專利名稱：高吸水性樹脂的制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造高吸水性樹脂的方法，尤其是一種粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法。
背景技術(shù)：
高吸水性樹脂具有強大的保水力，可吸收百倍甚至于千倍于本身重量的水，且吸水后可膨潤具有保持不流動的狀態(tài)，即使施加壓力也不會滲漏，且被吸收的水可緩緩地在大氣中釋出。由于具有上述的特性，所以最早使用于農(nóng)森林業(yè)的土壤保水劑，近年因高吸水性樹脂的生產(chǎn)技術(shù)有相當(dāng)大的進(jìn)步，所以也廣泛地運用于衛(wèi)生用品如尿布、成人失禁用品及婦女衛(wèi)生用品的吸水劑及保存食物用的保鮮應(yīng)用等。
現(xiàn)有制造高吸水性樹脂的材料，例如有遇水分解型的淀粉丙烯腈(hydrolyzed starch-acrylonitrile)接枝聚合物(日本專利公開公報昭49(1974)-43,395)、中和的淀粉丙烯酸接枝聚合物(日本專利公開公報昭51(1976)-125,468)、皂化乙烯醋酸丙烯酯共聚物(日本專利公開公報昭52(1977)-14,689)、水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物(日本專利公報昭53(1978)-15,959)以及部份中和聚丙烯酸(日本專利公開公告昭55(1980)-84,304)等專利。目前以使用丙烯酸及丙烯酸鹽進(jìn)行交聯(lián)聚合所得的高吸水性樹脂占最大部份也最具經(jīng)濟效益，其原因為丙烯酸可迅速由市售取得、制得的高吸水性樹脂具有較高的吸水能力、制造成本低廉且最具經(jīng)濟效益以及不會引起腐爛性的分解，故丙烯酸及丙烯酸鹽成為最普遍化的高吸水性樹脂制造材料。
聚合丙烯酸及丙烯酸鹽形成高吸水性樹脂的方法已被多方面的開發(fā)成功，且有多種已應(yīng)用于工業(yè)界生產(chǎn)，其聚合方法有鑄膜聚合反應(yīng)(日本專利公告昭和48(1973)-42,466)、在輸送帶上進(jìn)行聚合反應(yīng)(日本專利公開昭和58(1983)-49,714)、粉碎的攪拌刀片的捏拌基中進(jìn)行聚合反應(yīng)(日本專利公開昭和57(1982)-34,101)、進(jìn)行逆向懸浮液聚合反應(yīng)(日本專利公開昭和59(1984)-37,003)或?qū)误w噴灑或涂覆在纖維基質(zhì)上進(jìn)行聚合反應(yīng)(日本專利公開昭和62(1987)-53,309)。
由于高吸水性樹脂為對水不溶解的親水性聚合體，一般樹脂內(nèi)部具有均勻性的架橋結(jié)構(gòu)，在改善高吸水性樹脂的質(zhì)量方面，為了提高吸收速率、提高膠體強度、提高抗結(jié)塊性以及液體滲透性等等物理性質(zhì)，在篩選固定粒徑后會在樹脂的表面再作進(jìn)一步架橋，此表面交聯(lián)處理即利用具有能與酸基反應(yīng)的多官能基交聯(lián)劑，目前已有許多專利提出，例如分散高吸水性樹脂與交聯(lián)劑在有機溶劑中進(jìn)行表面交聯(lián)處理(JP-A-56-131608、JP-A-57-44627、JP-A-58-42602、JP-A58-117222)、使用無機粉直接將交聯(lián)劑與交聯(lián)劑溶液混入高吸水性樹脂處理(JP-A60-163956、JP-A-60-255814)、添加交聯(lián)劑后以蒸氣處理(JP-A-1-113406)、使用有機溶劑、水及多元醇進(jìn)行表面處理(JP-A-63-270741、JP-A-64-50707、JP-A-1-292004)、使用有機溶液、水及醚(ether)化合物(JP-A-2-153903)等。這些表面處理的方法雖能提高樹脂的吸收速率或提高壓力下的吸水倍率，但將造成其保持力下降過多的不良后果，降低實際應(yīng)用的性能。
而高吸水性樹脂使用在衛(wèi)生用品或食品保鮮時，因為有可能直接和人體及食物接觸，若其具有較低的殘存未反應(yīng)單體將可提升使用上的安全性，因此近年來要求降低殘存單體殘留量已成為一種趨勢。業(yè)界已有許多降低高吸水性樹脂的單體殘留量的方法被開發(fā)出來，例如添加一種一級或二級胺類(日本專利公告昭和33(1958)-2,646與日本專利公開昭和50(1975)-40,689)或添加亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽(美國專利2,960,486號和4,306,955號)以降低單體殘留量。另有使用低溫分解型及高溫分解型引發(fā)劑(日本專利公告昭和50(1975)-44,280及日本專利公開昭和53(1978)-141,388)及合并使用氧化還原引發(fā)劑(日本專利公開昭和50(1975)-96,689及美國專利3,573,263號)等專利，使殘留在高吸水性樹脂表面的單體再次聚合，而達(dá)到單體殘流量的降低。也有使用微生物分解法分解殘留單體(日本專利公告昭和60(1985)-29,523)、利用蒸汽預(yù)熱方式再進(jìn)行烘干(日本專利公告昭和62(1987)-104,764)、使用親水性溶劑來萃取以及使用二氧化碳進(jìn)行超臨界點萃取(美國專利4,794,116號)而達(dá)到單體殘流量減少的目的。
然而，添加氨、胺類或亞硫酸鹽，對減低殘存單體含量雖然相當(dāng)有效，但是會造成吸水力降低，而且常常無法獲得pH值(酸堿值)為中性的高吸水性樹脂，若添加量不足對降低殘存單體的效果則很有限。此外，使用的氨、胺類或亞硫酸鹽也會溶在水溶液中，將會和人體接觸造成人體的損害，及造成環(huán)境的污染。而使用引發(fā)劑的方法，只能降低在膠體表面的殘存單體，但膠體內(nèi)部的殘存單體則毫無效果，而且將耗費的成本較高。依賴微生物分解單體的方法將因成本過高且耗時太久而不利于工藝上的應(yīng)用。利用蒸汽先預(yù)熱再烘干的方法，則有工藝繁瑣，控制困難及現(xiàn)場機器設(shè)備損害折舊率高的缺點。利用親水性溶劑以及二氧化碳進(jìn)行超臨界點萃取法來降低殘存單體含量的效果，會因為丙烯酸鹽與醇類的有機溶劑不互溶而有所限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所揭露的方法雖然能降低高吸水性樹脂殘存單體的含量，但是卻降低了高吸水性樹脂實際應(yīng)用性能的問題。
