CN101896505A - 生产吸水性聚合物颗粒的方法 - Google Patents

生产吸水性聚合物颗粒的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101896505A
CN101896505A CN2008801206837A CN200880120683A CN101896505A CN 101896505 A CN101896505 A CN 101896505A CN 2008801206837 A CN2008801206837 A CN 2008801206837A CN 200880120683 A CN200880120683 A CN 200880120683A CN 101896505 A CN101896505 A CN 101896505A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
screw rod
conveying screw
reactor
polymerization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2008801206837A
Other languages
English (en)
Inventor
R·芬克
M·威斯曼特尔
D·范埃斯布洛克
F·米斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40380060&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN101896505(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to CN201510293739.0A priority Critical patent/CN104861090B/zh
Publication of CN101896505A publication Critical patent/CN101896505A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/01Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/04Polymerisation in solution
    • C08F2/10Aqueous solvent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种生产吸水性聚合物颗粒的方法,包括通过输送螺杆(1)将固体添加剂加入聚合物凝胶,其中通过进入通道(2)将所述固体添加剂和气体体积流供给至该输送螺杆(1)。

Description

生产吸水性聚合物颗粒的方法
本发明涉及一种生产吸水性聚合物颗粒的方法,包括通过输送螺杆(1)将固体添加剂加入聚合物凝胶,其中通过添加通道(2)将所述固体添加剂和一种气体体积流(gas volume flow)供给至该输送螺杆(1)。
吸水性聚合物颗粒的生产描述于专著“Modern SuperabsorbentPolymer Technology”,F.L.Buchholz and A.T.Graham,Wiley-VCH,1998,第71至103页。
吸水性聚合物用于生产尿布、棉塞、卫生棉和其他卫生用品中,还可作为保水剂用于商品蔬菜种植业中。
WO 2001/38402 A1和WO 2003/22896 A1公开了一种在具有至少两个轴向平行的轴的捏合反应器中连续生产吸水性聚合物颗粒的方法,其中反应混合物在轴向上传输通过捏合反应器。
WO 2007/003619 A1公开了一种用于将固体、粘性液体或溶剂分散性添加剂添加至用于生产吸水性聚合物颗粒的反应器的反应器内部的装置。为了避免在提供添加剂时将氧引入到反应室内,可以用惰性气体吹扫该装置。
本发明的一个目的是提供一种生产吸水性聚合物颗粒的改进方法。
所述目的可通过一种生产吸水性聚合物颗粒的方法来实现,所述方法通过聚合含有以下物质的单体水溶液或悬液而进行:
a)至少一种携带酸性基团并可被至少部分中和的烯键式不饱和单体,
b)至少一种交联剂,
c)任选地,可与a)中所述单体共聚的一种或者多种烯键式和/或烯丙型不饱和单体,和
d)任选地,一种或多种水溶性聚合物;
包括以下步骤:
i)在聚合反应器中进行溶液聚合,从而在该聚合反应器中获得聚合物凝胶,
ii)在溶液聚合期间和/或之后通过至少一个输送螺杆(1)将至少一种固体添加剂加入聚合物凝胶,通过添加通道(2)将所述固体添加剂供给至所述输送螺杆(1),并
iii)将所述固体添加剂混合至所述聚合物凝胶之中;
