超吸收性聚合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及超吸收性聚合物及其制備方法。更特別地，本發(fā)明提供了超吸收性聚合物及其制備方法，其中在所述超吸收性聚合物的表面處理期間，所述超吸收性聚合物使用包含水和基于二醇或基于α，ω-二醇的表面交聯(lián)劑的表面處理溶液，其滿足超吸收性聚合物所要求的所有組合物理性能并且當(dāng)受壓時(shí)其在初始吸收性和吸收速率兩方面均特別有效。
【專利說(shuō)明】超吸收性聚合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在初始吸收性方面優(yōu)異并且即使經(jīng)過(guò)一定時(shí)間受壓后仍不排放水分 的超吸收性聚合物及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 超吸收性聚合物（SAP)是具有吸收其自身重量的約500至約1000倍水的功能的 合成聚合物材料，并且其被開(kāi)發(fā)企業(yè)不同地命名為超吸收性材料（SAM)、吸收性凝膠材料 (AGM)等。以上所公開(kāi)的SAP開(kāi)始商業(yè)化以用于衛(wèi)生用品并且除了衛(wèi)生用品例如用于兒童 的紙尿布之外，SAP現(xiàn)在還廣泛用于園藝的水結(jié)合土壤、用于土木工程和建筑的隔水材料、 苗圃板、食品配送領(lǐng)域的保鮮防腐劑、泥敷劑材料等。
[0003] 反相懸浮聚合方法或水相聚合方法已知是制備超吸收性聚合物的方法。例如，在 日本專利公開(kāi)No.昭56-161408、昭57-158209、昭57-198714等中公開(kāi)了反相懸浮聚合等。 作為水相聚合方法，已知的有熱聚合方法和光聚合方法，所述熱聚合方法使聚合物凝膠在 裝備有軸的捏合機(jī)中聚合同時(shí)對(duì)其進(jìn)行破碎和冷卻，所述光聚合方法使帶上的高濃度水溶 液暴露于紫外線等從而同時(shí)進(jìn)行聚合和干燥。
[0004] 此外，正在嘗試對(duì)通過(guò)聚合、粉碎、干燥和最終粉碎的方法獲得的樹(shù)脂粉末進(jìn)行表 面處理以獲得具有更優(yōu)異性能的水凝膠聚合物或者正在嘗試對(duì)所述方法進(jìn)行多種改良以 改善聚合、粉碎和干燥的效率。
[0005] 與此同時(shí)，粒度、吸收性和持水性被認(rèn)為是評(píng)價(jià)SAP性能的重要因素，并且已經(jīng)做 出了許多努力以改善粒度、吸收性和持水性。引入了吸收速率的概念并且將吸收速度評(píng)價(jià) 為通過(guò)使用Vortex所測(cè)量的吸收速率。
[0006] 然而，現(xiàn)有方法僅提及了各個(gè)性質(zhì)的特征，但是未提及當(dāng)復(fù)雜地組合所述性質(zhì)時(shí) 的綜合效應(yīng)。此外，現(xiàn)有方法僅主要提及了 SAP在不受壓條件下的吸收速率。此外，迄今為 止，尚未提供具有快速吸收速率而同時(shí)又穿著感良好的SAP。


【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 發(fā)明目的
[0008] 本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種超吸收性聚合物（SAP)及其制備方法（通過(guò)SAP的 表面處理），所述超吸收性聚合物具有優(yōu)異性能和在初始吸收性方面特別突出的吸收性并 且即使經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間受壓后仍不排放水分。
[0009] 本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供具有快速吸收速率同時(shí)穿著舒適性優(yōu)異的SAP及其 制備方法。
[0010] 實(shí)現(xiàn)目的的方式
[0011] 本發(fā)明提供了一種超吸收性聚合物（SAP)，其由以下數(shù)學(xué)式1表示的SPAN值為 1. 2或更小，并且滿足由以下數(shù)學(xué)式2表示的負(fù)荷下的吸收速率：
[0012] [數(shù)學(xué)式1]
[0013] SPAN = [D(90% )-D(10% )]/D(50% ) ^ I. 2
[0014] 在數(shù)學(xué)式I中，
[0015] D (90 % )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0 %時(shí)的粒度，
[0016] D(10% )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0%時(shí)的粒度，并且
[0017] D (50 % )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0 %時(shí)的粒度，
[0018] [數(shù)學(xué)式2]
[0019] I. 0 > ARUL = AUP (10 分鐘）/AUP (60 分鐘）>0? 70
[0020] 在數(shù)學(xué)式2中，
[0021] ARUL是在負(fù)荷下的吸收速率，AUP (10分鐘）是由以下數(shù)學(xué)式3表示的在壓力下10 分鐘后的吸收率，并且AUP (60分鐘）是由以下數(shù)學(xué)式3表示的在壓力下60分鐘后的吸收 率，
[0022] [數(shù)學(xué)式3]
[0023] AUP(g/g) = [Wb(g)_Wa(g)]/吸收性聚合物的重量（g)
[0024] 在數(shù)學(xué)式3中，
[0025] Wa(g)是吸收性聚合物的重量與能夠?yàn)槲招跃酆衔锾峁┴?fù)荷的裝置的重量的總 和，并且
[0026] Wb (g)是在負(fù)荷（0. 7psi)下吸收1小時(shí)水分的吸收性聚合物的重量與能夠?yàn)槲?性聚合物提供負(fù)荷的裝置的重量的總和。
[0027] 超吸收性聚合物可包含交聯(lián)聚合物，其通過(guò)用C2-C8二醇或C 2-C8 a，（0 -二醇化合 物對(duì)由至少部分被中和的包含酸基的水溶性烯鍵式不飽和單體制備的粉狀基礎(chǔ)聚合物的 表面進(jìn)行交聯(lián)獲得。
[0028] 本發(fā)明還提供了制備超吸收性聚合物的方法，其包括以下步驟：
[0029] 制備包含水溶性烯鍵式不飽和單體和聚合引發(fā)劑的單體組合物；
[0030] 通過(guò)在聚合反應(yīng)器中對(duì)所述單體組合物進(jìn)行聚合來(lái)制備水凝膠聚合物；
[0031 ] 對(duì)所述水凝膠聚合物進(jìn)行干燥和粉碎；
[0032] 對(duì)所述經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物進(jìn)行分級(jí)；以及