本發(fā)明所提供的一種粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法包括在不飽和單體水溶液中添加中和劑，其中中和劑的鐵離子含量小于30ppm(parts per million，百萬分之)、鎳離子含量小于20ppm或不飽和單體水溶液的過渡金屬離子合計含量小于100ppm；再在不飽和單體水溶液添加內(nèi)部交聯(lián)劑，及添加起始劑，開始自由基聚合反應(yīng)；然后，將自由基聚合反應(yīng)所得的凝膠體切碎、干燥、粉碎及篩選固定粒徑，以及添加表面交聯(lián)劑后進(jìn)行加熱處理。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其中添加表面交聯(lián)劑的步驟前，還可以添加惰性無機鹽粉末以幫助表面交聯(lián)劑的分散。惰性無機鹽粉末以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加量范圍例如為重量百分比0.005至10.0。而使用的惰性無機鹽粉末例如硫酸鋁、二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂或上述群組的混合物。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其中加熱處理的步驟后還可進(jìn)行抗結(jié)塊性處理?？菇Y(jié)塊性處理的步驟包括先添加水不溶性微粉，再添加黏著劑將水不溶性微粉黏著在高吸水性樹脂表面。水不溶性微粉以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加量范圍例如為重量百分比0.001至10.0。而黏著劑以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加量范圍例如為重量百分比0.001至10.0。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其中不飽和單體水溶液的濃度范圍例如為重量百分比20至55。不飽和單體水溶液包括丙烯酸或具有酸性基團(tuán)的不飽和雙鍵的水溶性單體或上述群組中的混合單體。不飽和單體水溶液還可視情況添加具有不飽和雙鍵其它親水性的單體，或是利用添加水溶性高分子以降低成本。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其中添加中和劑以中和不飽和單體水溶液的中和濃度范圍例如為摩爾百分比45至85。所使用的中和劑例如為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氨類化合物或上述群組的混合物。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其中內(nèi)部交聯(lián)劑以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加劑量范圍例如重量百分比0.001至5。所使用的內(nèi)部交聯(lián)劑例如為具有兩個或兩個以上不飽和雙鍵的化合物或具有兩個或兩個以上環(huán)氧基的化合物或上述群組的混合物。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其中起始劑以中和含酸基單體鹽類為基準(zhǔn)，添加劑量范圍例如重量百分比0.001至10。所使用的起始劑例如熱分解型起始劑、氧化還原型起始劑或上述群組的混合物。熱分解型起始劑例如為過氧化物或偶氮化合物。氧化還原型起始劑例如為酸性亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、抗壞血酸或亞鐵鹽。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其中表面交聯(lián)劑的添加型式例如為直接添加、調(diào)成水溶液添加或調(diào)成親水性有機溶劑水溶液添加。添加劑量范圍例如重量百分比0.001至10。所使用的表面交聯(lián)劑例如多元醇、多元胺、具有兩個或兩個以上環(huán)氧基的化合物、碳酸亞烴酯或上述群組的混合物。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其中加熱處理的溫度范圍例如攝氏90至230度，加熱處理的時間范圍例如2至150分鐘。
本發(fā)明利用限制鐵離子、鎳離子或過渡金屬離子含量所制造的高吸水樹脂，具有極佳的物理性質(zhì)，例如高吸收容量、負(fù)載下的吸收率及低殘存單體含量。
經(jīng)由本發(fā)明的方法所制造的高吸水性樹脂，由于具有低殘存單體含量的特性，所以可提高使用上的安全性，因此本發(fā)明的高吸水性樹脂將能更適用于做為各種型式的衛(wèi)生用品、農(nóng)業(yè)用及食品保鮮用的吸水劑。
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
具體實施例方式
以下舉出具體實施例以詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容。
本發(fā)明所提供的一種粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，為限制過渡金屬離子含量制造高吸水性樹脂的方法，包括先在不飽和單體水溶液中添加中和劑，部分中和不飽和單體水溶液的含酸基單體成為含酸基單體鹽類，其中中和劑的鐵離子含量小于30ppm、鎳離子含量小于20ppm或不飽和單體水溶液的過渡金屬離子合計含量小于100ppm；再在不飽和單體水溶液添加內(nèi)部交聯(lián)劑；之后，在不飽和單體水溶液添加起始劑以開始自由基聚合反應(yīng)；然后，將自由基聚合反應(yīng)所得的凝膠體切碎、干燥、粉碎及篩選固定粒徑；以及，添加表面交聯(lián)劑后進(jìn)行加熱處理，即得高吸水性樹脂。
