CN101132816A - 生产具有形成弹性膜的聚合物的涂层的吸水材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生产吸水材料的方法，其包括如下步骤：a)于0℃－150℃下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆吸水聚合物颗粒，和b)于高于50℃的温度下热处理经涂覆的聚合物颗粒，其中在步骤b)中，热处理的持续时间经选择使得所得聚合物颗粒的CS－SFC值为最佳CS－SFC值的至少10％；以及还涉及可由该方法获得的吸水材料。

Description

生产具有形成弹性膜的聚合物的涂层的吸水材料的方法

本发明涉及一种生产具有形成弹性膜的聚合物的涂层的吸水聚合物的方法。

一次性吸收制品如尿布的重要组分是吸收性芯结构体，该结构体包含吸水聚合物，后者通常为形成水凝胶的吸水聚合物，它们也称作吸收性胶凝材料AGM，或者称作超吸收性聚合物，或SAP。该聚合物材料确保制品在其使用过程中可吸收大量体液，如尿液，并将其锁住，从而提供低的再湿性和良好的皮肤干爽性。

尤其可使用的吸水聚合物或SAP经常通过首先在较少量的二官能或多官能单体如N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯或三烯丙基胺存在下聚合不饱和羧酸或其衍生物如丙烯酸、丙烯酸的碱金属(例如钠和/或钾)盐或铵盐、丙烯酸烷基酯等而制备。所述二官能或多官能单体物质用于轻微交联聚合物链，从而使得它们不能溶于水但是可以吸收水。这些轻微交联的吸收性聚合物含有多个与聚合物主链连接的羧酸酯基。通常相信，经中和的羧酸酯基产生用以通过交联的聚合物网络吸收体液的渗透驱动力。另外，经常将聚合物颗粒进行处理，在外表面上形成表面交联层，以改进它们尤其是用于婴儿尿布、成人失禁制品和女士护理制品中的性能。

可用作吸收性构件和制品如一次性尿布中的吸收剂的吸水(形成水凝胶)聚合物需要具有足够高的吸收能力以及足够高的凝胶强度。吸收能力需要足够高，以使吸收性聚合物能够在使用吸收性制品的过程中吸收显著量的所遇到的含水体液。连同凝胶的其它性能，凝胶强度涉及已溶胀的聚合物颗粒在所施加的应力下抵抗变形的趋势。凝胶强度需要在吸收性构件或制品中足够高，以致于颗粒不发生变形，以及不将毛细管空隙空间填充到不可接受的程度，导致所谓的凝胶阻塞。该凝胶阻塞抑制流体吸取速率或流体分布，即，一旦发生凝胶阻塞，它可能显著地阻抗流体分布到吸收性制品的较干燥的区块或区域，在吸水聚合物颗粒在远远充分饱和之前或者远远在流体可能扩散或毛细通过“凝胶阻塞”颗粒到达吸收性制品的其余部分之前，可能发生从吸收性制品中的渗漏。因此重要的是，吸水聚合物(当掺入到吸收性结构体或制品中时)保持高的湿孔隙率和具有高的耐变形性，从而对于流体输送通过溶胀的凝胶床产生高渗透性。另一方面，还有利的是，溶胀的凝胶床具有窄孔，以允许借助毛细管机理实现有效的流体分布。

具有较高渗透性的吸收性聚合物可以通过提高内交联水平或表面交联水平来制备，高的内交联水平或表面交联水平增加溶胀凝胶对抗因外来压力如由穿戴者产生的压力导致的变形的能力，但是这通常还会降低凝胶的吸收能力，而后者是不希望有的。该常规方法的一个重大缺点是，为了获得渗透性不得不牺牲吸收能力。较低的吸收能力必须通过在卫生制品中的更高剂量的吸收性聚合物来补偿，这例如导致在穿戴过程中尿布的芯整体性方面的缺点。因此，除了因需要更高的吸收性聚合物剂量水平产生的更高成本以外，还需要特定的技术挑战和昂贵的固定化技术以克服这一问题。

由于常规方法中吸收能力和渗透性之间的抵销性，要生产显示针对以下经验关系式所述的与吸收能力和渗透性有关的改进性能的吸收性聚合物是极其困难的：

(1)Log(CS-SFC’/150)≤3.36-0.133×CS-CRC

以及要生产显示针对以下经验关系式所述的与吸收能力和渗透性有关的改进性能的吸收性聚合物是更加困难的：

(2)Log(CS-SFC’/150)≤2.5-0.095×CS-CRC。

因此，非常希望生产满足下面关系式(3)或(4)或者优选(3)和(4)的吸收性聚合物：

(3)Log(CS-SFC’/150)＞3.36-0.133×CS-CRC

(4)Log(CS-SFC’/150)＞2.5-0.095×CS-CRC

在上述所有关系式中，CS-SFC’＝CS-SFC×10⁷，并且150的量纲为[cm³s/g]。

如果在上述关系式(1)-(4)中将CS-CRC用本文所定义的CCRC代替，则所有这些关系式仍然是有效的。因此，特别希望生产满足下面关系式(5)或(6)的吸收性聚合物：

(5)Log(CS-SFC’/150)＞3.36-0.133×CCRC

(6)Log(CS-SFC’/1 50)＞2.5-0.095×CCRC

在上述关系式(5)和(6)中，CS-SFC’＝CS-SFC×10⁷，并且150的量纲为[cm³s/g]。Log是以10为底数的对数。

表面交联的吸水聚合物颗粒通常被表面交联的壳限制，不能充分地吸收和溶胀，和/或表面交联的壳不足够强以耐受得住溶胀应力或者耐受得住在负荷下与性能有关的应力。

其结果是，如现有技术中所使用的吸水聚合物的涂层或壳(包括表面交联的“涂层”)聚合物显著溶胀时或者处于溶胀状态达一定时间时破裂。通常现有技术中已知的经涂覆的和/或经表面交联的吸水聚合物或超吸收性材料在使用时会显著变形，从而导致处于湿润状态的凝胶床具有较低的孔隙率和渗透性。

本发明的目的因而是提供一种更有利改性表面的方法，所述表面在使用吸收性聚合物所生产的卫生制品的溶胀过程中和优选还在其使用寿命期间保持整体性。

EP-A-0 703 265教导用成膜聚合物如丙烯本酸/甲基丙烯酸分散体处理水凝胶，以生产耐磨吸收剂。所述处理剂包括聚氨酯。然而，其中获得的吸收性颗粒得到不令人满意的吸收值，尤其是关于CCRC、CS-CRC和CS-SFC的值。更具体而言，所引用文献没有教导如何生产在溶胀和使用期间足够程度保持其机械性能的均匀涂层。

先前PCT申请WO 2005/014697、WO 2005/014067、US 2005/031868、US 2005/031872和US 2005/043474教导在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆水凝胶。然而，没有教导要添加抗氧化剂。没有教导热处理步骤中的最佳退火时间，也没有教导有利的聚结剂。

通常而言，吸水聚合物颗粒在更高温度下的处理在惰性气体下进行，或者施加真空以减小水凝胶的性能损失。这二者都会导致高的设备要求。另一可能性是在较低的温度下进行，这导致更长的反应时间和低产量。本发明的目的因而是提供一种以良好时空收率生产吸水聚合物颗粒的方法。本发明的另一目的是提供具有短的热处理步骤的方法。本发明的再一目的是提供一种确定最佳热处理时间的方法和提供一种生产性能最佳化的吸水聚合物颗粒的方法。

本发明的目的因而是提供一种生产具有高芯壳离心保留能力(CS-CRC)、在负荷下具有高芯壳吸水性(CS-AUL)和高芯壳盐水流动电导率(CS-SFC)的吸水聚合物颗粒的方法，其中该吸水聚合物尤其必须具有高芯壳盐水流动电导率(CS-SFC)。

本发明的目的因而是提供一种生产具有高圆筒离心保留能力(CCRC)、在负荷下具有高芯壳吸水性(CS-AUL)和高芯壳盐水流动电导率(CS-SFC)的吸水聚合物颗粒的方法，其中该吸水聚合物尤其必须具有高芯壳盐水流动电导率(CS-SFC)。

我们发现上述目的通过可通过包括如下步骤的方法获得的吸水材料而实现：

a)于0℃-150℃下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆吸水聚合物颗粒，和

b)于高于50℃的温度下热处理经涂覆的颗粒，

其中在步骤a)和/或b)中添加抗氧化剂。

我们发现上述目的在一个实施方案中通过可通过包括如下步骤的方法获得的吸水材料而实现：

a)于0℃-150℃下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆吸水聚合物颗粒，和

b)于高于50℃的温度下热处理经涂覆的颗粒，

其中在步骤a)和/或b)中，优选在步骤a)中，添加聚结剂。

我们发现上述目的在另一个实施方案中通过可通过包括如下步骤的方法获得的吸水材料而实现：

a)于0℃-150℃下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆吸水聚合物颗粒，和

b)于高于50℃的温度下热处理经涂覆的颗粒，

其中在步骤b)中，热处理的持续时间经选择使得所得聚合物颗粒的CS-SFC值为最佳CS-SFC值的至少10％。

应该理解的是，在不离开本发明范围的情况下，本文上述确定的和下文将要描述的本发明主题物的特征可不仅用于指定之特殊组合，亦可用于其它组合。

在本申请范围内的惰性气体是在各自反应条件下呈气体形式的并且在这些条件下对于反应混合物的各组分或对于聚合物不具有氧化效果的物质，以及还有这些气体的混合物。有用的惰性气体包括例如氮气、二氧化碳、氩气或水蒸汽，优选氮气。

可用于本发明目的的是，本领域技术人员由超级吸水剂文献已知的原则上所有颗粒状吸水聚合物，例如如Modern Superabsorbent PolymerTechnology(现代超级吸收性聚合物技术)，F.L.Buchholz，A.T.Graham，Wiley 1998中所述的那些。超级吸收性颗粒优选是由反相悬浮聚合获得的典型类型的球形超级吸收性颗粒，或者维也纳-香肠形超级吸收性颗粒，或者椭圆形超级吸收性颗粒；它们还可以任选附聚到至少一定程度，形成更大的不规则颗粒。可用于本发明目的的还有来自喷雾-或其它气相分散聚合的圆形颗粒。但是最特别优选市购的可通过目前状态的现有生产方法获得的那类不规则形状颗粒，如更特别地由下文以实例所述的那类不规则形状颗粒。可用于本发明的吸水颗粒的孔隙率并不关键。

根据本发明方法涂覆的聚合物颗粒优选是可通过包含如下组分的单体溶液的聚合获得的聚合物颗粒：

i)至少一种烯属不饱和酸官能单体，

ii)至少一种交联剂，

iii)合适的话，一种或多种可与i)共聚的烯属和/或烯丙属不饱和单体，以及

iv)合适的话，一种或多种水溶性聚合物，在该聚合物上可以至少部分接枝上单体i)、ii)和合适的话，iii)，

其中将由此获得的底物聚合物干燥、分级以及合适的话，随后用如下组分v)处理，

v)至少一种后交联剂，

然后干燥和热后交联(即表面交联)。

有用的单体i)包括例如烯属不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、三羧基乙烯和衣康酸，或者所述羧酸的衍生物，如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。丙烯酸和甲基丙烯酸是特别优选的单体。丙烯酸是最优选的。

根据本发明使用的吸水聚合物通常是交联的，即，聚合在具有两个或更多个可聚合基团的化合物存在下进行，所述化合物可以自由基共聚到聚合物网络中。有用的交联剂ii)包括例如如EP-A 530 438中所述的二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙基氧乙烷，如EP-A 547 847、EP-A 559 476、EP-A 632 068、WO 93/21237、WO 03/104299、WO 03/104300、WO03/104301和DE-A 103 31 450中所述的二-和三丙烯酸酯，如DE-A 103 31456和DE-A 103 55 401中所述的除了丙烯酸酯基团以外还包含其它烯属不饱和基团的混合丙烯酸酯，或者例如如DE-A 195 43 368、DE-A 196 46 484、WO 90/15830和WO 02/32962中所述的交联剂混合物。

有用的交联剂ii)尤其包括N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺；多元醇的不饱和一元或多元羧酸酯，如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯，例如丁二醇二丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；以及烯丙基化合物，如(甲基)丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯、多烯丙基酯、四烯丙基氧乙烷、三烯丙基胺、四烯丙基乙二胺、磷酸的烯丙酯，以及还有乙烯基膦酸衍生物，如例如EP-A 343 427中所述。有用的交联剂

ii)进一步包括季戊四醇二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚、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、甘油三烯丙基醚、基于山梨糖醇的多烯丙基醚以及还有它们的乙氧基化变型。本发明方法优选使用聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯，其中所用聚乙二醇的分子量为300g/mol至1000g/mol。

然而，特别有利的交联剂ii)是总共3-15倍乙氧基化甘油的二-和三丙烯酸酯，总共3-15倍乙氧基化三羟甲基丙烷的二-和三丙烯酸酯，尤其是总共3倍乙氧基化甘油的二-和三丙烯酸酯，总共3倍乙氧基化三羟甲基丙烷的二-和三丙烯酸酯，3倍丙氧基化甘油的二-和三丙烯酸酯，3倍丙氧基化三羟甲基丙烷的二-和三丙烯酸酯，总共3倍混合的乙氧基化或丙氧基化甘油的二-和三丙烯酸酯，总共3倍混合的乙氧基化或丙氧基化三羟甲基丙烷的二-和三丙烯酸酯，总共15倍乙氧基化甘油的二-和三丙烯酸酯，总共15倍乙氧基化三羟甲基丙烷的二-和三丙烯酸酯，总共至少40倍乙氧基化甘油的二-和三丙烯酸酯，以及总共至少40倍乙氧基化三羟甲基丙烷的二-和三丙烯酸酯。这里的“n倍乙氧基化”指的是n摩尔氧化乙烯与1摩尔各多元醇反应，其中n为大于0的整数。

非常特别优选用作交联剂ii)的是如例如WO 03/104301中所述的二丙烯酸酯化的、二甲基丙烯酸酯化的、三丙烯酸酯化的或三甲基丙烯酸酯化的多倍乙氧基化和/或丙氧基化甘油。3-10倍乙氧基化甘油的二-和/或三丙烯酸酯是特别有利的。非常特别优选1-5倍乙氧基化和/或丙氧基化甘油的二-或三丙烯酸酯。最优选3-5倍乙氧基化和/或丙氧基化甘油的三丙烯酸酯。这些化合物的突出之处在于吸水聚合物中具有特别低的残留水平(通常低于10ppm)，以及由其生产的吸水聚合物的含水萃取液相较于相同温度下的水具有几乎未改变的表面张力(通常不低于0.068N/m)。

可与单体i)共聚的烯属不饱和单体iii)的实例是丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、巴豆酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基丙酯、丙烯酸二乙基氨基丙酯、丙烯酸二甲基氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基新戊酯和甲基丙烯酸二甲基氨基新戊酯。

有用的水溶性聚合物iv)包括聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚乙烯基胺或聚烯丙基胺，部分水解的聚乙烯基甲酰胺或聚乙烯基乙酰胺，优选聚乙烯醇和淀粉。

优选其底物聚合物轻微交联的吸水聚合物颗粒。轻微交联程度反映在高CRC值中以及还反映在可抽提物的分数中。

交联剂的优选用量(取决于其分子量和其实际组成)应使得，所生产的底物聚合物当其粒度为150-850μm并且16小时的可抽提物分数不超过25重量％时所具有的CRC为20-60g/g。该CRC优选为30-50g/g，更优选为33-45g/g。

特别优选的是16小时的可抽提物分数不超过20重量％、优选不超过15重量％、甚至更优选不超过10重量％和最优选不超过7重量％并且其CRC值落入上述优选范围之内的底物聚合物。

合适的底物聚合物以及还有其它有用的亲水性烯属不饱和单体i)的制备描述于DE-A 199 41 423、EP-A 686 650、WO 01/45758和WO 03/14300中。该反应优选在捏合机中进行，如例如WO 01/38402中所述，或者在带式反应器上进行，如例如EP-A-955 086中所述。

还可以采用利用任何已知的合适溶剂的任何常规反相悬浮聚合方法。合适的话，交联剂的分数可以在这种反相悬浮聚合方法中大幅减小或者完全忽略不计，因为在所述方法中在本领域技术人员已知的某些条件下发生自交联。

还可以使用能够在细液滴的气相悬浮体中、优选在惰性气体相中产生球形或不规则形状颗粒的任何所需喷雾-或其它气相聚合方法来生产底物聚合物。惰性气体是本文所述的那些，有机溶剂蒸气和水蒸汽。

获得的底物聚合物的酸基团通常有0-100mol％、优选25-100mol％、更优选65-90mol％、最优选68-80mol％被中和，为此可使用常见中和试剂，例如氨或胺，如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或二甲基氨基乙醇胺，优选碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐以及还有它们的混合物，在这种情况下钠和钾特别优选作为所述碱金属盐，但最优选的是氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠以及还有它们的混合物。通常而言，中和通过将中和试剂以水溶液或以水分散体或者要不然优选以熔体或以固体材料掺混来实现。

中和可以在底物聚合物阶段在聚合之后进行。但是，还可以在聚合之前通过将一部分中和试剂添加到单体溶液中而将不超过40mol％、优选10-30mol％、更优选15-25mol％的酸基团中和，以及可以在底物聚合物阶段仅仅在聚合之后设定所需的最终中和程度。单体溶液可以通过在聚合反应之后或聚合反应过程中掺混中和试剂至预先确定的预中和程度并随后后中和至最终值来中和，或者通过在聚合之前掺混中和试剂将单体溶液直接调节至最终值。底物聚合物可以机械粉碎，例如借助搅碎机机械粉碎，在这种情况下可以将中和试剂喷雾、溅洒或倾倒在上面，然后小心混入其中。为此，获得的凝胶质可以反复地通过搅碎来均化。

然后，将中和的底物聚合物用带式、流化床式、塔式干燥机或滚筒式干燥机干燥，直到残留水分含量优选低于13重量％，尤其低于8重量％，最优选低于4重量％，其中该水分含量根据EDANA推荐的试验方法编号430.2-02″水分含量″(EDANA＝欧洲一次性用品和无纺布协会)来测定。之后，将经干燥的底物聚合物磨碎并筛分，其中有用的研磨设备通常包括辊磨机、针磨机、锤磨机、喷射式研磨机或摇摆式研磨机。

在本发明的一个实施方案中，欲使用的吸水聚合物可以为后交联的。有用的后交联剂v)包括包含两个或更多个能够与聚合物的羧酸酯基形成共价键的基团的化合物。有用的化合物包括例如烷氧基甲硅烷基化合物，聚氮丙啶类，聚胺、聚酰氨基胺类，如EP-A 083 022、EP-A 543 303和EP-A937 736中所述的二-或多缩水甘油基化合物，以及如DE-C 33 14 019中所述的多元醇。有用的后交联剂v)还据说包括DE-A 4020780中的环状碳酸酯，DE-A 198 07 502中的2-唑烷酮及其衍生物如N-(2-羟基乙基)-2-唑烷酮，DE-A 198 07 992中的双-和多-2-唑烷酮，DE-A 198 54 573中的2-氧代四氢-1，3-嗪及其衍生物，DE-A 198 54 574中的N-酰基-2-唑烷酮，DE-A 102 04 937中的环状脲，DE-A 103 34 584中的双环酰胺缩醛，EP-A 1 199 327中的氧杂环丁烷类和环状脲，以及WO 03/031482中的吗啉-2，3-二酮及其衍生物。

后交联通常通过将后交联剂的溶液喷雾到底物聚合物或者干燥的底物聚合物颗粒上来进行。喷雾之后进行热干燥，后交联应可以不仅在干燥之前发生，还可以在干燥过程中或干燥之后发生。

优选的后交联剂v)是例如在先前PCT申请PCT/EP/05011073中描述的酰胺缩醛、氨基甲酸酯、多元醇如二元醇或多元醇、环状碳酸酯或双唑啉类，所述文献特地引入本文作为参考。

至少一种后交联剂v)的用量通常为约1.50重量％或更低，优选不超过0.50重量％，更优选不超过0.30重量％，最优选为0.001-0.15重量％，其中所有百分数都基于作为水溶液的底物聚合物。可以使用来自上述选择的单一后交联剂v)，或者使用各后交联剂的任何所需混合物。

后交联水溶液以及至少一种后交联剂v)通常可以进一步包含共溶剂。技术上可高度使用的共溶剂是C₁-C₆醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇或2-甲基-1-丙醇；C₂-C₅二醇，如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇或1，4-丁二醇；酮，如丙酮；或羧酸酯，如乙酸乙酯。

一个特别实施方案不利用任何共溶剂。该至少一种后交联剂v)则仅以水溶液使用，且添加或未添加解聚集助剂。解聚集助剂对于本领域技术人员而言是已知的，它们描述于例如DE-A-10239 074和先前PCT申请PCT/EP/05011073中，前述文献各自据此特地引入本文作为参考。优选的解聚集助剂是表面活性剂，如2-丙基庚醇的乙氧基化和烷氧基化衍生物，以及还有脱水山梨糖醇单酯。特别优选的解聚集助剂是Plantaren^(Cognis)、Span^20、Polysorbate^20(还称作Tween^20)或聚氧乙烯20脱水山梨糖醇单月硅酸酯)和聚乙二醇400单硬脂酸酯。

后交联水溶液中的至少一种后交联剂v)的浓度基于后交联溶液为例如1-50重量％，优选1.5-20重量％，更优选2-5重量％。

在另一实施方案中，将后交联剂溶解在至少一种有机溶剂中并喷雾分配；在这种情况下，该溶液的水含量低于10重量％，优选根本没有水用于后交联溶液中。

然而，应该理解的是，关于最终聚合物性能产生相当的表面交联结果的后交联剂当然也可以用于本发明中，即使当含有所述后交联剂并任选含有共溶剂的溶液的水含量在任何地方都＞0重量％至＜100重量％时亦如此。

