获取的吸水性树脂颗粒的粒径分布较为均匀。

64、进一步地,所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酸(部分)中和物、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚亚乙基亚胺、糊精、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷中的任意一种或多种组合。需要说明的是,如果聚合时的搅拌速度相同,则存在烯键式不饱和单体水溶液的粘度越高则所得到的颗粒的一次颗粒和/或二次颗粒越大的倾向。

65、具体地,相对于所述烯键式不饱和单体1摩尔,所述增稠剂的用量为0.05-0.2摩尔,优选为0.1-0.15摩尔。基于上述设定方式,得到的吸水性树脂颗粒在微观形貌上既能形成葡萄串状聚集体且聚集体的粒径分布满足产品应用需求,又不易结块附着于反应器内壁及其他内构件。

66、此外,还需要说明的是,本发明不对所述反相悬浮聚合反应的反应温度和反应时间的具体设定值作任何设定值,在本实施方式中,所述反应温度优选为70-90℃,进一步优选为75-85℃;所述反应时间优选为0.5-3h,进一步优选为1-2h,以使所述反相悬浮聚合反应迅速地进行、缩短聚合时间来提高经济性。

67、在步骤s3中,过滤并烘干以得到吸水性树脂颗粒。本领域技术人员能够理解的是,本发明不对过滤和烘干的具体实现方式作任何限制,例如:可以在常压下进行利用蒸馏的烘干处理,也可以在减压下进行利用蒸馏的烘干处理,可以在空气中烘干处理,也可以在惰性气体中烘干处理,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。此外,本发明也不对烘干的具体烘干温度作任何限制,例如,在常压下进行烘干处理的情况下,所述烘干温度为70-250℃,优选为80-180℃,进一步优选为80-140℃,更进一步优选为90-130℃。另外,在减压下进行烘干处理的情况下,所述烘干温度优选为40-160℃,进一步优选为50-110℃。

68、进一步地,在所述烯键式不饱和单体包括羧基的情形下,在所述反相悬浮聚合反应步骤之前,所述制备方法还包括:中和反应步骤:向所述烯键式不饱和单体水溶液中加入碱性中和剂,进行中和反应。具体地,当所述烯属不饱和单体具有酸基时,利用碱性中和剂中和该酸基。所述碱性中和剂的具体类型并不是限制性的,例如,所述碱性中和剂可以为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾等碱金属盐、氨中的一种或多种。优选地,本发明将氢氧化钠、氢氧化钾等的水溶液滴加到上述烯属不饱和单体水溶液中并进行混合,从而进行烯属不饱和单体的酸基的中和,以有效简化中和操作。具体地,烯属不饱和单体的基于碱性中和剂的中和度可以为烯属不饱和单体中的酸性基团的10-100摩尔%,优选为50-90摩尔%,进一步优选为60-80摩尔%,以有效提高所获得的吸水性树脂颗粒的渗透压,并进一步提高吸水特性。

69、进一步地,在所述反相悬浮聚合反应步骤后且在所述过滤烘干步骤之前,所述制备方法还包括:脱水步骤:共沸精馏以脱除所述反相悬浮聚合反应体系内的水;后交联反应步骤:向已脱除水的所述反相悬浮聚合反应体系内加入后交联剂,在60-100℃下反应0.5-4h,以有效改善吸水性树脂颗粒的手感和触感,提升用户使用体验感。

70、需要说明的是,本发明不对所述后交联反应所使用的后交联剂的具体类型作任何限制。例如,所述后交联剂可以为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚氧亚乙基二醇、聚氧亚丙基二醇、聚甘油等多元醇类;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚等多元缩水甘油基化合物;表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇等卤代环氧化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物;3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-甲基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷乙醇等氧杂环丁烷化合物;1,2-乙烯双噁唑啉等噁唑啉化合物;碳酸亚乙酯等碳酸酯化合物;双[n,n-二(β-羟基乙基)]己二酰胺等羟烷基酰胺化合物中的一种或多种。优选地,所述后交联剂为(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚等多元缩水甘油基化合物中的一种或多种。

71、具体地,相对于反应中使用的烯键式不饱和单体的总量1摩尔,所述后交联剂的用量为0.00001-0.01摩尔,优选为0.00005-0.005摩尔,进一步优选为0.0001-0.002摩尔,以有效改善吸水性树脂颗粒在吸收液体后的表面锁水性能和干爽度。