本發(fā)明的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，在添加表面交聯(lián)劑前，還可添加惰性無機鹽粉末，以幫助表面交聯(lián)劑的分散。而加熱處理的步驟后還可做一抗結(jié)塊性處理，使高吸水性樹脂具有吸濕后不易結(jié)塊的特性。而此抗結(jié)塊性處理的步驟包括先添加水不溶性微粉混合均勻，再添加黏著劑?？菇Y(jié)塊處理的目的在增加高吸水樹脂顆粒之間的間隙，使高吸水樹脂在吸收濕氣后仍具有高流動性；而水不溶性微粉添加方式包括為直接添加，再利用黏著劑將水不溶性微粉黏著在高吸水樹脂表面。
上述的惰性無機鹽粉末以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加量范圍例如為重量百分比0.005至10.0，還可例如為重量百分比0.01至4.0。所使用的惰性無機鹽粉末例如為硫酸鋁、二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂或上述群組的混合物。
上述的水不溶性微粉以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加量范圍例如為重量百分比0.001至10.0，還例如為重量百分比0.01至4.0。水不溶性微粉的粒徑范圍例如為10毫米以下，還例如為0.6毫米以下。水不溶性微粉例如為無機鹽粉末、有機粉末或上述群組中的混合粉末。無機鹽粉末例如為硫酸鋁、硫酸鎂、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、碳酸鈣、磷酸鈣、磷酸鋇、硅藻土、軟土、黏土、滑石粉、沸石、高嶺土、膨土、活性碳、二氧化硅或二氧化鈦。有機粉末例如為纖維素粉末、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯。
上述的黏著劑以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加量范圍例如為重量百分比0.001至10.0，還例如為重量百分比0.005至5。其中，當(dāng)黏著劑添加劑量在重量百分比0.001以下時，無法使水不溶性微粉完全黏著在高吸水樹脂表面，而當(dāng)黏著劑添加劑量在重量百分比10以上時，會使高吸水樹脂的吸水性太低，降低樹脂性能。所使用的黏著劑例如為丙三醇、聚乙二醇、山梨醇、聚乙烯亞胺或上述群組中的混合物。
上述的不飽和單體水溶液的濃度范圍例如為重量百分比20至55，還可例如為重量百分比30至45。其中，不飽和單體水溶液濃度在重量百分比20以下時，自由基聚合反應(yīng)后的高吸水性樹脂的凝膠體太軟且有黏性，不利機械加工，而不飽和單體水溶液濃度在重量百分比55以上時，過于接近飽和濃度，會有不易調(diào)配的問題且反應(yīng)太快反應(yīng)熱過多而不易控制反應(yīng)。不飽和單體水溶液包括丙烯酸或具有酸性基團(tuán)的不飽和雙鍵的水溶性單體或上述群組中的混合單體。具有酸性基團(tuán)的不飽和雙鍵的水溶性單體例如為甲基丙烯酸、馬林酸、富馬酸、2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸或反丁烯二酸酐。
上述的不飽和單體水溶液也可視情況添加具有不飽和雙鍵其它親水性的單體，其添加量以不破壞高吸水性樹脂的物性為原則。具有不飽和雙鍵其它親水性的單體例如為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸2-羧基乙酯、甲基丙烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、二甲胺丙烯丙烯酰胺或氯化丙烯丙烯酰胺基三甲銨或上述群組中的混合單體。
上述的不飽和單體水溶液還可利用添加水溶性高分子，以降低成本。不飽和單體水溶液含水溶性高分子的量例如為重量百分比20以下，還可例如為重量百分比10以下，尤可例如為重量百分比5以下。但是，當(dāng)添加超過重量百分比20以上時，會使高吸水性樹脂的物性變差?？捎脕硖砑拥乃苄愿叻肿永鐬椴糠菰砘蛲耆砘木垡蚁┐肌⒕垡叶?、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、淀粉、淀粉衍生物或上述群組的混合物。而淀粉衍生物例如為甲基纖維素，丙烯酸甲基纖維素或乙基纖維素等等聚合物。此些水溶性高分子的分子量并不特別限定，其中較常使用的水溶性高分子為淀粉、部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇等等單獨或混合使用。
上述的中和劑中和不飽和單體水溶液的中和濃度范圍例如為為摩爾百分比45至85，還可例如為為摩爾百分比50至75。其中，中和劑部份中和不飽和單體水溶液中的含酸基單體的羧酸基成為鈉鹽、鉀鹽或銨鹽等等，以控制成品的pH值(酸堿度)，使呈中性或微酸性。當(dāng)中和濃度摩爾百分比(mol％)為45以下時，成品的pH值會偏低。當(dāng)中和濃度摩爾百分比為85以上時，成品的pH值會偏高。若成品pH值非呈中性或微酸性時，其不慎與人體接觸時不太適合也較不安全。所使用的中和劑為周期表中堿金族或堿土金族的氫氧化物或碳酸化物，例如為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氨類化合物等等，可單獨使用一種或多種混合使用。
上述的內(nèi)部交聯(lián)劑以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加劑量范圍例如為重量百分比0.001至5，還可例如為重量百分比0.01至3。添加內(nèi)部交聯(lián)劑，在進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)后就可使高吸水性樹脂具有適當(dāng)交聯(lián)度，而使高吸水性樹脂膠體有適當(dāng)?shù)募庸ば浴Ｆ渲?，?dāng)內(nèi)部交聯(lián)劑的添加劑量在重量百分比0.001以下時，聚合反應(yīng)后的高吸水性樹脂太軟且有黏性，不利于機械加工。當(dāng)添加劑量在重量百分比5以上時，會使高吸水性樹脂吸水性太低，降低樹脂性能。所使用的內(nèi)部交聯(lián)劑例如為具有兩個或兩個以上不飽和雙鍵的化合物或具有兩個或兩個以上環(huán)氧基的化合物或上述群組的混合物。
