吸水剂及其制法以及吸水制品
2020-01-14

吸水剂及其制法以及吸水制品

本发明提供了加压下的吸收倍率(AAP)、加压下凝胶层流速(FRUP)、生理盐水溶液流经凝胶层的诱导性(SFC)、溶胀后吸水剂集合体的成形性以及球破裂强度(BBS)等良好,且这些效果持续性良好的新型吸水剂。本发明的吸水剂中包含由含有丙烯酸及/或其盐经聚合交联而获得的聚合物,该吸水剂的特征是,(1)自由溶胀倍率(GV)在23g/g以上、短时间加压时凝胶变形(0.5hrPT)在12.5cm以下、加压时凝胶变形随时间劣化(ΔPT)在3.5cm以下;或(2)自由溶胀倍率(GV)在23g/g以上、球破裂强度(BBS)在80gf以上、球破裂强度下降率(DBBS)在40%以下;或(3)自由溶胀倍率(GV)在23g/g以上、4.9kPa加压下的吸收倍率(AAP)在20g/g以上、加压时凝胶变形(16hrPT)在12.5cm以下。

在将吸水性树脂与表面交联剂混合时,根据需要可用亲水性有机溶剂作为溶剂。上述亲水性有机溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇等低级醇类,丙酮等酮类,二噁烷、四氢呋喃、烷氧基聚乙二醇等醚类,N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类,二甲亚砜等亚砜类等。亲水性有机溶剂的用量根据吸水性树脂的种类和粒径等而定,但对应于100重量份的吸水性树脂的固体成分,较好在20重量份以下,更好在10重量份以下,最好在5重量份以下。

上述3~24所记载的吸水剂的AAP在20g/g以上。

吸水性树脂粒子(A)的FRUP一般在1500秒以下,较好在1200秒以下,更好在800秒以下,特别好在500秒以下,进一步在300秒以下,最好在150秒以下。吸水性树脂粒子(A)的SFC一般在20(10-7×cm3×s×g-1)以上,较好在25(10-7×cm3×s×g-1)以上,更好在35(10-7×cm3×s×g-1)以上,特别好在50(10-7×cm3×s×g-1)以上,最好在75(10-7×cm3×s×g-1)以上。吸水性树脂粒子(A)的FRUP和SFC对本发明所得吸水剂溶胀后的液体流速有非常大的影响。总之,在制造本发明的吸水剂时,吸水性树脂粒子(A)优选FRUP在1500秒以下及/或SFC在20(10-7×cm3×s×g-1)以上的粒子,这样本发明的吸水剂用作纸尿布等吸水制品的一部分时,其液体流动性很好,液体充分渗透入吸水制品,吸水量增大,能防止液体渗漏。

上述1、3、4、6、7、8、10、12、13、14、15、19、22、25所记载的吸水剂的16hrBBS在80gf以上。

上述1、2、3、4、5、7、8、9、11、12、13、14、15、16、19、22、23、24、25所记载的吸水剂的BBS在80gf以上。

图8和图9中,符号210表示不锈钢重物,220表示内侧圆筒盖板,230表示外侧圆筒,240表示特氟隆制平底盘,250表示400号网眼不锈钢筛,260表示吸水剂层,270表示内侧圆筒,280表示圆形的下侧试料压紧板,290表示经研磨的不锈钢制球状探测器,300表示圆形的上侧试料压紧板,310表示固定的十字头,320表示可动的十字头,330表示感知力的负荷室。

本发明的阳离子性高分子化合物(B)的重均分子量较好在2000以上,数均分子量较好在2000以上,重均分子量更好的是在5000以上,数均分子量更好的是在5000以上,重均分子量最好在10000以上。重均分子量如果低于2000,则可能得不到预期的效果。平均分子量的测定中,数均分子量可用粘度法测定,重均分子量则用平衡沉降法测定。而其他凝胶渗透色谱法、静态光散射法等也可用于测定。

用过硫酸铵2.0份及L-抗坏血酸0.08份在氮氛围气中于30~80℃使丙烯酸钠74.95mol%、丙烯酸25mol%及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.05mol%组成的丙烯酸盐类单体的37%水溶液4000份进行聚合,得凝胶状含水交联聚合物。所得的含水凝胶状交联聚合物以150℃的热风干燥机干燥后,以锤式粉碎机粉碎,以20目(网眼850μm,泰勒标准筛)金属网筛分,得过20目筛的物料。它称为吸水性树脂(3)。对吸水性树脂(3)100份,添加甘油0.5份、水2份和乙醇2份混合后,于210℃加热处理10分钟,得表面附近二次交联的吸水性树脂粒子(C-1)。吸水性树脂粒子(C-1)的GV为34.1g/g,AAP为8.2g/g,FRUP为2000秒,SFC为2(单位:10-7×cm3×s×g-1)。结果汇总于表1。

这种内部交联剂具体包括N,N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、异氰酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙胺、聚(甲基)烯丙氧基链烷烃、(聚)乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇二缩水甘油醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、乙二胺、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。

技术领域

上述略语中,GV系Gel Volume(凝胶体积)之略,AAP系Absorbency AgainstPressure(加压下吸收度)之略,FRUP系Flow Rate Under Pressure(加压下流速)之略,SFC系Saline Flow Conductivity(盐水流动诱导性)之略,PT系Pressure Test(压力试验)之略,BBS系Ball Burst Strength(球破裂强度)之略,DBBS系Deterioration of Ball Burst Strength(球破裂强度劣化)之略。

24.且优选GV在23g/g以上,SFC在50(10-7×cm3×s×g-1)以上,且16hrPT在12.5cm以下或0.5hrPT在12.5cm以下或16hrBBS在80gf以上或BBS在80gf以上的吸水剂。

参考例1在有2个∑型桨叶、内部容积10L、有夹套的不锈钢双臂型捏和器加盖形成的反应器中,于中和率71.3mol%的丙烯酸钠水溶液5500g(单体浓度38重量%)中溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(平均分子量487)0.08mol%,形成反应液。然后在氮氛围气下使该反应液脱气30分钟。此后于搅拌下在反应液中加过硫酸铵2.9g和L-抗坏血酸0.08g,约1分钟后聚合开始。然后粉碎生成的凝胶,同时于20~90℃进行聚合,开始聚合30分钟后取出含水凝胶状交联聚合物(1)。