本發(fā)明專利技術涉及一種用于制備吸水性聚合物顆粒的方法，所述方法通過在裝有至少兩個軸向平行旋轉(zhuǎn)軸的聚合反應器中聚合單體溶液而實現(xiàn)，其中該聚合反應是在惰性氣體存在下并在正壓力的條件下進行。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】在裝有至少兩個軸向平行旋轉(zhuǎn)軸的聚合反應器中制備吸水 性聚合物顆粒的方法 本專利技術涉及一種用于制備吸水性聚合物顆粒的方法，所述方法通過在裝有至少兩 個軸向平行旋轉(zhuǎn)軸的聚合反應器中聚合單體水溶液而實現(xiàn)，其中所述聚合反應是在惰性氣 體存在并在正壓力的條件下進行。 吸水性聚合物顆粒用于制備尿布、衛(wèi)生棉、衛(wèi)生巾和其他衛(wèi)生制品，還可以在商品 園藝中用作保水劑。所述吸水性聚合物顆粒也被稱為超吸水劑。 吸水性聚合物顆粒的制備記載于專著ModernSuperabsorbentPolymer Technology，F(xiàn).L.Buchholz和A.T.Graham,Wiley-VCH,1998，第 71-103 頁。 吸水聚合物顆粒的特性可以通過例如使用的交聯(lián)劑的用量調(diào)節(jié)。隨著交聯(lián)劑用量 提高，離心保留容量（CRC)降低并且在21.0g/cm2壓力下的吸收量（AUL0.3psi)經(jīng)過一個 最大值。 為改進應用特性，例如尿布中溶脹凝膠床的滲透性（SFC)以及在49. 2g/cm2壓力 下的吸收量（AUL0.7psi)，通常對吸水聚合物顆粒進行表面后交聯(lián)。這增加了顆粒表面的 交聯(lián)度，這可至少部分地消除在49.2g/cm2壓力下的吸收量（AUL0.7psi)與離心保留容量 (CRC)之間的相互影響。該表面后交聯(lián)可在水性凝膠相中進行。然而，優(yōu)選地，將經(jīng)干燥、 研磨和篩分過的聚合物顆粒（原料聚合物）用表面后交聯(lián)劑表面涂覆，進行熱表面后交聯(lián)。 適于此目的的交聯(lián)劑為可與吸水聚合物顆粒的至少兩個羧酸酯基團形成共價鍵的化合物。 吸水性聚合物顆粒在裝有至少兩個軸向平行旋轉(zhuǎn)軸（捏合機）的聚合反應器中的 制備記載于例如WO01/038402A1、W0 03/022896Al、W0 03/051415Al、W0 2006/034806A1、 TO2006/034853A1 和TO2009/115472A1 中。WO01/038402A1公開了在聚合反應中蒸發(fā)水分以除去反應熱。WO03/022896教導了將蒸汽供給至聚合反應器中。 WO2003/051415A1描述了將熱的單體溶液供應至聚合反應器中的優(yōu)點。WO2006/034806A1涉及聚合反應的其他方面，如聚合反應器的填充水平、單體溶 液中抑制劑的含量、反應區(qū)的溫度以及聚合反應中的返混。 WO2006/034853A1涉及聚合反應器本身的結(jié)構。WO2009/115472A1描述了少量惰性氣體用于制備具有高的離心保留容量（CRC) 的吸水性聚合物顆粒的用途。 本專利技術的一個目的是提供一種改進的制備吸水性聚合物顆粒，特別是在21.Og/ cm2壓力下具有高的吸收量（AULO. 3psi)、低水平的可提取物以及低水平的單體殘留量的吸 水性聚合物顆粒的方法。 此目的通過一種制備吸水性聚合物顆粒的方法來實現(xiàn)，所述方法通過在聚合反應 器中聚合包含以下物質(zhì)的單體溶液或懸浮液： a)至少一種帶有酸基團且可被至少部分中和的烯鍵式不飽和單體，b)至少一種交聯(lián)劑，c)至少一種引發(fā)劑，d)至少一種可與a)中所述單體共聚的烯鍵式不飽和單體，和e)任選地一種或多種水溶性聚合物， 其中，所述聚合反應器裝有至少兩個軸向平行的旋轉(zhuǎn)軸，其中聚合反應在惰性氣 體存在下并在正壓力下進行。 適合的惰性氣體為氮氣、二氧化碳、蒸汽以及氬氣。采用氧氣抑制聚合反應。因此， 惰性氣體應優(yōu)選包括少于0. 001體積％，更優(yōu)選少于0. 0005體積％，最優(yōu)選少于0. 0002體 積％的氧氣。有利地，惰性氣體連續(xù)地流過聚合反應器。惰性氣體的體積流速優(yōu)選為〇. 001 至5m3/h每m3的反應器體積，更優(yōu)選0. 01至2m3/h每m3的反應器體積，最優(yōu)選0. 2至Im3/ h每m3的反應器體積。 所用的惰性氣體優(yōu)選為氮氣，更優(yōu)選為工業(yè)級。工業(yè)級氮氣一般包括至少99. 8體 積％的氮氣和少于〇. 0005體積％的氧氣。 聚合反應器中的正壓力優(yōu)選為1至500毫巴，更優(yōu)選10至100毫巴，最優(yōu)選15至 50毫巴，正壓力意思是高于環(huán)境壓力的壓力。 根據(jù)本專利技術的方法中可使用的捏合機具有至少兩個軸向平行的旋轉(zhuǎn)軸，通常在軸 上裝有幾個捏合元件和傳送元件。 根據(jù)本專利技術的方法中可使用的捏合機可從例如ListAG(Arisdorf!Switzerland) 中購得并記載于CH664704A5、EP0517068A1、WO97/12666A1、DE2123956A1、EP 0603525A1、DE19536944A1 和DE41 18884A1 中。 