上述的具有兩個或兩個以上不飽和雙鍵的化合物例如為N，N-雙(2-丙烯基)胺、N，N’-次甲基雙丙烯酰胺、N，N’-次甲基雙甲基丙烯酰胺、丙烯酸丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、甘油附加環(huán)氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加環(huán)氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、N，N，N-三(2-丙烯基)胺、二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯甘油酯、三丙烯酸二乙基聚氧乙烯甘油酯、或二丙烯三甘醇酯。
上述的具有兩個或兩個以上環(huán)氧基的化合物例如為山梨醇聚縮水甘油醚、聚丙三醇聚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚或雙丙三醇聚縮水甘油醚。
上述的起始劑以中和含酸基單體鹽類為基準(zhǔn)，添加劑量范圍例如為重量百分比0.001至10，還可例如為重量百分比0.1至5。其中，添加起始劑在重量百分比0.001以下時，反應(yīng)太慢不利經(jīng)濟效益，而添加重量百分比10以上時，反應(yīng)太快反應(yīng)熱不易控制。所使用的起始劑例如為熱分解型起始劑、氧化還原型起始劑或上述群組的混合物。當(dāng)使用氧化還原型起始劑和熱分解型起始劑的混合物時，氧化還原起始劑會先進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)生自由基。當(dāng)自由基轉(zhuǎn)移至含酸基單體上時，立即引發(fā)聚合反應(yīng)的進(jìn)行。由于自由基聚合反應(yīng)進(jìn)行時會釋放出大量的熱量而使溫度升高，當(dāng)溫度到達(dá)熱分解型起始劑的分解溫度時，又會引發(fā)第二段熱分解型起始劑的分解，而使整個聚合反應(yīng)更趨于完全。
上述的氧化還原型起始劑例如為酸性亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、抗壞血酸或亞鐵鹽。熱分解型起始劑例如為過氧化物或偶氮化合物。其中，過氧化物例如為過氧化氫、二-第三丁基過氧化物、過氧化酰胺、過硫酸鹽、過硫酸銨鹽或過硫酸堿金屬鹽。偶氮化合物例如為2，2’-偶氮基雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2，2’-偶氮基雙(N，N-二伸甲基異丁脒)二鹽酸鹽。
本發(fā)明的自由基聚合反應(yīng)可例如在傳統(tǒng)批次反應(yīng)容器中反應(yīng)，或是在輸送帶式反應(yīng)器上進(jìn)行反應(yīng)。而自由基聚合反應(yīng)所得的凝膠體，可先利用例如絞碎機切碎成為例如直徑20毫米以下的凝膠體，還可切碎為成為直徑10毫米以下的凝膠體。其中，凝膠體直徑以2.00毫米以下為宜，還可以介于0.05毫米至1.50毫米間，而直徑大于2.00毫米的凝膠體則重新送回絞碎機進(jìn)行再次切碎。當(dāng)直徑0.05毫米以下的凝膠體進(jìn)行烘干、粉碎處理后，易使成品細(xì)粉量提高，而當(dāng)直徑2.00毫米以上的凝膠體進(jìn)行烘干時，則容易因為熱傳導(dǎo)效果不佳，導(dǎo)致成品的殘存單體含量偏高，以及具有其它物性表現(xiàn)不佳的缺點。依據(jù)本發(fā)明，凝膠體的顆粒大小分布越窄，不僅可使凝膠體在烘干后物性表現(xiàn)達(dá)到越良好的狀態(tài)，而且有利于控制后續(xù)的烘干的時間及溫度。
上述的烘干，以在100℃至180℃間的溫度下進(jìn)行烘干為宜。當(dāng)烘干溫度在100℃以下，烘干時間太久，不具經(jīng)濟效益。而當(dāng)烘干溫度在180℃以上，將使內(nèi)部交聯(lián)劑提早進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，使得后續(xù)的干燥過程中，因交聯(lián)度過高而無法有效的去除殘存單體，達(dá)到降低殘存單體的效果。
上述的干燥、粉碎及篩選固定粒徑過程中，篩選凝膠體的固定粒徑分布范圍可為0.06至1.00毫米，還可為0.10至0.850毫米，而平均粒徑范圍為0.2至0.6毫米；粒子長度與寬度比例在1.5至20范圍內(nèi)，粒子長度為100至10000μm(微米)范圍內(nèi)，寬度為10至2000μm范圍內(nèi)。而凝膠體的顆粒大小分布越窄越好。其中，當(dāng)篩選高吸水性樹脂的固定粒徑范圍在粒徑0.06毫米以下時，細(xì)粉將使成品粉塵提高，而當(dāng)粒徑范圍在1.00毫米以上時，粒子將使成品吸水速率變慢。依據(jù)本發(fā)明，自由基聚合反應(yīng)后產(chǎn)物的顆粒大小分布越窄越好。
上述的表面交聯(lián)劑以反應(yīng)物總固形份為基準(zhǔn)，添加劑量范圍例如為重量百分比0.001至10，還例如為重量百分比0.005至5。其中，交聯(lián)劑添加劑量在重量百分比0.001以下時無法顯出效果，表面交聯(lián)劑添加劑量在重量百分比10以上時，吸水性太低，降低樹脂性能。而表面交聯(lián)劑的添加型式例如為直接添加、調(diào)成水溶液添加或調(diào)成親水性有機溶劑水溶液添加。在調(diào)成親水性有機溶劑水溶液添加時，所使用的親水性有機溶劑例如為甲醇、乙醇、丙醇、異丁醇、丙酮、甲醚或乙醚等沒有特殊限制，可形成溶液即可，以甲醇或乙醇較常使用。所使用的表面交聯(lián)劑例如為多元醇、多元胺、具有兩個或兩個以上環(huán)氧基的化合物、碳酸亞烴酯或上述群組的混合物。
