高吸水性樹脂的製造方法

2023-05-22 20:10:56

專利名稱：高吸水性樹脂的製造方法
技術領域：
本發明是有關一種對吸收水溶液良好的吸水物的製造方法，具體地說，涉及一種高吸水性樹脂的製造方法。
背景技術：
本發明是有關一種對吸收水溶液良好的吸水物，稱為高吸水性樹脂，此高吸水性樹脂具有強大的保水力，可吸收百倍甚至於千倍於本身重量的水，吸水後可膨潤具保持有不流動的型態，即使施加壓力也不會滲漏，被吸收的水可緩緩地在大氣中釋出。目前此高吸水性樹脂廣泛地被運用於農業或園藝方面的水保持劑、建築材料中的抗露珠凝結劑以及移除石油中水份的材料，或是電纜線中的外層防水包覆劑以及衛生用品如尿布、婦女衛生用品、拋棄式的擦巾等。上述高吸水性樹脂，由於會直接與人體接觸，所以高吸水性樹脂的安全性變得十分重要。一般而言，高吸水性樹脂所須具備的物理性質包括吸收速率、吸收力、壓力下吸收倍率、低單體殘留量以及吸收後的凝膠力。優良的高吸水性樹脂不僅要滿足上述的物理性質，具備良好的安全性，更重要的是必須低汙染以及省能。目前已知的高吸水性樹脂成分材料有遇水分解型的澱粉-丙烯腈(hydrolyzed starchacrylonitrile)接枝聚合物(日本專利公開公報昭49 (1974)-43，395)，中和的澱粉-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醯胺共聚物(日本專利公報昭53 (1978)-15，959)，及部份中和聚丙烯酸(日本專利公開公告昭 55 (1980)-84，304)等。其中澱粉-丙烯腈接枝聚合物的原料，因為含有澱粉而容易引起分解，所以無法長時間的保存，再者其製造方法又十分複雜，所以現今高吸水性樹脂的製備多以使用丙烯酸或與丙烯酸鹽進行交聯聚合反應製得的高吸水性樹脂佔最大部份，其主因為丙烯酸鹽共聚物的原料-丙烯酸可迅速由工業化大量生產，且製得的高吸水性樹脂具有很高的吸水能力，以及具有製造成本低廉且最具經濟效益，又較不會引起腐爛性的分解，故成為最普遍化的高吸水性樹脂。本發明擬解決的問題是，上述以丙烯酸鹽共聚物製得的高吸水性樹脂尚存在著一個嚴重的問題，因目前市售的高吸水性樹脂可長期存放或使用，使用後被視為廢棄物的多以焚燒或掩埋等方式處理。若以焚燒方式則須以外加熱能的處理方式，易導致能源損耗及浪費，而以掩埋等方式處理則因廢棄物腐化耗時長久且所須空間甚巨，不易執行；考慮環保及能源節省，則以開發生物可分解型的高吸水性樹脂即可解決前述問題，此課題也刺激並引起我們對開發製造可分解型高吸水性樹脂的探索及研究。經查目前已有數篇專利文獻公開製造具有生物可分解或容易自身降解的高吸水性樹脂，如遇水分解型的澱粉-丙烯腈(hydrolyzedstarchacrylonitrile)接枝聚合物(日本專利公開公報昭49(1974)-43，395)、中和的澱粉-丙烯酸接枝聚合物(日本專利公開公報昭51 (1976)-125，468)、經由聚-γ-穀氨酸與聚環氧化合物(日本專利開平11-343339，特開平7-224163，特開平7-300563等)反應生產的吸水性樹酯；或多醣水凝膠體(美國專利650716)；使用魔芋粉(中國大陸專利公開CN1410463A)、雪蓮果(中國大陸專利公開CN1846M4A)等天然物質交聯劑。以上所述交聯劑雖有助於吸水性樹脂廢棄物的清理，但其中的多醣類化合物處理過程複雜，製得的高吸水性樹脂性能低落，無法達到現今衛生用品所需功能，以聚-Y-穀氨酸製造的高吸水性樹脂須使用經由放射線處理的精製香精培養液，在生產過程中亦須除去菌體，不但增加生產成本，工藝也很複雜。因此發現前述專利刊物所公開的方法皆存在著使高吸水性樹脂不易保存、對水吸收能力較低，或強度較弱等的缺點。這些問題皆與製造高吸水性樹脂的原料有關，則以澱粉、穀物、甲殼素、醣類等物品為原料的皆會面臨上述問題。現今工業上量產的高吸水性樹脂多以丙烯酸原料交聯而得，樹脂整體對水、尿液等液體的吸收能力高、易於保存且強度佳，但卻尚存在不易分解腐化的問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種高吸水性樹脂的製造方法，以克服公知技術中存在的缺陷。