基于底物聚合物，后交联溶液的总量通常为0.3-15重量％，优选为2-6重量％。后交联的实践对于本领域技术人员而言是公知常识，它描述在例如DE-A-12 239 074中以及还描述在先前PCT申请PCT/EP/0501 1073中。

可用于后交联的喷雾喷嘴没有任何限制。合适的喷嘴和雾化系统描述在例如下列参考文献中：Zerstuben von Flüssigkeiten，Expert-Verlag，卷660，Reihe Kontakt & Studium，Thomas Richter(2004)以及Zerstubungstechnik，Sp ringer-Verlag，VDI-Reihe，GünterWozniak(2002)。可以使用单分散和多分散喷雾系统。合适的多分散系统包括单物料型加压喷嘴(形成射流或薄层)、旋转雾化器、双物料型雾化器、超声雾化器和冲击型喷嘴。关于双物料型雾化器，液相与气相的混合可以不仅在内部发生而且还可以在外部发生。由喷嘴产生的喷雾形态并不关键，可以想象任何所需形状，如圆形射流、扁平射流、广角圆形射流或圆环。当使用双物料型雾化器时，使用惰性气体流将是有利的。这类喷嘴可配合欲喷雾分配的液体加压供料。欲喷雾分配的液体的雾化在这种情况下可以通过在液体已经达到某一最小速率之后在喷嘴膛中将液体解压来进行。还有用的是单物料型喷嘴，例如狭长开口形喷嘴或旋转或回旋室(全圆椎)喷嘴(可从例如德国Düsen-Schlick GmbH获得或可从德国Spraying SystemsDeutschland GmbH获得)。这类喷嘴还描述于EP-A-0 534 228和EP-A-1191051中。单物料型喷嘴和双物料型雾化器有时还分别称作单流喷嘴或双流喷嘴。

在喷雾之后，将吸水聚合物颗粒热干燥，后交联反应可以在干燥之前、干燥过程中或干燥之后发生。

用后交联剂溶液的喷雾优选在具有移动混合工具的混合机中进行，所述混合机如为螺杆式混合机、叶片式混合机、盘式混合机、犁式混合机和铲式混合机。特别优选垂直式混合机，非常特别优选犁式混合机和铲式混合机。有用的混合机例如为Ldige^混合机、Bepex^混合机、Nauta^混合机、Processall^混合机和Schugi^混合机。

作为热干燥在其中进行的设备，接触式干燥机是优选的，铲式干燥机是更优选的，盘式干燥机是最优选的。合适的干燥机包括例如Bepex干燥机和Nara^干燥机。还可以使用流化床干燥机，其实例为Carman^干燥机。

干燥可以在混合机本身中发生，例如通过将夹套加热或者引入热惰性气体流而发生。同样可以使用下游干燥机，例如承盘式干燥机、旋转管式炉、连续的流化床干燥机或连续的喷射床干燥机或可加热螺杆。但是，也可以使用例如共沸蒸馏作为干燥方法。

特别优选的是，将后交联剂溶液在高速混合机例如Schugi-Flexomix^或Turbolizer^型高速混合机中施用于底物聚合物，然后将后者在反应干燥机例如Nara-Paddle-Dryer型反应干燥机或在盘式干燥机(即Torus-DiscDryer^，Hosokawa)中热后交联。底物聚合物的温度取决于在前的操作可以为10-120℃，而后交联溶液可以具有0-150℃的温度。更特别是，可以将后交联溶液加热以降低粘度。优选的后交联和干燥温度为30-220℃，尤其为120-210℃，最优选为145-190℃。在反应混合机或干燥机中于所述温度下的优选停留时间优选少于100分钟，更优选少于70分钟，最优选少于40分钟。

特别优选的是，利用连续的流化床干燥机或连续的喷射床干燥机来进行交联反应，停留时间于是优选少于30分钟，更优选少于20分钟，最优选少于10分钟。

后交联干燥机或流化床干燥机可以用空气或经除湿的空气或者用经干燥的空气来操作，以从聚合物中有效地除去蒸气。

后交联干燥机优选在干燥和后交联反应过程中用惰性气体吹洗，以使得可以除去蒸气和可以代替氧化性气体，如大气氧。惰性气体通常具有如上对于空气所述的相对湿度限制。还可以使用空气与惰性气体的混合物。为了加速干燥过程，将干燥机和所连接的附属组件良好地隔热并理想地完全加热。后交联干燥机的内侧优选处于大气压下，或者处于稍低或稍高于大气压的压力下。

为了生产非常白的聚合物，将干燥机中的气体空间保持得尽可能不含氧化性气体；在任何速率下，气体空间中氧气的体积分数都不超过14体积％。

吸水聚合物颗粒的粒度分布可以为45μm-4000μm。卫生领域中使用的粒度优选为45μm-1000μm，优选为45-850μm，尤其为100μm-850μm。优选的是涂覆具有窄粒度分布、尤其是粒度为100-850μm或甚至为100-600μm的吸水聚合物颗粒。

窄粒度分布是其中不少于80重量％的颗粒、优选不少于90重量％的颗粒、最优选不少于95重量％的颗粒落入选定范围之内的那些；该分数可以使用熟悉的EDANA 420.2-02“粒度分布”的筛分方法来测定。作为选择，也可以使用光学方法，前提是这些方法根据EDANA的已接受筛分方法进行校正。

优选的窄粒度分布具有的跨度不超过700μm，更优选不超过600μm，最优选小于400μm。此处的“跨度”指的是，为分布定界的粗筛和细筛之间的差别。粗筛不粗于850μm，而细筛不细于45μm。对本发明而言优选的粒度范围例如为如下级分：150-600μm(跨度：450μm)，200-600μm(跨度：400μm)，300-600μm(跨度：300μm)，200-700μm(跨度：500μm)，150-500μm(跨度：350μm)，150-300μm(跨度：150μm)，300-700μm(跨度：400μm)，400-800μm(跨度：400μm)，100-800μm(跨度：700μm)。

特别优选的吸水颗粒含有少于3重量％、更优选少于1重量％、最优选少于0.5重量％的粒度小于150μm的颗粒。

在粗筛和细筛之间，可以将额外筛子置于机器中，以增加筛分效力。吸水聚合物颗粒可以在升高的温度下通过加热筛分设备和/或吸水颗粒而过筛。优选的筛分发生在对外部大气压为负压的压力下，以确保在所有时刻仅产生细粉尘污染。优选的筛分在经除湿或经干燥的空气大气下发生。在另一优选的实施方案中，筛分在惰性气体，任选经除湿或经干燥的惰性气体下发生。筛分通常在研磨底物聚合物之后并任选在表面交联之后发生。筛分优选在用成膜聚合物涂覆吸水聚合物颗粒之前发生，并任选在热处理经涂覆的颗粒之后再次进行。可以将在任一上述筛分过程中产生的细颗粒丢弃或者任选在生产过程中再循环。可以将粗颗粒丢弃，或者优选在生产过程中再循环。粗颗粒可以通过将它们送入磨碎步骤至少一次而再循环。

同样优选如由反相悬浮聚合方法获得的单分散吸水聚合物颗粒。同样，可以选择不同直径的单分散颗粒的混合物作为吸水聚合物颗粒，例如具有小直径的单分散颗粒和具有大直径的单分散颗粒的混合物。同样，还可以使用单分散与多分散吸水聚合物颗粒的混合物。

将这些具有窄粒度分布并且具有的最大粒度优选≤600μm的吸水聚合物颗粒根据本发明进行涂覆，得到吸水材料，该材料迅速溶胀，并因此是特别优选的。

吸水颗粒可以呈球形，以及还可以为不规则形状颗粒。

本文使用的术语“聚合物”指的是，单一聚合物和各聚合物的共混物。用于涂覆的根据本发明优选使用的聚合物是成膜的并具有弹性体性能。具有成膜和弹性性能的聚合物通常是合适的，如共聚酯、共聚酰胺、聚硅氧烷、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚氨酯以及含有这些聚合物的共混物。优选的是聚氨酯和聚氨酯共混物。

“成膜”指的是，当各自聚合物溶解或分散于其中的溶剂在蒸发时，该聚合物可以容易制成层或涂层。聚合物例如可以是热塑性的和/或交联的。“弹性”指的是材料会呈现应力引起的变形，且该变形在应力去除之后可部分或完全回复。

在一个实施方案中，聚合物处于湿态的断裂拉伸应力为至少1MPa，或甚至至少3MPa，更优选至少5MPa，或甚至至少8MPa。最优选材料的断裂拉伸应力为至少10MPa，优选至少40MPa。这可以通过下述试验方法来测定。

在一个实施方案中，本文特别优选的聚合物是通过下述试验方法测定的在400％伸长率下的湿割线弹性模量(S_湿400％)为至少0.25MPa、优选至少约0.50MPa、更优选至少约0.75、甚至至少2.0MPa、最优选至少约3.0MPa的材料。

在一个实施方案中，本文优选聚合物具有的[在400％伸长率下的湿割线弹性模量(S_湿400％)]与[在400％伸长率下的干割线弹性模量(SM_干400％)]的比例为10或更低，优选1.4或更低，更优选1.2或更低，或更加优选1.0或更低，并且可能优选的是，所述比例为至少0.1，优选至少0.6，或甚至至少0.7。

在一个实施方案中，成膜聚合物以具有壳张力的涂层形式存在，其具有的壳张力(定义为(理论当量壳厚度)×(在400％伸长率下的平均湿割线弹性模量))为约5-200N/m，或优选10-170N/m，或更优选20-130N/m，甚至更优选40-110N/m。

在一个其中本文吸水聚合物颗粒已经后交联(或者在施用本文所述的壳之前，或者在施用所述壳的同时)的本发明实施方案中，可能甚至更加优选的是，吸水材料的壳张力为15N/m-60N/m，或甚至更优选为20N/m-60N/m，或优选为40-60N/m。

在另一其中吸水聚合物颗粒没有后交联的实施方案中，甚至更加优选的是，吸水材料的壳张力为约60-110N/m。

在一个实施方案中，成膜聚合物以涂层形式存在于吸水材料的表面上，其具有的壳冲击参数(定义为(在400％伸长率下的平均湿割线弹性模量)×(壳聚合物相较于经涂覆的聚合物总重量的相对重量))为约0.03MPa-0.6MPa，优选0.07MPa-0.45MPa，更优选约0.1-0.35MPa。所述“壳聚合物相较于经涂覆的聚合物总重量的相对重量”是通常为0.0-1.0的分数。

所得吸水材料显示出根据本文所述的CS-CRC试验测定的吸收能力和根据本文所述的CS-SFC试验测定的渗透性的不同寻常的有益组合。

在一个实施方案中，优选的是，与吸水聚合物颗粒相比在与含水流体接触时如果溶胀的话仅仅显示出很少溶胀的成膜聚合物，尤其是聚氨酯。这实际上意味着，成膜聚合物的水溶胀度优选少于1g/g，或甚至少于0.5g/g，或甚至少于0.2g/g或甚至少于0.1g/g，这如可以通过下文所述的方法来测定。

在另一实施方案中，优选的是，与吸水聚合物颗粒相比在与含水流体接触时仅仅中等溶胀的成膜聚合物，尤其是聚氨酯。这实际上意味着，成膜聚合物的水溶胀度优选为至少1g/g，或超过2g/g，或甚至超过3g/g，或优选4-10g/g但是小于30g/g、优选小于20g/g、最优选小于12g/g，这如可以通过下文所述的方法来测定。

成膜聚合物通常应使得，本文的水溶胀性聚合物上得到的涂层不是水溶性的，优选一旦已经形成膜就不是水分散性的。

在一个实施方案中，聚合物应优选使得，本文的水溶胀性聚合物上得到的涂层是水可渗透的，但是不是水溶性的，优选不是水分散性的。优选的是，聚合物、尤其是聚氨酯(如本文所述以特定厚度的膜形式试验)是水分蒸汽渗透速率(MVTR)超过200g/m²/天的至少中等水可渗透的(可呼吸的)，优选MVTR为800g/m²/天或更优选1200-1500g/m²/天的可呼吸的，甚至更优选MVTR为至少1500g/m²/天、不超过2100g/m²/天(含)的可呼吸的，最优选涂覆试剂或材料是MVTR为2100g/m²/天或更高的高度可呼吸的。

为了赋予弹性聚合物以理想性能，可以任选将额外的填料如颗粒、油、溶剂、增塑剂、表面活性剂、分散剂或发泡助剂掺入到聚合物、聚合物溶液或聚合物散体中。

发泡助剂例如是但不限于是化学添加剂，如尿素、焙粉的组分、碳酸氢钠、偶氮二碳酰胺、偶氮化合物、二氧化碳、氮气，这些助剂通过化学反应或物理作用—例如在升高的温度下—在涂层内形成气泡，这些气泡以受控方式穿过膜。

在本发明的一个实施方案中，使用成膜聚合物得到的涂层还显示出低的水渗透性。在这些情况下，优选使用发泡助剂或填料以在壳中产生缺陷，以能够溶胀水溶胀性聚合物。

上述机械性能据信在某些实施方案中为用于涂覆的合适成膜聚合物的特征。聚合物可以为疏水性的或亲水性的。为了快速润湿，然而优选聚合物是亲水性的。

成膜聚合物可以例如由溶液或水溶液施用，或者在另一实施方案中可以由分散体施用或在优选的实施方案中由水分散体施用。溶液可以使用任何合适的有机溶剂如丙酮、异丙醇、四氢呋喃、甲基·乙基酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、氯仿、乙醇、甲醇或其混合物来制备。

聚合物还可以在涂覆之前通过将它们各自的溶液或它们各自的分散体混和来共混。作为选择，聚合物可以通过同时喷雾或随后喷雾来共混。尤其是，可以将本身不满足弹性标准或渗透性标准的聚合物与满足这些标准的聚合物共混，产生适合本发明中的涂覆的共混物。合适的可由溶液施用的弹性体聚合物例如是Vector^4211(Dexco Polymers，Texas，USA)、Vector4111、Septon 2063(Septon Company of America，A Kuraray GroupCompany)、Septon 2007、Estane^58245(Noveon，Cleveland，USA)、Estane4988、Estane 4986、Estane^X-1007、Estane T5410、IrogranPS370-201(Huntsman Polyurethanes)、Irogran VP 654/5、Pellethane2103-70A(DoW Chemical Co mpany)、Elastollan^LP 9109(Elastogran)。

在优选的实施方案中，聚合物呈水分散体形式，在更优选的实施方案中，聚合物为聚氨酯的水分散体形式。

聚氨酯的合成和聚氨酯分散体的制备充分描述在例如Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry(Ullmann工业化学百科全书)，第6版，2000电子版中。

聚氨酯优选是亲水性的，特别是表面亲水性的。该亲水性还可以通过添加填料、表面活性剂、解聚集剂和聚结剂来实现(增强)。表面亲水性可以通过本领域技术人员已知的方法测定。在优选的实施方式中，亲水性聚氨酯是能被欲吸收液体(0.9％盐水；尿液)润湿的材料。它们可以用小于90度的接触角来表征。接触角可以例如用可由德国Kruess获得的KrüssG10-G1041型Video基接触角测量装置或通过本领域已知的其它方法来测定。

在一个优选的实施方案中，亲水性能由包含亲水性聚合物嵌段的聚氨酯实现，所述亲水性聚合物嵌段例如为：具有一部分衍生自乙二醇(CH₂CH₂O)或衍生自1，4-丁二醇(CH₂CH₂CH₂CH₂O)或衍生自1，3-丙二醇(CH₂CH₂CH₂O)或衍生自1，2-丙二醇(-CH(CH₃)-CH₂O-)或衍生自其混合物的聚醚基团。聚醚型聚氨酯因而是优选的成膜聚合物。亲水性嵌段可以以梳状聚合物形式构造，其中部分侧链或所有侧链都是亲水性聚合物嵌段。但是，亲水性嵌段还可以为主链(即，聚合物主链)的组成部分。在优选的实施方案中，使用其中至少亲水性聚合物嵌段的主要部分以侧链形式存在的聚氨酯。侧链继而可以为聚乙二醇或嵌段共聚物，如聚(乙二醇)/聚(丙二醇)共聚物。如果使用聚(乙二醇)/聚(丙二醇)共聚物，则氧化乙烯单元的含量应该为至少50摩尔％，优选至少65摩尔％。

还可以通过增加离子性基团优选羧酸根基、磺酸根基、膦酸根基或铵基的分数来获得聚氨酯的亲水性能。铵基可以为质子化的或烷基化的叔胺基或季胺基。羧酸根基、磺酸根基、膦酸根基可以作为碱金属盐或铵盐存在。合适的离子性基团和它们各自的前体例如描述于“UllmannsEncyclopdie der technischen Chemie”，第4版，卷19，第311-313页中，以及还描述在DE-A 1495745和WO 03/050156中。

优选聚氨酯的亲水性促进水渗透和溶解到吸水聚合物颗粒中，这些颗粒被成膜聚合物包覆。具有这些优选聚氨酯的本发明涂层因以下事实而是突出的，即，尽管具有亲水性，但是其机械性能不会过度削弱，甚至在潮湿状态下也如此。

优选的成膜聚合物具有两个或更多个玻璃化转变温度(T_g)(通过DSC测定)。理想的是，所用聚合物表现出相分离现象，即，它们在聚合物中含有两种或更多种低T_g和高T_g挨着的不同嵌段(ThermoplasticElastomers(热塑性弹性体)：综述，编辑Legge，N.R.，Holden，G.，Schroeder，H.E.，1987，第2章)。然而，当几个T_g靠近在一起的时候或者由于其它实验原因，T_g的测定实际上可能非常困难。甚至对于T_g不能通过实验清楚地测定的情形，该聚合物在本发明范围内可能仍旧是适合的。

尤其优选的相分离聚合物，尤其是聚氨酯，在本文中包含一种或多种相分离嵌段共聚物，该共聚物的重均分子量Mw为至少5kg/mol，优选至少10kg/mol和更高。

在一个实施方案中，这种嵌段共聚物至少具有相互聚合的第一聚合的均聚物段(嵌段)和第二聚合的均聚物段(嵌段)，其中优选第一(软)段的T_g1低于25℃，或甚至低于20℃，或甚至低于0℃，以及第二(硬)段的T_g2为至少50℃，或为55℃或更高，优选60℃或更高，或者甚至70℃或更高。

在另一实施方案中，尤其使用聚氨酯时，这种嵌段共聚物至少具有相互聚合的第一聚合的聚合物段(嵌段)和第二聚合的聚合物段(嵌段)，其中优选第一(软)段的T_g1低于25℃，或甚至低于20℃，或甚至低于0℃，以及第二(硬)段的T_g2为至少50℃，或为55℃或更高，优选60℃或更高，或者甚至70℃或更高。

第一(软)段(T_g低于25℃)的优选重均分子量为至少500g/mol，优选至少1000g/mol或甚至至少2000g/mol，但是优选低于8000g/mol，优选低于5000g/mol。

然而，第一(软)段的总和通常为整个嵌段共聚物的20-95重量％，或甚至为20-85％，或更优选为30-75％，或甚至为40-70重量％。此外，当软段的总重量水平超过70％时，甚至更优选的是，各个软段的重均分子量低于5000g/mol。

本领域技术人员应充分理解的是，“聚氨酯”是用于描述通过使二-或多异氰酸酯与至少一种二官能或多官能的“含活泼氢”化合物反应获得的聚合物的上位术语。“含活泼氢”指的是，二官能或多官能化合物具有至少两个对于异氰酸酯基具有反应性的官能团(也称作反应性基团)，例如羟基、伯氨基、仲氨基和巯基(SH)。

本领域技术人员还应充分理解的是，聚氨酯除了氨基甲酸酯和脲连接键之外还包括脲基甲酸酯、缩二脲、碳二亚胺、唑烷基、异氰脲酸酯、脲二酮和其它连接键。

在一个实施方案中，本文可以使用的嵌段共聚物优选为聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯。尤其优选的是，包含聚亚烷基二醇单元、尤其是聚乙二醇单元或聚(四亚甲基二醇)单元的聚醚型聚氨酯。

在一个优选的实施方案中，使用聚酯型聚氨酯，因为它们与聚醚型聚氨酯相比在湿态下通常表现出更好的机械性能。

本文使用的术语“亚烷基二醇”包括具有2-10个碳原子的亚烷基二醇和取代的亚烷基二醇，如乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、苯乙烯二醇等。

根据本发明使用的聚氨酯通常通过使多异氰酸酯与具有两个或更多个反应性基团的含活泼氢化合物反应而获得。这些化合物包括：

a)分子量优选为300-100000g/mol、尤其为500-30000g/mol的高分子量化合物，

b)低分子量化合物，和

c)具有聚醚基团、尤其是聚氧化乙烯基团或聚四氢呋喃基团并且分子量为200-20000g/mol的化合物，其中聚醚基团不具有反应性基团。

这些化合物还可以以混合物使用。

合适的多异氰酸酯具有平均约两个或多个异氰酸酯基，优选平均约两个至约四个异氰酸酯基，并且包括脂族、环脂族、芳脂族和芳族多异氰酸酯，它们单独使用或以两种或更多种的混合物使用。二异氰酸酯是更优选的。尤其优选的是脂族和环脂族多异氰酸酯，尤其是二异氰酸酯。

合适的脂族二异氰酸酯的具体实例包括具有5-20个碳原子的α，ω-亚烷基二异氰酸酯，例如1，6-六亚甲基二异氰酸酯、1，12-十二烷二异氰酸酯、2，2，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2，4，4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、2-甲基-1，5-五亚甲基二异氰酸酯等。可以使用具有少于5个碳原子的多异氰酸酯，但是相比不太优选，因为它们具有高的挥发性和毒性。优选的脂族多异氰酸酯包括1，6-六亚甲基二异氰酸酯、2，2，4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯和2，4，4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯。