所述裝有至少兩個軸的捏合機可借由捏合和傳送元件的設置而獲得高水平的自 清潔，其對連續(xù)式聚合反應而言是非常需要的。兩個軸優(yōu)選以彼此相反的方式旋轉(zhuǎn)。 在攪拌軸上，圓盤部分被設置為螺旋槳的形式。適合的捏合和傳送元件為例如緊 密間隙式（close-clearance)混合棒和L型或U型附件。 本專利技術基于以下發(fā)現(xiàn)，當將大氣壓下的常規(guī)聚合反應轉(zhuǎn)換為正壓力下的反應時， 可改善吸水性聚合物顆粒的性質(zhì)。 在下文中詳細描述吸水性聚合物顆粒的制備。 吸水性聚合物顆粒通過聚合單體溶液或懸浮液而制得，并且通常不溶于水。 單體a)優(yōu)選為水溶性的，即在23°C下在水中的溶解度通常是至少lg/100g水、優(yōu) 選至少5g/100g水、更優(yōu)選至少25g/100g水且最優(yōu)選至少35g/100g水。 合適的單體a)是，例如，烯鍵式不飽和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。 特別優(yōu)選的單體是丙烯酸和甲基丙烯酸。極特別優(yōu)選的是丙烯酸。 其他合適的單體a)是，例如，烯鍵式不飽和磺酸，例如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙磺酸（AMPS)。 雜質(zhì)對聚合有顯著影響。因此，所用的原料應具有最高純度。因此，特別地純化 單體a)通常是有利的。適合的純化方法記載于，例如WO02/055469Al、W0 03/078378A1 和TO2004/035514A1中。一種合適的單體a)是，例如，根據(jù)W02004/035514A1純化的丙烯 酸，其包含99. 8460重量％的丙烯酸、0. 0950重量％的乙酸、0. 0332重量％的水、0. 0203重 量％的丙酸、〇. 0001重量％的糠醛、〇. 0001重量％的馬來酸酐、〇. 0003重量％的二丙烯酸 和0. 0050重量％的對苯二酚單甲醚。 丙烯酸和/或其鹽在單體a)總量中的比例為優(yōu)選至少50摩爾％、更優(yōu)選至少90 摩爾％，最優(yōu)選至少95摩爾％。單體a)通常含有阻聚劑一優(yōu)選對苯二酚單醚一作為儲存穩(wěn)定劑。 單體溶液包含優(yōu)選最高達250重量ppm，優(yōu)選最多130重量ppm，更優(yōu)選最多70重 量ppm,且優(yōu)選至少10重量ppm,更優(yōu)選至少30重量ppm,且尤其是約50重量ppm的對苯二 酚單醚，各自基于未中和的單體a)計。例如，單體溶液可以通過使用帶有酸基團的烯鍵式 不飽和單體與適當含量的對苯二酚單醚來制備。 優(yōu)選的對苯二酚單醚是對苯二酚單甲醚（MEHQ)和/或α-生育酚（維生素E)。 合適的交聯(lián)劑b)是具有至少兩個適用于交聯(lián)的基團的化合物。這種基團為，例 如，可以自由基聚合到聚合物鏈中的烯鍵式不飽和基團，和可以與單體a)的酸基團形成共 價鍵的官能團。此外，可以與單體a)的至少兩個酸基團形成配位鍵的多價金屬鹽也適合用 作交聯(lián)劑本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，所述方法通過在聚合反應器中聚合包含以下物質(zhì)的單體溶液或懸浮液進行：a)一種帶有酸基團且可被至少部分中和的烯鍵式不飽和單體，b)至少一種交聯(lián)劑，c)至少一種引發(fā)劑，d)至少一種可與a)中所述單體共聚的烯鍵式不飽和單體，和e)任選地一種或多種水溶性聚合物，其中，所述聚合反應器裝有至少兩個軸向平行的旋轉(zhuǎn)軸，所述方法包括在惰性氣體存在下并在正壓力下進行聚合反應。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.06.13 EP 12171720.11. 一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，所述方法通過在聚合反應器中聚合包含以下物 質(zhì)的單體溶液或懸浮液進行： a) -種帶有酸基團且可被至少部分中和的烯鍵式不飽和單體， b) 至少一種交聯(lián)劑， c) 至少一種引發(fā)劑， d) 至少一種可與a)中所述單體共聚的烯鍵式不飽和單體，和 e) 任選地一種或多種水溶性聚合物， 其中，所述聚合反應器裝有至少兩個軸向平行的旋轉(zhuǎn)軸，所述方法包括在惰性氣體存 在下并在正壓力下進行聚合反應。2. 權利要求1的方法，其中所述惰性氣體為氮氣。3. 權利要求1或2的方法，其中所述惰性氣體包括小于0. ...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：M·彼得森，K·帕森邁爾，R·德凱，D·范伊斯柏瑞克，R·芬克，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE
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