為實現上述目的，本發明提供的高吸水性樹脂的製造方法，該方法包括(a)由酸基單體水溶液的自由基聚合反應而成，具有內部交聯結構並經表面交聯處理過的高吸水性樹脂顆粒中；(b)再添加佔樹脂總量0. 5 5%的過氧化物進行表面處理為特徵的製造方法。所述的高吸水性樹脂的製造方法，其中過氧化物是選自過氧化氫、第三丁基過氧化氫、過碳酸鈉、過氯酸鈉、過碘酸鈉、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨或過硼酸鈉。所述的高吸水性樹脂制的造方法，其中製成的高吸水性樹脂，在攝氏50度及60% RH下放置一周的黃變試驗所得的YI值不小於70。所述的高吸水性樹脂的製造方法，其中製成的高吸水性樹脂，添加L-抗壞血酸的生理鹽水溶液使其溶脹3小時後的膠體強度不大於200g ；24小時後低於50g。依據本發明製造的高吸水性樹脂暨保留有以丙烯酸系高吸水性樹脂的優越吸收表現及強度，亦展現出優良的生物可分解性，以此可望增進高吸水性樹脂的合成工藝，並降低高吸水性樹脂對環境影響的衝擊。
具體實施例方式本發明發現將已進行表面處理後的高吸水性樹脂再與含有一過氧化物的水溶液進行表面處理時，可製得一具有高強度、高吸收能力且易於腐化分解的高吸水性樹脂，其腐化分解程度亦可經由科學方式快速被檢驗評估。代表丙烯酸聚合物的含親水性樹脂，在其樹脂聚合物鏈上多具有親水性官能機團如酸基、醯胺基、氨基和磺酸基等。本發明的親水性樹脂是包含聚丙烯酸或丙烯酸經中和後的鹽類，該鹽類包含有鋰、鈉、鉀等鹼金屬陽離子的鹽類或銨鹽以及前述兩者的聚合物， 其中和後的丙烯酸中和度為30 70mol %。此外含親水性樹脂亦可由前述兩者與水溶性或水不溶性的單體共聚而成，所述單體可為甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸、衣康酸、乙烯基磺酸、2_(甲)丙烯醯胺氨基-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯氧基鏈烷烴磺酸、以及他們所有的鹼金屬陽離子鹽類或銨鹽等，此外尚有N-乙烯基乙醯胺、(甲基)丙烯醯胺、N， N-二甲基丙烯醯胺等單體。於本發明使用前述丙烯酸以外的單體時，其用量可為全部丙烯酸的50%或更少量，較佳的使用量為30%以下，最佳的使用量為不超過丙烯酸單體的10%。此所提高吸水性樹脂單體，主要為丙烯酸或其鹽類的一種或兩種所組成，但基於機能及物理性質上的考慮，其丙烯酸的中和可於聚合前或聚合後為的，中和率較佳為50 95mol%，最佳範圍為 60 SOmol %之間；形成丙烯酸鹽類的鹽，此鹽可為鹼金屬鹽或胺鹽等，其中較佳地為鋰或鈉鹽。製備吸水性樹脂，已往慣例都在進行自由基聚合反應前，先添加自由基聚合反應交聯劑於未反應單體溶液中，此自由基聚合反應交聯劑是選自具有兩個或兩個以上不飽和雙鍵的化合物，如N，N』 -雙(2-丙烯基)胺、N，N』 -次甲基雙丙烯醯胺、N，N』 -次甲基雙甲基丙烯醯胺、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、二丙烯三甘醇酯等，亦可選用具有兩個或兩個以上環氧基的化合物，如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、 雙丙三醇聚縮水甘油醚等。經進行自由基反應後就可使高吸水性樹脂具有適當交聯度，而使高吸水性樹脂膠體有適當的加工性。上述自由基聚合反應交聯劑可單獨使用或兩種以上混合使用，適當的添加劑量在重量百分比0.001wt%至5wt%之間(以反應物總固形份為基準)，更適當的用量為重量百分比在0. 01襯％至3wt%之間。添加劑量在重量百分比0. 00Iwt%以下聚合後水合體太軟且有黏性不利機械加工，添加劑量在重量百分比5wt%以上吸水性太低，降低高吸水性樹脂的性能。