[0033] 通過(guò)將包含水和表面交聯(lián)劑的表面處理溶液噴射在各個(gè)經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物 顆粒上來(lái)對(duì)所述水凝膠聚合物的表面進(jìn)行處理。
[0034] 此處，表面受聯(lián)劑可以是C2-C8二醇或C2-C 8 a，〇-二醇化合物。
[0035] 并且，表面處理溶液還可包含一種或更多種選自以下的有機(jī)溶劑：乙醇、甲醇、異 丙醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇。
[0036] 表面處理溶液可包含0. 1重量％至10重量％的表面交聯(lián)劑。
[0037] 可通過(guò)管狀成形體或噴嘴使用表面交聯(lián)劑，但是優(yōu)選通過(guò)噴嘴將溶液噴射在水凝 膠聚合物的表面上。
[0038] 此外，處理表面的步驟可包括以下步驟：將經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物進(jìn)料至表面交 聯(lián)反應(yīng)器中以及于120°C至250°C進(jìn)行水凝膠聚合物的表面交聯(lián)反應(yīng)10至120分鐘。
[0039] 以及，可進(jìn)行干燥和粉碎水凝膠聚合物的步驟使得經(jīng)干燥的水凝膠聚合物的粒度 變?yōu)?150 u m 至 850 u m。
[0040] 此外，分級(jí)步驟可包括以下步驟：
[0041] 將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒度小于150 i! m和粒度為150 i! m至850 i! m的 2個(gè)等級(jí)；
[0042] 將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒度小于150 ii m、粒度為150 ii m或更大并且小 于300 ii m和粒度為300 ii m至850 ii m的3個(gè)等級(jí)；或者
[0043] 將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒度小于150 ii m、粒度為150 ii m或更大并且小 于300 ii m、粒度為300 ii m或更大并且小于600 ii m以及粒度為600 ii m至850 ii m的4個(gè)等 級(jí)。
[0044] 在處理水凝膠聚合物的表面的步驟后，本方法還可包括將水凝膠聚合物粉碎并且 分級(jí)為具有150 y m至850 ii m粒度的顆粒的步驟。
[0045] 在聚合之后并且干燥水凝膠聚合物的步驟前，本方法還可包括將水凝膠聚合物粉 碎為具有Imm至15mm的粒度的步驟。
[0046] 本發(fā)明的效果
[0047] 根據(jù)本發(fā)明，SAP在所有性能例如粒度、初始吸收性和持水性方面均較突出，并且 表現(xiàn)出滿足特定條件的優(yōu)異的負(fù)荷下吸收速率（ARUL)。因此，可使用本發(fā)明的SAP來(lái)制備 舒適和耐用的衛(wèi)生用品，因?yàn)榧词菇?jīng)過(guò)一定時(shí)間后，排出的再濕潤(rùn)的內(nèi)容物、水分內(nèi)容物仍 較低。 具體實(shí)施方案
[0048] 在下文中，對(duì)根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方案的SAP制備方法進(jìn)行更加詳細(xì)的解釋。
[0049] 本發(fā)明的特征在于在粉碎過(guò)程期間通過(guò)適當(dāng)?shù)姆旨?jí)來(lái)控制粒度，并且特別是在于 通過(guò)使用特定量的基于a，《-二醇的溶劑和基于二醇或基于a，《-二醇的表面交聯(lián)劑和 特定條件來(lái)處理顆粒的表面，以及本發(fā)明提供即使在長(zhǎng)時(shí)間的受壓狀態(tài)下仍具有非常優(yōu)異 吸收性的SAP的制備方法。
[0050] 因此，根據(jù)本發(fā)明的SAP具有優(yōu)異的粒度和性能，特別表現(xiàn)出滿足特定條件下的 優(yōu)異的負(fù)荷下吸收速率（ARUL)并且可提供優(yōu)異的穿著感，因?yàn)榧词菇?jīng)過(guò)一定時(shí)間后，排出 的再濕潤(rùn)內(nèi)容物、水分內(nèi)容物仍較低。因此，滿足本發(fā)明的特定參數(shù)的性能的SAP除了可廣 泛地用于多種衛(wèi)生用品外，還可用于園藝的水結(jié)合土壤、用于土木工程和建筑的隔水材料、 苗圃板、食品配送領(lǐng)域的保鮮防腐劑、泥敷劑材料等。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明提供SAP的制備方法，所述SAP具有1. 2或更 小的由以下數(shù)學(xué)式1表示的SPAN值，并且滿足由以下數(shù)學(xué)式2表示的負(fù)荷下的吸收速率：
[0052][數(shù)學(xué)式1]
[0053] SPAN = [D(90% )-D(10% )]/D(50% ) ^ I. 2
[0054] 在數(shù)學(xué)式I中，
[0055] D (90 % )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0重量％時(shí)的粒度，
[0056] D(10% )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0重量％時(shí)的粒度，并且
[0057] D (50 % )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0重量％時(shí)的粒度，
[0058][數(shù)學(xué)式2]
[0059] I. 0 > ARUL = AUP (10 分鐘）/AUP (60 分鐘）>0? 70
[0060] 在數(shù)學(xué)式2中，
[0061] ARUL是在負(fù)荷下的吸收速率，AUP (10分鐘）是由以下數(shù)學(xué)式3表示的在壓力下10 分鐘后的吸收率，并且AUP (60分鐘）是由以下數(shù)學(xué)式3表示的在壓力下60分鐘后的吸收 率，
[0062][數(shù)學(xué)式3]
[0063] AUP(g/g) = [Wb(g)_Wa(g)]/吸收性聚合物的重量（g)
[0064] 在數(shù)學(xué)式3中，
[0065]Wa(g)是吸收性聚合物的重量與能夠?yàn)槲招跃酆衔锾峁┴?fù)荷的裝置的重量的總 和，并且
[0066] Wb (g)是在負(fù)荷（0. 7psi)下吸收1小時(shí)水分的吸收性聚合物的重量與能夠?yàn)槲?性聚合物提供負(fù)荷的裝置的重量的總和。
[0067] 本發(fā)明可提供由于根據(jù)由數(shù)學(xué)式1和2表示的SAP的粒度分布的參數(shù)與經(jīng)受一定 時(shí)間壓力后的吸收性的復(fù)雜性質(zhì)組合的綜合效應(yīng)。因此，本發(fā)明可通過(guò)提供具有優(yōu)異性能 的SAP來(lái)導(dǎo)致優(yōu)異的舒適的穿著感。