72、此外,本领域技术人员能够理解是,可以直接向反应中添加后交联剂,也可以以水溶液的形式添加,也可以以使用亲水性有机溶剂作为溶剂的溶液的形式添加,本领域技术人员自行设定。所述亲水性有机溶剂可以为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等低级醇类;可以为丙酮、甲乙酮等酮类;可以为二乙醚、二噁烷、四氢呋喃等醚类;也可以为n,n-二甲基甲酰胺等酰胺类;还可以为二甲基亚砜等亚砜类等。这些亲水性有机溶剂可以单独使用,也可以任意组合使用,或者作为与水的混合溶剂使用,这都不是限制性的。

73、进一步地,本发明不对所述后交联反应的开始时机作任何限制,只要在所述反相悬浮聚合反应结束后即可添加所述后交联剂,相对于烯键式不饱和单体100质量份,优选在1-400质量份的范围的水分存在下添加,更优选在5-200质量份的范围的水分存在下添加,进一步优选在10-100质量份的范围的水分存在下添加,更进一步优选在20-60质量份的范围的水分存在下添加。需要说明的是,水分的量是指反应体系中所含的水分与添加后交联剂时根据需要使用的水分的总量。

74、此外,本发明也不对所述后交联反应的具体反应温度和反应时间的具体设定值作任何限制;优选地,所述后交联反应温度为75-85℃,反应时间为1.5-2.5h分钟,以有效改善吸水性树脂颗粒在吸收液体后的表面锁水性能和干爽度。

75、基于上述说明,本发明的一种可能的吸水性树脂颗粒的制备方法包括以下步骤:

76、s101:在45-55℃下,将表面活性剂混合分散至烃类分散介质中;

77、其中,所述表面活性剂的用量相对于烯键式不饱和单体100质量份为2-5质量份,所述烃类分散剂的用量相对于烯键式不饱和单体100质量份为300-600质量份;

78、s102:向带有羧基的烯键式不饱和单体水溶液中加入碱性中和剂,进行中和反应;

79、其中,所述烯键式不饱和单体的水溶液浓度为10%-50%(质量分数),相对所述烯键式不饱和单体1摩尔,所述碱性中和剂的用量为60-90摩尔%;

80、s103:将中和后的烯键式不饱和单体水溶液、自由基引发剂、内部交联剂和增稠剂加入混合有所述表面活性剂的烃类分散介质中,在60-90℃下进行反相悬浮聚合反应,反应时间为0.5-4h;

81、所述内部交联剂包括具有以下通式的化合物:

82、

83、其中,t1、t2、t3选自o和nh中的任一种,r1、r2、r3选自h和碳原子数1-4的烷基中任一种,u选自h、碳原子数1-4的烷基和碳原子数1-4的羟烷基中的任一种。优选地,r1、r2、r3选自h、ch3、c2h5中的任一种,u选自h、ch3、c2h5、ch2oh中的任一种。

84、其中,相对所述烯键式不饱和单体1摩尔,所述内部交联剂的单体使用量为0.00001-0.001摩尔,所述自由基引发剂的用量为0.0002-0.001摩尔,所述增稠剂的用量为0.05-0.2摩尔。

85、s104:共沸精馏以脱除所述反相悬浮聚合反应体系内的水;

86、s105:向已脱除水的所述反相悬浮聚合反应体系内加入后交联剂,在60-100℃下反应0.5-4h;

87、s106:再次共沸精馏以脱除所述后交联反应体系内的水;

88、s107:过滤烘干以得到吸水性树脂颗粒。

89、基于上述实施方式,本发明所得到的吸水性树脂颗粒的吸收量为不低于55g/g;吸收速率为不超过30s;粒径分布于300-600μm的比例为90%以上。

90、此外,本发明还要求保护一种吸收体,所述吸收体由包括上述实施例所述的吸水性树脂颗粒的材料制备而成。需要说明的是,本发明不对所述吸收体的具体制备方式作任何限制,例如,所述吸收体的吸收芯体可以仅由所述吸水性树脂颗粒制备而成,这都不是限制性的,也可以由所述吸水性树脂颗粒和亲水性纤维共同制备而成。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1