合适的环脂族二异氰酸酯的具体实例包括二环己基甲烷二异氰酸酯(可从Bayer Corporation以Desmodur^W市购)、异佛尔酮二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、1，3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷等。优选的环脂族二异氰酸酯包括二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。

合适的芳脂族二异氰酸酯的具体实例包括间四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、对四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、1，4-苯二亚甲基二异氰酸酯、1，3-苯二亚甲基二异氰酸酯等。优选的芳脂族二异氰酸酯是四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯。

合适的芳族二异氰酸酯的具体实例包括4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、它们的异构体、萘二异氰酸酯等。优选的芳族二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯和4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。

具有两个或更多个反应性基团的高分子量化合物a)的实例例如是聚酯多元醇和聚醚多元醇，以及多羟基聚酯酰胺、含羟基的聚己内酯、含羟基的丙烯酸系共聚物、含羟基的环氧化物、多羟基聚碳酸酯、多羟基聚缩醛、多羟基聚硫醚、聚硅氧烷多元醇、乙氧基化的聚硅氧烷多元醇、聚丁二烯多元醇和氢化的聚丁二烯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、卤化的聚酯和聚醚等，以及它们的混合物。优选的是聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚硅氧烷多元醇和乙氧基化的聚硅氧烷多元醇。特别优选的是聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚亚烷基醚多元醇和聚四氢呋喃。上述高分子量化合物中官能团的数量优选每分子平均为1.8-3个，尤其是为2-2.2个。

聚酯多元醇通常是通过使有机多元羧酸或其酸酐与化学计量过量的二醇反应而制备的酯化产物。用于制备聚酯多元醇的二醇包括：亚烷基二醇，例如乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、己二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇，以及其它二醇，如双酚A、环己烷二醇、环己烷二甲醇(1，4-双羟甲基环己烷)、2-甲基-1，3-丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇、聚丁二醇、二聚化二醇、羟基化双酚、聚醚二醇、卤化的二醇等，以及它们的混合物。优选的二醇包括乙二醇、二甘醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇。作为选择或另外，还可以使用等当量的巯基化合物。

用于制备聚酯多元醇的合适羧酸包括二元羧酸和三元羧酸及酸酐，例如马来酸、马来酸酐、琥珀酸、戊二酸、戊二酸酐、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、氯菌酸、1，2，4-丁烷三甲酸、(邻)苯二甲酸、(邻)苯二甲酸的异构体、(邻)苯二甲酸酐、富马酸、二聚脂肪酸如油酸等，以及它们的混合物。用于制备聚酯多元醇的优选多元羧酸包括脂族或芳族二元羧酸。

合适的聚酯多元醇的实例包括聚(己二酸二醇酯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)多元醇、聚己内酯多元醇、邻苯二甲酸多元醇、磺化和膦酸化的多元醇等，以及它们的混合物。

优选的聚酯多元醇是二醇。优选的聚酯二醇包括聚(己二酸丁二醇酯)；己二醇己二酸间苯二甲酸聚酯，如己烷己二酸酯间苯二甲酸酯；己二醇新戊二醇己二酸聚酯二醇，例如Piothane 67-3000 HNA(Panolam Industries)和Piothane 67-1000 HNA；以及还有丙二醇马来酸酐己二酸聚酯二醇，例如Piothane SO-1000 PMA和己二醇新戊二醇富马酸聚酯二醇，例如Piothane 67-SO0 HNF。其它优选的聚酯二醇包括Rucoflex^S101.5-3.5、S1040-3.5和S-1040-110(Bayer Corporation)。

聚醚多元醇通过使含有反应性氢原子的起始化合物如水或关于制备聚酯多元醇所述的二醇以及亚烷基二醇或环醚如乙二醇、丙二醇、丁二醇、苯乙烯二醇、氧化乙烯、氧化丙烯、1，2-氧化丁烯、2，3-氧化丁烯、氧杂环丁烷、四氢呋喃、表氯醇等以及它们的混合物的反应以已知方式而获得。优选的聚醚包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃以及乙二醇/丙二醇共聚物。聚乙二醇和聚丙二醇可以以本身使用或者以物理共混物使用。当将氧化丙烯和氧化乙烯共聚时，这些丙烯/乙烯聚合物可以作为无规聚合物或嵌段共聚物使用。

在一个实施方案，聚醚多元醇是聚合物主链的组成部分。在另一实施方案中，聚酯多元醇是聚合物主链的组成部分。在优选的实施方案中，聚醚多元醇和聚酯多元醇都是聚合物主链的组成部分。

在另一实施方案中，聚醚醇是聚合物主链的端基。在又一实施方案中，聚醚多元醇是侧链的组成部分，该侧链是梳状的，连接于主链上。这类单体的实例是Tegomer D-3403(Degussa)。

聚碳酸酯包括由二醇如1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇等以及它们的混合物与碳酸二烷基酯如碳酸二乙酯、碳酸二芳基酯如碳酸二苯酯或光气反应获得的那些。

具有两个反应性官能团的低分子量化合物b)的实例是二醇，如亚烷基二醇，以及上面关于制备聚酯多元醇缩提及的其它二醇。它们还包括二胺，如二胺和多胺，它们是可用于制备上述聚酯酰胺和聚酰胺的优选化合物。合适的二胺和多胺包括1，2-二氨基乙烷、1，6-二氨基己烷、2-甲基-1，5-戊二胺、2，2，4-三甲基-1，6-己二胺、1，12-二氨基十二烷、2-氨基乙醇、2-[(2-氨基乙基)氨基]-乙醇、哌嗪、2，5-二甲基哌嗪、1-氨基-3-氨基甲基-3，5，5-三甲基环己烷(异佛尔酮二胺或IPDA)、双(4-氨基环己基)-甲烷、双(4-氨基-3-甲基-环己基)-甲烷、1，4-二氨基环己烷、1，2-丙二胺、肼、脲、氨基酰肼、脲氨基羧酸的酰肼、双酰肼和双氨基脲、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、N，N，N-三-(2-氨基乙基)胺、N-(2-哌嗪子基乙基)-乙二胺、N，N′-双(2-氨基乙基)-哌嗪、N，N，N’-三-(2-氨基乙基)乙二胺、N-[N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙基]-N′-(2-氨基乙基)-哌嗪、N-(2-氨基乙基)-N’-(2-哌嗪子基乙基)-乙二胺、N，N-双(2-氨基乙基)-N-(2-哌嗪子基乙基)胺、N，N-双(2-哌嗪子基乙基)胺、聚乙烯亚胺、亚氨基双丙基胺、胍、蜜胺、N-(2-氨基乙基)-1，3-丙二胺、3，3′-二氨基联苯胺、2，4，6-三氨基嘧啶、聚氧丙烯胺、四亚丙基五胺、三亚丙基四胺、N，N-双(6-氨基己基)胺、N，N′-双(3-氨基丙基)乙二胺和2，4-双(4′-氨基苄基)-苯胺等，以及它们的混合物。优选的二胺和多胺包括1-氨基-3-氨基甲基-3，5，5-三甲基-环己烷(异佛尔酮二胺或IPDA)、双(4-氨基环己基)-甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)-甲烷、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和五亚乙基六胺等，以及它们的混合物。其它合适的二胺和多胺例如包括Jeffamine^D-2000和D-4000，它们是仅仅存在分子量差别的胺封端的聚丙二醇，以及Jeffamine^XTJ-502、T403、T5000和T3000，这些是胺封端的聚乙二醇、胺封端的丙二醇/乙二醇共聚物和基于丙氧基化甘油或三羟甲基丙烷的三胺，并且可从Huntsman Chemical Company市购。

聚(亚烷基二醇)可以为聚合物主链的一部分，或者以梳状形状作为侧链与主链连接。

在优选的实施方案中，聚氨酯包含聚(亚烷基二醇)侧链，后者的量足以在最终的聚氨酯中基于干重包含约10重量-90重量％、优选约12重量-约80重量％、优选约15重量-约60重量％、更优选约20重量-约50重量％的聚(亚烷基二醇)单元。至少约50重量％、优选至少约70重量％、更优选至少约90重量％的聚(亚烷基二醇)侧链单元包含聚(乙二醇)，而侧链聚(亚烷基二醇)单元的其余部分可包含具有3-约10个碳原子的亚烷基二醇和取代的亚烷基二醇单元。术语“最终的聚氨酯”指的是，用于涂覆吸水聚合物颗粒的聚氨酯。

优选侧链单元量(i)当侧链单元的分子量低于约600g/mol时为至少约30重量％，，优选侧链单元量(ii)当侧链单元的分子量为约600-约1000g/mol时为至少约15重量％，以及优选侧链单元量(iii)当侧链单元的分子量超过约1000g/mol时为至少约12重量％。可以使用具有这种聚(亚烷基二醇)侧链的含活泼氢化合物与不含这种侧链的含活泼氢化合物的混合物。

这些侧链可以通过将部分或全部上述高分子二醇a)或低分子化合物b)用具有至少两个反应性官能团和不含反应性基团的聚醚基团、优选聚亚烷基醚基团、更优选聚乙二醇基团的化合物c)代替来引入到聚氨酯中。

例如，具有聚醚基团、特别是聚(亚烷基二醇)基团的含活泼氢化合物包括具有聚(乙二醇)基团的二醇，如U.S.3,905,929(以其全部引入本文作为参考)中所述。另外，U.S.5,700,867(以其全部引入本文作为参考)在第4栏第3.5行至第5栏第4.5行教导了引入聚(乙二醇)侧链的方法。具有聚(乙二醇)侧链的优选含活泼氢化合物是三羟甲基丙烷单(聚氧化乙烯甲基醚)，其可由Degussa-Goldschmidt以Tegomer D-3403市购。另一将聚(乙二醇)作为侧链引入到聚合物主链中的方法描述在DE 2 730 514(以其全部引入本文作为参考)中。根据该方法，使具有两个反应性不同的异氰酸酯基的二异氰酸酯与HO单官能化的聚氧化乙烯以化学计量比例(1mol∶1mol)反应，然后使第二个异氰酸酯基团以化学计量比例(1mol∶1mol)与二链烷醇胺反应形成二醇。该二醇然后可以通过常规技术引入。合适的异氰酸酯例如是异佛尔酮二异氰酸酯，合适的二链烷醇胺是二乙醇胺。

优选的是，欲用于本发明的聚氨酯亦已经在其中与至少一种不具有所述侧链并且通常其分子量为约50-约10000g/mol、优选约200-约6000g/mol、更优选约300-约3000g/mol的含活泼氢化合物反应。不具有所述侧链的合适含活泼氢化合物包含本文中作为化合物a)和b)所述的任何胺和多元醇。

根据本发明的一个优选实施方案，活泼氢化合物经选择应使得，基于最终聚氨酯的干重在主链中提供少于约25重量％、更优选少于约15重量％、最优选少于约5重量％的聚(乙二醇)单元，因为这些主链聚(乙二醇)单元倾向于导致聚氨酯颗粒在水性聚氨酯分散体中溶胀，而且还促使降低由该聚氨酯分散体制成的制品的使用拉伸强度。

具有聚醚侧链的聚氨酯的制备对于本领域技术人员而言是已知的，它详细描述于例如US 2003/0195293中，该文献据此特地引入本文作为参考。

本发明因而还提供包含涂覆有形成弹性膜的聚氨酯的吸水聚合物颗粒的吸水材料，其中聚氨酯不仅包含具有聚氧化乙烯单元的侧链，而且在主链中还包含聚氧化乙烯单元。

在本发明范围内的有利聚氨酯通过首先制备具有异氰酸酯端基的预聚物，随后将该预聚物在扩链步骤中连接在一起而获得。连接在一起可以通过水或通过与具有至少一个可交联官能团的化合物的反应。

预聚物通过使上述异氰酸酯化合物之一与活泼氢化合物反应而获得。优选的是，预聚物由上述多异氰酸酯、至少一种化合物c)和任选至少一种选自化合物a)和b)的其它活泼氢化合物而制备。

在一个实施方案中，形成预聚物的化合物中的异氰酸酯基与活泼氢的比例通常为约1.3/1至约2.5/1，优选为约1.5/1至约2.1/1，更优选为约1.7/1至约2/1。

聚氨酯可以额外含有可以进行其它交联反应并且可以任选使得它们可自交联的官能团。

具有至少一个额外的可交联官能团的化合物包括具有羧基、羰基、胺基、羟基和酰肼基团等以及这些基团的混合基团的那些。这些任选化合物的典型用量基于干重每克最终聚氨酯不超过约1毫当量，优选为约0.05-约0.5毫当量，更优选为约0.1-约0.3毫当量。

用于引入到异氰酸酯基封端的预聚物中的优选单体是具有通式(HO)_xQ(COOH)_y的羟基-羧酸，其中Q为具有1-12个碳原子的直链或支链烃基，以及x和y为1-3。这类羟基-羧酸的实例包括柠檬酸、二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、羟基乙酸、乳酸、苹果酸、二羟基苹果酸、酒石酸、羟基辛戊酸等，以及它们的混合物。二羟基-羧酸是优选的，二羟甲基丙酸(DMPA)是最优选的。

其它提供可交联性的合适化合物包括巯基乙酸、2，6-二羟基苯甲酸等，以及它们的混合物。

具有侧挂羧基的预聚物的任选中和将该羧基转化为羧酸根阴离子，从而具有增强水分散性的效果。合适的中和试剂包括叔胺、金属氢氧化物、氨和其它本领域技术人员熟知的试剂。

水、具有平均约两个或更多个伯和/或仲胺基团的无机或有机多胺、多元醇、脲或其组合中的至少一种适合在本发明中用作扩链剂。用作扩链剂的合适有机胺包括二亚乙基三胺(DETA)、乙二胺(EDA)、间苯二甲基二胺(MXDA)、氨基乙基乙醇胺(AEEA)、2-甲基戊二胺、异佛尔酮二胺(IPDA)等，以及它们的混合物。还适合用于本发明的是丙二胺、丁二胺、六亚甲基二胺、环己二胺、苯二胺、甲苯二胺、3，3-二氯联苯胺(benzidene)、4，4′-亚甲基-双(2-氯苯胺)、3，3-二氯-4，4-二氨基二苯基甲烷、磺化的伯和/或仲胺等，以及它们的混合物。合适的无机和有机胺包括肼、取代肼和肼反应产物等，以及它们的混合物。合适的多元醇包括具有2-12个碳原子、优选2-8个碳原子的那些，如乙二醇、二甘醇、新戊二醇、丁二醇、己二醇等，以及它们的混合物。合适的脲包括尿素及其衍生物等，以及它们的混合物。肼是优选的，它最优选以在水中的溶液使用。扩链剂的量基于可利用的异氰酸酯通常为约0.5-约0.95当量。

聚氨酯一定程度支化可能是有利的，但是不要求保持高的拉伸强度和改进耐蠕变性(参见应变松弛)。该支化程度可以在预聚物步骤或扩链步骤过程中完成。为了在扩链步骤中支化，优选扩链剂DETA，但是还可以使用其它具有平均约两个或更多个伯和/或仲胺基团的胺。为了在预聚物步骤中支化，优选使用三羟甲基丙烷(TMP)和其它具有平均两个以上羟基的多元醇。支化单体可以以不超过聚合物主链的约4重量％的量存在。

聚氨酯是优选的成膜聚合物。它们可以作为溶液或作为分散体施用于吸水聚合物颗粒。特别优选的是水分散体。

优选的聚氨酯水分散体是Hauthane HD-4638(来自Hauthaway)，Hydrolar^HC 269(来自COIMolm，意大利)，Impraperm^48180(来自Bayer Material Science AG，德国)，Lurapret^DPS(来自BASFAktiengesellschaft，德国)，Astacin^Finish LD 1603(来自 BASFAktiengesellschaft，德国)，Permax^120，Permax 200和Permax 220(来自Noveon，Brecksville，OH)，Syntegra YM2000和Syntegra YM2100(来自Dow，Midland，Michigan)，Witcobond^G-213，Witcobond G-506，Witcobond G-507，Witcobond 736(来自Uniroyal Chemical，Middlebury，CT)，Astacin Finish PUMN TF，Astacin TOP 140，Astacin Finish SUSI(全部来自BASF)和Impranil^DLF(阴离子脂族聚酯-聚氨酯分散体，来自Bayer Material Science)。

特别合适的形成弹性膜的聚氨酯充分描述于下文所述的参考文献中，并且特地构成本公开主题的一部分。特别亲水的热塑性聚氨酯由Noveon，Brecksville，Ohio以商品名Permax 120、Permax 200和Permax 220销售，并且详细描述于“Proceedings International Waterborne High SolidsCoatings，32，299，2004”中，并且公布于2004年2月美国New Orleans的“International Waterborne，High-Solids，and Powder CoatingsSymposium”中。其制备详细描述于US 2003/0195293中。此外，US4,190,566、US 4,092,286、US 2004/0214937和WO 03/050156中描述的聚氨酯特地构成本公开主题的一部分。

更特别是，所述聚氨酯可以以相互的混合物使用，或者以与其它成膜聚合物、填料、油、发泡助剂、水溶性聚合物或增塑剂的混合物使用，以可以关于亲水性、水渗透性和机械性能获得特别有利的性能。适合与聚氨酯分散体共混的聚合物在多数情况下当单独使用时还适合获得足够好的涂层。

在特别优选的实施方案中，将成膜聚合物分散体、最优选聚氨酯分散体与至少一种选自例如如下的其它聚合物分散体共混：乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，聚乙缩醛，包含丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、异戊二烯或乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物。(甲基)丙烯酸酯应该指甲基丙烯酸和丙烯酸以及它们分别的所有衍生物，尤其是它们的酯。共混可以以任何比例混合，然而，特别优选的共混比例将导致在吸水聚合物颗粒上形成这样的膜，该膜的性能与含未共混成膜聚合物的涂层得到的性能相当。这类适合共混的分散体的实例是Lepton^TOP LB(聚丙烯酸酯和蜡水分散体，BASF Aktiengesellschaft)，Airflex EP 17V(乙酸乙烯酯/乙烯共聚物水分散体，Air Products B.V.)、Epotal^480(苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸酯共聚物水分散体，BASF Aktiengesellschaft)、Poligen^MA(形成硬质膜的聚丙烯酸酯水分散体，BASF Aktiengesellschaft)、Corial^Binder OK(形成中等硬质膜的聚丙烯酸酯水分散体，BASF Aktiengesellschaft、Corial BinderIF(形成软质膜的聚丙烯酸酯水分散体，BASF Aktiengesellschaft)、CorialUltrasoft NT(形成极软膜的聚丙烯酸酯水分散体，BASF Aktiengesellschaft)和来自Celanese Emulsion GmbH的Mowilith^DM 799(形成硬质膜的阴离子稳定的丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯聚合物分散体，OH数～18[b.o.聚合物]，MFT～90℃，T_g～110℃)。

在另一特别优选的实施方案中，在第一步中将一种成膜聚合物分散体、最优选聚氨酯分散体施用于吸水颗粒的表面上，接着将不同成膜聚合物分散体施用于已经涂覆的吸水颗粒的表面上的至少一个第二步骤。该第二成膜聚合物最优选不是聚氨酯，但是形成粘性优选低于聚氨酯的膜。这类合适分散体的实例已经描述在之前的部分中，并涵盖Lepton LB、Epotal A480、Corial Binder IF、Mowilith DM 799、Airflex EP 17V。

在最优选实施方案中，所述第二膜比聚氨酯更亲水。优选的方法是，其中将所形成的膜比聚氨酯更亲水的第二非聚氨酯分散体在涂覆聚氨酯分散体之后立即分开喷雾并然后进行随后的根据步骤b)的热处理，或者最后在热处理之后将所述第二非聚氨酯分散体分开喷雾。

当使用聚合物水分散体时，可能优选的是，分散体是自乳化的，不需要使用过量表面活性剂，或者不需要使用任何表面活性剂。这些性能为聚氨酯分散体、一些聚丙烯酸酯和其它通常称作亲水树脂的聚合物分散体所共有。

可能优选的是，本文的涂覆剂包含填料以降低粘性，如可从美国Noveon Inc.，9911 Brecksville Road，Cleveland OH44 141-3247市购的树脂Estane 58245-047P和Estane X-1007-040P。

作为选择，还可以在施用之前向合适的弹性体聚合物的分散体或溶液中添加这些填料，以降低成膜聚合物的粘性和/或改进其它弹性性能。典型的填料是Aerosil^(Degussa)、Levasil^(H.C.Starck GmbH)或Ultrasil^(Degussa)，但是还可以使用如下文所列的其它无机解聚集助剂。例如，还可以使用粘土、二氧化钛、氧化铝、磷酸硼、磷酸铁、无机碳酸盐、磷酸铝或可购自Hybrid Plastics(USA)的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS^)。特别优选的填料是纳米级颗粒状磷酸钙。这类填料还可以改进除粘性之外的弹性体涂层的功能性，因为它们通常对于弹性体聚合物表现出增强效果。

本文涂覆助剂所用的优选聚氨酯是应变硬化和/或应变结晶化的。在应力-应变测量过程中观察到应变硬化，并且这证明为：随着应变的增加应力迅速增加。通常相信，应变硬化是由膜中的聚合物链取向导致产生沿拉伸方向的更大延伸阻力引起的。

涂覆剂的施用应使得，所得涂层优选较薄，其处于干态下的平均计算厚度(厚度)超过0.1μm；优选涂层的平均厚度(厚度)为1μm-100μm，优选为1μm-50μm，更优选为1μm-20μm，或甚至为2-20μm，或甚至为2-10μm。