上述的多元醇例如為丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇、三烴基甲基丙烷或山梨醇。多元胺例如為乙二胺、二乙二胺、三乙二胺或聚乙二胺。具有兩個或兩個以上環(huán)氧基的化合物例如為山梨醇聚縮水甘油醚、聚丙三醇聚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚或雙丙三醇聚縮水甘油醚。碳酸亞烴酯例如為乙二醇碳酸酯、4-甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮、4，5-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮、4-乙基-1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮、1，3-二氧雜環(huán)己烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)己烷-2-酮或1，3-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮。
上述的進(jìn)行表面交聯(lián)劑涂覆處理后，再進(jìn)行加熱處理，加熱處理使得表面交聯(lián)劑能均勻且快速地進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，并使內(nèi)部交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而達(dá)到本發(fā)明的效果，進(jìn)行加熱處理的裝置例如為干燥器、加熱爐、隧道式混合干燥器、轉(zhuǎn)鼓式干燥器、臺式干燥器、流化床干燥器、氣流式干燥器或紅外線干燥器。加熱處理的溫度范圍例如為攝氏90至230度，加熱處理的時間范圍例如為2至150分鐘。其中，加熱處理溫度攝氏90度以下交聯(lián)反應(yīng)時間太久不具經(jīng)濟效益，加熱處理溫度攝氏230度以上則樹脂易劣化影響質(zhì)量。本發(fā)明可依照欲獲得到的表面處理效果來做熱處理溫度調(diào)整，若處理溫度高則所需時間縮短，若處理溫度低則所需時間較長。
為顯示本發(fā)明的高吸水性樹脂的壓力下吸水倍率，本發(fā)明利用受壓吸收重，壓力負(fù)荷20g/cm2及49g/cm2(每平方公分20及49克重)來測定，受壓吸收量是根據(jù)歐洲專利0339461A號說明書第七頁中所描述的方法測定，步驟包括先將初始重量的高吸水性樹脂粉體放在依據(jù)有篩底紋部的圓柱體中，對粉體加以20g/cm2及49g/cm2的壓力，接著將此圓柱體置于吸收性需求測試器上，讓此高吸水性樹脂粉體吸收0.9％(重量百分比)的NaCl(氯化鈉)水溶液1小時，再將測吸水重量后所得數(shù)值除以高吸水性樹脂粉體的重量，即得受壓吸收重數(shù)值。
本發(fā)明的保持力是利用茶袋試驗法測定，并以五次量測結(jié)果，去除最高值以及最低值后，取平均值；測定步驟包括先將0.2g的高吸水性樹脂裝在茶袋里，并浸泡在0.9％的NaCl水溶液20分鐘，然后將此浸泡后的茶袋置于離心機中離心，直徑23cm、轉(zhuǎn)速1400rpm(revolution per minute，每分轉(zhuǎn)數(shù))，三分鐘后秤重。所得的數(shù)值先減去未充填高吸水性樹脂的空白組茶袋重(以相同步驟操作)再除以浸泡前高吸水性樹脂重即得保持力數(shù)值。
本發(fā)明的低殘存單體的測定是利用液相層析儀分析，先精稱取0.500g高吸水性樹脂在150cc(毫升)錐形瓶中，加入0.524％NaCl水溶液100g及2cm的攪拌子一顆，以500rpm轉(zhuǎn)速攪拌1小時，加入20％硫酸鋁(Al2(SO4)3)水溶液5g，再利用2μm(微米)濾紙過濾，將濾液打入液相層析儀內(nèi)分析，把所得的信號和校正曲線相比對即可得到殘存單體量。
以下詳細(xì)地列出參考工作實驗例，以便說明本發(fā)明；但本發(fā)明范圍不受這些實驗例所限制。
中和劑A濃度48％的氫氧化鈉水溶液，以ICP-MS(Inductively Coupled Plasma MassSpectrometry)測定鐵離子、鎳離子以及過渡金屬離子合計含量分別為2.1ppm，0.65ppm以及35.33ppm。
中和劑B濃度48％的氫氧化鈉水溶液，以ICP-MS測定鐵離子、鎳離子以及過渡金屬離子合計含量分別為7.3ppm，6.8ppm以及82.48ppm。
實驗例一步驟1)取中和劑A的48％氫氧化鈉水溶液72.9g緩慢加入90g丙烯酸及97.2g的水的500cc圓錐瓶中，氫氧化鈉與丙烯酸的滴加比率在0.85至0.95范圍內(nèi)，滴加時間為2小時，并保持瓶內(nèi)中和反應(yīng)系統(tǒng)的溫度在20℃至40℃范圍內(nèi)；此時得不飽合單體水溶液濃度42wt％(重量百分比)，其中70mol％(摩爾比)丙烯酸部份中和為丙烯酸鈉。
2)再加入0.138g的N，N’-次甲基雙丙烯酰胺在部分中和的丙烯酸溶液，并維持溫度在20℃左右。
3)加入0.048g雙氧水，0.6g亞硫酸氫鈉及0.6g過硫酸銨以起始自由基聚合反應(yīng)。
4)利用切式粉碎機將反應(yīng)后的凝膠體切碎，并篩選出粒徑大小為2mm(毫米)直徑以下的凝膠體。
5)以130℃溫度干燥2小時；利用篩網(wǎng)篩選0.1mm～0.85mm固定粒徑，得粉狀高吸水性樹脂。
6)稱取此高吸水性樹脂30g，加入硫酸鋁粉末0.3g，待混合均勻后再加入乙二醇碳酸酯∶水∶甲醇＝1∶1∶1(重量比)溶液1.2g，以215℃溫度加熱處理10分鐘。
7)冷卻后，稱取此高吸水性樹脂10g，加入水不溶性微粉氧化鎂粉末0.1g，待混合均勻后再加入聚乙烯亞胺∶水＝1∶3(重量比)溶液1.2g，進(jìn)行抗結(jié)塊處理，即得高性能高吸水性樹脂。
測定保持力為27.3g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率28.4g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率15.6g/g，殘存單體含量18ppm。
實驗例二步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑A中的48％氫氧化鈉水溶液加入1克10％的氯化鐵溶液，利用ICP-MS測定鐵離子以及過渡金屬離子合計含量分別為13.47ppm，以及44.71ppm所得，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為28.13g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率29.55g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率14.69g/g，殘存單體含量44.7ppm。