其中气体体积流通过所述添加通道(2)另外供给至所述输送螺杆(1),从而使所述添加通道(2)中的气体体积流朝所述输送螺杆(1)方向的气体流速(gas velocity)为至少0.05m/s,并且气体体积流的露点比输送螺杆(1)和添加通道(2)的最低内壁温度低至少20℃。
图1示出具有添加通道(2)的输送螺杆(1)。
气体体积流的气体流速优选为0.1-1m/s,更优选为0.12-0.5m/s,最优选为0.15-0.25m/s。
气体体积流的露点比输送螺杆(1)和添加通道(2)的最低内壁温度优选低至少30℃,更优选低至少40℃,最优选低至少50℃,即气体体积流应当非常充分地干燥。露点是部分水蒸汽压与水的沸腾线相交时的温度。
待使用的气体量由所述添加通道(2)的横截面来确定。例如,在所述添加通道(2)的横截面为150mm并且送气率(gas rate)为10-15m3/h时,该通道中的气体流速为0.16-0.23m/s。
可对所述固体添加剂进行计量,并混合到适合用于混合的聚合反应器或者独立装置(如挤出机)中的聚合物凝胶之中。在本发明的一个优选实施方案中,使用捏合反应器作为聚合反应器,并将所述固体添加剂通过所述输送螺杆计量加入捏合反应器之中。
在混合固体添加剂过程中,聚合物凝胶的含水量优选为20-80重量%,更优选为30-70重量%,最优选为40-60重量%。含水量优选通过与EDANA(欧洲可弃用品与不织布协会(European Disposables andNonwovens Association))所推荐的测试方法No.WSP 230.2-05″Moisturecontent″相似的方法确定,重量损失被视作含水量。含水量太高会导致在随后的干燥之中能量消耗增加。水分含量太低会导致在混合期间机械功率消耗过高,并导致混合不充分。
在混合过程中,所述聚合物凝胶的温度优选为60-110℃,更优选为70-100℃,最优选为80-95℃。
有用的固体添加剂包括例如无机或有机固体颗粒。合适的无机固体为例如二氧化硅、氧化铝、磷酸钙、硫酸钙和粘土矿物。合适的有机固体为例如淀粉、改性淀粉、纤维素、改性纤维素和吸水性聚合物颗粒本身。
例如,颗粒尺寸过小的吸水性聚合物颗粒通常作为筛底料而在生产期间除去,并再循环进入生产过程中。这样的吸水性聚合物颗粒还可以是经过后交联或者以另一方式进行后处理。所述筛底料的颗粒尺寸例如小于300μm、小于250μm,小于180μm或小于150μm。
在本发明方法中所述输送螺杆(1)的安装方式没有任何限制。但是,所述输送螺杆(1)优选直立安装。
气体体积流的温度优选为10-100℃,更优选为20-80℃,最优选为30-70℃。
在本发明的一个优选实施方案中,使用一种惰性气流用作气体体积流。惰性气体是不能与单体溶液的各种成分反应的气体。合适的惰性气体为例如氮气、二氧化碳和氩气。
所使用的惰性气体优选为氮气,尤其是工业级品质的氮气。工业级氮气通常含有至少99.8体积%的氮气和小于0.0005体积%的氧气。
在本发明的一个优选实施方案中,所述输送螺杆(1)和所述添加通道(2)是绝热的和/或略微加热的(begleitbeheizen)。
本发明的方法能够经由所述添加通道(2)将所述固体添加剂更均匀地、不受干扰地提供到该输送螺杆(1)之中。本发明气体的加入可防止在该输送螺杆(1)中形成干的易碎沉淀物。该沉淀物可使该输送螺杆(1)堵塞,并且只能困难地除去。有一部分沉淀物还可能在输送螺杆(1)运行期间脱落,并进入聚合物凝胶之中成为浅黄色斑点。
还已经发现,在用作聚合反应器的捏合反应器具有气体(优选惰性气体)不充分吹扫的死腔时,在聚合物凝胶中会出现有色杂质。因此,为了防止出现这些死腔,并由此防止聚合物凝胶中的这些杂质,在至少两个不同的点定量地将气体输送到该捏合反应器之中是有利的。
通过在至少两个添加点计量加入气体能够在捏合反应器的所有充气体积元件中形成足够高的流速(flow velocity)。优选地,对将气体加入该捏合反应器进行调整,从而使气体的流速在该捏合反应器的任何体积元件中均不小于0.05m/s。更优选地,最小流速为0.1m/s。最优选地,最小流速为0.12m/s,尤其是0.15m/s。
单体a)优选是水溶性的,即于23℃在水中的溶解度通常为至少1g/100g的水,优选至少5g/100g的水,更优选至少25g/100g的水,最优选至少50g/100g的水。理想的是,单体a)可以以任何比例与水混溶。
合适的单体a)为例如烯键式不饱和羧酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸和衣康酸。特别优选的单体为丙烯酸和甲基丙烯酸。尤其特别优选丙烯酸。
其他合适的单体a)为例如烯键式不饱和磺酸,如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。
丙烯酸和/或其盐在单体a)总量中的比例优选为至少50mol%,更优选至少为90mol%,最优选至少为95mol%。
单体a),尤其是丙烯酸,优选含有最多至0.025重量%的氢醌单醚。优选的氢醌单醚为氢醌单甲醚(MEHQ)和/或生育酚。