在一个实施方案中，涂层关于厚度和/或形状而言优选是基本上均匀的。优选的是，平均厚度应使得，最小厚度与最大厚度的比例为1∶1-1∶5，优选为1∶1-1∶3，或甚至1∶1-1∶2，或甚至1∶1-1∶1.5。

在另一实施方案中，涂层可能呈现出一些缺陷(即孔洞)，但是聚合物仍旧表现出非常好的本发明性能。在又一实施方案中，涂层还可以在吸水颗粒的周围形成纤维状网络。

聚合物膜的优选施用量为，100重量份干燥的吸水聚合物颗粒使用0.01-25重量份成膜聚合物(按照固体料计算)。每100重量份吸水聚合物颗粒的成膜聚合物用量优选为0.1-25重量份，尤其是0.1-15重量份，尤其是0.5-10重量份，更优选0.5-7重量份，甚至更优选0.5-5重量份，特别是0.5-4.5重量份。

特别优选的是，通过优选于0℃至＜150℃、优选20℃至＜100℃、更优选40℃至＜90℃、最优选50℃至＜80℃的温度下，用基于100重量份吸水聚合物颗粒不到5重量份、优选0.5-4.5重量份、尤其是0.5-4重量份、更优选0.5-3重量份成膜聚合物涂覆吸水聚合物颗粒并然后于高于50℃的温度下热处理经涂覆的颗粒而获得吸水材料。

成膜聚合物可以作为固体料、热熔体、分散体、水分散体、水溶液或作为有机溶液施用于吸水加聚物的颗粒上。成膜聚合物、尤其是聚氨酯施用于吸水聚合物颗粒的形式优选为溶液，更优选为水分散体。

聚氨酯的可用溶剂包括可以在各自溶剂或混合物中建立1重量％至不低于40重量％的聚氨酯浓度的溶剂。作为实例，可以提及醇、酯、醚、酮、酰胺和卤代烃；实例包括甲基·乙基酮、丙酮、异丙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、氯仿和其混合物。极性的、质子惰性的并且沸点低于100℃的溶剂是特别有利的。

当将成膜聚合物的水分散体与下文所述的聚结剂一起使用时，则除了水及不希望起聚结剂功能以外的任何溶剂均应排除在分散体之外。

特别优选的是，在流化床反应器中进行涂覆。吸水颗粒按照通常常见的那样引入，这取决于反应器的类型，通常而言通过将成膜聚合物作为固体料或优选作为聚合物溶液或分散体喷雾而涂覆。对于此，成膜聚合物的水分散体是特别优选的。

通过喷雾涂覆施用的聚氨酯溶液或分散体优选是非常浓的。对此，该聚氨酯混合物的粘度必须不太高，否则聚氨酯溶液或分散体不再能通过喷雾而细分散。优选的是，粘度＜500mPa·s、优选＜300mPa·s、更优选＜100mPa·s、甚至更优选＜10mPa·s、最优选＜5mPa·s(对于聚氨酯分散体通常使用旋转粘度计于≥200rpm的剪切速率下测定，特别合适的是Haake旋转粘度计，RV20型，M5系，NV)的聚合物水分散体，尤其是聚氨酯溶液或分散体。上述粘度优选是于15-40℃、更优选18-25℃的温度下所表现出来的。然而，如果将分散体或溶液在升高的温度下喷雾，则在所述升高的施用温度下表现出上述粘度就足够了。

在其中其它成膜聚合物或它们与聚氨酯的混合物作为聚合物分散体的共混物使用的实施方案中，优选的是，这些显示出与聚氨酯在施用时相同的粘度。

聚氨酯溶液或分散体中聚氨酯的浓度通常为1-60重量％，优选5-40重量％，尤其是10-30重量％。更高的稀释也是可行的，但是通常导致更长的涂覆时间。聚氨酯分散体的特别优点是它们在高浓度和高分子量下具有较低的粘度。

在本发明上下文中，流化床指的是，聚合物颗粒以不稳定移动被向上携带，通过气流保持在流化状态，或者通过良好的混合和降低密度保持在与之相当的状态。“连续的”指的是将未涂覆的吸水聚合物颗粒连续地供入到涂布机中，并且将经涂覆的吸水聚合物颗粒在通过涂布机内所有喷雾区域之后从涂布机中连续地排出。

有用的流化床反应器包括例如制药工业中熟悉的流化或悬浮床涂布机。特别优选利用Wurster原理或Glatt-Zeller原理的反应器，它们描述于例如“Pharmazeutische Technologie，Georg Thieme Verlag，第2版，(1989)，第412-413页”中，以及还例如描述在“Arzneiformenlehre，Wissenschaftliche Verlagsbuchandlung，mbH，StutTgart 1985，第130-132页”中。工业规模的特别合适的分批和连续流化床方法描述于DryingTechnology，20(2)，419-447(2002)中。

根据Wurster法，吸水聚合物颗粒借助向上的载气流在中心管中携带，对抗重力经过至少一个喷嘴，并且用细分散的聚合物溶液或分散体对该颗粒同向喷雾。颗粒然后沿着侧壁落回到基部，收集在基部上，然后再次借助载气流携带通过中心管，经过喷嘴。喷嘴通常从底部喷雾到流化床中，还可以从底部凸起进入到流化床中。

根据Glatt-Zeller方法，吸水聚合物颗粒通过在外侧的沿着壁的向上方向的载气输送，然后落在中间，落到中心喷嘴头上，该喷嘴头通常包括至少3个双物料喷嘴，这些喷嘴向侧面喷雾。颗粒由此从侧面被喷雾，落下经过喷嘴头，落至基部，并且再次在那里由载气带起，使得可以重新开始循环。

这两种方法的共同特点是，颗粒反复地以流化床形式携带经过喷雾装置，由此可以施用非常薄且通常非常均匀的壳。此外，所有时候都使用载气，并且它必须以足够高的速率供入和移动，以保持颗粒的流化。结果，液体在装置中迅速地蒸发，如例如分散体的溶剂(即水)，甚至在低温下也如此，分散体的聚合物颗粒由此在欲涂覆吸水聚合物颗粒的表面上堆积成层。有用的载气包括上述惰性气体及空气、经除湿的空气或经干燥的空气，或者任何这些气体的混合物。

合适流化床反应器的工作原理是，将成膜聚合物溶液或分散体细喷雾(＝“雾化”)，并且液滴在流化床中与吸水聚合物颗粒随机碰撞，由此在多次碰撞之后逐渐并均匀地建立基本上均匀的壳。液滴的尺寸必须小于吸收性聚合物的粒度。液滴尺寸由喷嘴类型、喷雾条件即温度、浓度、粘度和压力决定。典型的液滴尺寸为1μm-400μm。通常观察到聚合物粒度与液滴尺寸的比例为至少10。具有窄粒度分布的小液滴是有利的。“雾化”的聚合物分散体或溶液的液滴与颗粒流同向引入，或者从侧面引入到颗粒流中，还可以从顶部喷雾到流化床上。同样的道理，其它遵守这一原理并且同样能够建立流化床的装置和设备变型完美地适合产生这些效果。

一个实施方案例如是圆筒形流化床间歇式反应器，其中吸水聚合物颗粒在装置内部由外壁处的载气流向上输送，并且从一个或多个位置将成膜聚合物喷雾自侧面施用到该流化床中，然而在该装置的中心区根本没有载气流，颗粒在那里再次落下，移动立方搅拌器并将整个流化颗粒床再次分布。

其它实施方案例如可以是Schuggi混合机、涡流产生机或犁式混合机，它们可以单独使用，或者优选作为多个连串单元的组使用。如果单独使用这种混合机，吸水聚合物可能必须多次供入通过装置，以被均匀涂覆。如果以连串单元建立两个或更多个这种装置，则通过一次可能就足够了。

在另一实施方案中，使用利用Telschig型原理的连续喷雾-混合机，其中喷雾碰到飞行中的自由落下的颗粒，并且该颗粒反复地暴露于喷雾之中。合适的混合机描述于Chemie-Technik，22(1993)，Nr.4，第98页及随后页中。

在优选的实施方案中，使用连续的流化床方法，优选喷雾以顶部或底部模式操作。在特别优选的实施方案中，喷雾以底部模式操作，并且该方法是连续的。合适装置例如描述于US 5,211,985中。合适的装置还可从例如Glatt Maschinen-und Apparatebau AG(瑞士)以GF系列(连续流化床)和以ProCell^喷动床获得。该喷动床技术使用简单的狭缝而不是筛底来产生流化床，它特别适合于难以流化的物料。

在其它实施方案中，还可以以顶部和底部模式操作喷雾，或者可能希望从侧面喷雾或从几个不同喷雾位置的组合位置喷雾。

本发明方法利用上述常用于后交联的喷嘴。然而，双物料喷嘴是特别优选的。

优选方法是，其中流化床反应器是Wurster涂布机或Glatt-Zeller涂布机或配备有喷嘴的流化床反应器。

本发明方法优选利用Wurster涂布机。这类涂布机的实例是可从GEA-Aeromatic Fielder AG(瑞士)获得的PRECISION涂布机S^TM，以及可在Coating Place Inc.(Wisconsin，USA)利用。

有利的是，从下面进入的流化床气流经选择同样应使得，所有量的吸水聚合物颗粒都在装置中流化。流化床的气体流速高于最小流化速率(测量方法描述于Kunii和Levenspiel“Fluidization engineering”1991中)，但是低于吸水聚合物颗粒的极限速率，优选比最小流化速率高10％。Wurster管的气体速率高于吸水聚合物颗粒的极限速率，通常低于100m/s，优选比所述极限速率高10％。

气流使水或溶剂蒸发。在优选的实施方案中，气流的涂覆条件和温度经选择应使得，气流在出口处的相对湿度或蒸气饱和度为0.10-90％，优选为1-80％，或优选为10-70％，尤其是30-60％，基于在相同温度下载气中占主导的当量绝对湿度，或合适的话基于绝对饱和蒸气压。

流化床反应器可以由不锈钢或任何其它用于这类反应器的典型材料制造，以及产品接触部分可以是不锈钢的，以容许使用有机溶剂和高温。

在另一实施方案中，流化床反应器的内表面至少部分用与水的接触角于25℃下超过90°的材料涂覆。Teflon(聚四氟乙烯)或聚丙烯是这种材料的实例。优选的是，将装置的所有产品接触部分都用该材料涂覆。然而，如果产品是磨蚀性的，则这种涂覆材料必须足够耐磨蚀。

然而，对装置的产品接触部分的材料的选择还取决于这些材料是否对于使用的聚合物分散体或溶液或对于欲涂覆聚合物显示出强粘结。优选对欲涂覆聚合物或者对聚合物分散体或溶液不具有这样的粘结的材料，以可以避免结块。

根据本发明，结块在产物和/或载气温度为0℃-150℃、优选为20-100℃、尤其为40-90℃、最优选为50-80℃时发生。

根据本发明的一个实施方案，在步骤a)和/或b)中，优选在步骤a)中添加抗氧化剂。

抗氧化剂还称作(氧化)抑制剂，它们是添加到可氧化有机物中以延迟底物的自氧化和延迟氧化过程以通常延长使用寿命和性能的有机化合物。抗氧化剂是能够减少或抑制成膜聚合物因氧化应力、尤其是在涂覆之后的热处理步骤中、还有在产品延长储存过程中而降解的试剂。

抗氧化剂例如是位阻酚、芳族仲胺、某些硫化物酯、三价磷化合物、位阻胺、二硫代氨基甲酸金属盐和二硫代磷酸金属盐。

所述抗氧化剂包括例如如下化合物：

-烷基化单酚，如例如2，6-二叔丁基-4-甲基酚，2-叔丁基-4，6-二甲基酚，2，6-二叔丁基-4-乙基酚，2，6-二叔丁基-4-(正丁基)酚，2，6-二叔丁基-4-异丁基酚，2，6-二环戊基-4-甲基酚，2-(α-甲基环己基)-4，6-二甲基酚，2，6-二-十八烷基-4-甲基酚，2，4，6-三环己基酚，2，6-二叔丁基-4-甲氧基甲基酚，未支化的壬基酚或在侧链中支化的壬基酚，如例如2，6-二壬基-4-甲基酚、2，4-二甲基-6-(1-甲基十一烷-1-基)酚、2，4-二甲基-6-(1-甲基十七烷-1-基)酚、2，4-二甲基-6-(1-甲基十三烷-1-基)酚和其混合物。

-烷基硫甲基酚，如例如2，4-二辛基硫甲基-6-(叔丁基)酚、2，4-二辛基硫甲基-6-甲基酚、2，4-二辛基硫甲基-6-乙基酚和2，6-二-十二烷基硫甲基-4-壬基酚。

-氢醌和烷基化氢醌，如例如2，6-二叔丁基-4-甲氧基酚、2，5-二叔丁基氢醌、2，5-二(叔戊基)氢醌、2，6-二苯基-4-十八烷基氧基酚、2，6-二叔丁基氢醌、2，5-二叔丁基-4-羟基茴香醚、3，5-二叔丁基-4-羟基茴香醚、硬脂酸3，5-二叔丁基-4-羟基苯基酯和己二酸双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯。

-生育酚类，如例如α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚和其混合物(维生素E)、维生素E乙酸酯、维生素E磷酸酯和色满醇(chromanol)及其衍生物。

-羟基化的硫二苯基醚，如例如2，2′-硫双(6-叔丁基-4-甲基酚)、2，2′-硫双(4-辛基酚)、4，4′-硫双(6-叔丁基-3-甲基酚)、4，4′-硫双(6-叔丁基-2-甲基酚)、4，4′-硫双(3，6-二仲戊基酚)和4，4′-双(2，6-二甲基-4-羟基苯基)二硫化物。

-亚烷基双酚，如例如2，2′-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基酚)、2，2′-亚甲基双(6-叔丁基-4-乙基酚)、2，2′-亚甲基双[4-甲基-6-(α-甲基环己基)酚]、2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-环己基酚)、2，2′-亚甲基双(6-壬基-4-甲基酚)、2，2′-亚甲基双(4，6-二叔丁基酚)、2，2′-亚乙基双(4，6-二叔丁基酚)、2，2′-亚乙基双(6-叔丁基-4-异丁基酚)、2，2′-亚甲基双[6-(α-甲基苄基)-4-壬基酚]、2，2′-亚甲基双[6-(α，α-二甲基苄基)-4-壬基酚]、4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)、4，4′-亚甲基双(6-叔丁基-2-甲基酚)、1，1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、2，6-双(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基酚、1，1，3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、1，1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-3-(正十二烷基巯基)丁烷、乙二醇双[3，3-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丁酸酯]、双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)二聚环戊二烯、对苯二甲酸双[2-(3′-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-6-叔丁基-4-甲基苯基]酯、1，1-双(3，5-二甲基-2-羟基苯基)丁烷、2，2-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-4-(正十二烷基巯基)丁烷和1，1，5，5-四(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)戊烷。

苄基化合物，如例如3，5，3′，5′-四叔丁基-4，4′-二羟基二苄基醚、4-羟基-3，5-二甲基苄基巯基乙酸十八烷基酯、4-羟基-3，5-二叔丁基苄基巯基乙酸十三烷基酯、三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)胺、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2，4，6-三甲基苯、二(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基巯基乙酸异辛基酯、二硫代对苯二甲酸双(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)酯、异氰脲酸1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)酯、异氰脲酸1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)酯、磷酸3，5-二叔丁基-4-羟基苄基·二-十八烷基酯和磷酸3，5-二叔丁基-4-羟基苄基·单乙基酯钙盐。

羟基苄基化丙二酸酯，如例如2，2-双(3，5-二叔丁基-2-羟基苄基)丙二酸二-十八烷基酯、2-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苄基)丙二酸二-十八烷基酯、2，2-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)丙二酸二-十二烷基硫基乙酯和2，2-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)丙二酸双[4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯基]酯。

羟基苄基芳族化合物，如例如1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2，4，6-三甲基苯、1，4-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2，3，5，6-四甲基苯和2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)酚。

三嗪化合物，如例如2，4-双-(辛巯基)-6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺基)-1，3，5-三嗪、2-辛巯基-4，6-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺基)-1，3，5-三嗪、2-辛巯基-4，6-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯氧基)-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯氧基)-1，3，5-三嗪、异氰脲酸1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)酯、异氰脲酸1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)酯、2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基乙基)-1，3，5-三嗪、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)-六氢-1，3，5-三嗪和异氰脲酸1，3，5-三(3，5-二环己基-4-羟基苄基)酯。

苄基膦酸酯，如例如2，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二甲酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二乙酯((3，5-双(1，1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)甲基膦酸二乙酯)、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二-十八烷基酯、5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苄基膦酸二-十八烷基酯以及3，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯的钙盐。

酰基氨基酚，如例如月硅酸4-羟基N-酰苯胺、硬脂酸4-羟基N-酰苯胺、2，4-双辛巯基-6-(3，5-叔丁基-4-羟基苯胺基)-s-三嗪和N-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)氨基甲酸辛酯。

β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与单-或多元醇如例如与甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八烷醇、1，6-己二醇、1，9-壬二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、新戊二醇、硫二甘醇、二甘醇、三甘醇、季戊四醇、异氰脲酸三(羟基乙基)酯、N，N′-双(羟基乙基)草二酰胺、3-硫杂十一烷醇、3-硫杂戊烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷和4-羟基甲基-1-磷杂-2，6，7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷的酯。

β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与单-或多元醇如例如与甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八烷醇、1，6-己二醇、1，9-壬二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、新戊二醇、硫二甘醇、二甘醇、三甘醇、季戊四醇、异氰脲酸三(羟基乙基)酯、N，N′-双(羟基乙基)草二酰胺、3-硫杂十一烷醇、3-硫杂戊烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷和4-羟基甲基-1-磷杂-2，6，7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷的酯。

β-(3，5-二环己基-4-羟基苯基)丙酸与单-或多元醇如例如与甲醇、乙醇、辛醇、十八烷醇、1，6-己二醇、1，9-壬二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、新戊二醇、硫二甘醇、二甘醇、三甘醇、季戊四醇、异氰脲酸三(羟基乙基)酯、N，N′-双(羟基乙基)草二酰胺、3-硫杂十一烷醇、3-硫杂戊烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷和4-羟基甲基-1-磷杂-2，6，7-三氧杂双环[2-2.2]辛烷的酯。

-3，5-二叔丁基-4-羟基苯基乙酸与单-或多元醇如例如与甲醇、乙醇、辛醇、十八烷醇、1，6-己二醇、1，9-壬二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、新戊二醇、硫二甘醇、二甘醇、三甘醇、季戊四醇、异氰脲酸三(羟基乙基)酯、N，N′-双(羟基乙基)草二酰胺、3-硫杂十一烷醇、3-硫杂戊烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷和4-羟基甲基-1-磷杂-2，6，7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷的酯。

β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的酰胺，如例如N，N′-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)六亚甲基二胺、N，N′-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)三亚甲基二胺、N，N′-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)肼和N，N′-双[2-(3-[3，5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酰基氧基)乙基]草酰胺(例如Naugard^XL-1，来自Uniroyal)。

抗坏血酸(维生素C).