[0068] 此處，可通過(guò)被稱為"SPAN"的參數(shù)來(lái)計(jì)算粒度分布。因此，可通過(guò)所制備SAP的粒 度分布來(lái)測(cè)量SPAN。在數(shù)學(xué)式1中，D意指由" y m"表示的SAP的粒度并且其可通過(guò)激光 粒度分析器來(lái)測(cè)量（但是其不限于此或者不限于通過(guò)該分析器來(lái)測(cè)量）。此外，當(dāng)將150 y m 至850 y m的最終SAP顆粒均勻地分級(jí)并且使其以粒度的順序排列時(shí)，D (10% )意指從最小 顆粒累積的重量變?yōu)榻?jīng)分級(jí)顆粒的總重量的10重量％時(shí)的粒度。并且當(dāng)SAP顆粒以粒度 的順序排列時(shí)，D(50%)意指從最小顆粒累積的重量變?yōu)榻?jīng)分級(jí)顆粒的總重量的50重量％ 時(shí)的粒度。并且當(dāng)SAP顆粒以粒度的順序排列時(shí)，D(90% )意指從最小顆粒累積的重量變 為經(jīng)分級(jí)顆粒的總重量的90重量％時(shí)的粒度。
[0069] 當(dāng)由數(shù)學(xué)式1表示的SPAN值大于1. 2時(shí)，其因?yàn)椴灰?guī)則的粒度分布導(dǎo)致性能變差 和粉塵飛揚(yáng)現(xiàn)象的問(wèn)題。并且在由數(shù)學(xué)式2表示的負(fù)荷（壓力）下的吸收速率（ARUL)小于 〇. 7的情況時(shí)，因?yàn)樨?fù)荷下的吸收速率減小，所以最終衛(wèi)生用品不能具有足夠的吸收能力并 且水分排出。此處，影響ARUL值的因素可以是交聯(lián)聚合物的交聯(lián)密度、表面處理密度、基礎(chǔ) 聚合物的粒度的均勻性、表面處理劑分布的均勻性等。因此，重要的是ARUL值符合本發(fā)明 中數(shù)學(xué)式2的條件，并且對(duì)于其而言優(yōu)選地使用通過(guò)以下公開(kāi)的方法來(lái)表面處理的交聯(lián)聚 合物作為SAP。
[0070] 并且根據(jù)本發(fā)明，可以在制備基礎(chǔ)聚合物并對(duì)其進(jìn)行分級(jí)后，通過(guò)控制基礎(chǔ)聚合 物的粒度分布來(lái)為最終SAP提供優(yōu)異的性能。
[0071] 換言之，在進(jìn)行基礎(chǔ)聚合物分級(jí)后，當(dāng)基礎(chǔ)聚合物的粒度分布為150 i! m至850 i! m 時(shí)，可表現(xiàn)出本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)的優(yōu)異性能。特別地，當(dāng)300 ii m至600 ii m的基礎(chǔ)聚合物的含 量較高時(shí)，本發(fā)明可改善SAP的粒度和性能。例如，可通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)異性能： 對(duì)基礎(chǔ)聚合物進(jìn)行分級(jí)使得300 ii m至600 ii m的基礎(chǔ)聚合物占總基礎(chǔ)聚合物的含量為約 50重量％或更高或者約60重量％或更高，例如約50重量％至80重量％，并且600 ii m至 850 ii m和150 ii m至300 ii m的基礎(chǔ)聚合物占總基礎(chǔ)聚合物的含量為約7重量％或更高或者 約10重量％或更高，例如7重量％至20重量％，以及通過(guò)使用這種基礎(chǔ)聚合物來(lái)制備SAP。 此處,剩余的小于150 iim和大于850 iim的顆粒占總基礎(chǔ)聚合物的含量可低于約1重量％ 或低于約〇. 8重量％。
[0072] 同時(shí)，滿足以上性能的SAP的根據(jù)EDANA方法WSP 241. 2測(cè)量的持水性可為25g/ g至50g/g，并且根據(jù)EDANA方法WSP 270. 2測(cè)量的水溶性組分的含量為15重量％或更低。
[0073] 同時(shí)，SAP可包含交聯(lián)聚合物，其可通過(guò)用基于C2-C 8二醇或基于C2-C8 a，《-二醇 的化合物對(duì)由至少部分被中和的包含酸基的水溶性烯鍵式不飽和單體聚合的粉狀基礎(chǔ)聚 合物的表面進(jìn)行交聯(lián)獲得。
[0074] 并且，因?yàn)榻宦?lián)聚合物的交聯(lián)密度可以是影響ARUL值的因素，所以優(yōu)選根據(jù)本發(fā) 明的方法對(duì)基礎(chǔ)聚合物的表面進(jìn)行交聯(lián)。
[0075] 此外，根據(jù)滿足所述性能的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供了制備SAP的方法，其 包括以下步驟：制備包含水溶性烯鍵式不飽和單體和聚合引發(fā)劑的單體組合物；通過(guò)在聚 合反應(yīng)器中對(duì)所述單體組合物進(jìn)行聚合來(lái)制備水凝膠聚合物；對(duì)所述水凝膠聚合物進(jìn)行干 燥和粉碎；對(duì)所述經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物進(jìn)行分級(jí)；以及通過(guò)將包含水和表面交聯(lián)劑的表 面處理溶液噴射在各個(gè)經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物顆粒上對(duì)所述水凝膠聚合物的表面進(jìn)行處 理。
[0076] 換言之，因?yàn)楸景l(fā)明在干燥水凝膠聚合物后進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆旨?jí)并用特定表面處理溶 液和條件來(lái)處理經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物的表面，所以可提供SAP細(xì)顆粒的這樣的制備方 法，其不僅使得易于控制粒度而且提供具有均勻粒度并且在長(zhǎng)時(shí)間壓力下具有優(yōu)良的初始 吸收性和水吸收能力兩者的SAP。分級(jí)方法用于提供基礎(chǔ)聚合物，并且因此經(jīng)分級(jí)的水凝 膠聚合物可包含基礎(chǔ)聚合物。該基礎(chǔ)聚合物可具有150 y m至850 ii m的平均粒度分布。并 且可通過(guò)控制300 y m至600 y m的基礎(chǔ)聚合物、600 y m至850 y m的基礎(chǔ)聚合物和150 y m 至300 y m的基礎(chǔ)聚合物的分布比例來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的性能。更具體而言，因?yàn)楸景l(fā)明通過(guò)使用 這樣的經(jīng)分級(jí)基礎(chǔ)聚合物來(lái)制備SAP :300 ii m至600 ii m的基礎(chǔ)聚合物占總基礎(chǔ)聚合物的約 50重量％或更高或者約60重量％或更高，例如約50重量％至80重量％，并且600 ii m至 850 ii m和150 ii m至300 ii m的基礎(chǔ)聚合物占總基礎(chǔ)聚合物的約7重量％或更高或者約10 重量％或更高，例如7重量％至20重量％，所以可表現(xiàn)出優(yōu)異的初始吸收性并且提供同時(shí) 改善彼此相抵觸的無(wú)負(fù)荷條件下的吸收率與壓力下的吸收率之間的綜合效應(yīng)。