實驗例三步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑A中的48％氫氧化鈉水溶液加入2克10％的氯化鐵溶液，利用ICP-MS測定鐵離子以及過渡金屬離子合計含量分別為22.6ppm，以及56.38ppm，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為29.04g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率31.4g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率16.12g/g，殘存單體含量56.38ppm。
實驗例四步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑A中的48％氫氧化鈉水溶液加入0.5克10％的氯化鎳溶液，利用ICP-MS測定鎳離子以及過渡金屬離子合計含量分別為7.04ppm，以及41.52ppm，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為29.79g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率30.77g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率15.04g/g，殘存單體含量41.5ppm。
實驗例五步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑A中的48％氫氧化鈉水溶液加入1.5克10％的氯化鎳溶液，利用ICP-MS測定鎳離子以及過渡金屬離子合計含量分別為18.16ppm，以及53.69ppm，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為26.88g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率29.47g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率14.93g/g，殘存單體含量53.7ppm。
實驗例六步驟重復(fù)實驗例一，但以中和劑B的48％氫氧化鈉水溶液作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為27.1g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率29.08g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率15.16g/g，殘存單體含量94ppm。
實驗例七步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑B的48％氫氧化鈉水溶液加入1克10％的氯化鎳溶液，利用ICP-MS測定鎳離子以及過渡金屬離子合計含量分別為17.31ppm，以及94.15ppm，將其作為中和劑，其余同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為29.71g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率30.22g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率16.84g/g，殘存單體含量96.15ppm。
實驗例八步驟1)取中和劑A的48％氫氧化鈉水溶液72.9g緩慢加入90g丙烯酸及97.2g的水的500cc圓錐瓶中，氫氧化鈉與丙烯酸的滴加比率在0.85至0.95范圍內(nèi)，滴加時間為2小時，并保持瓶內(nèi)中和反應(yīng)系統(tǒng)的溫度在20℃至40℃范圍內(nèi)；此時得單體濃度42wt％水溶液，其中70mol％丙烯酸部份中和為丙烯酸鈉。
2)再加入0.138g的N，N’-次甲基雙丙烯酰胺在部分中和的丙烯酸溶液，并維持溫度在20℃左右。
3)加入0.048g雙氧水，0.6g亞硫酸氫鈉及0.6g過硫酸銨以起始自由基聚合反應(yīng)。
4)利用切式粉碎機將反應(yīng)后的凝膠體切碎，并篩選出粒徑大小為2mm直徑以下的凝膠體。
5)以130℃溫度干燥2小時；利用篩網(wǎng)篩選0.1mm～0.85mm固定粒徑，得粉狀高吸水性樹脂。
6)稱取此高吸水性樹脂30g，加入水不溶性微粉硫酸鋁粉末0.3g，待混合均勻后再加入乙二醇碳酸酯∶水∶甲醇＝1∶1∶1(重量比)溶液1.2g，以215℃溫度加熱處理10分鐘。
7)冷卻后，稱取此高吸水性樹脂10g，加入二氧化硅粉末0.1g，待混合均勻后再加入聚乙烯亞胺∶水＝1∶3(重量比)溶液1.2g，進(jìn)行抗結(jié)塊處理，即得高性能高吸水性樹脂。
測定保持力為27.3g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率28.4g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率15.6g/g，殘存單體含量24.6ppm。
實驗例九步驟重復(fù)實驗例八，但水不溶性微粉為碳酸鈣，其余步驟同實驗例八，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為29.78g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率29.55g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率15.81g/g，殘存單體含量21ppm。
比較例一步驟重復(fù)實驗例一，但取中和劑A中的48％氫氧化鈉水溶液加入3克10％的氯化鐵溶液，利用ICP-MS測定鐵離子以及過渡金屬離子合計含量分別為33.61ppm，以及70.14ppm，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為28.65g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率27.54g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率14.35g/g，殘存單體含量206ppm。