生育酚是指下式的化合物:
其中R1为氢或甲基,R2为氢或甲基,R3为氢或甲基,R4为氢或具有1-20个碳原子的酰基基团。
优选的R4基团为乙酰基、抗坏血酸基(ascorbyl)、琥珀酰基(succinyl)、烟酰基(nicotinyl)和其他生理容受的羧酸。羧酸可以是单羧酸、二羧酸或三羧酸。
优选其中R1=R2=R3=甲基的α-生育酚,特别是外消旋的α-生育酚。R1更优选为氢或乙酰基。特别优选的是RRR-α-生育酚。
单体溶液优选含有不多于130ppm重量、更优选不多于70ppm重量,优选不少于10ppm重量、更优选不少于30ppm重量,且特别是大约50ppm重量的氢醌单醚,在每一种情况下均以丙烯酸为基准计,并且丙烯酸盐计算为丙烯酸。例如,单体溶液可使用具有合适的氢醌单醚含量的丙烯酸来制备得到。
交联剂b)优选为具有至少两个可聚合基团的化合物,所述两个可聚合基团可通过自由基机理聚合至聚合物网络。合适的交联剂b)为例如乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙胺、四烯丙基氯化铵、四烯丙氧基乙烷,如EP 530 438 A1所述;二丙烯酸酯和三丙烯酸酯,如EP 547 847 A1、EP 559 476 A1、EP 632 068 A1、WO 93/21237 A1、WO 2003/104299 A1、WO 2003/104300 A1、WO 2003/104301 A1和DE 103 31 450 A1所述;除了丙烯酸根之外还含有其他烯键式不饱和基团的混合丙烯酸酯,如DE 103 31 456 A1和DE 103 55 401 A1所述;或交联剂混合物,如例如DE 195 43 368 A1、DE 196 46 484 A1、WO 90/15830A1和WO 2002/32962 A2所述。
合适的交联剂b)为特别是N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺;多元醇的不饱和单羧酸酯或不饱和多羧酸酯,例如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯,如丁二醇二丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯,乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯以及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和烯丙基化合物,如(甲基)丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯、聚烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、三烯丙胺、四烯丙基乙二胺、磷酸的烯丙酯和乙烯基磷酸衍生物,如例如EP 343 427 A2所述。其他合适的交联剂b)为季戊四醇二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚和季戊四醇四烯丙基醚、聚乙二醇二烯丙基醚、乙二醇二烯丙基醚、甘油二烯丙基醚和甘油三烯丙基醚,基于山梨糖醇的聚烯丙基醚,及其乙氧基化的变体。在本发明的方法中,可以使用聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯,所使用的聚乙二醇的分子量为100-1000,例如聚乙二醇-400二丙烯酸酯。
但是,特别有利的交联剂b)为3-20重乙氧基化甘油、3-20重乙氧基化三羟甲基丙烷、3-20重乙氧基化三羟甲基乙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯,特别是以下物质的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯:2-6重乙氧基化甘油或2-6重乙氧基化三羟甲基丙烷、3重丙氧基化甘油或3重丙氧基化三羟甲基丙烷、和3重混合的乙氧基化或丙氧基化甘油或3重混合的乙氧基化或丙氧基化三羟甲基丙烷、15重乙氧基化甘油或15重乙氧基化三羟甲基丙烷、以及至少40重乙氧基化甘油、至少40重乙氧基化三羟甲基乙烷或至少40重乙氧基化三羟甲基丙烷。
极特别优选的交联剂b)为已被丙烯酸或甲基丙烯酸酯化形成二丙烯酸酯或三丙烯酸酯的聚乙氧基化和/或聚丙氧基化甘油,如例如WO2003/104301 A1所述。3-10重乙氧基化甘油的二丙烯酸酯和/或三丙烯酸酯特别有利。极特别优选1-5重乙氧基化和/或丙氧基化甘油的二丙烯酸酯或三丙烯酸酯。最优选3-5重乙氧基化和/或丙氧基化甘油的三丙烯酸酯。
交联剂b)的量优选为0.05-1.5重量%,更优选为0.1-1重量%,最优选为0.3-0.6重量%,在每一种情况下都以单体a)为基准。
