穩定性極好的吸收性樹脂的製作方法
2023-09-11 06:21:00
專利名稱:穩定性極好的吸收性樹脂的製作方法
本發明涉及一種能迅速吸收大量水成液而且在溶脹狀態穩定性極好的吸收性樹脂。
更具體地說，本發明涉及一種穩定性極好的吸收性樹脂，該吸收性樹脂吸收水成液後所形成的溶脹凝膠狀態能在通常的使用條件下保持很長時間。
近年來人們開發出了具有極好的吸水能力和保水能力的吸收性樹脂，該類樹脂能吸收並保持大量水，通常用於衛生用品方面作為衛生餐巾或者一次性使用的手巾，用於農業和園藝方面作為水保持劑等，用於土木工程和土木建築方面作為汙泥促凝劑、防結露劑、截水劑等。
已有人提出的該類吸收性樹脂的例子有澱粉-丙烯腈接枝聚合物的水解產物，澱粉-丙烯酸接枝聚合物，乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的水解產物，聚丙烯酸鹽的交聯產物，羧甲基纖維素等。
一般吸收性樹脂的性能是按其吸收量、吸收速率、溶脹狀態的凝膠強度等來進行評定的。其中，人們已就如何改進諸如吸收量和吸收速率這些吸收性能提出了各種建議(例如可參考日本專利申請公開No.昭57-158210，昭59-62665，昭61-97301等)。但溶脹狀態凝膠強度與吸收量成相反的關係，吸收量隨著凝膠強度的提高而降低。人們認為理想的吸收性樹脂應能既滿足吸收性能的要求又滿足溶脹狀態的凝膠強度的要求，但目前還沒有研製出這樣的樹脂。
當吸收性樹脂吸水後溶脹成凝膠狀態時會遇到這樣的問題，即受到溶脹壓力這樣的動態力的作用，而且凝膠狀樹脂會由於受到周圍環境因素(如高溫或陽光)的影響以及由於空氣中的氧的影響而降解。在極個別情況下，溶脹的凝膠狀態只能保持幾小時，隨即喪失了吸收水份和保水的功能。吸尿後溶脹的吸收性樹脂有時也會產生類似的降解，不能保持溶脹的凝膠狀態。這種現象給吸收樹脂的各項應用帶來了很大的麻煩，因此要求研製一種其溶脹的凝膠狀態能保持長時間穩定的吸收性樹脂。
本發明人為克服上述問題和獲得一種具有極好的凝膠強度且溶脹的凝膠狀態能保持長時間穩定的吸收性樹脂而進行了認真的研究並完成了本發明。
具體地說，本發明提供了一種加有0.01～30%(重量)自由基鏈終止劑的穩定性極好的吸收性樹脂。
本發明提供一種穩定性極好的吸收劑組合物，該組合物含有一種吸收性樹脂和佔所述樹脂乾重0.01～30%的一種自由基鏈終止劑。
吸收性樹脂宜為聚丙烯酸鹽的交聯產物。
現將本發明具體敘述如下。
適用於本發明的吸收性樹脂的例子有澱粉-丙烯腈聚合物的水解產物，澱粉-丙烯酸接枝聚合物，乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的水解產物，聚丙烯酸鹽的交聯產物，異丁烯-馬來酐共聚物的交聯產物和羧甲基纖維素。從吸水性能來看最為可取的是聚丙烯酸鹽的交聯產物，對聚合方法或共聚物組分沒有特別的限制。
任何自由基鏈終止劑，只要能起到自由基鏈終止的作用，都可用於本發明，其例子有已知的抗氧化劑、聚合終止劑、自由基捕集劑等。最好採用在25℃下在100克水中可溶解0.1克或0.1克以上的那些自由基鏈終止劑。