比較例二步驟重復(fù)實驗例一，但取中和劑A中的48％氫氧化鈉水溶液加入4克10％的氯化鐵溶液，利用ICP-MS測定鐵離子以及過渡金屬離子合計含量分別為42.97ppm，以及84.25ppm，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為27.48g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率25.87g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率15.41g/g，殘存單體含量263ppm。
比較例三步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑A的48％氫氧化鈉水溶液加入2.5克10％的氯化鎳溶液，利用ICP-MS測定鎳離子以及過渡金屬離子合計含量分別為27.4ppm，以及64.09ppm，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為30.03g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率26.47g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率13.48g/g，殘存單體含量162ppm。
比較例四步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑B的48％氫氧化鈉水溶液加入2克10％的氯化鐵溶液，利用ICP-MS測定鐵離子以及過渡金屬離子合計含量分別為26.03ppm，以及104.9ppm，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為30.03g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率26.47g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率13.48g/g，殘存單體含量398ppm。
比較例五步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑B的48％氫氧化鈉水溶液加入3克10％的氯化鐵溶液，利用ICP-MS測定鐵離子以及過渡金屬離子合計含量分別為39.17ppm，以及115.74ppm，將其作為中和劑，其余步驟同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為30.03g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率26.47g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率13.48g/g，殘存單體含量507.4ppm。
比較例六步驟重復(fù)實驗例一，但在中和劑B的48％氫氧化鈉水溶液加入2克10％的氯化鎳溶液，利用ICP-MS測定鎳離子以及過渡金屬離子合計含量分別為28.77ppm，以及106.27ppm，將其作為中和劑，其余同實驗例一，即可得高吸水性樹脂。
測定保持力為30.03g/g，在20g/cm2壓力下的吸水倍率26.47g/g，在49g/cm2壓力下的吸水倍率13.48g/g，殘存單體含量409ppm。
在高吸水性樹脂工藝中，用來制備丙烯酸鹽水溶性不飽和單體水溶液的丙烯酸單體為強酸，其pKa(酸解離平衡常數(shù)標(biāo))值為4.25，易腐蝕工藝設(shè)備而產(chǎn)生鐵銹，使得不飽和單體水溶液中鐵離子的含量提高，進(jìn)而影響自由基聚合反應(yīng)的反應(yīng)程度。另外用于中和的中和劑氫氧化鈉為強堿，也容易腐蝕工藝設(shè)備而產(chǎn)生鐵銹的問題發(fā)生，再加上作為中和劑的氫氧化鈉成品中含有過渡金屬離子，這些因素都會造成使自由基聚合反應(yīng)的反應(yīng)程度降低的缺點。
在本發(fā)明研發(fā)過程中，若丙烯酸鹽水溶性不飽和單體水溶液中鐵離子含量超過30ppm，或是鎳離子含量超過20ppm，或是過渡金屬離子合計含量超過100ppm時，則丙烯酸鹽水溶性不飽和單體水溶液在自由基聚合反應(yīng)后所得到的高吸水樹脂凝膠體會具有下列缺點含有大量的殘存單體含量，使得當(dāng)凝膠體在隨后進(jìn)行的加熱處理或是在高溫的環(huán)境下使用時，凝膠體會產(chǎn)生新的殘存單體，增加殘存單體的含量，使得凝膠體進(jìn)行表面交聯(lián)處理時，表面交聯(lián)劑無法有效的改善凝膠體的各種物理性質(zhì)。
而在丙烯酸鹽類聚合物(polymer)中，鐵離子含量、鎳離子含量或是過渡金屬離子合計含量與經(jīng)過干燥后，聚合物中殘存單體含量的增加原因仍然有待研究，目前所接受的推論為由于過渡金屬元素多半具有多種氧化態(tài)，當(dāng)過渡金屬離子以較高氧化態(tài)存在丙烯酸鹽水溶性不飽和單體時，會捕捉自由基聚合反應(yīng)中的自由基，形成較穩(wěn)定的氧化態(tài)，而這一類穩(wěn)定的過渡金屬元素氧化態(tài)存在丙烯酸鹽水溶性不飽和單體時，由于具有空價d-軌域，會捕捉自由基聚合反應(yīng)中存在于丙烯酸鹽碳-碳鍵中的自由基，形成共價鍵，當(dāng)這種高氧化態(tài)的過渡金屬離子或是具有穩(wěn)定的氧化態(tài)過渡金屬離子濃度越高時，越會抑制自由基聚合反應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而得到高殘存單體的高吸水性樹脂。
就本發(fā)明的制造方法而言，僅需利用限制中和劑的鐵離子含量小于30ppm、鎳離子含量小于20ppm或是不飽和單體水溶液的過渡金屬離子合計含量小于100ppm，即可使丙烯酸鹽水溶性不飽和單體水溶液中的鐵離子含量不大于30ppm，或鎳離子含量不大于20ppm，或過渡金屬離子合計含量不大于100ppm，避免掉高氧化態(tài)的過渡金屬離子或是具有穩(wěn)定的氧化態(tài)過渡金屬離子濃度越高時，越會抑制自由基聚合反應(yīng)的問題，進(jìn)而得到低殘存單體的高吸水性樹脂。