可与携带有酸的烯键式不饱和单体a)共聚的烯键式不饱和单体c)的实例有丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丁烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基新戊酯和甲基丙烯酸二甲氨基新戊酯。
有用的水溶性聚合物d)包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、聚二醇或聚丙烯酸,优选聚乙烯醇和淀粉。
对于最佳作用,优选的聚合抑制剂需要溶解氧。因此,在聚合之前,可通过惰化处理,即通入惰性气体(优选氮气),从而使得单体溶液不含溶解氧。优选地,在聚合之前,单体溶液中的氧含量低至小于1ppm重量,更优选低至小于0.5ppm重量。
合适的聚合物以及其他合适的亲水性烯键式不饱和单体a)的制备描述于DE 199 41 423 A1、EP 686 650 A1、WO 2001/45758 A1和WO2003/104300 A1。
合适的反应器为捏合反应器或者带式反应器。在捏合机中,在单体水溶液或悬液的聚合过程中形成的聚合物凝胶被例如反向旋转的搅拌轴连续地粉碎,如WO 2001/38402 A1所述。在带上的聚合描述于例如DE38 25 366 A1和US 6,241,928。在带式反应器中的聚合形成必须在后续加工步骤中例如在绞肉机、挤出机或捏合机中粉碎的聚合物凝胶。
所得水凝胶的酸性基团通常被部分中和,优选中和程度为25-95摩尔%,更优选中和程度为50-80摩尔%,乃至更优选中和程度为60-75摩尔%,此处可使用常规中和剂,优选为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐,及它们的混合物。还可以使用铵盐来替代碱金属盐。特别优选的碱金属为钠和钾,但是极特别优选氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠,及它们的混合物。
优选在单体阶段进行中和。所述中和通常通过在水溶液形式、熔融体形式抑或优选固体材料形式的中和剂中混合来进行。例如,含水量很特别地低于50重量%的氢氧化钠可以熔点在23℃以上的蜡样团块形式存在。在这种情况下,以块料或者高温熔体形式计量便成为可能。
但是,也可以在聚合之后在水凝胶阶段进行中和。还可以通过在聚合之前将一部分中和剂实际加入单体溶液中并只在聚合之后在水凝胶阶段调整所需的最终中和度而中和至最高40mol%、优选10至30mol%且更优选15至25mol%的酸性基团。水凝胶至少部分在聚合之后被中和时,优选地,通过例如绞肉机对水凝胶进行机械粉碎,在这种情况下,可将中和剂喷雾、喷淋或倾倒于其上,随后小心混入。为此,所得凝胶块可在绞肉机内反复碾磨,以均匀化。
优选地,然后用带式干燥机干燥水凝胶,直至残留含水量优选低于15重量%,特别是低于10重量%,含水量通过EDANA(EuropeanDisposables and Nonwovens Association)推荐的方法No.WSP 230.2-05″Moisture content″确定。但是,如果需要,还可以使用流化床干燥机或者加热的犁式搅拌器来进行干燥。为获得特别白的产品,有利的是干燥这一凝胶,同时确保快速除去蒸发出的水。为此,在每一种情况下,都必须优化干燥机的温度,必须控制气体通入和移除,并且必须要确保充分的通风。凝胶的固体含量越高,则干燥自然就越简单,产品就越白。因此,凝胶在干燥之前的固体含量优选为25%-80重量%。特别有利的是,向干燥机通入氮气或者其他非氧化性惰性气体。但是,如果需要,也可以仅在干燥期间降低氧分压,以防止氧化致黄过程。
之后,通常对干燥的水凝胶进行碾磨和分级,碾磨用装置可优选为单级或者多级辊式粉碎机(优选二级或三级辊式粉碎机)、销棒式粉碎机、摆锤式粉碎机或振动式粉碎机。
作为产品级分取出的聚合物颗粒的平均颗粒尺寸优选至少为200μm,更优选为250-600μm,极特别为300-500μm。测定产品级分的平均颗粒尺寸可通过EDANA(European Disposables and NonwovensAssociation)推荐的测试方法No.WSP 220.2-05″Particle sizeDistribution″确定,其中各筛分级分的质量比例以累积形式作图,平均颗粒尺寸从图上测定。本文中的平均颗粒尺寸为获得累积50重量%的筛目大小。
颗粒尺寸优选为至少150μm、更优选至少200μm、最优选至少250μm的颗粒的比例优选为至少90重量%、更优选至少95重量%、最优选至少98重量%。
颗粒尺寸优选为至多850μm、更优选至多700μm、最优选至多600μm的颗粒的比例优选为至少90重量%、更优选至少95重量%、最优选至少98重量%。