[0077] 經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物可以是由聚合至少部分被中和的包含酸基的水溶性烯鍵 式不飽和單體制備的粉狀基礎(chǔ)樹(shù)脂（即，基礎(chǔ)聚合物）。此處，水溶性烯鍵式不飽和單體可 包含一種或更多種選自以下的單體：丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸、巴豆酸、衣康 酸、2-丙烯?；一撬帷?-甲基丙烯?；一撬帷?-(甲基）丙烯?；撬岷?-(甲基） 丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的陰離子單體及其鹽；（甲基）丙烯酰胺、N-取代（甲基）丙烯酰 胺、（甲基）丙烯酸2-羥乙基酯、（甲基）丙烯酸2-羥丙基酯、甲氧基聚乙二醇（甲基）丙 烯酸酯和聚乙二醇（甲基）丙烯酸酯的非離子親水單體；以及（N，N)_二甲基氨基乙基（甲 基）丙烯酰胺和（N，N)-二甲基氨基丙基（甲基）丙烯酰胺的含有氨基的不飽和單體及其 季銨化合物。
[0078] 并且，本發(fā)明可通過(guò)水凝膠聚合物的表面處理步驟將特定表面處理溶液噴射在基 礎(chǔ)樹(shù)脂上來(lái)控制經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物的表面的交聯(lián)密度。通過(guò)該方法制備的交聯(lián)聚合物 的交聯(lián)密度可以為基于基礎(chǔ)樹(shù)脂的〇. 1重量％至1. 〇重量％。
[0079] 本發(fā)明的表面處理溶液可以是包含水作為溶劑和基于二醇或基于a，《_二醇的 化合物作為表面交聯(lián)劑的水溶液，并且其還可根據(jù)需要包含溶劑例如其他種類的二醇、甲 醇等。
[0080] 表面處理溶液中包含的表面交聯(lián)劑可以是基于C2-C8二醇或a，CO-二醇的化合 物。具體地，基于二醇的化合物可以是一種或更多種選自以下的化合物：1，3_丙二醇、2,3， 4-三甲基-1，3-戊二醇、2-丁烯-1，4二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己 二醇和1，2_環(huán)己烷二甲醇?；赼，《-二醇的化合物可以是一種或更多種選自以下的化 合物：?jiǎn)我叶肌⒍蚀?、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丙三醇?聚丙三醇。更優(yōu)選地，可將1，3-丙二醇用作表面交聯(lián)劑，以及可使用丙二醇。如果將兩種 或更多種表面交聯(lián)劑用于本發(fā)明，基于總表面交聯(lián)劑重量，則其混合重量比可以為2 : 8至 8 ： 2〇
[0081] 表面處理溶液還可包含有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑可以是一種或更多種選自有機(jī)醇和二 醇的化合物。此處，不僅可將二醇化合物用作交聯(lián)劑而且還可用作有機(jī)溶劑。并且可根據(jù) 需要另外使用乙二醇醚化合物。
[0082]優(yōu)選地，有機(jī)溶劑可以是一種或更多種選自以下的化合物：乙醇、甲醇、異丙醇、乙 二醇、丙二醇、聚乙二醇、乙二醇二縮水甘油基醚和聚丙二醇。
[0083]表面交聯(lián)劑占總表面處理溶液的濃度可以是0. 1重量％至10重量％，并且優(yōu)選 0.3重量％至8重量％。此處，當(dāng)表面交聯(lián)劑的濃度小于0. 1重量％時(shí)，存在著不能導(dǎo)致充 分反應(yīng)的問(wèn)題，當(dāng)其超過(guò)10重量％時(shí)，因?yàn)檫^(guò)度反應(yīng)和粘度增大存在著控制上的困難。因 此，優(yōu)選使用本發(fā)明范圍內(nèi)的表面交聯(lián)劑。
[0084] 以及，水的含量不受特別限制因?yàn)槠溆糜谑贡砻嫣幚砣芤簽樗芤旱男问?，并?其可以是總表面處理溶液的剩余內(nèi)容物。并且，當(dāng)表面處理溶液還包含有機(jī)溶劑時(shí)，所述有 機(jī)溶劑可以為基于總表面處理溶液的〇. 1重量％至10重量％，并且即使在該情況下水的含 量仍不受特別限制，因?yàn)榭捎盟畞?lái)補(bǔ)充剩余內(nèi)容物。
[0085] 可通過(guò)管狀成形體或噴嘴來(lái)使用表面交聯(lián)劑，但是優(yōu)選將溶液通過(guò)噴嘴噴射在水 凝膠聚合物的表面上。
[0086] 此處，表面處理溶液的噴射速度不受特別限制，但是優(yōu)選控制噴射角度和量。
[0087] 可將來(lái)自噴射裝置的液壓噴嘴的表面處理溶液的噴射角度控制為1°至45°，并 且優(yōu)選10°至30°，并且優(yōu)選將表面處理溶液噴射在其上鋪展有經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物 的基底上。當(dāng)噴射角度小于r時(shí)，存在的問(wèn)題為表面處理溶液集中地噴射在較窄區(qū)域上并 且表面處理變得不均勻。而當(dāng)噴射角度大于45°時(shí)，溶液可能噴射在水凝膠聚合物所鋪展 的區(qū)域外側(cè)，其可導(dǎo)致表面處理溶液的損失。
[0088] 以及，優(yōu)選的表面處理為噴射表面處理溶液，其量為2至10重量份/100重量份經(jīng) 分級(jí)的水凝膠聚合物，并且優(yōu)選3至8重量份/100重量份經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物。
[0089]用于噴射本發(fā)明的表面處理溶液的裝置可配備有分別控制處理溶液的噴射角度 和噴射速度的器件，并且還可配備有根據(jù)需要控制溫度的器件。
[0090]此外，處理表面的步驟可包括將經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物進(jìn)料至表面交聯(lián)反應(yīng)器中 以及于120°C至250°C進(jìn)行10至120分鐘水凝膠聚合物的表面交聯(lián)反應(yīng)的步驟。表面交聯(lián) 反應(yīng)器可配備有控制溫度的器件。當(dāng)交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間低于10分鐘時(shí)，時(shí)間太短以致于不能進(jìn) 行充分的交聯(lián)反應(yīng)。而當(dāng)交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間超過(guò)120分鐘時(shí)，由于過(guò)度表面交聯(lián)反應(yīng)SAP的性 能反而變差，并且由于長(zhǎng)期駐留而使聚合物可在反應(yīng)器中分解。