胺类抗氧化剂，如例如N，N′-二异丙基-对苯二胺、N，N′-二仲丁基-对苯二胺、N，N′-双(1，4-二甲基戊基)-对苯二胺、N，N′-双(1-乙基-3-甲基戊基)-对苯二胺、N，N′-双(1-甲基庚基)-对苯二胺、N，N′-二环己基-对苯二胺、N，N′-二苯基-对苯二胺、N，N′-双(2-萘基)-对苯二胺、N-异丙基-N′-苯基-对苯二胺、N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基-对苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N′-苯基-对苯二胺、N-环己基-N′-苯基-对苯二胺、4-(对甲苯基氨磺酰基)二苯基胺、N，N′-二甲基-N，N′-二仲丁基-对苯二胺、二苯基胺、N-烯丙基二苯基胺、4-异丙氧基二苯基胺、N-苯基-1-萘基胺、N-(4-叔辛基苯基)-1-萘基胺、N-苯基-2-萘基胺、辛基化二苯基胺、例如对，对′-二叔辛基二苯基胺、4-(正丁基氨基)酚、4-丁酰基氨基酚、4-壬酰基氨基酚、4-十二烷酰基氨基酚、4-十八烷酰基氨基酚、双(4-甲氧基苯基)胺、2，6-二叔丁基-4-二甲基氨基甲基酚、2，4′-二氨基二苯基甲烷、4，4′-二氨基二苯基甲烷、N，N，N′，N′-四甲基-4，4′-二氨基二苯基甲烷、1，2-双[(2-甲基苯基)氨基]乙烷、1，2-双(苯基氨基)丙烷、(邻甲苯基)双胍、双[4-(1′，3′-二甲基丁基)苯基]胺、叔辛基化的N-苯基-1-萘基胺、单-和二烷基化叔丁基/叔辛基二苯基胺的混合物、单-和二烷基化壬基二苯基胺的混合物、单-和二烷基化十二烷基二苯基胺的混合物、单-和二烷基化异丙基/异己基二苯基胺的混合物、单-和二烷基化叔丁基二苯基胺的混合物、2，3-二氢-3，3-二甲基-4H-1，4-苯并噻嗪、吩噻嗪、单-和二烷基化叔丁基/叔辛基吩噻嗪的混合物、单-和二烷基化叔辛基吩噻嗪的混合物、N-烯丙基吩噻嗪、N，N，N′，N′-四苯基-1，4-二氨基丁-2-烯、N，N-双(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)六亚甲基二胺、癸二酸双(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)酯、2，2，6，6-四甲基哌啶-4-酮、2，2，6，6-四甲基哌啶-4-醇、与4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇的琥珀酸二甲酯聚合物[CAS号65447-77-0](例如Tinuvin^622，来自Ciba Specialty ChemicalsInc.)和2，2，4，4-四甲基-7-氧杂-3，20-二氮杂二螺[5.1.11.2]二十一烷-21-酮和表氯醇的聚合物[CAS-No.：202483-55-4](例如Hostavin^30，来自CibaSpecialty Chemicals Inc.)。

优选的抗氧化剂是烷基化单酚、氢醌类和烷基化氢醌，生育酚及其衍生物，色满醇及其衍生物，抗坏血酸和Irganox 1010。

抗氧化剂以固体或液体物、溶液或以水分散体形式使用，优选用作添加剂，该添加剂可溶于或可分散于成膜聚合物分散体或成膜聚合物溶液中。通常借助载气将固体作为细粉喷射到装置中。分散体优选借助高速搅拌器通过在第一步骤中由固体料和水制备分散体并在第二步骤中经由喷嘴将其迅速引入到流化床中而施用。该液体或溶液优选借助喷嘴施用。

抗氧化剂可以优选与聚氨酯(或其它成膜聚合物)一起施用，或者以分开的分散体经由分开的喷嘴与聚氨酯同时或者与聚氨酯不同时施用。

在特别优选的实施方案中，尤其是在使用聚氨酯时，将抗氧化剂在成膜聚合物分散体或成膜聚合物溶液的合成过程中、合成之前或合成之后加入其中。

在优选的实施方案中，抗氧化剂的用量基于成膜聚合物的重量为0-6.0重量％，优选少于3重量％，尤其是0.1-2.5重量％，最优选为1.0-1.5重量％。

在本发明的另一实施方案中，将聚结剂添加到喷雾-涂覆步骤a)中。

聚结剂优选是至少部分水溶性的有机溶剂。水溶性指的是，在25℃和1巴环境压力下，聚结剂与水完全混溶，或者混溶至少10重量％，优选混溶至少25重量％。适合用作聚结剂的是，当混合到成膜聚合物水分散体或水溶液中并且在该分散体或水溶液涂到吸水聚合物颗粒上之后加速形成膜的任何有机溶剂。在一个优选的实施方案中，将聚合物水分散体在步骤

a)中喷雾-涂覆。

聚结剂包括但不限于醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、仲丁醇、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、甘油、2-甲基-2，4-戊烷二醇、丙二醇丁基醚、二(乙二醇)丁基醚、乙酸3-甲氧基-1-丁基酯和甲氧基乙醇，以及水溶性醚，如四氢呋喃和二氧六环。优选的是醇，尤其是丁醇。聚结剂可以在涂覆之后的随后热处理步骤中蒸发或不蒸发。

聚结剂以液体料使用，它可以共混到或溶解到成膜聚合物水分散体或水溶液中。

聚结剂可以优选与聚氨酯(或其它成膜聚合物)和/或抗氧化剂一起施用，或者作为分开的溶液经由分开的喷嘴与成膜聚合物同时施用或与成膜聚合物不同时施用。

在优选的实施方案中，聚结剂的用量基于成膜聚合物的重量为0-10重量％，优选少于8重量％，尤其是0.1-6重量％，更优选为0.5-4重量％，最优选为1.0-3.0重量％。

在优选的实施方案中，将聚结剂在步骤a)中添加，和将抗氧化剂在步骤a)和/或b)中添加。在优选的实施方案中，将聚结剂和抗氧化剂在步骤a)中添加。

在另一实施方案中，在步骤a)中添加至少一种能够在如步骤b)的热处理步骤中交联聚氨酯的试剂，该试剂例如但不限于异氰酸酯和碳二亚胺。在优选的实施方案中，在步骤a)中添加聚结剂、抗氧化剂和聚氨酯的交联剂。

在优选的实施方案中，在热处理步骤之前，将解聚集助剂添加到欲涂覆的或者优选已经被涂覆的颗粒中。解聚集助剂对于本领域技术人员而言已知为例如细碎的水不溶性盐，该盐选自有机和无机盐及其混合物，以及还有蜡和表面活性剂。水不溶性盐在本文中指的是，在pH为7下在水中的溶解度小于5g/l、优选小于3g/l、尤其是小于2g/l、最优选小于1g/l(于25℃和1巴)的盐。使用水不溶性盐可以降低因成膜聚合物、尤其是聚氨酯导致的粘性，这尤其在热处理过程中出现。

水不溶性盐以固体料或以分散体、尤其以水分散体使用。通常借助载气将固体作为细粉喷射到装置中。分散体优选借助高速搅拌器通过在第一步骤中由固体料和水制备分散体并在第二步骤中经由喷嘴将其迅速引入到流化床中而施用。优选这两个步骤在相同的装置中进行。水分散体合适的话可以与聚氨酯(或其它成膜聚合物)一起施用，或者作为分开的分散体经由分开的喷嘴与聚氨酯同时或者与聚氨酯不同时施用。特别优选的是，在已经施用成膜聚合物之后并且在随后的热处理步骤之前施用解聚集助剂。任选地，可以在热处理步骤之后重复该加料。

水不溶性盐中的合适阳离子例如为Ca²⁺、Mg²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Sc³⁺、Y³⁺、Ln³⁺(其中Ln表示镧系金属)、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺、Li⁺、K⁺、Na⁺或Zn²⁺。合适的无机阴离子反离子是例如碳酸根、硫酸根、碳酸氢根、正磷酸根、硅酸根、氧化物或氢氧根。若盐以各种晶体形式出现，则应该包括该盐的所有晶体形式。水不溶性无机盐优选选自：硫酸钙、碳酸钙、磷酸钙、硅酸钙、氟化钙、磷灰石、磷酸镁、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁、白云石、碳酸锂、磷酸锂、碳酸锶、硫酸锶、硫酸钡、氧化锌、磷酸锌，镧系金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐和磷酸盐，硫酸钠镧系金属盐、硫酸钪、硫酸钇、硫酸镧、氢氧化钪、氧化钪、氧化铝、水合铝氧化物和其混合物。磷灰石指的是氟磷灰石、羟基磷灰石、氯磷灰石、碳酸盐磷灰石和碳酸盐氟磷灰石。其中特别合适的是钙盐和镁盐，如碳酸钙、磷酸钙、碳酸镁、氧化钙、氧化镁、硫酸钙和其混合物。还合适的是氧化铝、二氧化钛和二氧化硅的无定形或结晶形式。包含前述金属阳离子中的至少一种和任选的任何其它金属阳离子并且显示出Perowskit-或Spinell型结构的混合金属氧化物是合适的，前提是它们作为粉末时呈白色或黄色。这些解聚集助剂还可以以它们的水合形式使用。有用的解聚集助剂还包括许多粘土、滑石和沸石。二氧化硅优选以其无定形形式使用，例如以作为热解法二氧化硅的亲水性或疏水性Aerosil^使用，该形式的粒度为5-75nm。还可以选择地以市购二氧化硅水溶胶如例如Levasil^Kieselsole(H.C.Starck GmbH)的水溶性形式使用，该形式的粒度为5-75nm。

细碎水不溶性盐的平均初级粒度通常小于200μm，优选小于100μm，尤其是小于50μm，更优选小于20μm，甚至更优选小于10μm，最优选小于5μm。热解法二氧化硅通常以更细的颗粒，例如初级粒度小于50nm、优选小于30nm、甚至更优选小于20nm的颗粒使用。

在优选的实施方案中，细碎的水不溶性盐的用量基于吸水聚合物颗粒的重量为0.001-20重量％，优选少于10重量％，尤其是0.001-5重量％，更优选0.001-2重量％，最优选为0.001-1重量％。

代替或除了上述无机盐之外，还可以使用其它已知的解聚集助剂，其实例为蜡，优选微米化的或部分氧化的聚乙烯蜡，这些蜡同样可以以水分散体形式使用。这类蜡描述于EP 0 755 964中，该文献特地引入本文作为参考。

此外，为了获得解聚作用，可以用具有高T_g(＞50℃)的另一聚合物的分散体或溶液进性第二次涂覆。

有用的解聚集助剂还包括硬脂酸，硬脂盐，例如：硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铝，以及还有聚氧乙烯-20-脱水山梨糖醇单月硅酸酯和聚乙二醇400单硬脂酸酯。

有用的解聚集助剂同样包括表面活性剂。表面活性剂可以单独使用，或者与上述解聚集助剂之一、优选与水不溶性盐混合使用。

所述添加可以与成膜聚合物一起进行，在添加成膜聚合物之前或在添加了成膜聚合物之后进行。通常而言，可以优选在热处理之前添加。表面活性剂还可以在后交联操作过程中施用。

在优选的实施方案中，在步骤a)中和在步骤b)之后添加解聚集助剂，优选添加至少两种不同的解聚集助剂。

在另一实施方案中，仅仅在步骤b)之后添加解聚集助剂。

有用的表面活性剂包括非离子、阴离子和阳离子表面活性剂，以及还有它们的混合物。吸水材料优选包含非离子表面活性剂。有用的非离子表面活性剂包括例如脱水山梨糖醇酯，如山梨糖醇与C₈-C₁₈羧酸如月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸的单-、二-或三酯；多乙氧基醚；烷基链中具有8-22个、优选10-18个碳原子并且具有1-20个、优选1.1-5个葡糖苷单元的烷基多葡糖苷；N-烷基葡糖酰胺；烷基胺烷氧基化物或烷基酰胺乙氧基化物；烷氧基化的C₈-C₂₂醇如脂肪醇烷氧基化物或羰基合成醇烷氧基化物；氧化乙烯、氧化丙烯和/或氧化丁烯的嵌段聚合物；具有C₆-C₁₄烷基链和5-30mol氧化乙烯单元的烷基酚乙氧基化物。

表面活性剂量基于吸水材料的重量通常为0.01-0.5重量％，优选少于0.1重量％，尤其低于0.05重量％。

根据本发明，热处理在高于50℃的温度下、优选在100-200℃、尤其是120-180℃的温度下进行。不希望受到理论的束缚，热处理导致施用的成膜聚合物、优选聚氨酯流动并形成聚合物膜，从而聚合物链发生缠结。热处理的持续时间取决于选择的热处理温度以及成膜聚合物的玻璃化转变温度和熔点温度。通常发现热处理时间为30分钟-120分钟是足够的。然而，当热处理在例如流化床干燥机中进行不到30分钟时，也可以实现所需的聚合物膜的形成。当然，更长的时间也是可以的，但是尤其是在更高温度下可能导致聚合物膜中的破坏或吸水材料的破坏。

已经发现，如果从热处理干燥机中以特定的预定停留时间对涂覆的吸水材料取样，则可以优化吸水材料的性能，以及可以最短化在给定温度下热处理所需的时间。在热处理开始的时候，产物的CS-SFC值稳定地增加，但随即会下降或平坦地停留在一定水平。因此本发明的一个实施方案是，在步骤b)中，热处理的持续时间经选择应使得，获得的聚合物颗粒的CS-SFC值为最佳CS-SFC值的至少10％，优选至少30％，尤其是至少50％，甚至更优选的至少80％，最优选95％。还令人惊奇地发现，热处理的最佳时间还受到添加聚结剂和/或抗氧化剂的影响。聚氨酯的交联剂的存在还可能影响最佳时间。

最佳CS-SFC值可通过于在搅拌的同时保持恒定的给定产品温度下处理涂覆的吸水聚合物颗粒的批料并从所述批料中定期取少量样品而容易地测定。通过对这些样品测定吸水材料的性能并且将性能数据对停留时间列表或作图，可以测定在所用特定装置中的最佳热处理时间。通常而言，观察到最佳/最大性能。通常在预定的停留时间后，例如每5-10分钟之后，取产品样品。本领域技术人员通常会从热处理开始后取样约5次或更多次。直到达到所收集的样品中至少二个连续样品已经获得平坦或降低的CS-SFC数据的滞留时间为止。为了确定最佳条件，必须取足够数量的产品样品，以获得这些样品的CS-SFC和其它分别的吸收数据。然后将数据对停留时间作图，最佳停留时间可以通过图解来确定。作为选择，本领域技术人员将使用适合的算法来确定最佳停留时间。另外，优选对于不同的热处理温度重复该方法，以优化热处理产品温度。最佳CS-SFC是最大CS-SFC。然而，为了生产某些吸水材料，可能需要确定刚好获得最佳CS-SFC的所需分数并同时使CCRC或其它相关性能最大化所需的停留时间，这可以使用与上述相同的程序通过将两个或所有这些参数对停留时间作图或评估来实现。本领域技术人员在依循上述程序时亦可说明设备的特定效果，如加热曲线。

在优选的实施方案中，本发明方法包括如下步骤：

a)于0℃-150℃下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆吸水聚合物颗粒，和

b)于高于50℃的温度下热处理经涂覆的颗粒，

其中在步骤a)和/或步骤b)中加入抗氧化剂，或在步骤b)中加入聚结剂，以及其中在步骤b)中，热处理的持续时间经选择应使得，获得的聚合物颗粒的CS-SFC值为最佳CS-SFC值的至少10％。

在尤其优选的实施方案，本发明方法包括如下步骤：

a)于0℃-150℃下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆吸水聚合物颗粒，和

b)于高于50℃的温度下热处理经涂覆的颗粒，

其中在步骤a)中加入抗氧化剂和聚结剂，以及其中在步骤b)中，热处理的持续时间经选择应使得，获得的聚合物颗粒的CS-SFC值为最佳CS-SFC值的至少10％。任选的是，可以在步骤a)中加入聚氨酯的交联剂。

热处理例如在流化床干燥机、隧道式干燥机、承盘式干燥机、塔式干燥机、一种或多种加热螺杆或盘式干燥机或Nara干燥机中进行。热处理可以在强制空气烘箱中在承盘上进行。在这种情况下，希望在热处理之前用解聚集助剂处理经涂覆的聚合物。作为选择，该承盘可以经过抗粘涂覆，然后将涂覆的聚合物以单颗粒层置于承盘上，使得可以避免烧结在一起。

热处理优选在流化床反应器、更优选在连续的流化床反应器、尤其是直接在Wurster涂布机中进行。特别优选的是，涂覆步骤a)和热处理步骤

b)在流化床反应器、非常特别优选在连续的流化床反应器中进行。

对于涂覆、热处理和冷却的工艺步骤，可以使用惰性气体但是通常这并不是必须的。根据本发明，可以在这些步骤的每一步中使用空气、经除湿的空气或者经干燥的空气，或者在这些工艺步骤的一步或多步中使用空气与惰性气体的混合物。在优选的实施方案中，热处理步骤中的气流的氧气含量少于8体积％，优选少于1体积％。

据信，通过本发明方法获得的吸水材料被均匀膜围绕。不希望受到理论的束缚，包封形态并不特别关键，只要在溶胀过程中和溶胀之后保持壳，并且只要在溶胀过程中产生的物理力通过颗粒表面上的聚合物膜几乎均匀地分布在整个溶胀的吸水颗粒上即可。取决于涂覆速率和基于吸水聚合物颗粒的聚合物施用量以及进行施用的方式，聚合物膜可以想像得到不可能完全不间断，而会具有未覆盖的区域，如岛块。该实施方案也包括在本发明中。具有瑕疵的涂层，例如具有孔洞的涂层并不是不利的，只要超吸收性聚合物颗粒的涂覆使得，尽管涂层中存在瑕疵，但是在经涂覆的吸水聚合物颗粒溶胀中产生的机械力与基本上无瑕疵的涂层的机械力基本上相似即可。聚合物的亲水性对于该实施方案起次要作用。考虑引入这类缺陷，例如通过在分散体中使用填料或聚合物而引入，可以提供增加所要求保护材料的吸收速率的方法，且可有利地使用。可以有利地在涂层中包含水溶性填料，该填料随后在经涂覆的吸水材料的溶胀过程中溶解。在一个实施方案中，成膜聚合物在基本上所有经涂覆的吸水聚合物颗粒上形成部分穿孔的膜。

通过显微镜观察溶胀的吸水材料，可以看出物理力均匀分布。各个颗粒倾向于显示出圆形或球形形状，甚至当它们由非常不规则的吸水聚合物颗粒生产时亦如此。不希望受到理论的约束，优选的是，给定批料的大部分或所有吸水聚合物颗粒都是均匀涂覆的。还可以以任何比例将这类吸水材料与其它颗粒状非涂覆的超吸收性聚合物混合使用。

通常观察到，无瑕疵颗粒和瑕疵颗粒并存，这可以通过染色方法利用显微镜看到。

在这种情况下可能有利的是，将吸收性聚合物颗粒如上详细所述的那样后交联。已经后交联的吸水聚合物颗粒可以用成膜聚合物、尤其是聚氨酯涂覆。同样还可以将后交联剂在热处理之前才施用，即，优选与成膜聚合物、尤其是聚氨酯在流化床中同时施用，或者在成膜聚合物-涂覆步骤之后进行。在本发明方法的后一变型中，这可以例如与优选添加解聚集助剂同时实现。在所有情况下，热处理在50-200℃的温度下进行，最优选在120-180℃的温度下进行。

现已发现在某些情况下，用形成弹性膜的聚合物涂覆的吸水颗粒的粉末流动和压实性能在如步骤b)中的热处理之后被削弱。它们倾向于在温热状态下和在冷却至室温后以及在重量压力下如在大袋子中储存长时间后会粘连和附聚。通过在最终工艺步骤中将解聚助剂施用于已经涂覆和热处理的吸水颗粒上，可以降低粘性或消除粘性，以及可以显著改进流动性(即流速)。在优选的实施方案中，在流化床中将解聚助剂以分散体喷射到热的吸收性颗粒上。这样做的益处在于，部分冷却经涂覆的颗粒，并因此节约将整个物料冷却至允许装入大袋子中的温度的时间和能量。用于该目的的这种解聚助剂的用量为0.001-10重量％，优选0.01-5重量％，更优选0.05-1.0重量％，最优选0.5-0.8重量％。典型的解聚助剂如上所述。

在热处理步骤已经结束之后，冷却经干燥的吸水聚合物材料。为此，将温热的干燥聚合物优选连续地转移到下游冷却器中。这可以例如是盘式冷却器、Nara叶片式冷却器或螺杆冷却器。冷却经由合适的冷却介质如温水或冷水所流过的冷却器的壁和合适的话，搅拌元件来实现。可以优选将添加剂的水或含水的溶液或分散体喷雾到冷却器中；这会提高冷却效力(水部分蒸发)，并且成品产物中的残留水分含量可以调节至其值达到0-15重量％，优选0.01-6重量％，更优选0.1-3重量％。增加的残留水分含量降低产品的粉尘含量，当这类吸水材料与含水液体接触时有助于加速溶胀。添加剂的实例是三乙醇胺、表面活性剂、二氧化硅或硫酸铝。

然而任选的是，可以使用仅仅用于冷却的冷却器和在下游分开的混合机中添加水和添加剂。冷却仅仅将产品温度降至产品可以容易地包装在塑料袋或包装在筒舱卡车中的程度。冷却之后的产品温度通常低于90℃，优选低于60℃，最优选低于40℃并优选高于-20℃。

可以优选使用流化床冷却器。

如果涂覆和热处理都在流化床中进行，则这两项操作可以在分开的装置中进行或者在一个具有连通室的装置中进行。如果冷却还在流化床冷却器中进行，则可以在分开的装置中进行，或者任选在正好一个具有第三反应室的装置中与其它两个步骤合并。更多的反应室也是可能的，因为可能希望在相互串连连接的多个室中进行某些步骤，如涂覆步骤，使得吸水聚合物颗粒在每个室中通过使颗粒顺序地通过各个室而连续形成成膜聚合物壳。

优选的是包括如下步骤的生产吸水材料的方法：

a)在0℃-150℃、优选20℃-100℃的温度下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物的分散体喷雾吸水聚合物颗粒，和

b)任选用解聚集助剂涂覆根据a)获得的颗粒，然后

c)在高于50℃、优选高于100℃的温度下热处理经涂覆的颗粒，和随后

d)将经热处理的颗粒冷却至低于90℃，

其中在步骤a)中添加抗氧化剂和/或聚结剂，和/或其中在步骤b)中，通过测定CS-SFC值来优化热处理的停留时间，并且在达到最佳CS-SFC值时终止。

本发明方法的突出之处在于这样的事实：它以良好的时空收率生产具有优异吸收性能的吸水聚合物颗粒。特别当使用至少一种抗氧化剂时，它还可以在含氧的气流中进行。

根据本发明得到的水溶胀性材料优选包含少于20重量％的水，或甚至少于10％或甚至少于8％或甚至少于5％的水，或甚至不包含水。水溶胀性材料的水含量可以通过EDANA试验编号ERT 430.1-99(1999二月)测定，该试验涉及在105℃下将水溶胀性材料干燥3小时，并在干燥之后通过水溶胀性材料的重量损失来测定水分含量。

可能的是，水溶胀性材料包含两层或更多层涂覆剂(壳)，其可通过将水溶胀性聚合物涂覆两次或更多次而获得。这可以是相同的涂覆剂或不同的涂覆剂。然而，出于经济原因优选含有成膜聚合物、优选聚氨酯的单一涂层。

根据本发明得到的吸水材料的突出之处在于这样的事实：当干燥时具有不规则形状的颗粒被认为在处于溶胀状态时具有更圆的形状/形态，因为溶胀的吸收芯上的力经由弹性聚合物包封的回弹力而分布在表面上，并且在溶胀过程及使用过程中，弹性聚合物包封基本上保持其在这方面的形态性质。包封的成膜聚合物、尤其是聚氨酯可渗透盐水，使得聚合物颗粒在CS-CRC(芯壳离心保留能力)和CCRC(圆筒离心保留能力)试验中获得优异的吸收值，以及在CS-SFC试验中获得良好的渗透性。