为了进一步改善性能,可对聚合物颗粒进行后交联。合适的后交联剂为含有可与聚合物颗粒的至少两个羧酸根基团形成共价键的基团的化合物。合适的化合物为例如烷氧基甲硅烷基化合物、聚氮丙啶、聚胺、聚酰胺胺(polyamidoamine)、二环氧化物或聚环氧化物,如EP 83 022A2,EP 543 303 A1和EP 937 736 A2所述;二官能醇或多官能醇,如DE33 14 019 A1、DE 35 23 617 A1和EP 450 922 A2所述,或者β-羟烷基酰胺,如DE 102 04 938 A1和US 6,239,230所述。
合适的后交联剂还有环状碳酸酯(DE 40 20 780 C1)、2-噁唑烷酮及其衍生物如2-羟乙基-2-噁唑烷酮(DE 198 07 502 A1)、双-2-噁唑烷酮和聚-2-噁唑烷酮(DE 198 07 992 C1)、2-氧代四氢-1,3-噁嗪及其衍生物(DE 198 54 573 A1)、N-酰基-2-噁唑烷酮(DE 198 54 574 A1)、环脲(DE 102 04 937 A1)、双环酰胺缩醛(DE 103 34 584 A1)、氧杂环丁烷和环脲(EP 1 199 327 A2)和吗啉-2,3-二酮及其衍生物(WO 2003/31482A1)。
此外,还可以使用含有其他可聚合的烯键式不饱和基团的后交联剂,如DE 37 13 601 A1所述。
后交联剂的量优选为0.001-2重量%,更优选为0.02-1重量%,最优选为0.05-0.2重量%,每一种情况下均以聚合物为基准。
在本发明的一个优选实施方案中,在后交联之前、期间或之后,除了后交联剂之外,还将多价阳离子施用于该颗粒表面。
可用于本发明方法中的多价阳离子为例如二价阳离子,如锌、镁、钙、铁和锶的阳离子;三价阳离子,如铝、铁、铬、稀土金属和锰的阳离子;四价阳离子,如钛和锆的阳离子。可能的抗衡离子为氯离子、溴离子、硫酸根、硫酸氢根、碳酸根、碳酸氢根、硝酸根、磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根和羧酸根如乙酸根和乳酸根。优选硫酸铝。除了金属盐之外,还可以使用聚胺作为多价阳离子。
所使用的多价阳离子的量为例如0.001-1.5重量%,优选为0.005-1重量%,更优选为0.02-0.8重量%,在每一种情况下均以聚合物为基准。
后交联的进行方式通常是将后交联剂的溶液喷雾于水凝胶或干的聚合物颗粒之上。喷雾之后,将包被有后交联剂的聚合物颗粒热干燥,后交联反应可以发生在干燥之前,也可以发生在干燥之后。
后交联剂溶液的喷雾优选在具有移动混合工具的搅拌器如螺旋式搅拌器、圆盘式搅拌器、犁式搅拌器和桨式搅拌器中进行。特别优选卧式搅拌器,如犁式搅拌器和桨式搅拌器。极特别优选直立式搅拌器。合适的搅拌器为例如
Figure GPA00001158597200091
搅拌器、Bepex搅拌器、Nauta搅拌器、Processall搅拌器和Schugi搅拌器。
通常使用水溶液形式的后交联剂。非水性溶剂的加入可用于调整后交联剂进入聚合物颗粒的穿透深度。
优选在接触式干燥机、更优选犁式干燥机、最优选圆盘式干燥机中进行热干燥。合适的干燥机为例如Bepex干燥机和Nara干燥机。而且,还可以使用流化床干燥机。
通过加热套或者吹入暖气,只在搅拌器内就可以实现干燥。同样合适的还有下游干燥机,例如柜式干燥机、旋转管式烘箱或可加热的螺杆。特别有利的是在流化床干燥机中进行混合和干燥。
优选的干燥温度范围为100-250℃,优选为120-220℃,更优选为130-210℃,最优选为150-200℃。在此温度下在反应搅拌器或干燥机中的停留时间优选为至少10分钟、更优选至少20分钟、最优选至少30分钟,通常为至多60分钟。
随后,可以再一次对经后交联的聚合物进行分级。
为了进一步改善性能,可以将经后交联的聚合物颗粒包被或随后润湿。适合改善获得属性(acquisition behavior)和渗透性(SFC)的包覆层为例如无机惰性物质如不溶于水的金属盐、有机聚合物、阳离子聚合物以及二价金属阳离子或多价金属阳离子。适合粉体粘着的包覆层为例如多元醇。适合对抗聚合物颗粒出现不良结块趋势的包覆层为例如热解法二氧化硅(如
Figure GPA00001158597200092
200)和表面活性剂(如20)。
可通过本发明方法获得的吸水性聚合物颗粒的离心保留能力(centrifuge retention capacity,CRC)通常为至少15g/g,优选至少20g/g,优选至少22g/g,更优选至少24g/g,最优选至少26g/g。吸水性聚合物颗粒的离心保留能力(CRC)通常小于60g/g。离心保留能力(CRC)的测定方法与EDANA(European Disposables and NonwovensAssociation)推荐的测试方法No.WSP 241.2-05″Cen三fuge retentioncapacity″相似。

Claims (12)

1.一种生产吸水性聚合物颗粒的方法,所述方法通过聚合含有以下物质的单体水溶液或悬液而进行:
a)至少一种携带酸性基团并可被至少部分中和的烯键式不饱和单体,
b)至少一种交联剂,
c)任选地,可与a)中所述单体共聚的一种或者多种烯键式和/或烯丙型不饱和单体,和
d)任选地,一种或多种水溶性聚合物;
包括以下步骤:
i)在聚合反应器中进行溶液聚合,从而在该聚合反应器中获得聚合物凝胶,
ii)在溶液聚合期间和/或之后通过至少一个输送螺杆(1)将至少一种固体添加剂加入聚合物凝胶,通过添加通道(2)将所述固体添加剂供给至所述输送螺杆(1),并
iii)将所述固体添加剂混合至所述聚合物凝胶之中;
其中将一种气体体积流通过所述添加通道(2)另外地供给至所述输送螺杆(1),从而使所述添加通道(2)中的气体体积流朝所述输送螺杆(1)方向的气体流速为至少0.05m/s,并且气体体积流的露点比输送螺杆(1)和添加通道(2)的最低内壁温度低至少20℃。
2.权利要求1的方法,其中所述聚合反应器为捏合反应器,并且所述固体添加剂被混合至所述捏合反应器的聚合物凝胶之中。
3.权利要求1或2的方法,其中在混合过程中所述聚合物凝胶的含水量为至少20重量%。
4.权利要求1-3任一项的方法,其中在混合过程中所述聚合物凝胶的温度为至少60℃。
5.权利要求1-4任一项的方法,其中使用颗粒尺寸小于300μm的吸水性聚合物颗粒作为固体添加剂。
6.权利要求1-5任一项的方法,其中所述输送螺杆(1)为直立安装。
7.权利要求1-6任一项的方法,其中所述气体为惰性气体。
8.权利要求7的方法,其中所述惰性气体为氮气。
9.权利要求1-8任一项的方法,其中所述输送螺杆(1)和所述添加通道(2)是绝热的和/或略微加热的。
10.权利要求1-9任一项的方法,其中所述吸水性聚合物颗粒的离心保留能力为至少15g/g。
11.一种生产吸水性聚合物颗粒的方法,所述方法通过在捏合反应器中聚合含有以下物质的单体水溶液或悬液而进行:
a)至少一种携带酸性基团并可以至少部分中和的烯键式不饱和单体,
b)至少一种交联剂,
c)任选地,可与a)中所述单体共聚的一种或者多种烯键式和/或烯丙型不饱和单体,和
d)任选地,一种或多种水溶性聚合物;
所述方法包括将惰性气体在至少两个添加点计量输送到该捏合反应器之中。
12.权利要求11的方法,其中所述惰性气体在所述捏合反应器中的流速为在该捏合反应器的任何充气体积元件中均不小于0.05m/s。
CN2008801206837A 2007-12-17 2008-12-08 生产吸水性聚合物颗粒的方法 Pending CN101896505A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510293739.0A CN104861090B (zh) 2007-12-17 2008-12-08 生产吸水性聚合物颗粒的方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07123347.2 2007-12-17
EP07123347 2007-12-17
PCT/EP2008/010388 WO2009077100A1 (de) 2007-12-17 2008-12-08 Verfahren zur herstellung wasserabsorbierender polymerpartikel

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510293739.0A Division CN104861090B (zh) 2007-12-17 2008-12-08 生产吸水性聚合物颗粒的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101896505A true CN101896505A (zh) 2010-11-24

Family

ID=40380060

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801206837A Pending CN101896505A (zh) 2007-12-17 2008-12-08 生产吸水性聚合物颗粒的方法
CN201510293739.0A Active CN104861090B (zh) 2007-12-17 2008-12-08 生产吸水性聚合物颗粒的方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510293739.0A Active CN104861090B (zh) 2007-12-17 2008-12-08 生产吸水性聚合物颗粒的方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8633285B2 (zh)
EP (1) EP2225284B2 (zh)