[0091] 根據(jù)本發(fā)明，可進(jìn)行干燥和粉碎水凝膠聚合物的步驟使得經(jīng)干燥的水凝膠聚合物 的粒度變?yōu)?50 ii m至850 Ii m。
[0092] 此外，優(yōu)選根據(jù)分級(jí)步驟中的粒度將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為2個(gè)等級(jí)或更 多個(gè)等級(jí)。在該情況下，分級(jí)步驟可包括以下步驟：將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒度 小于150 ii m和粒度為150 ii m至850 ii m的2個(gè)等級(jí)；將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒 度小于150 ii m、粒度為150 ii m或更大并且小于300 ii m和粒度為300 ii m至850 ii m的3個(gè) 等級(jí)；或者將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒度小于150 y m、粒度為150 y m或更大并且小 于300 ii m、粒度為300 ii m或更大并且小于600 ii m以及粒度為600 ii m至850 ii m的4個(gè)等 級(jí)。此外，其還可包括將少量包含在經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物中的850 ii m或更大的顆粒分級(jí) 的步驟。
[0093] 以及，在根據(jù)所述實(shí)施方案的制備方法中，可將通常用于相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的用于制 備SAP的步驟和方法用于分級(jí)步驟之前的步驟中。
[0094] 可根據(jù)所制備水凝膠聚合物的含水量來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇用于干燥水凝膠聚合物的溫 度和時(shí)間，并且可優(yōu)選于160°C至190°C下進(jìn)行20至40分鐘干燥過(guò)程。當(dāng)干燥溫度低于 160°C時(shí)，干燥效果微小，干燥時(shí)間變得過(guò)長(zhǎng)，難以使含水量為10重量％或更少。而當(dāng)干燥 溫度高于190°C時(shí)，僅水凝膠聚合物的表面被局部且過(guò)度干燥并且產(chǎn)品性能劣化，并且壓力 下的吸收能力趨向降低，原因是在隨后的粉碎步驟中形成大量的細(xì)粉末。
[0095] 用于干燥的具體裝置不受特別限制，例如可通過(guò)紅外線輻射、熱空氣、微波輻射或 紫外線輻射進(jìn)行干燥步驟。以及，可根據(jù)由UV聚合所制備聚合物的含水量來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇干 燥溫度和時(shí)間，并且可優(yōu)選于80°c至200°C進(jìn)行20至120分鐘干燥步驟。當(dāng)干燥溫度低于 80°C時(shí)，存在干燥效果微小并且干燥時(shí)間變得過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，而當(dāng)干燥溫度高于200°C時(shí)，存 在SAP熱降解的問(wèn)題。
[0096] 經(jīng)干燥的水凝膠聚合物和表面處理后的水凝膠聚合物的粉碎可根據(jù)用于粉碎樹(shù) 脂聚合物的常規(guī)方法來(lái)進(jìn)行，但不限于此。優(yōu)選地，可將選自針磨機(jī)、錘磨機(jī)、螺桿式磨機(jī)、 輥磨機(jī)等的任意研磨機(jī)用于粉碎過(guò)程。此處，在粉碎過(guò)程后，優(yōu)選最終SAP顆粒的平均直徑 為 150 u m 至 850 u m。
[0097] 此處，通過(guò)聚合獲得的水凝膠聚合物的含水量通常為30重量％至60重量％，但是 在干燥后，通過(guò)干燥過(guò)程來(lái)獲得的水凝膠聚合物的含水量可為1重量％至10重量％。此處， 水凝膠聚合物的含水量是水凝膠聚合物總重量中的水分含量，并且其意指由水凝膠聚合物 的重量減去經(jīng)干燥聚合物的重量的值。
[0098] 在處理水凝膠聚合物的表面的步驟后，本發(fā)明還可包括將水凝膠聚合物粉碎和分 級(jí)為粒度為150 U m至850 ii m的顆粒的步驟。
[0099] 根據(jù)本發(fā)明，在聚合后并且干燥水凝膠聚合物的步驟前，本方法還可包括將水凝 膠聚合物粉碎至具有Imm至15mm的粒度的步驟。此處，當(dāng)水凝膠聚合物的粒度低于Imm時(shí)， 因?yàn)樗z聚合物的高含水量其在技術(shù)上是困難的并且會(huì)發(fā)生經(jīng)粉碎顆粒的內(nèi)聚。而當(dāng)粉 碎水凝膠聚合物使得粒度大于15mm時(shí)，使增大根據(jù)粉碎的隨后干燥步驟的效率的影響變 得微小。
[0100] 與此同時(shí)，本發(fā)明的方法可使用配備有用于制備常規(guī)水凝膠聚合物的反應(yīng)器的聚 合裝置來(lái)制備SAP。并且裝置還可配備有用于將水凝膠聚合物分級(jí)為2個(gè)或更多個(gè)等級(jí)的 裝置和可控制表面處理溶液的噴射條件的噴射裝置。
[0101] 單體組合物的聚合可根據(jù)UV聚合或熱聚合進(jìn)行，并且條件不受特別限制并且其 可根據(jù)常規(guī)方法進(jìn)行。例如，可使聚合在25°c至99°C的溫度下進(jìn)行10秒至30分鐘。特別 地，可將熱聚合分類為氧化還原聚合和熱聚合，所述氧化還原聚合在25°C至50°C的溫度下 進(jìn)行2分鐘至30分鐘，所述熱聚合在40°C至90°C的溫度下進(jìn)行2分鐘至30分鐘。此外， 可通過(guò)用光照射10秒至5分鐘使UV聚合（光聚合）在25°C至99°C的較寬溫度范圍內(nèi)進(jìn) 行，因?yàn)闇囟仍诤艽蟪潭壬喜挥绊慤V聚合。此外，UV輻射的強(qiáng)度可以是0. lmW/cm2至30mW/ cm2?？蓪F(xiàn)有技術(shù)公知的光源和波長(zhǎng)范圍用于UV輻射。
[0102] 在單體組合物的熱聚合或UV聚合方法中，所用聚合裝置并不受特別限制。例如， 可通常在配備有攪拌軸的反應(yīng)器（如捏合機(jī)）中進(jìn)行熱聚合并且可在配備有連續(xù)移動(dòng)式傳 送帶的反應(yīng)器中進(jìn)行UV聚合（光聚合）。然而，所述聚合方法僅為實(shí)例并且本發(fā)明并不受 限于所述聚合方法或不受限于通過(guò)所述聚合方法。