聚合反應是由自由基聚合反應起始(或引發)劑的分解產生自由基開始。自由基起始劑可選用熱分解型起始劑，適合的熱分解型起始劑有過氧化物，如過氧化氫、二-第三丁基過氧化物、過氧化醯胺或過硫酸鹽(銨鹽、鹼金屬鹽)等，及偶氮化合物如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；亦可使用還原劑使其成為氧化還原型起始劑，如酸性亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、抗壞血酸或亞鐵鹽；或將氧化還原型起始劑和熱分解型起始劑合併使用。以氧化還原型起始劑先進行反應產生自由基，當其自由基轉移至單體上即引發聚合反應的進行，由於聚合反應進行時會釋放出大量的熱量而使溫度升高，溫度到達熱分解型起始劑的分解溫度時，又會引發第二段熱分解型起始劑的分解，而使整個聚合反應更臻於完全。一般自由基聚合反應起始劑的適當用量為重量百分比為0.001wt%至10wt% (以中和丙烯酸鹽重量為基準)，更適當用量則在0. 至5wt%之間，使用重量百分比 0. OOlwt^以下時，反應太慢不利經濟效益，使用重量百分比IOwt %以上時，反應太快反應熱不易控制。上述聚合反應可於傳統批次反應容器，或於輸送帶式反應器上進行反應。反應所得的高吸水性樹脂，先利用絞碎機切成體積IOmm3以下小凝膠體，再進行篩選。篩選固定粒徑的凝膠體直徑以2. OOmm以下為宜，以0. 05mm至1. 50mm間較佳，粒徑0. 05mm以下的凝膠體進行烘乾、粉碎處理，易提高產生成品細粉量，粒徑2. OOmm以上的凝膠體，容易因為熱傳導效果不佳，導致成品殘存單體偏高，物性表現不佳的缺點。丙烯酸鹽凝膠體的顆粒大小分布越集中，不僅可使凝膠體在烘乾後的物性表現達到最佳狀態，且更有利於控制烘乾的時間及溫度。故粒徑大於2. OOmm及小於0. 05mm以下的凝膠體則重新送回反應器、絞碎機進行再生。烘乾溫度以攝氏100°C至180°C進行烘乾為宜，若烘乾溫度低於100°C以下，烘乾時間太久不具經濟效益烘乾溫度高於180°C以上，將使交聯劑提早進行交聯反應，使得後續的乾燥過程，因交聯度過高而無法有效的去除殘存單體，達成降低殘存單體的效果。高吸水性樹脂為一種不溶解於水的親水性聚合體，樹脂內部具有均勻性的架橋結構，一般為了改善質量如提高吸收速率、提高膠體強度、提高抗結塊性或液體滲透性等，都會在該樹脂的表面再作進一步架橋處理。此表面交聯處理即利用具有能與酸基反應的多官能基交聯劑進行塗覆，在本發明之前已有許多專利刊物；如分散高吸水性樹脂與交聯劑於有機溶劑中進行表面交聯處理(日本專利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劑與交聯劑溶液混入高吸水性樹脂處理(日本專利JP-A60-163956、JP-A-60-255814)，添加交聯劑後以蒸氣處理(日本專利JP-A-1-113406)，使用有機溶劑、水及多元醇進行表面處理(日本專利JP-A-1-292004、 美國專禾Ij 6346569號)使用有機溶液、水、醚(ether)化合物(日本專利JP-A-2-153903) 等所公開的表面處理方法雖能提高吸收速率提高壓力下吸水倍率，但將造成保持力下降過多不良後果，降低實際應用的性能。根據本發明，於表面處理時能同時進行反應使用的交聯劑為多元醇如丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1，4 丁二醇、三脛基甲基丙烷、山梨醇等；或可使用多元胺如乙二胺、二乙二胺、三乙二胺、聚乙二胺；或可使用具有兩個或兩個以上環氧基的化合物如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、雙丙三醇聚縮水甘油醚等；亦可使用碳酸亞烴酯如乙二醇碳酸酯、4-甲基-1，3- 二氧雜環戊烷-2-酮、4，5- 二甲基-1，3- 二氧雜環戊烷-2-酮、4，4- 二甲基-1，3- 二氧雜環戊烷-2-酮、4-乙基-1，3- 二氧雜環戊烷_2_酮、 1,3- 二氧雜環己烷-2-酮、4，6_ 二甲基-1，3- 二氧雜環己烷-2-酮或1，3_ 二氧雜環庚烷-2-酮等。