通过本发明方法获得的优选吸水材料的芯壳离心保留能力(CS-CRC)值不低于20g/g，优选不低于25g/g。

通过本发明方法获得的同样优选的吸水材料的CS-CRC和CS-SFC(芯壳盐水流动量)满足下列关系式：Log(CS-SFC’/150)＞3.36-0.133×CS-CRC，其中CS-SFC’＝CS-SFC×10⁷以及150的量纲是[cm³s/g]。

通过本发明方法获得的同样优选的吸水材料的CS-CRC和CS-SFC(芯壳盐水流动量)满足下列关系式：Log(CS-SFC’/150)＞2.5-0.095×CS-CRC，其中CS-SFC’＝CS-SFC×10⁷以及150的量纲是[cm³s/g]。

通过本发明方法获得的优选吸水材料的圆筒离心保留能力(CCRC)值不低于20g/g，优选不低于25g/g。

通过本发明方法获得的同样优选的吸水材料的CCRC和CS-SFC(芯壳盐水流动量)满足下列关系式：Log(CS-SFC’/150)＞3-36-0.133×CCRC，其中CS-SFC’＝CS-SFC×10⁷以及150的量纲是[cm³s/g]。

通过本发明方法获得的同样优选的吸水材料的CCRC和CS-SFC(芯壳盐水流动量)满足下列关系式：Log(CS-SFC’/150)＞2.5-0.095×CCRC，其中CS-SFC’＝CS-SFC×10⁷以及150的量纲是[cm³s/g]。

在一个实施方案中可能优选的是，所得吸水材料的CS-SFC为至少350×10^-7cm³s/g，或优选至少400×10^-7cm³s/g或甚至至少450×10^-7cm³s/g。在另一实施方案中还可以甚至优选的是，所得吸水材料的CS-SFC在本文中为至少540×10^-7cm³s/g，或甚至优选至少600×10^-7cm³s/g。

另外，通过本发明方法制备的吸水材料具有高的湿孔隙率，即，一旦允许一定量的本发明水溶胀性材料吸收液体并溶胀，其通常会形成(水)凝胶和(水)凝胶床)，该(水)凝胶和(水)凝胶床)具有特定的湿孔隙率，尤其是当与未涂覆的吸水聚合物颗粒比较时，所述湿孔隙率如可以以US5,562,646(引入本文作为参考)中公开的PHL试验测定；如果将吸水材料和吸水聚合物颗粒在与试验方法所述的不同压力下试验，则应该相应地调节该试验中使用的重量。

另外，通过本发明方法制备的吸水材料对于流过凝胶床的液体流具有高渗透性，该渗透性如可以利用本文所述的CS-SFC试验测定。

吸水材料在本文中还称作形成水凝胶的聚合物，它通过下文所述的试验方法来测试。

方法：

除非另有说明，否则所述测量应该是在23±2℃的室温下和在50±10％的湿度下进行的。在测量之前，将吸水聚合物颗粒充分混合。对于下列方法，AGM指的是“吸收性胶凝材料”，并且可能与吸水聚合物颗粒和吸水材料有关。个别的含义由下面实施例中给出的数据清楚地限定。

CRC(离心保留能力)

该方法测量茶包中水凝胶的自由溶胀能力。为了测定CRC，将0.2000±0.0050g的经干燥的水凝胶(粒度级分为106-850μm，或下面实施例中特别指示)称量到尺寸为60×85mm的茶包中，随后密封。将茶包在过量的0.9重量％氯化钠溶液(至少0.83L氯化钠溶液/g聚合物粉末)中放置30分钟。然后将该茶包在250g下离心3分钟。通过称量经离心的茶包来确定液体量。该程序对应于EDANA推荐的试验方法编号441.2-02(EDANA＝欧洲一次性和非织造布协会)的程序。茶包材料以及离心机及评估亦定义于其中。

CS-CRC(芯壳离心保留能力)

CS-CRC完全类似于CRC进行，但是将样品的溶胀时间由30分钟延长到240分钟。

CCRC-方法描述在下文中。

AUL(0.7psi负荷下的吸收性)

负荷下的吸收性以类似于EDANA(欧洲一次性用品和无纺布协会)推荐的压力下吸收试验方法编号442.2-02来测定，但是对于每一实施例对具有该实施例中报道的粒度分布的实际样品进行测定。

用于测定AUL0.7psi的测量池是内径60mm和高度50mm的有机玻璃圆筒。粘附于其底面的是具有36μm筛目尺寸的不锈钢筛底。该测量池进一步包括具有直径59mm的塑料板和可以与该塑料板一起放置在测量池内的重物。塑料板和重物总共重1345g。通过测定空有机玻璃圆筒和塑料板的重量并将它记录为W0来测定AUL0.7psi。然后将0.900±0.005g的水凝胶形成聚合物(粒度分布150-800μm，或者如下面实施例中特别报道)称量到有机玻璃圆筒内，并非常均匀地分布在不锈钢筛底上。然后将塑料板小心地放入到有机玻璃圆筒内，称重整个单元并将该重量记录为W_a。然后将重物放置在有机玻璃圆筒内的塑料板上。再后将直径120mm、高度10mm和孔隙率0的陶瓷过滤板(Duran，来自Schott)放置在直径200mm和高度30mm的陪替氏培养皿的中间，再引入足够的0.9重量％氯化钠溶液，使液面与过滤板表面平齐，但不润湿过滤板表面。随后将直径90mm和孔度＜20μm的圆形滤纸(购自Schleicher&Schüll的S&S 589 Schwarzband)放置在陶瓷板上。然后将收容水凝胶形成聚合物并且包括塑料板和重物的有机玻璃圆筒放置在滤纸上，并静置60分钟。在此阶段结束时，将整个单元从滤纸处与陪替氏培养皿分开，随后从有机玻璃圆筒中移走重物。将该收容已溶胀水凝胶的有机玻璃圆筒和塑料板一起称重，并将该重量记录为W_b。

负荷下的吸收性(AUL)按照如下计算：

AUL0.7psi[g/g]＝[W_b-W_a]/[W_a-W₀]

AUL0.3psi和AUL0.5psi类似地在合适的更低压力下测定。

CS-AUL(0.7psi负荷下的芯壳吸收)

用于测定CS-AUL0.7psi的测量池是内径60mm和高度50mm的有机玻璃圆筒。粘附于其底面的是具有36μm筛目尺寸的不锈钢筛底(1.4401钢，钢丝直径0.028mm，来自Weisse&Eschrich)。该测量池进一步包括具有直径59mm的塑料板和可以与该塑料板一起放置在测量池内的重物。塑料板和重物总共重1345g。通过测定空有机玻璃圆筒和塑料板的重量并将它记录为W₀来测定AUL0.7psi。然后将0.900±0.005g的水凝胶形成聚合物(粒度分布150-800μm，或者如下面实施例中特别报道)称量到有机玻璃圆筒内，并非常均匀地分布在不锈钢筛底上。然后将塑料板小心地放入到有机玻璃圆筒内，称重整个单元并将该重量记录为W_a。然后将重物放置在有机玻璃圆筒内的塑料板上。再后将直径90mm的圆形滤纸(597号，来自Schleicher&Schüll)放置在直径115mm和高度65mm的500ml结晶培养皿(来自Schott)的中间。引入200ml的0.9重量％氯化钠溶液，然后将收容水凝胶形成聚合物并且包括塑料板和重物的有机玻璃圆筒放置在滤纸上，并静置240分钟。在此阶段结束时，将整个单元从滤纸处与陪替氏培养皿分开，并将附着的液体滴5秒钟。随后从有机玻璃圆筒中移走重物。将该收容已溶胀水凝胶的有机玻璃圆筒和塑料板一起称重，并将该重量记录为W_b。

负荷下的吸收性(AUL)按照如下计算：

AUL0.7psi[g/g]＝[W_b-W_a]/[W_a-W₀]

AUL0.3psi和0.5psi类似地在合适的更低压力下测定。

盐水流动电导率(SFC)

用以测定溶胀凝胶层的渗透性的方法是“盐水流动电导率”，后者也称作“凝胶层渗透性”，该方法描述于EP A 640 330中。用于该方法的设备已经按照如下所述进行了改变。图1示出了一套渗透性测量设备，该设备具有允许空气进入的两端开口管A、用于再填充的经栓塞的排出孔B、恒定静水压头储槽C、实验室起重机D、输送管E、止水栓F和环状立式支撑器G、接收容器H、天平I和SFC装置L。

图2示出了SFC装置L，该装置L由金属重物M、柱塞轴N、盖子O、中心柱塞P和圆筒Q组成。

圆筒Q的内径为6.00cm(面积＝28.27cm²)。圆筒Q的底部装有不锈钢筛布(筛目宽度：0.036mm；钢丝直径：0.028mm)，该布在连接之前经双轴拉伸绷紧。柱塞由直径为21.15mm的柱塞轴N构成。上部26.0mm的直径为15.8mm，形成轴环、穿孔的中心柱塞P和环形不锈钢重物M，所述穿孔的中心柱塞P亦用拉伸的不锈钢筛(筛宽度：0.036mm；钢丝直径：0.028mm)遮挡。环形不锈钢重物M具有中心孔，使得可以在柱塞轴上滑动并停留在轴环上。中心柱塞P、轴和不锈钢重物M的总重必须为596g(±6g)，这相当于整个圆筒面积上0.30PSI。圆筒盖子O在中心处具有供垂直对准柱塞轴N的开孔，以及还具有在边缘附近用于将流体自储槽引入到圆筒Q中的第二个开孔。

圆筒Q的规格细节是：

圆筒的外径：70.35mm

圆筒的内径：60.0mm

圆筒的高度：60.5mm

圆筒盖子O的规格细节是：

SFC盖子的外径：76.05mm

SFC盖子的内径：70.5mm

SFC盖子的总外部高度：12.7mm

SFC盖子不含轴环的高度：6.35mm

位于中心的柱塞轴孔洞的直径：22.25mm

SFC盖子中孔洞的直径：12.7mm

上述两个孔的中心距离：23.5mm

金属重物M的规格细节是：

金属重物的柱塞轴直径：16.0mm

金属重物的直径：50.0mm

金属重物的高度：39.0mm

图3示出了柱塞中心P的规格细节：

SFC柱塞中心的直径m：59.7mm

SFC柱塞中心的高度n：16.5mm

在47.8mm螺栓圆周上等距设置有直径为9.65mm的14个孔o，以及在26.7mm螺栓圆周上等距设置有直径为9.65mm的7个孔p5/8英寸的螺纹q

在使用之前，应该对SFC装置的不锈钢筛就堵塞、孔洞或过拉伸进行精确检查，必要时需替换。筛受损的SFC装置可能会得到错误的SFC结果，并且必须直到筛全部替换为止才使用。

在与圆筒底部连接的筛子上方5.00cm(±0.05cm)的高度处，测量并以永久精密标记清楚地标示圆筒。这标示的是分析过程中的所要保持的流体液位。保持正确且恒定的流体液位(静压压力)对于测量准确性而言是关键性的。

使用恒定的静水压头储槽C将NaCl溶液输送到圆筒，并且将溶液的液位保持在与圆筒底部所连接的筛子上方5.0cm高度处。设置储槽空气吸入管A的底端，使得在测量过程中保持圆筒中的流体液位在所需的5.0cm高度处，亦即当将其置于接收容器上方的支撑筛上时，空气管A的底部距离工作台顶端的高度与圆筒上5.0cm标记距离工作台顶端的高度相同。空气吸入管A与圆筒上5.0cm流体高度标记的正确高度对准对于分析是关键的。合适的储槽由包括如下部分的罐组成：用于流体输送的水平向的L形输送管E、在储槽中在固定高度下使空气进入的两端开口的垂直管A和用于再填充储槽的经栓塞的排出孔B。设置在储槽C底部附近的输送管E包括用于开启/停止流体输送的止水栓F。该管出口的尺寸为使得可插入圆筒盖子O中的开孔的尺寸，其端部设置在圆筒中流体表面以下(在达到5cm高度之后)。将空气吸入管用O形轴环保持在适当位置。储槽可以位于实验室起重机D上，以调节其相对于圆筒的高度。储槽组件的尺寸应使得，圆筒迅速填充到所需的高度(即，静水压头)，并在测量过程中保持该高度。储槽必须要能够以最小3克/秒的流速输送液体至少10分钟。

将柱塞/圆筒装置置于带有16目坚硬不锈钢支撑筛的环架(或相当的装置)上。该支撑筛渗透性足够，使得不阻碍流体流动，并且该支撑筛足够坚硬，以支撑不锈钢筛布，避免拉伸。该支撑筛应该是平坦且水平的，以避免在试验过程中圆筒装置倾斜。通过该筛子的流体收集在位于支撑筛下方(但不支撑)的收集储槽中。该收集储槽位于精确度为至少0.01g的天平上。该天平的数字输出与计算机数据读取系统连接。

试剂的制备

下列制剂指的是标准的1升体积。为了制备数倍于1升，必须适当地计算所有成分。

Jayco合成尿

向1L的容量瓶中注入去离子水至其容积的80％，加入搅拌条并置于搅拌盘上。分开地，利用分析天平并使用称量纸或烧杯称取(精确至±0.01g)下列量的干燥成分，并以如下列相同的顺序将其加入到容量瓶中。混合直到所有固体都溶解，然后取出搅拌条，并用蒸馏水稀释至容积为1L。再次加入搅拌条，在搅拌盘上再混合几分钟。制得的溶液的电导率需为7.6 ±0.23mS/cm。

化学式，                  无水     [水合]

氯化钾(KCl)               2.00g

硫酸钠(Na₂SO₄)            2.00g

磷酸二氢铵(NH₄H₂PO₄)      0.85g

磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)    0.15g

氯化钙(CaCl₂)             0.19g    [水合氯化钙(2H₂O)0.25g]

氯化镁(MgCl₂)             0.23g    [水合氯化镁(6H₂O)0.50g]

为了更快地制备，在添加下一成分之前需等待直到每种盐全部溶解为止。可以将Jayco储存在清洁的玻璃容器中达2周。如果溶液变得混浊，就不要使用。在清洁的塑料容器中的贮存期限为10天。

0.118M氯化钠(NaCl)溶液

使用称量纸或烧杯，将6.90g氯化钠称量(精确至±0.01g)到1L容量瓶中，并用去离子水填充至其容量。加入搅拌条并在搅拌盘上混合，直到所有固体都溶解。制得的溶液的电导率需为12.50±0.38mS/cm。

试验准备

使用参考金属圆筒(40mm直径；140mm高度)，并设定厚度计(例如Mitotoyo Digimatic Height Gage)读数为零。该操作有利地在光滑和平整的工作台上进行。将无AGM的SCF装置放置在厚度计下，并将该厚度记录为L₁，精确至0.01mm。

用0.118M的NaCl溶液充填恒定的静水压头储槽。放置储槽空气吸入管A的下端，使得在测量过程中将SFC圆筒中液体凸面的顶部保持在所需的5.0cm高度处。空气吸入管A的高度正确对准在圆筒上的5cm流体高度标记对于分析是关键的。

通过在盘的顶部上添加过量合成尿，使8cm的多孔玻璃盘(7mm厚；例如Chemglass Inc.#CG 201-51，粗孔隙率)饱和。重复操作直到盘饱和。将饱和的多孔玻璃盘置于水合盘中，并添加合成尿直到达到多孔玻璃盘的水平为止。流体高度需不超过盘的高度。

在天平上放置收集储槽，将天平的数字输出连接到计算机数据读取系统上。将带有16目硬质不锈钢支撑筛的环架放置在收集盘上方。该16目筛应该足够坚硬，以在测量过程中支撑SFC装置。该支撑筛必须是平坦和水平的。

AGM取样

AGM样品应该储存在密闭瓶中，并保持在恒定的低湿度环境中。将样品混合至均匀分布粒度。使用刮匙从容器中央取欲测试材料的代表性样品。推荐使用样品分配器，以增加样品粒度分布的均匀性。

SFC程序

将称量漏斗放置在分析天平盘上，使天平归零。使用刮匙将0.9g(±0.05g)AGM称量到称量漏斗中。将SFC圆筒放置在工作台上，拿取该称量漏斗，用手指轻轻敲动，将AGM转移到圆筒中，并确保其均匀地分散在筛子上。在转移AGM的过程中，逐渐转动圆筒，以促进分散和得到均匀的分布。重要的是，颗粒在筛子上具有均匀的分布，以获得最准确的结果。在分布结束时，AGM材料必须不粘附在圆筒壁上。将柱塞轴插入到盖子的中心孔中，然后将柱塞中心插入到圆筒中数厘米。使柱塞中心与AGM保持距离而插入圆筒中的盖子中，将它小心转动，直到这二者之间对准为止。小心旋转柱塞，使之与盖子对准，然后使之向下移动，允许它停留在干AGM的上端。将不锈钢重物插入到柱塞棒上，检查盖子是否自由移动。适当地调整盖子避免束缚，并确保重物在凝胶床上均匀分布。

圆筒底部上的薄筛子容易拉伸。为了防止拉伸，在柱塞棒上恰高于盖子的地方以食指施加侧压，同时握住装置的圆筒部分。这将柱塞“锁定”在压靠圆筒内侧的位置，使得装置可以被提起。将整个装置放置在水化盘中的多孔玻璃盘上。该水合盘中的流体液位不应超过多孔玻璃盘的高度。必须小心以使所述层在该程序中不会流失流体或吸收于空气中。水合盘中可利用的流体应该足以溶胀所有相。如果需要的话，在水合期间将更多的流体加入到水合盘中，以确保具有足够的合成尿可以利用。在60分钟之后，将SFC装置放置在厚度计下，将该厚度记录为L₂，精确至0.01mm。通过L₂-L₁之差计算凝胶层的厚度，记录为L₀，精确至±0.1mm。若读数随时间改变，则仅记录初始值。

将SFC装置移到收集盘上方的支撑筛网上。在提起装置时，须将柱塞锁定在压靠圆筒内侧的位置。放置恒定静水压头储槽，使得输送管配置通过圆筒盖中的孔。依以下顺序开始测量：

a)开启恒定静水压头储槽的止水栓，允许流体达到5cm标记。该流体液位应该在开启止水栓10秒内获得。

b)一旦获得5cm的流体，立刻开始数据收集程序。

借助与天平连接的计算机，每20秒间隔记录对时间的通过凝胶层的流体量，记录持续10分钟。10分钟后，关闭储槽上的止水栓。在计算时使用自60秒到该实验结束时的数据。在60秒之前收集的数据不包括在该计算中。对每一AGM样品进行三次试验。

测量的评估保持与EP-A 640 330不变。自动捕捉通量。

盐水流动电导率(SFC)按照如下计算：

SFC[cm³s/g]＝(Fg(t＝0)×L₀)/(d×A×WP)，

其中Fg(t＝0)为NaCl溶液以g/s表示的通量，它由通量测定的Fg(t)数据的线性回归分析通过外推至t＝0获得，L₀为凝胶层以cm表示的厚度，d为NaCl溶液以g/cm³表示的密度，A为凝胶层以cm²表示的面积，和WP为凝胶层上以dyn/cm²表示的静水压。

CS-SFC(芯壳盐水流动电导率)

CS-SFC以完全类似于SFC的方式测定，但有下列改变：

为了改变SCF，本领域技术人员应这样设计包括止水栓的进料管线，使得进料管线的流体动力学阻力较低，以致于在实际用于评估的测量时间开始之前，获得如SFC(5cm)中的相同的流体压力，并且该流体压力在用于评估的测量时间的整个持续期间还保持恒定。

-所用AGM的重量为1.50±0.05g

-0.9重量％氯化钠溶液用作预溶胀AGM样品的溶液并用于通量测量

-测量的样品预溶胀时间为240分钟

-为了预溶胀，将直径为90mm的滤纸(Schleicher & Schüll，No 597)放在500ml的结晶培养皿中(Schott，直径＝115mm，高度＝65mm)，并加入250ml的0.9重量％氯化钠溶液，然后将带有样品的SFC测量池放在滤纸上，允许溶胀240分钟。

-每5秒钟记录一次通量数据，时间总共持续3分钟

-将10秒到180秒之间测量的点用于评估，Fg(t＝0)为NaCl溶液以g/s表示的通量，它由通量测定的Fg(t)数据的线性回归分析通过外推至t＝0获得

-SFC测量装置中通量溶液的原料储存瓶含有约5kg氯化钠溶液。

分析涂覆聚合物的方法：

形成弹性膜的聚合物膜的制备

为了将本文使用的形成弹性膜的聚合物进行一些下面包括湿伸长试验在内的试验方法，需要获得所述聚合物的膜。

本文试验方法中评估用(干)膜的优选平均(如这里所述)厚度为约60μm。

制备膜的方法通常对于本领域技术人员而言是已知的，它们通常包括溶剂浇铸、热熔融挤出或熔融吹膜。通过这些方法制备的膜可能具有的机器方向定义为膜拉伸或拉出的方向。与机器方向垂直的方向定义为横向。

对本发明而言，下面试验方法中使用的膜通过溶剂浇铸形成，但是当形成弹性膜的聚合物不能制成在任何下列溶剂的溶液或分散体时，则通过下述的热熔融挤出来制备膜。(后者的情形是：在试图于室温下将形成弹性膜的聚合物溶解或分散2-48小时后，在该物质或涂覆剂与溶剂的混合物中仍旧看得到形成弹性膜的聚合物的颗粒状物质，或者该溶液或分散体的粘度太高不能允许膜浇铸。)

