超吸收性聚合物的制备方法与流程

专利2026-08-24  2


相关申请的交叉引用本申请要求向韩国知识产权局于2022年12月16日提交的韩国专利申请第10-2022-0176831号、于2022年12月16日提交的韩国专利申请第10-2022-0177310号和于2023年12月13日提交的韩国专利申请第10-2023-0181009号的权益,它们的公开内容通过引用整体并入本文。本公开涉及一种超吸收性聚合物的制备方法。更具体而言,其涉及一种表现出优异的吸收性能并且细颗粒的产生显著减少的超吸收性聚合物的制备方法。


背景技术:

1、超吸收性聚合物(sap)是一种能够吸收其自身重量500至1000倍的水分的合成聚合物材料。各个制造商已经将其命名为不同的名称,例如sam(超吸收性材料)和agm(吸收性凝胶材料)等。这种超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品中,现在它们广泛用于园艺用保水土壤产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域用保鲜剂或膏药用材料等。

2、这些超吸收性聚合物已经广泛用于诸如尿布或卫生巾等卫生材料的领域。在这种卫生材料中,超吸收性聚合物通常以分散在纸浆中的状态得以包含。然而,近年来,不断努力提供厚度更薄的尿布等卫生材料。作为这种努力的一部分,正在积极进行其中纸浆含量降低或根本不使用纸浆的所谓无纸浆尿布等的开发。

3、在其中纸浆含量降低或不使用纸浆的上述卫生材料的情况下,超吸收性聚合物以相对较高的比例包含,使得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。为了使在多层中包含的整个超吸收性聚合物颗粒更有效地吸收大量液体如尿,超吸收性聚合物基本上需要表现出优异的吸收性能以及高吸收速率。

4、同时,这种超吸收性聚合物通常通过进行以下步骤来制备:使单体聚合以制备含有大量水分的水凝胶聚合物的步骤;以及将该水凝胶聚合物干燥,然后将其粉碎成具有所需粒径的聚合物颗粒的步骤。然而,当如上所述将水凝胶聚合物干燥然后粉碎时,会产生大量的细粉,这导致降低最终制备的超吸收性聚合物的物理性能、特别是吸收性能的问题。

5、因此,为了再利用细粉,通常将细粉与水混合进行团聚,以制造细粉重组体(finereassembly),然后将该细粉重组体添加到诸如干燥/粉碎/分级等过程中。然而,此处使用的水可能导致诸如在干燥期间能量使用增加以及对设备的负荷增加等问题,这可能降低超吸收性聚合物制造的生产率。

6、同时,提高吸收速率的最常见方法是通过在超吸收性聚合物中形成多孔结构来扩大超吸收性聚合物的表面积。为了增加超吸收性聚合物的表面积,通常选择通过在单体组合物中包含发泡剂并进行交联聚合而在基础树脂粉末中形成多孔结构的方法。

7、然而,使用发泡剂的缺点在于,降低了超吸收性聚合物的物理性能,例如表面张力、渗透性或体积密度,并增加细颗粒的产生。因此,不断需要开发能够在不使用发泡剂的情况下提高超吸收性聚合物的吸收率的技术。

8、因此,为了从根本上解决这些问题,不断需要开发在不产生细颗粒的情况下制备超吸收性聚合物的技术。


技术实现思路

1、[技术问题]

2、因此,提供了一种超吸收性聚合物的制备方法,该超吸收性聚合物的制备方法通过微粉化过程在聚合物中形成微孔以增加表面积,从而表现出优异的吸收性能,同时显著提高吸收速率并且显著减少过程中细颗粒的产生。

3、[技术方案]

4、为了解决上述问题,提供了一种超吸收性聚合物的制备方法,其包括以下步骤:

5、对含有具有酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体、内部交联剂和聚合引发剂的单体组合物进行聚合,以形成具有酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体与内部交联剂交联聚合的聚合物(步骤1);

6、将所述聚合物在500rpm至4,000rpm的转速下微粉化(步骤2);

7、将所述聚合物的至少一些酸性基团中和(步骤3);

8、将微粉化及中和的所述聚合物干燥以获得干燥的超吸收性聚合物颗粒(步骤4);以及

9、通过粉碎所述干燥的超吸收性聚合物颗粒来制备超吸收性聚合物颗粒(步骤5)。

10、[有益效果]

11、根据本公开的超吸收性聚合物的制备方法,可以提供一种超吸收性聚合物,其通过微粉化过程在聚合物中形成微孔以增加表面积,从而表现出优异的吸收性能,同时显著提高吸收速率并且显著减少过程中细颗粒的产生。



技术特征:

1.一种超吸收性聚合物的制备方法,其包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法,

3.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法,

4.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法,

5.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法,

6.根据权利要求5所述的超吸收性聚合物的制备方法,

7.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法,

8.根据权利要求7所述的超吸收性聚合物的制备方法,

9.根据权利要求7所述的超吸收性聚合物的制备方法,

10.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法,

11.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物的制备方法,

12.根据权利要求11所述的超吸收性聚合物的制备方法,

13.根据权利要求1或权利要求11所述的超吸收性聚合物的制备方法,


技术总结
本公开涉及超吸收性聚合物的制备方法以及超吸收性聚合物。更具体而言,其涉及一种表现出优异的吸收性能并且细颗粒的产生显著减少的超吸收性聚合物的制备方法。

技术研发人员:李俊宜,朴晟秀,金泰润,禹熙昶,白皙贤,韩相宛,金琪哲,闵允栽,朱镇赫,安泰彬,李翠俄,朴东薰,辛光寅,朴世烈,郑义锡,池珉求
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:2024/12/17
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