上述交聯劑的用法可單獨使用或兩種以上混合使用。適當添加劑量在重量百分比0.001Wt%至10wt%之間(以反應物總固形份為基準)，更適當的用量在0.005wt%至 5wt%之間，交聯劑添加劑量在重量百分比0. 001wt%以下時無法顯出效果，在重量百分比 10wt%以上時，吸水性太低，降低樹脂性能。待高吸水性樹脂進行表面交聯劑塗覆處理後，再以90°C至230°C溫度範圍內的溫度進行熱處理，使表面交聯劑能均勻且快速的進行交聯反應，同時亦使內部交聯劑進行交聯反應而達成發明的預期效果。熱處理溫度90°C以下，交聯反應時間太久不具經濟效益，熱處理溫度230°C以上樹脂易劣化影響質量。為欲獲得良好的表面處理效果，本發明可依需要做熱處理的溫度調整，熱處理溫度高則熱處理時間短；熱處理溫度低則熱處理時間長，故其熱處理時間以30 分鐘至150分鐘為宜。適用於本發明的熱處理裝置包括隧道式混合乾燥器、轉鼓式乾燥器、臺式乾燥器、流化床乾燥器、氣流式乾燥器以及紅外線乾燥器等。依照本發明，是將已進行表面交聯處理過後以公知不同製法製成的高吸水性樹脂，再與一含有過氧化物的水溶液進行表面處理，即可得到具有生物可分解性及優良吸收表現的高吸水性樹脂，此所述過氧化物可為過氧化氫、第三丁基過氧化氫、過碳酸鈉、過氯酸鈉、過碘酸鈉、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、過硼酸鈉等，而此等過氧化物水溶液添加於高吸水性樹脂的量為樹脂總量的0. 05wt% IOwt %，最佳添加量為0. 5 5wt%，若添加量小於0. 05wt%不容易引發高吸水性樹脂的黃變及分解，而添加量大於5wt%時因其過氧化物量已足夠引發反應，故大於此添加量容易造成資源浪費且不符經濟效益。添加方式是將過氧化物溶於水直接噴灑添加於高吸水性樹脂，添加後的高吸水性樹脂可由中國專利CN 1137159C所述的評估高吸水性樹脂黃變程度的方法進行評估其黃變的速度，將高吸水性樹脂置於50°C、60% RH的恆溫恆溼箱中，模擬高吸水性樹脂於廢棄掩埋過程的環境，放置2周觀察高吸水性樹脂的黃變產生及開始降解腐壞過程來評估黃變速度及降解程度是否具有生物可分解性，而降解程度可由將高吸水性樹脂緩緩加入0. 9wt%生理鹽水及 L-抗壞血酸攪拌後分別置放3小時ITA小時，再進行吸水樹脂膠體的強度測試。日本專利 JP-A05-247221、JP-A-07-059813、JP-A-08-337726 等所敘的評估方式來評估。為顯示本發明的高吸水性樹脂的壓力下吸水倍率，本發明則利用受壓吸收重(壓力負荷20g/cm2及49g/cm2)方式來測定，受壓吸收量是根據歐洲專利0339461A號說明書第7頁中所描述的方法測定；將初始重量的高吸水性樹脂放在有篩底紋部的圓柱體中，對粉體加以20g/cm2及49g/cm2的壓力，接著將此圓柱體置於吸收性需求測試器上，讓此高吸水性樹脂吸收0.9%的氯化鈉水溶液一小時，再將測吸水重量所得數值除以高吸水性樹脂的重量，即得受壓吸收重數值。本發明的保持力是利用茶袋試驗法測定，並以五次量測結果，去除最高值以及最低值後，取平均值；將0. 2g的高吸水性樹脂裝在茶袋裡，並浸泡於0. 9%的NaCl水溶液中 20分鐘，然後將此浸泡後的茶袋置於離心機離心(直徑23cm、轉速1400rpm)三分鐘後秤重。所得的數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)再除以聚合物重即得保持力數值。評估高吸水性樹脂黃化程度的方法是與中國專利CN 1137159C所敘相類同，其色度偵測儀為 SZ- Σ 80C0L0RMEASURING SYSTEM (Nippon Denshoku Kogyo Co.