所得膜应该具有光滑表面，并且没有肉眼看得见的缺陷，如气泡或裂纹。

由形成弹性膜的聚合物制备本文的溶剂浇铸膜的实例：

欲进行本文试验的膜可以如下所述由所述物质或涂覆剂的溶液或分散体通过浇铸膜而制备：

通过将形成弹性膜的聚合物以10重量％溶解或分散在水中而制备上述溶液或分散体，或若这不可行则溶于THF(四氢呋喃)中，或若这不可行则溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，或若这不可行则溶于甲基·乙基酮(MEK)中，或若这不可行则溶于二氯甲烷中或若这不可行则溶于甲苯中，或若这不可行则溶于环己烷中(且若这不可行，则使用下述热熔融挤出方法形成膜)。接下来，将分散体或溶液倾倒在Teflon盘上，并用铝箔覆盖以缓慢蒸发，使溶剂或分散剂在高于聚合物的最低成膜温度的温度下、通常在约25℃下缓慢蒸发较长时间，例如至少48小时，或甚至长达7天。然后，将膜置于25℃的真空烘箱中达6小时，以确保除去任何残留的溶剂。

由水分散体形成膜的方法如下所述：

可以将从供货商收到的分散体以原样使用，或将其用水稀释，只要粘度保持足够高能涂抹成膜即可(200-500cps)。将分散体(5-10ml)置于一片与下拉桌面(stage of draw down table)连接的铝箔上。使用30或60号Gardner计量棒涂抹聚合物分散体以涂抹得到膜，使得该膜在干燥之后厚50-100μm。使分散剂在高于聚合物的最低成膜温度的温度下、通常约25℃下缓慢蒸发较长时间，例如至少48小时，或甚至长达7天。将膜在150℃的真空烘箱中加热最少5分钟到不超过2小时，然后通过在温水浴中浸泡5-10分钟从箔底材上移除膜，而自该底材移除膜。然后，将该移除的膜置于Teflon板上并在环境条件下干燥24小时。然后，将该经干燥的膜密封在塑料袋中，直到可以进行测试。

制备本文的热熔融挤出膜的方法如下所述：

如果溶剂浇铸方法不可行，则本文中形成弹性膜的聚合物I的膜可以利用在高至足以允许形成弹性膜的聚合物流动的温度下操作的旋转单螺杆挤出设备由热熔体挤出。如果聚合物具有熔融温度T_m，则该挤出应该在比所述T_m高至少20K的温度下进行。如果聚合物是无定型的(即不具有T_m)，则可以进行稳定的剪切粘度测定法，以测定聚合物从有序到无序的转变，或者测定其中粘度剧烈下降的温度。从挤出机中拉伸膜的方向定义为机器方向，而垂直于拉伸方向的方向定义为横向。

例如    可湿拉伸材料           口模温度[℃]    螺杆转速rpm

A       Irogran VP 654/5       180             40

B       Elastollan LP 9109     170             30

C       Estane 58245           180             30

D       Estane 4988            180             30

E       Pellethane 2103-70A    185             30

膜的热处理：

对于下面的试验方法而言，膜的热处理应该通过将膜置于温度比所用形成弹性膜的聚合物的最高T_g高约20K的真空烘箱中来进行，并且该操作在真空烘箱中于低于0.1乇的压力下进行2小时，前提是若形成弹性膜的聚合物具有熔融温度T_m，则热处理温度比T_m低至少20K并然后优选比最高T_g高(如接近于)20K。当达到T_g时，温度应该缓慢升高高于最高T_g，以避免气体排出，造成膜中产生气泡。例如，硬段T_g为70℃的材料可以在90℃下热处理10分钟，之后逐步升高温度，直到达到热处理温度。

如果形成弹性膜的聚合物具有T_m，则膜(如上所述制备并将通过如下方法测试)的所述热处理在高于该(最高)T_g且比T_m低至少20K且比(最高)T_g高(如接近于)20K的温度下进行。例如，T_m为135℃且最高(硬段的)T_g为100℃的可湿拉伸材料在115℃下热处理。

若不存在可测量的T_g或T_m，则该方法中的热处理温度与用于制备吸水材料的方法中的温度相同。

如果可实施的话，移除膜

如果经干燥并任选经热处理的膜难以从成膜底材上移除，则可以将它们置于温水浴中达30秒至5分钟，以从底材上移除膜。然后，将膜在25℃下干燥6-24小时。

湿伸长试验和湿拉伸应力试验：

该试验方法通过向平坦的样品施加单轴应变并测定延伸样品所需的力量用于测定本文使用的形成弹性膜的聚合物的膜的断裂伸长率(＝断裂伸长度)和拉伸性能。可实施的话，将这些膜样品在这里以横向拉长。

进行这些试验的优选设备是具有25N或50N负荷传感器的拉伸试验机，如可从MTS Systems Corporation 14000Technology Drive，EdenPrairie，MN，USA获得的MTS Synergie100或MTS Alliance。这测量的是恒定的拉伸速率，其中拉伸夹具以匀速移动且测力机构随着力量的增加移动可忽略不计的距离(少于0.13mm)。负荷传感器的选择应使得，试验样品的测量负荷(例如力)将在负荷传感器容量的10-90％之间。

如上所述，每个样品都是从膜中经口模切割的，每个样品为1×1英寸(2.5×2.5cm)，其中使用砧式液压机口模将膜切割成样品(因而，当通过不导致任何取向的方法制备膜时，该膜可以以任一方向试验。)。测试试样(最少三个)的选择应使之基本上不含肉眼可看得见的缺陷，如气泡、孔、内含物和切口。它们还必须具有锐利且基本上没有缺陷的边缘。

用低压厚度计如Mitutoyo厚度计使用约0.1psi的压力测定每一个干燥试样的厚度，精确度为0.001mm。测量样品的三个不同区域，并确定平均厚度。使用精确度为0.001g的标准分析天平测定每一试样的干重并记录。无需进一步准备就将干燥试样进行试验，以测定本文使用的干伸长率、干割线模量和干拉伸应力值。

对于湿测试，将预定重量的干膜试样在室温(23±2℃)下浸没在盐水溶液[0.9％(重量/重量)NaCl]中达24小时。用120目的耐腐金属筛将膜固定在浴中，该筛防止样品滚动和自粘。从所述浴中移除膜，并用吸收纸如Bounty^纸巾吸干，以从表面除去过量的或没有吸收的溶液。对于干燥样品如注释那样测量湿厚度。无需进一步准备，将湿样品用于拉伸测试。测试应该在制备完成之后5分钟内完成。评估湿样品，以确定湿伸长率、湿割线模量和湿拉伸应力。

对本发明而言，伸长至断裂(或断裂时)称作断裂(或断裂时)湿伸长率，以及将断裂时的拉伸应力称作断裂湿应力。(断裂时，断裂伸长率％是如这里使用的断裂湿伸长度。)

拉伸试验在带有计算机界面的恒定速率延伸的拉伸试验机上进行，如带有Testworks 4软件的MTS Alliance拉伸试验机。选定负荷传感器，使得测量力落入传感器容量的10-90％内。设置装有平坦的1平方英寸橡胶贴面的夹具的气动式颚夹，使测量长度为1英寸。使试样负荷足够的张力，以消除观察得到的松弛，但是低于0.05N。将试样以10英寸/分钟的恒定直角压出速度延伸，直到该试样完全断裂为止。如果发现试样在夹具界面处断裂或者在夹具中滑移，则需放弃数据，并用新的试样重复试验，并且适当调整夹具压力。考虑到膜的可变性，将样品试验三次。

利用初始的样品尺寸，将所得拉伸力-位移数据转化为应力-应变曲线，由此获得本文使用的伸长率、拉伸应力和模量。断裂拉伸应力定义为当试样断裂时所测量的最大应力，并以单位MPa报告。断裂点定义为应力-应变曲线上测定的应力落在其最大应力的90％的点。断裂伸长率定义为断裂点处的应变，以相对于初始测量长度的百分数报告。400％伸长率处的割线模量定义为在0％和400％应变处与应力-应变曲线相交的直线的斜率。对于每一被评估的弹性体膜涂层，产生三条应力-应变曲线。本文使用的伸长率、拉伸应力和模量是由每一曲线得到的各个值的平均。

400％伸长率时的干燥割线模量(SM_干400％)通过如下所述计算：将干燥膜(其如可以通过上述方法获得(但是不将其浸泡在0.9％NaCl溶液中))进行与上述相同的拉伸试验，然后如上所述计算与零截点和400％伸长率的应力-应变曲线相交的线的斜率。

玻璃化转变温度

对本发明而言，玻璃化转变温度(T_g)通过差示扫描量热法(DSC)测定。量热器应该在整个温度范围内能够以至少20℃/min的速率加热/冷却，所述温度范围涵盖待测样品的预期T_g，例如-90℃至250℃，并且该量热器应该具有约0.2μW的灵敏度。TA Instruments Q1000 DSC非常适合测定本文所指的T_g。

相关材料可以使用温度程序分析，如：平衡于-90℃，以20℃/min上升至120℃，保持等温5分钟，以20℃/min降至-90℃，保持等温5分钟，以20℃/min升至250℃。使用第二次热循环的数据(热流对温度)通过标准的半外推热容温度演算来计算T_g。通常而言，将3-5g样品材料称量(±0.1g)到带有皱折盖子的铝质DSC盘中。

此处使用的T_g1的温度低于T_g2。

聚合物分子量

可以使用带有多角光散射检测的凝胶渗透色谱法(GPC-MALS)来测定本文的形成弹性膜的聚合物的分子量。本文所指的分子量是重均摩尔质量(Mw)。进行这些测量的合适系统由DAWN DSP激光光度计(WyattTechnology)、Optilab DSP干涉折光计(Wyatt Technology)和标准的HPLC泵如Waters 600E系统组成，所有均经由ASTRA软件(Wyatt Technology)运行。

对于任何色谱分离，对于溶剂、柱、温度、洗脱分布和条件的选择取决于待测试的特定聚合物。发现下列条件通常适合本文所指的形成弹性膜的聚合物：四氢呋喃(THF)用作溶剂和流动相；以1mL/min的流速通过两个300×7.5mm，5μm，PLgel，Mixed-C GPC柱(Polymer Labs)，这两个柱子串联连接并加热至40-45℃(将Optilab折光计保持在相同温度下)；注入100μL的0.2％聚合物四氢呋喃溶液进行分析。dn/dc值可自文献获得，或者利用ASTRA计算。使用Zimm套入法通过ASTRA软件计算重均摩尔质量(Mw)。

湿气渗透率方法(MVTR法)

利用MVTR方法在特定温度和湿度下测量透过膜的水蒸汽的量。该透过的蒸汽由CaCl₂干燥剂吸收，并且通过重量法测定。连同用作正对照的渗透性已建立的参考膜样品(例如Exxon Exxaire微孔材料#XBF-1 10W)，每个样品评估三次。

该试验使用有凸缘的杯子(由Delrin(McMaster-Carr Catalog#8572K34)机制而成)和无水CaCl₂(Wako Pure Chemical Industries，Richmond，Va.；Catalog 030-00525)。杯子的高度为55mm，内径为30mm和外径为45mm。该杯子配有聚硅氧烷垫圈，以及含3个用于蝶型螺栓的螺孔以使杯子完全密封的盖子。干燥剂颗粒的尺寸应使之通过8号筛，但是不能通过10号筛。使用没有明显缺陷的约1.5″×2.5″的膜试样进行分析。膜必须完全覆盖杯子开口A，该开口为0.0007065m²。

用CaCl₂充填杯子至杯子上缘1cm内。将该杯子在台上轻敲10次，使CaCl₂表面平整。调节CaCl₂的量，直到膜表面与CaCl₂上端之间的空间为1.0cm为止。将膜置于杯顶，横跨开孔(30mm)，使用聚硅氧烷垫圈、固定环和蝶形螺栓固定所述膜。适当安装，使试样不会卷曲或拉伸。用分析天平称量样品组件，并记录精确到±0.001g。将该组件置于具有恒定的温度(40±3℃)和湿度(75±3％RH)的室中达5.0小时±5时间。取出样品组件，用Saran Wrap^覆盖，并用橡胶带固定。将该样品平衡至室温达30分钟，除去塑料包装，并再次称量该组件，将该重量精确至±0.001g记录。所吸收的湿气M_a是初始组件重量和最终组件重量之差。MVTR的单位为g/m²/24小时(g/m²/天)，它按如下计算：

MVTR＝M_a/(A＊0.208天)

将重复评估的结果平均，并圆整到(精确到)100g/m²/24小时，例如2865g/m²/24小时在本文给出为2900g/m²/24小时，以及275g/m²/24小时在本文给出为300g/m²/24小时。

测量成膜聚合物的水溶胀度的方法

将聚合物试样于室温(25℃)下在过量去离子水中浸泡3天后的重量记录为W₁。聚合物试样在干燥之前的重量记录为W₀。然后，按照如下计算水溶胀度：

WSC[g/g]＝(W₁-W₀)/W₀

水溶胀度是聚合物试样每1克干燥聚合物的水吸取量的克数。对于该试验方法，必须制备聚合物试样，该试样对于中等溶胀聚合物通常不厚于1.0mm。可能需要对低溶胀聚合物制备厚度低于0.5mm的聚合物膜，以在3天后获得平衡溶胀。本领域技术人员会调节厚度和干燥样品的重量，以在3天之后获得平衡溶胀条件。

圆筒离心保留能力CCRC(4小时CCRC)

利用圆筒离心保留能力(CCRC)方法测量水溶胀性材料或聚合物(样品)在于250g加速下离心之后的流体保留能力，它在本文中也称作吸收能力。在离心之前，使样品在带有筛底和敞开顶部的硬质样品圆筒中在过量盐水溶液中溶胀。

对于每一测试材料，重复评估样品试样，并报告平均值。

CCRC可以在环境条件下通过将样品材料(1.0±0.001g)置于预先称重的(±0.01g)有机玻璃样品容器中来测量，该容器的顶部是敞开的并且在底部用不锈钢筛(400)闭合，该不锈钢筛容易允许盐水流入到圆筒中，但是容纳有被评估的吸收性颗粒。样品圆筒大致呈具有圆形边缘的长方棱柱，其高度尺寸为67mm。其底部尺寸(OD 78×58mm，ID 67.2×47.2mm)与模件管接头(此处称之为圆筒架)精确配合，它装配到离心机(Heraeus Megafuge1.0；Heraeus#75003491，VWR#20300-016)的矩形转子桶(Heraeus#75002252，VWR#20300-084)中。

将已经负载的样品圆筒轻轻地摇动，以使样品均匀地分布在筛表面上，然后竖直地置于含有盐水溶液的盘中。圆筒的放置应确保盐水自由流动穿过筛底。圆筒彼此应不压靠或不压靠在盘壁上，或不应对着盘底部密封。在无限制压力下及过量盐水中使样品溶胀4小时。

4小时后，立刻从溶液中移出圆筒。将每个圆筒放在(筛侧朝下)圆筒架上，将所得组件置于转子桶中，使两个样品组件在离心机转子中处于平衡位置。

在达到使圆筒架底部产生250±5g的离心加速所需的转子速率之后，将样品离心3分钟(±10秒)。圆筒架中的开孔允许通过施加的离心力使任何溶液从吸附剂中驱离，从样品中流出到转子桶的底部且留在那里。在转子停止之后，迅速移开样品圆筒，并精确至0.01g称重。

圆筒离心保留能力以每克样品材料所吸收盐溶液的克数表示，它按如下所示对每一重复操作进行计算：

$\mathrm{CCRC}=\frac{m_{\mathrm{CS}}-(m_{\mathrm{Cb}}+m_S)}{m_S}\left[\frac{g}{g}\right]$

其中：

m_Cs：离心后含样品的圆筒的质量[g]

m_Cb：不含样品的干燥圆筒的质量[g]

m_s：不含盐水溶液的样品的质量[g]

本文所指的CCRC为重复的两个样品的平均，精确至0.01g/g报告。

测量本文水溶胀性材料的理论当量壳厚度的方法

如果已知吸水材料中的成膜聚合物的包含量，可按照如下定义确定理论当量平均厚度。该方法在假设吸水材料是单分散和球形的(实际上可能并非如此)的条件下，计算本文吸水材料上的涂层或壳的平均厚度。据信，甚至对于不规则形状颗粒，该方法对于壳的平均厚度得到良好的评估结果。

关键参数

输入参数

符号

吸水聚合物(AGM)在用成膜聚合物涂覆之前的质量中值粒径(也称作“平均直径”)	D_AGM_dry
		基础吸水聚合物的固有密度(本体相，无涂层)	Rho_AGM_intrinsic
成膜弹性体聚合物的固有密度(仅涂层或壳)	Rho_polymer_shell
		经涂覆的吸水聚合物的涂层(壳)重量分数(成膜聚合物涂层占全部经涂覆的吸水聚合物的百分数)	c_shell_per_total
输出参数
		若吸水聚合物为单分散和球形的平均成膜聚合物涂覆厚度	d_shell
经涂覆的吸水聚合物的质量中值粒径(“涂覆后的平均直径”)	D_AGM_coated
		聚合物涂层占未经涂覆的吸水聚合物重量的涂层重量比	c_shell_to_bulk

公式

(注释：在该注明中所有c的范围都在0-1之间，以百分比这相当于0-100％。)

$d\_\mathrm{shell}:=\frac{D\_\mathrm{AGM}\_\mathrm{dry}}{2}\·[{[1+\frac{c\_\mathrm{shell}\_\mathrm{per}\_\mathrm{total}}{(1-c\_\mathrm{shell}\_\mathrm{per}\_\mathrm{total})}\·\frac{\mathrm{Rho}\_\mathrm{AGM}\_\mathrm{intrinsic}}{\mathrm{Rho}\_\mathrm{polymer}\_\mathrm{shell}}]}^{\frac{1}{3}}-1]$

D_coated_AGM：＝D_AGM_dry+2·d_shell

$c\_\mathrm{shell}\_\mathrm{to}\_\mathrm{bulk}:=\frac{c\_\mathrm{shell}\_\mathrm{per}\_\mathrm{total}}{1-c\_\mathrm{shell}\_\mathrm{per}\_\mathrm{total}}$

实例计算：

D_AGM_dry：＝0.4mm(400μm)；

Rho_AGM_intrinsic：＝Rho_polymer_shell：＝1.5g/cc

C_shell_per_total[％]	1	2	5	10	20	30	40	50
									C_shell_to_bulk[％]	1.0	2.0	5.3	11	25	43	67	100

d_shell[μm]	0.7	1 .4	3.4	7.1	15	25	37	52
									D_Coated_AGM[μm]	401	403	407	414	431	450	474	504

发明实施例：

在下面的所有实施例和对比例中，除非有不同说明，否则用于涂覆的涂布聚合物和解聚集助剂的量都基于超吸收性聚合物的量以固体表示。

使用的涂覆剂

Permax^200                 NOVEON Inc.，聚氨酯水分散体

Astacin^Finish LD 1603     BASF AG，聚氨酯水分散体

Levasil^50 H.C.STARCK      GmbH，二氧化硅的胶体水溶液

对比例1-ASAP 510Z市购产品使用Permax 200的涂覆

从具有下列性能的市购产品ASAP 510Z(BASF AG)中筛分出

150-500μm的级分，并将该级分用Permax 200根据下述程序涂覆：

ASAP 510Z(仅仅150-500μm级分的性能)：

CCRC＝25.4g/g

CS-AUL0.7psi＝23.9g/g

CS-SFC＝55×10^-7[cm³s/g]

使用来自Fa.Waldner的无Wurster管的Wurster实验室涂布机，每批的吸收性聚合物(在这种情况下，ASAP 510Z，150-500μm)的量为2000g。Wurster装置为底部直径150mm扩大到上部直径300mm的圆锥体，载气为温度为30℃的氮气，在2巴压力下的气体流速为1.4m/s。装置的底板具有直径为1.5mm的钻孔，并且用于流通空气流的有效开孔横截面为4.2％。

将涂覆剂(聚合物分散体：Permax 200，Noveon Inc.，解聚集剂：Levasil50，H.C.Starck GmbH)雾化，并且使用开孔直径为1.2mm的、以底部喷雾模式操作的、购自Fa.Schlick(德国)的、氮气驱动的双物料喷嘴喷雾涂覆，其中氮气温度为25℃。在23℃温度下，将涂覆剂各自以20重量％水分散体喷雾。首先将聚合物水分散体喷雾在其上面，之后立刻用解聚集剂的水分散体喷雾。

基于吸收性聚合物的重量，使用2.5重量％Permax200和0.5重量％Levasil进行涂覆。聚合物分散体的喷雾时间为30分钟，而解聚助剂的喷雾时间为5分钟。

随后移开经涂覆的材料，并将1000g转移到已经用油加热的夹套(油温约200℃)预热的Ldige犁头混合机型号M5R中。将该材料在约20rpm下轻柔搅拌，并历经20分钟加热至165℃的产品温度。将该经涂覆的材料连续搅拌，并在所述温度下保持另外60分钟。在该热处理步骤中，施加氮气保护气氛。之后立刻将其倾倒在不锈钢盘上，允许冷却至室温。通过在1000μm筛上的粗筛分从经涂覆的材料中除去团块，将经涂覆的材料随后用于性能测试。

实施例A1-ASAP 510Z市购产品使用Permax200和作为聚结剂的正丁醇 的涂覆

该发明实施例完全像对比例1那样进行，但是向所述分散体中添加基于Permax 200水分散体的固体重量为1重量％的正丁醇(＝0.5g)作为聚结剂，然后再将其喷雾涂覆。

对比例A2-ASAP 510Z市购产品使用Astacin Finish LD 1603的涂覆

该对比例完全像对比例1那样进行，但是将Astacin Finish LD 1603用作聚合物分散体。

基于吸收性聚合物的重量，使用1.0重量％Astacin Finish LD 1603和0.5重量％Levasil进行涂覆。聚合物分散体的喷雾时间为13分钟，而解聚助剂的喷雾时间为5分钟。