[0103] 例如，根據(jù)配備于反應(yīng)器中的攪拌軸的形狀，當(dāng)根據(jù)熱聚合獲得的水凝膠聚合物 從反應(yīng)器出口排出時(shí)，其可具有幾厘米至幾毫米的粒度，所述熱聚合通過(guò)向其提供熱空氣 或加熱反應(yīng)器在配備有攪拌軸的反應(yīng)器（如捏合機(jī)）中進(jìn)行。特別地，獲得的水凝膠聚合 物的尺寸可根據(jù)進(jìn)料于其中的單體組合物的濃度和進(jìn)料速度而變化，并且通常可獲得粒度 為2mm至50mm的水凝膠聚合物。
[0104] 以及，當(dāng)使用配備有連續(xù)移動(dòng)式傳送帶的反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行光聚合時(shí)，水凝膠聚合物 可以以具有傳送帶的寬度的片形式獲得。此處，聚合物片的厚度可根據(jù)進(jìn)料于其中的單體 組合物的濃度和進(jìn)料速度而變化，并且優(yōu)選進(jìn)料單體組合物使得獲得具有0. 5cm至5cm厚 度的聚合物片。當(dāng)進(jìn)料單體組合物使得聚合物片的厚度變得太薄時(shí)，其因?yàn)榈蜕a(chǎn)效率而 是不期望的，而當(dāng)聚合物片的厚度大于5cm時(shí)，因?yàn)楹穸冗^(guò)厚可能不會(huì)發(fā)生均勻地穿過(guò)厚 度的聚合反應(yīng)。
[0105] 可在配備有原材料給料器和溶劑給料器的混合器中通過(guò)將單體與聚合引發(fā)劑相 混合來(lái)制備單體組合物。
[0106] 以及，對(duì)單體組合物的各個(gè)單體進(jìn)行詳細(xì)的解釋。
[0107] 在本發(fā)明中，優(yōu)選水溶性烯鍵式不飽和單體的聚合在水溶液中進(jìn)行。
[0108] 如果水溶性烯鍵式不飽和單體為用于制備SAP的常規(guī)單體，則其不受限制。例如， 可使用選自陰離子單體及其鹽、非離子親水單體和含有氨基的不飽和的單體和其季銨化合 物中的一種或更多種單體。
[0109] 例如，水溶性烯鍵式不飽和單體可以為一種或更多種選自以下的化合物：陰離 子單體例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯?；一撬?、 2_甲基丙烯?；一撬?、2_(甲基）丙烯?；撬岷?_(甲基）丙烯酰胺-2-甲基丙磺 酸，及其鹽；非離子親水單體例如（甲基）丙烯酰胺、N-取代（甲基）丙烯酰胺、（甲基）丙 烯酸2-羥乙基酯、（甲基）丙烯酸2-羥丙基酯、甲氧基聚乙二醇（甲基）丙烯酸酯和聚乙 二醇（甲基）丙烯酸酯；以及含有氨基的不飽和單體例如（N，N)-二甲基氨基乙基（甲基） 丙烯酰胺和（N，N)-二甲基氨基丙基（甲基）丙烯酰胺，及其季銨化合物。優(yōu)選地，水溶性 烯鍵式不飽和單體可以為丙烯酸及其鹽，因?yàn)槠鋬?yōu)點(diǎn)在于優(yōu)異的性能。
[0110] 可通過(guò)考慮聚合時(shí)間和反應(yīng)條件來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇單體組合物中水溶性烯鍵式不飽 和單體的濃度，并且其可優(yōu)選為35重量％至50重量％。當(dāng)水溶性烯鍵式不飽和單體的濃 度小于35重量％時(shí)，存在低產(chǎn)率和低經(jīng)濟(jì)可行性的問(wèn)題，而當(dāng)其高于50重量％時(shí)，其因?yàn)?單體的溶解性降低而是不利的。
[0111] 聚合引發(fā)劑可以是選自以下的任一種化合物：基于偶氮的引發(fā)劑、基于過(guò)氧化物 的引發(fā)劑、基于氧化還原劑的引發(fā)劑、有機(jī)鹵化物引發(fā)劑、苯乙酮、苯偶姻、二苯甲酮、芐基 化合物及其衍生物。例如，聚合引發(fā)劑可以是苯乙酮、苯偶姻、二苯甲酮、芐基化合物或其 衍生物，并且其可以是一種或更多種選自以下的光引發(fā)劑：苯乙酮衍生物例如二乙氧基苯 乙酮、2-輕基-2-甲基-1-苯基丙燒-1-酮、節(jié)基二甲基焦油（benzyl dimethyl tar)、 4-(2-羥基乙氧基）苯基-(2-羥基）-2-丙基酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮等；苯偶姻烷基醚 類例如苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚；苯甲酮衍生物例如鄰-苯 甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基-苯甲酮、4-苯甲酰-4'-甲基-二苯硫醚、（4-苯甲酰芐基） 三甲基氯化銨等；基于噻噸酮的化合物；?；趸⒀苌锢缍?,4,6_三甲基苯甲酰 基）苯基氧化膦、二苯基（2,4,6_三甲基苯甲酰基）-氧化膦等；以及基于偶氮的化合物例 如2-羥甲基丙腈、2,2'-[偶氮二（2-甲基-N-(l，l'-二（羥甲基）-2_羥乙基）丙酰 胺）]。
[0112] 聚合引發(fā)劑使用量可為總單體組合物的0. 01重量％至1. 0重量％。
[0113] 本發(fā)明的單體組合物還可包含交聯(lián)劑。
[0114]交聯(lián)劑可以是一種或更多種選自以下的化合物：具有烯鍵式不飽和單體的水溶性 取代基、可與烯鍵式不飽和單體的水溶性取代基反應(yīng)的至少一個(gè)官能團(tuán)、和至少一個(gè)烯鍵 式不飽和基團(tuán)的交聯(lián)劑及其混合物；具有烯鍵式不飽和單體的水溶性取代基和可與由乙烯 基單體水解形成的水溶性取代基反應(yīng)的至少兩個(gè)官能團(tuán)的交聯(lián)劑及其混合物。具有兩個(gè)或 更多個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)的交聯(lián)劑可以是C 8-C12雙-丙烯酰胺或雙甲基丙烯酰胺、C2-Cltl多 元醇的聚（甲基）丙烯酸酯、C 2-Cltl多元醇的聚（甲基）烯丙基醚等，并且可使用一種或更 多種選自以下的試劑：N，N'-亞甲基二（甲基）丙烯酸酯、乙烯氧基（甲基）丙烯酸酯、聚 乙烯氧基（甲基）丙烯酸酯、丙烯氧基（甲基）丙烯酸酯、丙三醇二丙烯酸酯、丙三醇三丙 烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、三芳基氰尿酸酯、三烯丙基異氰酸酯、聚乙 二醇、二甘醇和丙二醇。
[0115]交聯(lián)劑的使用量可為總單體組合物的0. 01重量％至I. 0重量％。
[0116] 在下文中，通過(guò)本發(fā)明的特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的作用和效果進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。 然而，以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明的權(quán)利范圍并不限于此。