，Ltd)，恆溫恆溼器為欣千祥公司製造，型號為AJH-80，但試驗條件為攝氏50°C及60% RH下放置一周後再分析其色度變化。本發明的膠體強度測定，是依日本專利JP-A05-247221等所述的方法將 1. 000士0. OOlg高吸水性樹脂緩緩加入盛有30ml 0. 9%生理鹽水及0. 005wt% L-抗壞血酸的燒杯，置放於電磁攪拌機上攪拌1分鐘，靜置3小時/24小時後，再將燒杯置於STEVENS膠體強度測定儀平臺上，使其正中央正對懸吊柱管。STEVENS膠體強度測定儀面板上的digit 歸零，並設定懸吊柱管的落下速度為l.Omm/sec，落下距離為25mm測定。以下以參考例及較佳的實施例詳細說明本發明；但本發明申請的權利範圍則不受這些實施例所限制。
參考例1)在100c. c圓錐瓶中加入30g丙烯酸(臺塑公司林園AE廠生產)及32. 4g的水；另外100c. c圓錐瓶中稱取48%氫氧化鈉水溶液24. 3g，於冰冷下將氫氧化鈉水溶液緩緩加入丙烯酸水溶液中進行中和；此時得單體水溶液濃度為42wt%，丙烯酸部份中和為丙烯酸鈉的摩爾百分比為70mOl%。2)再加入0. 046g的丙三醇聚乙二醇三縮水甘油醚(n = 7)於丙烯酸部分中和的丙烯酸溶液，並維持溫度於20°C左右。3)加入0. 016g L-抗壞血酸，0. 2g過硫酸鈉及0. 2g的2. 2_偶氮基雙(2_脒基丙
烷)二鹽酸鹽以起始反應。4)反應後將此高吸水性樹脂水凝膠體利用切式粉碎機切成2mm直徑以下的凝膠體。5)以130°C溫度乾燥2小時；利用篩網篩選0. Imm 0. 85mm固定粒徑，得粉狀高吸水性樹脂。6)秤取步驟1 5所製得高吸水性樹脂10g，加入乙二醇碳酸酯/水=1/1(重量比)溶液0. 4g，以混合機進行固液混合，再以215°C溫度加熱處理30分鐘。7)冷卻後，即得保持力32. Og/g且20g/cm2壓力下吸水倍率30. 5g/g,49g/cm2壓力下吸水倍率22. 9g/g的高吸水性樹脂(a)。8)進行評估高吸水性樹脂(a)的黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。實施例一秤取佔100重量％參考例的高吸水性樹脂(a)，加入佔5重量％的含10%的過氧化氫水溶液，混合均勻後得高吸水性樹脂(b)，測得其保持力為32. lg/g且在20g/cm2壓力下的吸水倍率為30. 2g/g，49g/cm2壓力下的吸水倍率為22. 8g/g，再進行評估高吸水性樹脂的黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。實施例二秤取佔100重量％參考例的高吸水性樹脂(a)，加入佔16. 67重量％的含30%的過氧化氫水溶液，混合均勻後得高吸水性樹脂(c)，測得其保持力為32. Og/g且在20g/cm2 壓力下的吸水倍率為30. 3g/g，49g/cm2壓力下的吸水倍率為22. 6g/g，再進行評估高吸水性樹脂的黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。實施例三秤取佔100重量％參考例的高吸水性樹脂(a)，加入佔5重量％的含10%過硼酸鈉水溶液，混合均勻後得高吸水性樹脂(d)，測得其保持力為32. 2g/g且在20g/cm2壓力下的吸水倍率為30. lg/g, 49g/cm2壓力下的吸水倍率為22. 5g/g，再進行評估高吸水性樹脂的黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。實施例四秤取佔100重量％參考例的高吸水性樹脂(a)，加入佔12. 5重量分的含40%的過硼酸鈉水溶液，混合均勻後得高吸水性樹脂(e)，測得其保持力為32. 3g/g且在20g/cm2壓力下的吸水倍率為30. 4g/g，49g/cm2壓力下的吸水倍率為22. 8g/g，再進行評估高吸水性樹脂的黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。比較例一