实施例A2-ASAP 510Z市购产品使用Astacin Finish LD 1603和作为聚结 剂的正丁醇的涂覆

该发明实施例完全像对比例2那样进行，但是向所述分散体中添加基于Astacin Finish LD 1603水分散体的固体重量为2.5重量％的正丁醇(＝0.5g)作为聚结剂，然后再将其喷雾涂覆。

对比例A3-ASAP 510Z市购产品使用60％Astacin Finish LD 1603与 40％Lepton TOP LB的混合物的涂覆

该对比例完全像对比例1那样进行，但是将Astacin Finish LD 1603和Lepton TOP LB的共混物用作聚合物分散体。基于吸收性聚合物的重量，使用0.6重量％Astacin Finish LD 1603和0.4重量％Lepton TOP LB以及最后使用0.5重量％Levasil进行涂覆。聚合物分散体共混物的喷雾时间为13分钟，而解聚助剂的喷雾时间为5分钟。

实施例A3-ASAP 510Z市购产品使用60％Astacin Finish LD 1603与 40％Lepton TOP LB的混合物和作为聚结剂的正丁醇的涂覆

该发明实施例完全像对比例3那样进行，但是向所述分散体中添加基于Astacin Finish LD 1603水分散体的固体重量为2.5重量％的正丁醇(＝0.5g)作为聚结剂，然后再将其共混和喷雾涂覆。

表：实施例A1-A3的性能数据

	CCRC[g/g]	CS-AUL0.7psi[g/g]	CS-SFC[×10-7cm3s/g]
				对比例1	23.6	23.0	490
实施例A1	21.8	21.8	653
				对比例A2	25.2	23.0	237
实施例A2	25.2	22.9	256
				对比例A3	25.4	23.1	216
实施例A3	25.2	23.8	318

如上表可见，在相同实验条件下，本发明实施例更好地涂覆和显示出更高的CS-SFC。

对比例A4-ASAP 510Z市购产品使用Permax 200但不使用解聚集剂的涂 覆

从具有下列性能的市购产品ASAP 510Z(BASF AG)中筛分出150-500μm的级分，并将该级分用Permax 200根据下述程序涂覆：

ASAP 510Z(仅仅150-500μm级分的性能)：

CCRC＝25.4g/g

CS-AUL 0.7 psi＝23.9g/g

CS-SFC＝55×10^-7[cm³s/g]

使用来自Fa.Waldner的无Wurster管的Wurster实验室涂布机，每批的吸收性聚合物(在这种情况下，ASAP 510Z，150-500μm)的量为900g。Wurster装置为底部直径150mm扩大到上部直径300mm的圆锥体，载气为温度为30℃的氮气，在2巴压力下的气体流速为1.4m/s。装置的底板具有直径为1.5mm的钻孔，并且用于流通空气流的有效开孔横截面为4.2％。

将涂覆剂(聚合物分散体：Permax 200，Noveon Inc.)雾化，并且使用开孔直径为1.2mm的、以底部喷雾模式操作的、购自Fa.Schlick(德国)的、氮气驱动的双物料喷嘴喷雾涂覆，其中氮气温度为25℃。在23℃温度下，将涂覆剂以11重量％水分散体喷雾。

基于吸收性聚合物的重量，使用1.0重量％Permax 200进行涂覆。

随后移开经涂覆的材料，并转移到第二实验室流化床涂布机中，该涂布机已经在氮气流下保持185℃且于185℃下已经热处理45分钟。之后立刻将其倾倒在不锈钢盘上，允许冷却至室温。通过在1000μm筛上的粗筛分从经涂覆的材料中除去团块，将经涂覆的材料随后用于性能测试。

实施例A4-ASAP 510Z市购产品使用Permax 200和作为聚结剂的聚乙二 醇-400但不使用解聚集助剂的涂覆

该发明实施例完全像对比例4那样进行，但是向所述分散体中添加基于Permax 200水分散体的固体重量为2.5重量％的聚乙二醇-400作为聚结剂，然后再将其喷雾涂覆。

对比例A5-ASAP 510Z市购产品使用实验室制备的聚氨酯分散体1805-40 但不使用解聚集助剂的涂覆

对比例A5像对比例4那样进行，但是将Permax 200替换为1重量％的实验室制备的聚氨酯分散体1805-40。

聚氨酯分散体1805-40按如下所述制备：

在装有回流冷凝器、搅拌器并且用油浴加热的圆颈烧瓶中，加入800g(0.40mol)由间苯二甲酸、己二酸和1，6-己二醇制备的并且显示出56mg/g的OH数的聚酯醇，然后加入80.4g(0.60mol)DMPA(二羟甲基丙酸)和36.0g(0.40mol)1，4-丁二醇。将反应物加热至105℃(油浴温度)，并加入400g(1.80mol)IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)和160g丙酮。在105℃下搅拌4小时后，用1600克丙酮稀释反应物。

该溶液的NCO含量经测定为1.11％。

将该溶液冷却至45℃，并加入68.0g(0.40mol)IPDA(异佛尔酮二胺)。在90分钟后，将该溶液通过加入50.0g(0.73mol)氨水(25％，在水中)而中和。然后，将该反应物再次分散于3000g去离子水中，并在真空下除去丙酮。

获得透明的聚氨酯分散体，其固含量为30重量％。

实施例A5-ASAP 510Z市购产品用试验室制备的聚氨酯分散1805-40和 作为聚结剂的正丁醇但不使用解聚集助剂的涂覆

该发明实施例完全像对比例5那样进行，但是向所述分散体中添加基于1805-40-聚氨酯水分散体的固体重量为2.5重量％的正丁醇作为聚结剂，然后再将其喷雾涂覆。

表：实施例A4-A5的性能数据

	CCRC[g/g]	CS-AUL0.7psi[g/g]	CS-SFC[×10-7cm3s/g]
				对比例A4	23.4	21.2	293
实施例A4	23.7	21.9	322
				对比例A5	23.4	23.4	379
实施例A5	23.7	22.7	397

实施例A7-A17-ASAP 510Z市购产品使用Permax 200并利用不同聚结剂 的涂覆

从具有下列性能的市购产品ASAP 510Z(BASF AG)中筛分出150-850μm的级分，并将该级分用Permax 200根据下述程序涂覆：

ASAP 510Z(仅仅150-850μm级分的性能)：

CCRC＝30.7g/g

CS-AUL0.7psi＝24.8g/g

CS-SFC＝35×10^-7[cm³s/g]

使用来自Fa.Waldner的无Wurster管的Wurster实验室涂布机，每批的吸收性聚合物(在这种情况下，ASAP 510Z，150-500μm)的量为500g。Wurster装置为底部直径150mm扩大到上部直径300mm的圆锥体，载气为温度为30℃的氮气，在2巴压力下的气体流速为1.4m/s。装置的底板具有直径为1.5mm的钻孔，并且用于流通空气流的有效开孔横截面为4.2％。

将涂覆剂(聚合物分散体：Permax 200，Noveon Inc.)雾化，并且使用开孔直径为1.2mm的、以底部喷雾模式操作的、购自Fa.Schlick(德国)的、氮气驱动的双物料喷嘴喷雾涂覆，其中氮气温度为25℃。在23℃温度下，将涂覆剂以11重量％水分散体喷雾。

基于吸收性聚合物的重量，使用2.5重量％Permax 200进行涂覆。使用下表所示的聚结剂，该聚结剂或者混合到Permax分散体中，或者之后单独喷雾到Permax膜上。聚结剂的量始终基于Permax 200固体的量进行计算。

随后移开经涂覆的材料，并转移到涂覆有聚四氟乙烯的盘中，并在真空烘箱中于150℃下干燥2小时。之后使其冷却至室温。通过在1000μm筛上的粗筛分从经涂覆的材料中除去团块，将经涂覆的材料随后用于性能测试。

对比例A6-ASAP 510Z市购产品使用Permax 200但不使用聚结剂的涂覆

对比例A6完全像发明实施例A7-A17那样进行，但是不使用聚结剂。

表：实施例A7-A17的性能数据

实施例	聚结剂(型号)	聚结剂[重量％]＊	添加方法	CCRC[g/g]	CS-AUL0.7psi[g/g]	CS-SFC[×10-7cm3s/g]
							对比例A6	无	无	无	28.6	25.6	539
A7	PEG-400	1.0	共混物	27.9	25.1	723
							A8	PEG-400	2.5	共混物	28.1	24.6	763
A9	PEG-400	5.0	共混物	27.9	21.3	599
							A10	PEG-400	1.0	单独	27.1	24.4	816
A11	正丁醇	1.0	单独	27.2	24.5	548
							A12	2-甲基-2，4-戊二醇	1.0	单独	28.1	24.6	706
A13	正丁醇	1.0	共混物	27.7	25.4	861
							A14	1，2-丙二醇	1.0	共混物	27.9	24.6	753
A15	1，3-丙二醇	1.0	共混物	27.9	24.2	686
							A16	二甘醇丁基醚	1.0	共混物	27.0	24.7	624
A17	乙酸3-甲氧基-1-丁酯	1.0	共混物	28.2	24.8	691

^＊)基于Permax 200固体

共混物：将聚结剂添加到Permax中，之后再喷雾涂覆

单独：在用Permax涂覆之后将聚结剂喷雾到上面

实施例A18-最佳热处理时间的确定

重复进行实施例A13，但是不将经涂覆的材料在涂覆有聚四氟乙烯的盘上干燥，而是随后从涂布机上移开，并转移到第二实验室流化床涂布机中，该涂布机已经在氮气流下保持185℃且于185℃下已经热处理45分钟。

每10分钟取一小样品，并使其冷却至室温。通过在1000μm筛上的粗筛分从经涂覆的材料样品中除去团块，将经涂覆的材料随后用于性能测试。

当将CS-SFC对热处理时间作图时，则在30分钟后发现有明显的最大值。

表：实施例A18的最佳热处理时间的确定

热处理时间[min]	CCRC[g/g]	CCRC(AGM溶胀仅60分钟而不是4小时)[g/g]	CS-SFC[×10-7cm3s/g]
				10			85
20	28.4	27.4	637
				30	27.1	26.4	957
40	26.3	25.7	634
				50			437
60			202

实施例A19-最佳热处理时间的确定

重复进行实施例A15，但是不将经涂覆的材料在涂覆有聚四氟乙烯的盘上干燥，而是随后从涂布机上移开，并转移到第二实验室流化床涂布机中，该涂布机已经在氮气流下保持185℃且于185℃下已经热处理45分钟。

每10分钟取一小样品，并使其冷却至室温。通过在1000μm筛上的粗筛分从经涂覆的材料样品中除去团块，将经涂覆的材料随后用于性能测试。

表：实施例A19的最佳热处理时间的确定

热处理时间[min]	CCRC[g/g]	CCRC(AGM溶胀仅60分钟而不是4小时)[g/g]	CS-SFC[×10-7cm3s/g]
				10			128
20	27.8	26.9	954
				30	26.0	25.7	742
40	25.1	24.9	248
				50			114
60			60

共混实施例

实施例R1-R13：ASAP 510Z市购产品使用非聚氨酯分散体、使用聚氨酯 分散体和使用分散体共混物的涂覆

在下面的实施例中，完全像对比例1那样制备所有的样品，但是以下表给定的量使用非聚氨酯分散体或分散体共混物。各个以重量％表示的量均基于吸水聚合物颗粒的重量。通过将至少两种聚合物分散体混合在一起获得共混物。对于由20重量％浓缩分散体的2.5重量％聚合物涂覆，喷雾时间像对比例1那样为约30分钟。对于1.5重量％，喷雾时间为约20分钟，而对于1.0重量％，喷雾时间为约13分钟。

各实施例使用的市购分散体：

Airflex EP 17：          Air Products Polymers B.V.，基于乙酸乙烯酯/

                         乙烯共聚物的水分散体

Astacin Finish LD 1603： BASF AG，聚氨酯水分散体

Lepton TOP LB：          BASF AG，基于聚丙烯酸酯和蜡的水分散体

EpotalA 480：            BASFAG，基于阴离子苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸酯

                         共聚物的水分散体

Corial Binder OK：       BASF AG，基于聚丙烯酸酯的水分散体，它能够

                         形成中等硬质膜

Corial Binder IF：       BASF AG，基于聚丙烯酸酯的水分散体，它能够

                         形成软质膜

Corial Ultrasoft NT：    BASF AG，基于聚丙烯酸酯的水分散体，它能够

                         形成极软膜

表：实施例B1-B13的性能数据

	涂覆分散体	CS-SFC[cm3＊s/g＊10-7]	CS-AUL 0.7[g/g]	CCRC[g/g]
					对比例1	2.5％Permax 200	490	23.0	23.6
实施例B1	1.5％Permax+1.0％Lepton LB	512	21.7	23.5
					实施例B2	2.5％Epotal A 480	226	19.5	25.7
实施例B3	2.5％Corial Binder OK	180	22.7	25.5
					实施例B4	2.5％Corial Binder IF	266	23.1	25.7
实施例B5	2.5％Corial Ultrasoft NT	230	22.3	25.7
					实施例B6	2.5％Astacin Finish LD 1603	466	23.4	24.9
实施例B7	1.5％Astacin Finish LD 1603	321	23.2	25.4
					实施例B8	1.0％Astacin Finish LD 1603	237	23.0	25.2
实施例B9	0.6％Astacin Finish LD 16030.4％Corial OK	244	23.4	25.1
					实施例B10	0.6％Astacin Finish LD 16030.4％Corial IF	274	22.8	25.0
实施例B11	0.6％Astacin Finish LD 16030.4％Corial Ultrasoft NT	257	23.4	25.2
					实施例B12	0.6％Astacin Finish LD 16030.4％Lepton LB	216	23.1	25.4
实施例B13	0.6％Astacin Finish LD 16030.4％Lepton LB0.02％正丁醇(作为聚结剂)	318	23.8	25.2

所有量均以基于吸水聚合物颗粒的重量％给出。

对比例C1-ASAP 510Z市购产品用不含抗氧化剂的聚氨酯分散体的涂覆

从具有下列性能的市购产品ASAP 510Z(BASF AG)中筛分出150-500μm的级分，并将该级分用Permax 200根据下述程序涂覆：

ASAP 510Z(仅仅150-500μm级分的性能)：

CCRC＝25.4g/g

CS-AUL0.7psi＝23.9g/g

CS-SFC＝55×10^-7[cm³s/g]

使用来自Fa.Waldner的无Wurster管的Wurster实验室涂布机，每批的吸收性聚合物(在这种情况下，ASAP 510Z，150-500μm)的量为2000g。Wurster装置为底部直径150mm扩大到上部直径300mm的圆锥体，载气为温度为30℃的氮气，在2巴压力下的气体流速为1.4m/s。装置的底板具有直径为1.5mm的钻孔，并且用于流通空气流的有效开孔横截面为4.2％。

将涂覆剂(聚合物分散体：根据下面给出的1805-40配制，解聚集剂：Levasil50，H.C.Starck GmbH)雾化，并且使用开孔直径为1.2mm的、以底部喷雾模式操作的、购自Fa.Schlick(德国)的、氮气驱动的双物料喷嘴喷雾涂覆，其中氮气温度为25℃。在23℃温度下，将涂覆剂各自以20重量％水分散体喷雾。首先将聚合物水分散体喷雾在其上面，之后立刻用解聚集剂的水分散体喷雾。

基于吸收性聚合物的重量，使用2.5重量％Permax 200和0.5重量％Levasil进行涂覆。聚合物分散体的喷雾时间为30分钟，而解聚助剂的喷雾时间为5分钟。

随后移开经涂覆的材料，并将200g转移到实验室流化床干燥机中，并允许在空气流中于185℃下分别干燥10分钟和20分钟。在分别的干燥时间之后，取10g小样品进行分析。之后立刻将其倾倒在不锈钢盘上，允许冷却至室温。通过在1000μm筛上的粗筛分从经涂覆的材料中除去团块，将经涂覆的材料随后用于性能测试。

聚合物分散体的制备：

聚氨酯分散体1805-40按如下所述制备：

在装有回流冷凝器、搅拌器并且用油浴加热的圆颈烧瓶中，加入800g(0.40mol)由间苯二甲酸、己二酸和1，6-己二醇制备的并且显示出56mg/g的OH数的聚酯醇，然后力加入80.4g(0.60mol)DMPA(二羟甲基丙酸)和36.0g(0.40mol)1，4-丁二醇。将反应物加热至105℃(油浴温度)，并加入400g(1.80mol)IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)和160g丙酮。在105℃下搅拌4小时后，用1600克丙酮稀释反应物。

该溶液的NCO含量经测定为1.11％。

将该溶液冷却至45℃，并加入68.0g(0.40mol)IPDA(异佛尔酮二胺)。在90分钟后，将该溶液通过加入50.0g(0.73mol)氨水(25％，在水中)而中和。然后，将该反应物再次分散于3000g去离子水中，并在真空下除去丙酮。

获得透明的聚氨酯分散体，其固含量为30重量％。

对比例C2-ASAP 510Z市购产品用不含抗氧化剂的聚氨酯分散体的涂覆

该实施例完全像对比例C1那样进行，但是在热处理步骤中使用氮气流。

实施例C1-C8-ASAP 510Z市购产品用含有抗氧化剂的聚氨酯分散体的涂 覆

实施例C1-C8完全像对比例C1那样进行，但是将下表列出的各抗氧化剂加入到聚氨酯溶液中，然后添加所述氨水。

制备基于各自分散体中聚氨酯聚合物的内容物含有3重量％或4.5重量％抗氧化剂的母料。将这些母料进一步用没有使用抗氧化剂制备的相同分散体稀释，从而获得如下表列出的分散体。

表：实施例C1-C8的性能数据

	流体床的载气	抗氧化剂		CS-SFC10分钟热处理后(cm3＊s/g＊10-7)	CS-SFC20分钟热处理后(cm3＊s/g＊10-7)
						类型	重量％＊＊＊
		对比例C1	空气					---	---	92	310
对比例C2	氮气			---	---	124	490
		实施例C1	空气					色满醇	1％	171	379
实施例C2	空气			色满醇	3％	122	566
		实施例C3	空气					维生素E	1％	103	432
实施例C4	空气			维生素E	3％	107	469
		实施例C5	空气					Irganox1010	1％	113	524
实施例C6	空气			Irganox1010	3％	180	402
		实施例C7	空气					色满醇+维生素E+Irganox1010的混合物＊	1％＊＊	184	392
实施例C8	空气			色满醇+维生素E+Irganox1010的混合物＊	3％＊＊	147	482

＊该混合物中各组分的重量共混比例：色满醇/维生素E/Irganox1010＝1/6.2/8.6。

＊＊＊如在＊所述的混合物的总使用量

＊＊＊基于用于涂覆的聚合物分散体中的固体的重量％

Irganox1010：CIBA GmbH的商品，季戊四醇四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，CAS号006683-19-8

Claims (20)

1.一种生产吸水材料的方法，其包括如下步骤：

a)于0℃-150℃的温度下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆吸水聚合物颗粒，和

b)于高于50℃的温度下热处理经涂覆的聚合物颗粒，其中在步骤a)和/或步骤b)中添加抗氧化剂。

2.根据权利要求1的方法，其中将吸水聚合物颗粒后交联。

3.根据权利要求1和2的方法，其中形成弹性膜的聚合物是聚氨酯。

4.根据权利要求1-3的方法，其中形成弹性膜的聚合物是与至少一种选自如下的聚合物分散体共混的聚氨酯分散体：乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，聚乙缩醛，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、异戊二烯或乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物。

5.根据权利要求1-4的方法，通过将0.01-25重量份(以固体料计算)的形成弹性膜的聚合物施用于100重量份干的吸水聚合物颗粒。

6.根据权利要求1-5的方法，通过用形成弹性膜的聚合物的水分散体喷雾涂覆吸水聚合物颗粒。

7.根据权利要求6的方法，其中聚合物水分散体的粘度低于500mPas。

8.根据权利要求1-7的方法，其中流化床反应器是Wurster涂布机或Glatt-Zeller涂布机或装有喷嘴的流化床反应器。

9.根据权利要求1-8的方法，其中流化床反应器是连续的流化床反应器。

10.根据权利要求1-9的方法，其中Wurster涂布机中的气流经选择应使得，气流在出口处的相对湿度为0.1-90％。

11.根据权利要求1-10的方法，其中热处理在100-200℃的温度下进行。

12.根据权利要求1-11的方法，其中在步骤a)中添加聚结剂。

13.根据权利要求1-12的方法，其中在步骤b)之前添加解聚集助剂。

14.根据权利要求1-13的方法，其中在步骤a)中和在步骤b)之后，添加解聚集助剂。

15.根据权利要求1-14的方法，其中在步骤b)中，热处理的持续时间经选择使得所得聚合物颗粒的CS-SFC值为最佳CS-SFC值的至少10％。

16.根据权利要求1-15的方法，其中在步骤a)中添加聚结剂，并且在步骤b)中，热处理的持续时间经选择使得所得聚合物颗粒的CS-SFC值为最佳CS-SFC值的至少10％。

17.根据权利要求1-16的方法，其中热处理在连续的流化床中进行。

18.根据权利要求1-17的方法，其包括如下步骤：

a)在0℃-150℃的温度下在流化床反应器中用形成弹性膜的聚合物喷雾涂覆吸水聚合物颗粒，和

b)任选用解聚集助剂涂覆根据a)获得的颗粒，然后

c)在高于50℃的温度下热处理经涂覆的颗粒，和随后

d)将经热处理的颗粒冷却至低于90℃。

19.一种可通过权利要求1-18中任一项的方法获得的吸水材料。

20.一种包含吸水颗粒的吸水材料，该颗粒包含膜涂层，该膜涂层又包含形成弹性膜的聚合物和抗氧化剂。

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