[0117]實(shí)施例1
[0118] 通過(guò)將IOOg的丙烯酸、0.5g作為交聯(lián)劑的聚乙二醇二丙烯酸酯（Mw = 523)、 0. 033g作為UV引發(fā)劑的二苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）-氧化膦、83. 3g的50%氫氧化 鈉（NaOH)和89. 8g的水混合來(lái)制備單體組合物水溶液。組合物中的單體濃度為45重量％。
[0119] 然后，在通過(guò)給料機(jī)將單體組合物水溶液進(jìn)料至連續(xù)移動(dòng)式傳送帶反應(yīng)器中后， 通過(guò)使用UV輻射裝置用紫外線（強(qiáng)度：2mW/cm 2)照射組合物2分鐘來(lái)制備水凝膠聚合物。
[0120] 在將水凝膠聚合物傳送至切割機(jī)后，將其切割為0. 2cm。此處，經(jīng)切割水凝膠聚合 物的含水量為50重量％。
[0121] 然后，將水凝膠聚合物在熱風(fēng)干燥器中于160°C干燥30分鐘，并使用針磨粉磨機(jī) 來(lái)粉碎經(jīng)干燥的水凝膠聚合物。然后，通過(guò)使用網(wǎng)篩將其分級(jí)為具有小于150 y m的粒度 (平均粒度）的聚合物和具有150 U m至850 ii m粒度的聚合物。
[0122] 然后，通過(guò)經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物的粒度控制來(lái)準(zhǔn)備SPAN I. 0的基礎(chǔ)聚合物 BP-1。此外，通過(guò)粒度控制來(lái)準(zhǔn)備SPAN 1.1的基礎(chǔ)聚合物BP-2。最后，通過(guò)粒度控制來(lái)準(zhǔn) 備SPAN 1. 3的基礎(chǔ)聚合物BP-3。此處，在表1公開(kāi)了各個(gè)基礎(chǔ)聚合物的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
[0123] 接下來(lái)，通過(guò)將包含1重量％乙二醇二縮水甘油基醚、2重量％丙二醇和97重量％ 水的5重量份的表面處理溶液噴射在100重量份的基礎(chǔ)聚合物BP-I上來(lái)對(duì)SAP的表面進(jìn) 行處理。此處，通過(guò)噴射裝置將表面處理溶液以15°的噴射角度噴射在水凝膠聚合物的表 面上。此外，在將經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物進(jìn)料至表面交聯(lián)反應(yīng)器后，在處理表面的步驟中， 使水凝膠聚合物的表面交聯(lián)反應(yīng)于130°C的溫度下進(jìn)行40分鐘。
[0124] 在表面處理后對(duì)水凝膠聚合物進(jìn)行粉碎，并且通過(guò)使用網(wǎng)篩獲得具有150 y m至 850 ii m平均粒度的經(jīng)表面處理的SAP。
[0125]實(shí)施例2
[0126] 除了表面處理溶液包含5重量％的1，3-丙二醇、5重量％的丙二醇和90重量％的 水之外，基本上根據(jù)與實(shí)施例1中相同的方法來(lái)制備SAP。
[0127]實(shí)施例3
[0128] 除了使用基礎(chǔ)聚合物BP-2代替基礎(chǔ)聚合物BP-I之外，基本上根據(jù)與實(shí)施例1中 相同的方法來(lái)制備SAP。
[0129]實(shí)施例4
[0130] 除了使用基礎(chǔ)聚合物BP-2代替基礎(chǔ)聚合物BP-I之外，基本上根據(jù)與實(shí)施例2中 相同的方法來(lái)制備SAP。
[0131] 比較例1
[0132] 除了使用基礎(chǔ)聚合物BP-3代替基礎(chǔ)聚合物BP-I之外，基本上根據(jù)與實(shí)施例1中 相同方法來(lái)制備SAP。
[0133] 比較例2
[0134] 除了使用基礎(chǔ)聚合物BP-3代替基礎(chǔ)聚合物BP-I之外，基本上根據(jù)與實(shí)施例2中 相同的方法來(lái)制備SAP。
[0135]實(shí)駘實(shí)施例：評(píng)價(jià)SAP的含水量和件能
[0136]實(shí)駘實(shí)施例1:評(píng)價(jià)含水量
[0137] 根據(jù)EDANA方法WSP 220. 2對(duì)實(shí)施例和比較例中所用的基礎(chǔ)聚合物的粒度進(jìn)行測(cè) 量，并且將各基礎(chǔ)聚合物的粒度列于表1中。
[0138] [表1]
[0139]

【權(quán)利要求】
1. 一種超吸收性聚合物（SAP)，其具有1. 2或更小的由以下數(shù)學(xué)式1表示的SPAN值并 且滿足由以下數(shù)學(xué)式2表示的負(fù)荷下的吸收速率： [數(shù)學(xué)式1] SPAN = [D(90% )-D(10% )]/D(50% ) ^ 1. 2 在數(shù)學(xué)式1中， D(90% )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0%時(shí)的粒度， D(10% )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0%時(shí)的粒度，并且 D(50% )是從最小顆粒累積的重量變?yōu)?0%時(shí)的粒度； [數(shù)學(xué)式2] 1. 0 > ARUL = AUP (10 分鐘）/AUP (60 分鐘）> 0? 70 在數(shù)學(xué)式2中， ARUL是在負(fù)荷下的吸收速率，AUP (10分鐘）是由以下數(shù)學(xué)式3表示的在壓力下10分 鐘后的吸收率，并且AUP (60分鐘）是由以下數(shù)學(xué)式3表示的在壓力下60分鐘后的吸收率； [數(shù)學(xué)式3] AUP(g/g) = [Wb(g)-Wa(g)]/吸收性聚合物的重量（g) 在數(shù)學(xué)式3中， Wa(g)是所述吸收性聚合物的重量與能夠?yàn)樗鑫招跃酆衔锾峁┴?fù)荷的裝置的重量 的總和，并且 Wb (g)是在負(fù)荷（0. 7psi)下吸收1小時(shí)水分的所述吸收性聚合物的重量與能夠?yàn)樗?吸收性聚合物提供負(fù)荷的裝置的重量的總和。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超吸收性聚合物，其包含交聯(lián)聚合物，所述交聯(lián)聚合物通過(guò) 用基于C2_C8二醇或a，《_二醇的化合物對(duì)粉狀基礎(chǔ)聚合物的表面進(jìn)行交聯(lián)獲得，所述基 礎(chǔ)聚合物由至少部分被中和的包含酸基的水溶性烯鍵式不飽和單體聚合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超吸收性聚合物，其中所述水溶性烯鍵式不飽和單體包含 一種或更多種選自以下的單體：丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸、巴豆酸、衣康酸、 2_丙烯?；一撬?、2-甲基丙烯?；一撬帷?-(甲基）丙烯?；撬岷?-(甲基）丙烯 酰胺-2-甲基丙磺酸的陰離子單體及其鹽；（甲基）丙烯酰胺、N-取代（甲基）丙烯酰胺、 (甲基）丙烯酸2-羥乙基酯、（甲基）丙烯酸2-羥丙基酯、甲氧基聚乙二醇（甲基）丙烯 酸酯和聚乙二醇（甲基）丙烯酸酯的非離子親水單體；以及（N，N)-二甲基氨基乙基（甲 基）丙烯酰胺和（N，N)-二甲基氨基丙基（甲基）丙烯酰胺的含有氨基的不飽和單體及其 季銨化合物。