以JIS標準篩將實施例二的高吸水性樹脂(C)進行分級，將樹脂篩選為粒徑 850-600um的高吸水性樹脂(f)，再進行評估高吸水性樹脂(測得保持力為31. 8g/g且在 20g/cm2壓力下的吸水倍率32. 3g/g,49g/cm2壓力下的吸水倍率為25. 5g/g)的黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。比較例二以JIS標準篩將實施例一的高吸水性樹脂(C)進行分級，將樹脂篩選為粒徑 300-150um的高吸水性樹脂(g)，測得其保持力為32. 2g/g且在20g/cm2壓力下的吸水倍率為28. 3g/g，49g/cm2壓力下的吸水倍率為20. 5g/g，再進行評估高吸水性樹脂的黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。比較例三秤取100重量％的高吸水性樹脂(a)，加入5重量％的含10%的2，2』 -偶氮二 [2-(N-苯基脒基)丙烷]水溶液，混合均勻後得高吸水性樹脂(h)，測得其保持力為32. Ig/ g且在20g/cm2壓力下的吸水倍率為30. 2g/g,49g/cm2壓力下的吸水倍率為22. 7g/g，再進行評估高吸水性樹脂的黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。比較例四依據中國專利公開CN1410463A實例三中的製造流程，將魔芋粉4. 5份加入於100 份水在40°C下糊化後(固形物含量4.5% )，加入以氫氧化鈉中和的丙烯酸(中和率為 85mol%)，魔芋粉與丙烯酸質量比為1 50。再加入丙烯酸0. 8Wt%的過硫酸銨引發劑、 0. 7Wt%交聯劑N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺，經氮氣攪拌除氧後於60°C溫度下引發接枝共聚，並以氮氣伴隨反應液噴射進入於溫度為90°C的螺旋管式紊流反應器進行接枝共聚反應 240秒，然以螺旋擠出送入滾筒式薄膜成型乾燥器以150°C溫度乾燥2分鐘，粉碎成為120 目的顆粒後，再進行評估高吸水性樹脂黃化程度及膠體強度，其結果如表1所示。經由表1的結果可發現以本發明的製造方法，可以製得一具有優良吸收表現及生物可分解性的高吸水性樹脂，雖然其具生物可分解性的機制未明，依本發明的生產方式暨保留有以丙烯酸系高吸水性樹脂的優越吸收表現及強度，亦展現出優良的生物可分解性， 相信以此可望增進高吸水性樹脂的合成工藝，並降低高吸水性樹脂對環境影響的衝擊。表 1.
權利要求
1.一種高吸水性樹脂的製造方法，該方法包括(a)由酸基單體水溶液的自由基聚合反應而成，具有內部交聯結構並經表面交聯處理過的高吸水性樹脂顆粒中；(b)再添加佔樹脂總量0.5 5%的過氧化物進行表面處理為特徵的製造方法。
2.根據權利要求1所述的高吸水性樹脂的製造方法，其中，過氧化物是選自過氧化氫、 第三丁基過氧化氫、過碳酸鈉、過氯酸鈉、過碘酸鈉、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨或過硼酸鈉。
3.根據權利要求1所述的高吸水性樹脂制的造方法，其中，製成的高吸水性樹脂，在攝氏50度及60% RH下放置一周的黃變試驗所得的YI值不小於70。
4.根據權利要求1所述的高吸水性樹脂的製造方法，其中，製成的高吸水性樹脂，添加L-抗壞血酸的生理鹽水溶液使其溶脹3小時後的膠體強度不大於200g ；24小時後低於 50g。
全文摘要
一種具有生物可分解性及吸水性優良的高吸水性樹脂製造方法，是添加一過氧化物於生產樹脂工藝上。
文檔編號C08K3/38GK102311599SQ20101022245
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月5日 優先權日2010年7月5日
發明者吳政璋, 施凱耀, 李政霖, 遊志賢, 鍾宏宗, 陳忠毅 申請人:臺灣塑膠工業股份有限公司