JP (1) JP5502749B2 (zh)
CN (2) CN101896505A (zh)
AT (1) ATE534672T1 (zh)
WO (1) WO2009077100A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1996493A2 (de) * 2006-03-14 2008-12-03 Basf Se Verfahren zur pneumatischen förderung wasserabsorbierender polymerpartikel
DE102010008163A1 (de) * 2010-02-16 2011-08-18 Evonik Stockhausen GmbH, 47805 Verfahren zur Rückführung von Polymerfeinteilchen
EP2700667B1 (en) 2011-04-20 2017-08-09 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process and apparatus for producing water-absorbable resin of polyacrylic acid (salt) type
JP6171083B2 (ja) 2014-03-03 2017-07-26 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法
US9975979B2 (en) 2014-10-08 2018-05-22 Lg Chem, Ltd. Method of preparing superabsorbent polymer
KR20190041308A (ko) 2017-10-12 2019-04-22 주식회사 엘지화학 슈트 타입 모노머 디스펜서

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3914502A1 (de) * 1989-05-02 1990-11-15 Goldschmidt Ag Th Verfahren zur erzielung und aufrechterhaltung einer sauerstoffarmen, inerten atmosphaere in einer behandlungskammer sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US5300565A (en) * 1990-04-02 1994-04-05 The Procter & Gamble Company Particulate, absorbent, polymeric compositions containing interparticle crosslinked aggregates
US5250640A (en) * 1991-04-10 1993-10-05 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method for production of particulate hydrogel polymer and absorbent resin
US6124391A (en) * 1998-08-18 2000-09-26 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Superabsorbent polymers having anti-caking characteristics
DE19955861A1 (de) 1999-11-20 2001-05-23 Basf Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von vernetzten feinteiligen gelförmigen Polymerisaten
US6987151B2 (en) 2001-09-12 2006-01-17 Dow Global Technologies Inc. Continuous polymerization process for the manufacture of superabsorbent polymers
DE10218147B4 (de) * 2002-04-23 2005-12-22 Stockhausen Gmbh Wasserabsorbierende, die Zersetzung von Körperflüssigkeiten verzögernde Polymerteilchen, deren Herstellung und Verwendung