4. 一種制備權(quán)利要求1所述的超吸收性聚合物的方法，包括以下步驟： 制備包含水溶性烯鍵式不飽和單體和聚合引發(fā)劑的單體組合物； 通過(guò)在聚合反應(yīng)器中對(duì)所述單體組合物進(jìn)行聚合來(lái)制備水凝膠聚合物； 對(duì)所述水凝膠聚合物進(jìn)行干燥和粉碎； 對(duì)經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物進(jìn)行分級(jí)；以及 通過(guò)將包含水和表面交聯(lián)劑的表面處理溶液噴射在各個(gè)經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物顆粒 上來(lái)對(duì)所述水凝膠聚合物的表面進(jìn)行處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述表面交聯(lián)劑是基于(：2-(：8二醇或a，《-二醇 的化合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述表面處理溶液還包含一種或更多種選自以下 的有機(jī)溶劑：乙醇、甲醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述表面處理溶液中的所述表面交聯(lián)劑的濃度為 0. 1重量％至10重量％。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中通過(guò)將來(lái)自噴射裝置的液壓噴嘴的角度控制為 r至45°使所述表面處理溶液噴射在其上鋪展有經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合物的基底上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中處理所述表面的步驟包括將經(jīng)分級(jí)的水凝膠聚合 物進(jìn)料至表面交聯(lián)反應(yīng)器中的步驟和于120°C至250°C進(jìn)行所述水凝膠聚合物的表面交聯(lián) 反應(yīng)10至120分鐘的步驟。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中進(jìn)行對(duì)所述水凝膠聚合物干燥和粉碎的步驟使 得經(jīng)干燥的水凝膠聚合物的粒度變?yōu)?50 y m至850 y m。
11. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述分級(jí)步驟包括如下步驟： 將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒度小于150 y m和粒度為150 y m至850 y m的2個(gè) 等級(jí)； 將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒度小于150 y m、粒度為150 y m或更大并且小于 300 ii m和粒度為300 ii m至850 ii m的3個(gè)等級(jí)；或者 將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級(jí)為粒度小于150 ym、粒度為150 或更大并且小于 300. ii m、粒度為300 ii m或更大并且小于600 ii m以及粒度為600 ii m至850 ii m的4個(gè)等級(jí)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括在對(duì)所述水凝膠聚合物的表面進(jìn)行處理的步 驟后，將所述水凝膠聚合物粉碎并且分級(jí)為具有150 U m至850 y m粒度的顆粒的步驟。
13. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括在所述聚合之后并且在對(duì)所述水凝膠聚合物 進(jìn)行干燥的步驟之前，將所述水凝膠聚合物粉碎以具有1mm至15mm的粒度的步驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述聚合通過(guò)UV聚合或熱聚合進(jìn)行。
15. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述水溶性烯鍵式不飽和單體包含一種或更多 種選自以下的單體：丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯?；?乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基）丙烯酰基丙磺酸和2-(甲基）丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸的陰離子單體及其鹽；（甲基）丙烯酰胺、N-取代（甲基）丙烯酰胺、（甲基）丙 烯酸2-羥乙基酯、（甲基）丙烯酸2-羥丙基酯、甲氧基聚乙二醇（甲基）丙烯酸酯和聚乙 二醇（甲基）丙烯酸酯的非離子親水單體；以及（N，N)_二甲基氨基乙基（甲基）丙烯酰胺 和（N，N)_二甲基氨基丙基（甲基）丙烯酰胺的含有氨基的不飽和單體及其季銨化合物。
16. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述聚合引發(fā)劑是選自以下的任一種化合物：基 于偶氮的引發(fā)劑、基于過(guò)氧化物的引發(fā)劑、基于氧化還原劑的引發(fā)劑、有機(jī)鹵化物引發(fā)劑、 苯乙酮、苯偶姻、二苯甲酮、芐基化合物及其衍生物。
17. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述單體組合物還包含交聯(lián)劑。
【文檔編號(hào)】C08J3/24GK104334614SQ201380029292
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月25日
【發(fā)明者】元泰英, 韓章善, 金琪哲, 李勇勛, 李相琪, 金圭八, 樸晟秀, 林圭 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社