其例子有氫醌，對甲氧基苯酚，苯醌，甲基氫醌，叔丁基氫醌，焦棓酚，棓酸，棓酸甲酯，棓酸乙酯，棓酸丙酯，單寧酸及其鹽(如由棓子等獲得的水解型單寧，由黑兒茶獲得的縮合型單寧)，木素磺酸鹽，類黃酮(如五羥黃酮和鞣花酸及其鹽)，酚類化合物(如鄰苯二酚，間苯二酚及其衍生物)和胺類化合物(如N-亞硝基苯胲銨鹽，硫脲等)，此外無特別限制。其中最為可取是焦棓酚，棓酸，棓酸酯，單寧酸，類黃酮和硫脲。它們可以單獨使用或它們之中的兩種或兩種以上結合使用。而且也可同時使用一種金屬螯合劑(如磷酸和檸檬酸)或一種鏈轉移劑(如硫醇，低級脂族或羧酸)。
本發明中鏈終止劑的含量為吸收性樹脂乾重的0.01～30%。如果含量少於0.01%(重量)則不足以起到提高耐光性、耐熱性和抗氧化性的作用。但另一方面，如果含量超過30%(重量)，吸收性能降低，不能達到本發明的目的。對自由基鏈終止劑的加入方法和加入時間沒有具體限制，只要不妨礙樹脂的製造。自由基鏈終止劑可以在吸收性樹脂製造過程中或製造後以溶於溶劑的溶液形式加入(溶劑最好採用能使其溶解的水)，接著進行混合和乾燥。
這樣，在其中加有特定量的自由基鏈終止劑的吸收性樹脂，當其吸水後溶脹，其溶脹凝膠狀態的穩定性顯著地提高，該狀態能保持很長時間。我們認為存在於樹脂的溶脹凝膠之中的自由基鏈終止劑能有效地捕集由於光、熱、氧的作用而可能生成的自由基，從而防止發生不希望有的反應如樹脂的分解和斷鏈。
本發明的吸收性樹脂具有極好的吸水性能，而且其溶脹後的凝膠狀態即使在光、熱等的作用下也是很穩定的。因此，它適用於農業和園藝方面作為水保持劑，適用於土木工程建築方面作為截水劑和脫水劑，並適用於作衛生用品的吸收材料如用作衛生餐巾和一次性使用的手巾。
上面用合成實施例，實施例和對照實施例對本發明作具體的說明。但必須指出，本發明決不限於這些實施例。
實施例和對照實施例中的吸水量是用下述方法測得的值。
具體地說，吸水量是這樣測得的值，即將約1克樹脂分散在大大過量的生理鹽水中，使樹脂充分溶脹，然後用80號網目金屬篩網過濾，測定所得的溶脹樹脂的重量(W)，再將該重量值除以未溶脹的樹脂的重量，即最初的樹脂重量(Wo)。
即得吸水量(克/克)＝W/Wo另外，吸水速率用每1克樹脂在20分鐘內所吸收的生理鹽水量表示。
另一方面，溶脹凝膠的耐光性和耐熱性用下述方法評定。
耐光性的評定將已被離子交換水溶脹並達到平衡飽和度的樹脂置於一玻璃瓶中，用老化試驗機(WEL-SUN-DC-B型，Suga Shikenki公司製造)進行輻照試驗，觀察凝膠狀態隨時間變化的情況。
耐熱性的評定。
將已被離子交換水溶脹並達到平衡飽和度的樹脂置於一玻璃瓶中，並在加熱到80℃的浴槽中放置數天，觀察凝膠狀態的變化情況。
評定耐熱性和耐光性的尺度包括以下三個等級O-溶脹的顆粒保持原有形狀△-雖然溶脹顆粒沒有溶解，但其形狀變得模糊X-溶脹顆粒部分地溶解，可觀察到液態。
合成實施例1(吸收性樹脂(Ⅰ)、(Ⅱ)的合成)在一裝有攪拌器、回流冷凝器、滴液漏鬥和氮氣入口管的2升四頸圓底燒瓶中加入1150毫升環己烷和9.0克N-200乙基纖維素(Hercules公司生產)，吹入氮氣以清除溶解的氧，並將溫度升至75℃。
另外，在一燒瓶中用通過將65.8克的98%氫氧化鈉水溶液溶於200克離子交換水而得的溶液使150克丙烯酸中和，同時燒瓶的外面要進行冷卻。然後加入0.33克過硫酸鉀和0.015克N，N′亞甲基雙丙烯醯胺，待其溶解後將溶液移入滴液漏鬥。用1小時的時間將滴液漏鬥內的溶液全部滴入四頸燒瓶中。滴定後仍保持75℃，使反應繼續進行1小時。這種分散在溶劑中含水的吸收性樹脂稱之為吸收性樹脂(Ⅰ)。