AU2002342644A1 (en) * 2002-09-04 2004-03-29 List Ag Process for the production of sap
CN101031591B (zh) 2004-09-28 2012-05-23 巴斯福股份公司 连续生产交联的粒状凝胶型聚合物的方法
DE102005002412A1 (de) * 2005-01-18 2006-07-27 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polymeren durch Sprühpolymerisation
DE102005031114A1 (de) * 2005-07-04 2007-01-18 Basf Ag Verwendung einer Vorrichtung zur Zugabe mindestens eines Zusatzstoffes in einen Reaktorinnenraum
DE102005042607A1 (de) * 2005-09-07 2007-03-08 Basf Ag Polymerisationsverfahren
WO2009115472A1 (de) * 2008-03-20 2009-09-24 Basf Se Verfahren zur herstellung wasserabsorbierender polymerpartikel mit niedriger zentrifugenretentionskapazität

Also Published As

Publication number Publication date
EP2225284B1 (de) 2011-11-23
JP5502749B2 (ja) 2014-05-28
US8633285B2 (en) 2014-01-21
WO2009077100A1 (de) 2009-06-25
ATE534672T1 (de) 2011-12-15
WO2009077100A8 (de) 2009-10-22
CN104861090A (zh) 2015-08-26
EP2225284A1 (de) 2010-09-08
CN104861090B (zh) 2017-09-22
EP2225284B2 (de) 2014-11-05
JP2011506695A (ja) 2011-03-03
US20100273942A1 (en) 2010-10-28
US20140107305A1 (en) 2014-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5586228B2 (ja) 吸水性ポリマー粒子の連続的な製造方法
CN102066431B (zh) 连续制备吸水性聚合物颗粒的方法
CN101925623B (zh) 生产吸水性聚合物颗粒的方法
JP5124470B2 (ja) 吸水性ポリマー粒子の製造方法
JP5290413B2 (ja) 吸水性ポリマー粒子の製造方法
JP5383647B2 (ja) 吸水性ポリマー粒子を被覆する方法
WO2011034146A1 (ja) 吸水性樹脂粉末の製造方法
JP5745745B2 (ja) 中和法
CN101790390B (zh) 通过聚合单体溶液液滴来制备吸水聚合物颗粒的方法
CN104936989A (zh) 制备具有高自由溶胀率和高离心保留容量且同时具有高溶胀凝胶床渗透性的吸水性聚合物颗粒的方法
CN101896505A (zh) 生产吸水性聚合物颗粒的方法
CN102803316A (zh) 具有低结块倾向和在压力下的高吸收的吸水性聚合物颗粒的制备方法
CN101970505A (zh) 制备具有低离心保留容量的吸水聚合物颗粒的方法
JP2010504534A (ja) 吸水性ポリマー粒子の連続的な製造方法
CN102459368A (zh) 制备吸水聚合物颗粒的方法
JP5611191B2 (ja) 吸水性ポリマー粒子の製造方法
CN101896266B (zh) 制备吸水性聚合物颗粒的方法
CN101641399B (zh) 包覆吸水性聚合物颗粒的方法
CN102056968B (zh) 连续热二次表面交联吸水性聚合物颗粒的方法
CN105418860A (zh) 用作超吸收剂制造中的加工助剂的氨基多羧酸
CN104411731B (zh) 用于制备吸水性聚合物颗粒的方法
CN103582654A (zh) 连续制备吸水聚合物颗粒的方法
CN104364269A (zh) 在装有至少两个轴向平行旋转轴的聚合反应器中制备吸水性聚合物颗粒的方法
CN101874045A (zh) 连续生产吸水性聚合物颗粒的方法
CN103561781A (zh) 连续制备吸水性聚合物颗粒的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20101124