本發(fā)明提供一種方法制造粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液的高吸水樹脂，經(jīng)由各種測試證實其具有極佳的物理性質(zhì)，例如高保持力、負(fù)載下具有較高吸收倍率以及低殘存單體含量。
經(jīng)由本發(fā)明方法所制造的高吸水性樹脂，由于具有低殘存單體含量且具有高物理性質(zhì)的特性，所以可提高使用上的安全性，還適用于農(nóng)、森林業(yè)的土壤保水劑，衛(wèi)生用品如尿布、成人失禁用品及婦女衛(wèi)生用品的吸水劑及保存食物用的保鮮應(yīng)用等。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該方法至少包括使用一中和劑中和一不飽和單體水溶液，該中和劑的鐵離子含量不超過30ppm，或是鎳離子含量不超過20ppm，或是該不飽和單體水溶液的過渡金屬離子合計含量不超過100ppm，該不飽和單體水溶液中和比率在45至85摩爾百分比的范圍內(nèi)且濃度在20至55重量百分比的范圍；以及進(jìn)行一自由基聚合反應(yīng)并提供篩選后的一凝膠體，將該凝膠體利用溫度100℃至180℃范圍的熱風(fēng)干燥、粉碎、篩選、涂覆一表面交聯(lián)劑及控制溫度90℃至230℃進(jìn)行一加熱表面處理后成為一高吸水性樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該中和劑為周期表中堿金族或是堿土族的一氫氧化物或一碳酸化合物，該氫氧化物或該碳酸化合物包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀或氨類化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該中和劑在常溫常壓下，為液體或固體形式存在。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該凝膠體篩選的固定粒徑為0.05至2.00毫米范圍間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該高吸水性樹脂，其粒徑分布范圍在0.10至0.850mm之間，平均粒徑范圍為0.2至0.6mm；粒子長度與寬度比例在1.5至20范圍內(nèi)，粒子長度為100至10000微米范圍內(nèi)，寬度為10至2000微米范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該表面交聯(lián)劑為多元醇或乙二醇二縮水甘油醚或乙二醇碳酸酯或上述群組的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該表面交聯(lián)劑添加范圍在0.005至5.0重量百分比之間。
8.一種粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該方法至少包括使用一中和劑中和一不飽和單體水溶液，該中和劑的鐵離子含量不超過30ppm，或是鎳離子含量不超過20ppm，或是該不飽和單體水溶液的過渡金屬離子合計含量不超過100ppm，該不飽和單體水溶液中和比率在45至85摩爾百分比的范圍內(nèi)且濃度在20至55重量百分比的范圍；進(jìn)行一自由基聚合反應(yīng)并提供篩選后的一凝膠體，將該凝膠體利用溫度100℃至180℃范圍的熱風(fēng)干燥、粉碎、篩選、添加一惰性無機鹽粉末、涂覆一表面交聯(lián)劑溫度及控制90℃至230℃進(jìn)行一加熱表面處理后成為一高吸水性樹脂；添加一水不溶性微粉及一黏著劑在該高吸水性樹脂，以進(jìn)行抗結(jié)塊處理；及前述的該表面交聯(lián)劑能在該加熱表面處理時進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該表面交聯(lián)劑為多元醇、聚乙二醇二縮水甘油醚、乙二醇碳酸酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該水不溶性微粉為硫酸鋁、碳酸鈣、氧化鎂、沸石、高嶺土、二氧化鈦或二氧化硅的無機鹽粉末，該水不溶性微粉的用法為單獨使用或合并兩種以上混合使用，添加范圍在0.01至4.0重量百分比之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該水不溶性微粉的粒子大小為不大于0.6mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該黏著劑為丙三醇、聚乙二醇、山梨醇或聚乙烯亞胺，該黏著劑的用法為單獨使用或合并兩種以上混合使用。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，其特征在于，該黏著劑添加范圍在0.005至5.0重量百分比之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉狀、不溶于水，可吸收水液、尿液或血液具有低殘存未反應(yīng)單體、高保持力及高壓力下吸水倍率的高吸水性樹脂的制造方法，包括使用中和劑中和不飽和單體水溶液，其中中和劑的鐵離子含量不超過30ppm，或是鎳離子含量不超過20ppm，或是不飽和單體水溶液的過渡金屬離子合計含量不超過100ppm，該不飽和單體水溶液中和比率在45至85摩爾百分比的范圍內(nèi)；以及進(jìn)行一自由基聚合反應(yīng)并提供篩選后的一凝膠體，將該凝膠體利用溫度100℃至180℃范圍的熱風(fēng)干燥、粉碎、篩選、涂覆一表面交聯(lián)劑及控制溫度90℃至230℃進(jìn)行一加熱表面處理后成為一高吸水性樹脂。本發(fā)明提供的制造高吸水樹脂的方法，具有極佳的物理性質(zhì)例如高保持力、負(fù)載下的吸收率及低殘存單體含量。
文檔編號A61L15/24GK1970587SQ200510124139
公開日2007年5月30日 申請日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者施凱耀, 陳忠毅, 吳政璋, 鐘宏宗 申請人:臺灣塑膠工業(yè)股份有限公司