然後進行減壓蒸餾以脫除環己烷，剩下的含水吸收樹脂在減壓下乾燥以獲得粉狀吸收性樹脂(Ⅱ)。
合成實施例2(吸收樹脂(Ⅲ)的合成)按合成實施例1的方法進行合成和乾燥，但用0.038克Denacol EX-810(Nagase Sangyo公司生產的乙二醇二縮水甘油醚)代替合成實施例1中的N，N′-亞甲基雙丙烯醯胺，以獲得吸收性樹脂(Ⅲ)。
合成實施例3(吸收性樹脂(Ⅳ)的合成)按合成實施例2的方法進行合成和乾燥，但Denacol EX-810的加入量增加到0.15克，以獲得吸收性樹脂(Ⅳ)。
實施例1和2將100克吸收性樹脂(Ⅰ)(實施例1)和(Ⅱ)(實施例2)(均按吸收性樹脂(Ⅰ)的乾重計)分別置於筒式雙壁捏和機中並噴灑由0.1克棓酸丙酯在攪拌下溶於100克水中而生成的溶液。然後每種樹脂在減壓下乾燥。
實施例3將100克吸收性樹脂(Ⅲ)置於一雙壁捏和機中，並將由0.01克焦棓酚和0.01克對甲氧基苯酚溶於100克乙醇中所生成的溶液加入並進行攪拌。然後，樹脂在減壓下乾燥。
實施例4將100(按乾重計)吸收性樹脂(Ⅰ)置於一雙壁捏和機中，並將由15克單寧酸溶於100克水中所生成的溶液滴入。然後，樹脂在減壓下乾燥。
實施例5將100克吸收性樹脂(Ⅱ)置於一雙壁捏和機中，並噴灑由0.5克硫脲溶於100克水中所生成的溶液，然後，樹脂在減壓下乾燥。
對照實施例1、2、3用沒有加自由基鏈終止劑的吸收性樹脂(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)作為對照實施例。
評定了實施例1～5和對照實施例1～3的吸收性樹脂的吸收性能(吸收量，吸收速率)和穩定性。結果如表1所示。
表1吸水性能 耐光性(小時) 耐熱性(天)吸水量 吸收速率克/克 毫升/克·20分 1 2 5 10 1 5 10 201 62 27 O O O O O O O O2 60 26 O O O O O O O O實施例 3 54 29 O O O O O O O O4 60 28 O O O O O O O O5 66 27 O O O O O O O O對照 1 60 27 △ X X X O △ X X實施例 2 53 28 O △ X X O O △ X3 41 25 O △ △ X O O △ △
權利要求
1.一種穩定性極好的吸收劑組合物，該組合物含有一種吸收性樹脂和佔所述吸收性樹脂乾重0.01～30%的一種自由基鏈終止劑。
2.權利要求
1所述的組合物，其中所述的自由基鏈終止劑在25℃下在100克水中可溶解0.1克或0.1克以上。
3.權利要求
1所述的組合物，其中所述的吸收性樹脂是一種聚丙烯酸鹽的交聯產物。
專利摘要
一種穩定性極好的吸收劑組合物，該組合物含有一種吸收性樹脂和佔所述吸收性樹脂乾重0.01～30％的一種自由基鏈終止劑。
文檔編號A61L15/60GK87105763SQ87105763
公開日1988年3月2日 申請日期1987年8月22日
發明者細川泰德, 小林隆俊 申請人:花王株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan