CN101410424A - 具有改进的内部结构的吸水树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明，所述吸水树脂的制备方法包括以下步骤：聚合水溶性不饱和单体，5摩尔％的所述单体中的0.06摩尔％由内交联剂组成；以及在100℃至250℃干燥热分解自由基引发剂含量指数为40至100的含水凝胶的步骤。本发明所述吸水树脂含有作为主链重复单元的水溶性不饱和单体，90摩尔％的所述单体由丙烯酸和/或其盐组成，所述树脂具有内交联结构并且在第二组水解条件下处理后测量重均分子量Mw和特性粘度IV时，其呈现的重均分子量Mw为360,000至1,000,000道尔顿，特性粘度IV为2.1至6.0dL/g。

Description

具有改进的内部结构的吸水树脂及其制备方法

技术领域

大体上，本发明涉及具有改进的内部结构的吸水树脂及所述树脂的制备方法，特别涉及适用于一次性尿布、卫生巾、称为失禁护垫以及其它清洁/卫生材料的吸水剂、吸水芯片以及制备所述吸水剂的方法。

背景技术

含有诸如纤维素的亲水性纤维和吸水树脂的吸水芯片通常被广泛地使用，以使诸如一次性尿布、卫生巾和失禁护垫的清洁/卫生材料可以吸收体液。吸水芯片被使用在诸如一次性尿布、卫生巾和失禁护垫的清洁/卫生材料以吸收体液。

为了更好的可使用性，近来存在减少这些清洁/卫生材料的厚度的需求。因此，使用比例降低的体积密度较低的亲水纤维和比例增加的具有良好吸水性以及体积密度较高的吸水树脂制备吸水芯片。因此，使用在吸水芯片中的吸水树脂颗粒的相对量得到了增加，这样进而降低了清洁/卫生材料的厚度而不损害吸水性以及其它物理特性。

可以降低亲水纤维的比例，但是要求不能进一步低于最低的量。为了进一步减少清洁/卫生材料的厚度，需要改善吸水树脂的物理特性。吸水树脂的此类物理特性的示例包括离心保水能力、盐水导流性、压力下吸水性、固定高度吸水性、质量平均颗粒尺寸以及液体流速分布。吸水树脂的这些物理特性需要在预定的范围内或在实际使用中为极佳的。

可通过下述四种方法中的任何一种来改善这些物理特性：(1)通过改善吸水树脂的内部结构，(2)改进表面交联工艺，(3)使用液体渗透性改进剂或者其他添加剂，和(4)通过调节颗粒形状和颗粒粒度分布。

以其中第一种方法举例说明，本发明旨在改善吸水树脂的内部结构。我们之所以选用该方法，不仅因为单独使用该方法可有效改进内部结构，并且该方法还可与改进表面交联工艺以及使用添加剂起协同作用。

旨在改进内部结构的一些技术已记载在文献中。例如，专利文献1公开了具有特定颗粒粒度分布、特定CRC、特定AAP和特定化学交联指数(或者负载下的化学交联指数)的吸水树脂。该文献还公开了用特定聚合的方法制得吸水树脂的制备方法。所述树脂具有高的交联度、高保水能力和35.0千达因/cm²或者更高的凝胶层的膨胀压。加工所述树脂至特定颗粒粒度分布(介于不小于106微米和小于850微米范围内的颗粒占整个树脂的量的95wt％或更多。颗粒粒度分布对数标准差σζ为0.25至0.45)。而后，树脂经受表面交联处理，并且与液体渗透性改进剂混合。所述技术通过相对增多化学交联点以提高凝胶强度。

专利文献2公开了一种干燥含水凝胶之前加入碱金属硅酸盐的方法。

专利文献3公开了一起使用两种交联剂的方法。

专利文献4公开了一种用于含水液体的高吸水性交联聚合物材料，所述聚合物材料含有部分中和的、单烯不饱和酸基团的单体、可与所述单体共聚的任何其他单体，和适于做接枝基剂的任何聚合物。

类似于本发明但目的不同的技术是涉及混合聚合含水凝胶与添加剂诸如过硫酸盐的那些技术。所述技术旨在降低吸水树脂中残留单体的量以此基于不同于本发明的技术构思。所述技术确实降低了残留单体的量，但是由于添加剂的添加量不同及其他原因远未能改善吸水树脂的内部结构。该技术的一个实例是专利文献5所公开的方法。根据所述方法，含水凝胶与细颗粒吸水树脂混合，也与聚合引发剂或者还原剂混合。专利文献6公开了另一个实例。根据所述方法，含水凝胶经粉碎后与细颗粒吸水树脂混合，也和聚合引发剂诸如过硫酸盐混合。进一步的实例公开于专利文献7中。根据所述方法，含水凝胶与过硫酸盐混合。另一实例公开于专利文献8中，其中细颗粒经结块后与过硫酸盐混合。

【专利文献1】公开号为PCT WO2005/27986的国际申请；

【专利文献2】欧洲专利113768B1；

【专利文献3】公开号为2004/0014901的美国专利申请；

【专利文献4】公开号为PCT WO97/019116的国际申请；

【专利文献5】公开号为05-43610/1993(Tokukaihe 05-43610)的日本未审查专利；

【专利文献6】公开号为(Tokukai)2001-79829的日本未审查专利；

【专利文献7】欧洲专利1358224B1；

【专利文献8】欧洲专利1690887A。

发明内容

上述传统技术存在一个问题，即不能提供有必要物理特性的吸水树脂。

具体地，在吸水树脂的实际应用中，吸水树脂需要呈现良好的物理特性(离心保水能力、盐水导流率、压力下的吸水性、固定高度吸水性、质均颗粒直径和液体扩散率等)。目前，传统技术还不能实现这些物理特性的充分值。失败的一个因素是离心保水能力与盐水导流率之间的权衡，二者均为吸水树脂的重要物理特性：如果其中一种物理特性得以改进，另一种物理特性则受到损害。很难使该两种物理特性都达到理想值。

此外，虽然通过使用添加剂进行聚合或者更换内交联剂能够改进吸水树脂的物理特性，但这些方法能否首先优化吸水树脂结构尚未确定。只有通过优化的吸水树脂结构才能够从根本上改进物理特性并且实现与传统技术相结合的协同效应。

鉴于这些常规问题，本发明的一个目的是改善吸水树脂的内部结构，因此从根本上改进其性能，以提供一种呈现优良多重物理特性的吸水树脂和制备该吸水树脂的方法。本发明的另一个目的是提供一种每单位时间内液体吸收率极高的吸水芯片。

为解决所述问题，制备本发明所述吸水树脂的方法是制备通过聚合水溶性不饱和单体所得的吸水树脂的方法，所得树脂具有内部交联结构，所述方法包括如下步骤：

聚合水溶性不饱和单体；并且

在温度为100℃至250℃下干燥热分解自由基引发剂含量指数为40至100的含水凝胶，所述指数由下述等式给出：

热分解自由基引发剂含量指数＝(Ci/Mi)/(Cm/Mm)×10⁵

其中：

Ci指在干燥步骤之前立即搅拌含水凝胶的5％的氯化钠水溶液1小时后提取获得的热分解自由基引发剂的以质量％计的量；

Mi指提取的热分解自由基引发剂以mol/g计的摩尔平均分子量；

Cm指通过在温度为180℃下干燥含水凝胶8小时后所得含水凝胶以质量％计的固体含量；以及

Mm指聚合单体以mol/g计的摩尔平均分子量。

上述调节含水凝胶的热分解自由基引发剂含量指数使其落入指定范围之内以及在特定温度下进行干燥均改善了吸水树脂的内部结构。吸水树脂的内部结构的改善很可能是因为在干燥时，在凝胶里含有的特定量的热分解自由基引发剂与吸水树脂的聚合物链进行了反应。改善后的内部结构反过来提高了凝胶的强度并且改进了上述物理特性。

此外，本发明所述吸水树脂的制备方法优选水溶性不饱和单体含有0.06摩尔％至5摩尔％的内交联剂。

聚合反应中在特定量的范围内使用交联剂和在特定温度范围内干燥具有在上述范围内的热分解自由基引发剂含量指数的含水凝胶均改善了吸水树脂的内部结构。吸水树脂的内部结构的改善很可能是因为在干燥时，在凝胶里含有的特定量的热分解自由基引发剂与吸水树脂的聚合物链进行了反应。改善后的内部结构反过来提高了凝胶的强度并且改进了上述物理特性。

为解决所述问题，制备本发明所述吸水树脂是制备通过聚合水溶性不饱和单体所得的吸水树脂，所得树脂具有内部交联结构，且在重均分子量Mw为Log(Mw)等于6.10下，其特性粘度IV为7.3dL/g或更低，其中重均分子量Mw和特性粘度IV是在温度为80℃下50毫克吸水树脂保留在10克0.1摩尔/升氢氧化钠水溶液中三周之后测得的。

当所述树脂在所述水溶液中分解为聚合物时，内部结构改善后的吸水树脂在特定分子量范围内特有地表现为降低的特性粘度。这很可能是因为在干燥时，在凝胶里含有的特定量的热分解自由基引发剂与吸水树脂的聚合物链进行了反应，所以才改善了吸水树脂的内部结构。改善后的内部结构反过来降低了特定分子量范围内的特性粘度。所述吸水树脂的该特性对吸水树脂赋予了极高的凝胶强度和极佳的上述物理特性。

为解决所述问题，本发明所述吸水树脂包含作为主链重复单元的水溶性不饱和单体，90摩尔％的所述单体由丙烯酸和/或其盐组成，所得树脂具有内交联型结构，其呈现重均分子量Mw为360,000至1,000,000道尔顿和特性粘度IV为2.1dL/g至6.0dL/g，其中重均分子量Mw和特性粘度IV是在第二组水解条件下处理后测得的，在所述处理中，在温度为80℃下，将20毫克吸水树脂放置在在10克0.1摩尔/升氢氧化钠水溶液中处理三周。

内部结构进一步改善后的吸水树脂可通过在第二组水解条件下处理后设置重均分子量Mw和特性粘度IV于特定范围而得到。

本发明提供一种内部结构得以改善的吸水树脂及其制备方法。另外，优选地，本发明提供了一种具有极佳的表示吸水树脂吸水量的离心保水能力CRC、和/或表示液体渗透率的盐水导流率(SFC)。因此，其提供了一种每单位时间内液体吸收率极高的吸水芯片的吸水树脂及其制备方法。另外，优选地，本发明提供了一种具有4.83千帕(AAP)压力下极佳吸水性的吸水树脂。因此，其提供了一种当吸水芯片处于压力下，具有弱液体渗透性或者“再润湿性”的吸水树脂及其制备方法。

此外，本发明提供了一种用于吸水芯片时呈现每单位时间内液体吸收率极高的吸水树脂。另外，本发明提供了一种水解后重均分子量Mw很大，从而在实际应用中在具有某些水解情况下能够保持高的吸水性能的吸水树脂。

附图说明

图1所示表示根据本发明当前实施例中用于测量SFC的设备的结构示意图。

图2所示表示本发明当前实施例中所得吸水树脂和比较实施例中所得比较吸水树脂的CRC-SFC图示。

图3所示表示用于测量AAP的测量装置的结构示意图。

附图标记

31 罐

32 玻璃管

33 0.69质量％的生理盐水

34 带阀的“L”型管

35 阀

40 容器

41 槽

42 不锈钢网罩

43 不锈钢网罩

44 膨胀凝胶

45 玻璃过滤器

46 活塞

47 活塞孔

48 采集器

49 天平

具体实施方式

下文将详细阐述本发明。但是，本发明的保护范围并不仅限于本说明书。除了下述所给实施例之外，本发明可以在不脱离本发明精神的前提下进行其他方式的改变以实施本发明。需要注意，本发明中的“重量”和“质量”分别与“wt％”和“质量％(mass％)”同义。在整个说明书和权利要求书中，仅用“质量”和“质量％”。

缩写说明

首先定义下述说明书中所用的缩写词。

CRC表示“离心保水能力”的缩写词。SFC表示“盐水导流率”的缩写词。AAP指4.83千帕压力下的吸水性。FHA表示“固定高度吸水性”的缩写词。LDV表示“液体分布速率”的缩写词。D50(分布)指质均颗粒直径。σζ表示颗粒粒度分布的对数标准差。生理盐水是指氯化钠水溶液(0.9％至0.69％)。1ppm等于0.0001质量％。

现描述本发明的一个实施方案。

聚合

本发明的吸水树脂通过聚合水溶性不饱和单体(下文中简称“单体”)得到的、为内部交联结构的吸水树脂。用于当前实施方案中的吸水树脂是通过聚合水溶性不饱和单体得到的、水不溶性的、吸水膨胀的、水凝胶成型的聚合物(下文中称作“吸水树脂”)。本发明中，如果所述添加剂或者第三组分为树脂颗粒的一部分，即使所述化合物含有少量添加剂或者第三组分，含有为50质量％至100质量％，优选70质量％至100质量％，特别优选90质量％至100质量％的吸水树脂的作为主成分的该化合物也称作吸水树脂。“水不溶性”表示可提取的聚合物含量(下文中可称作“水溶性组分”)，或者水溶性聚合物占至少0至50％或更少，优选25％或更少，特别优选15％或更少。

“可提取的聚合物含量”指可溶于水的吸水树脂含量。所述含量可通过例如下面所述为“可提取的聚合物内含物(水溶性组分)”的方法得以定量。

可溶于水(生理盐水，优选0.9质量％的生理盐水)的吸水树脂含量例如是指经过16小时搅拌后从溶于水中的吸水树脂中提取的聚合物含量。

水不溶性的、吸水膨胀的、水凝胶成型的聚合物的具体实施例包括部分中和的、交联聚丙烯酸聚合物(美国专利4,625,001说明书、美国专利4,654,039说明书、美国专利5,250,640说明书、美国专利5,275,773说明书、欧洲专利456136说明书等)；部分中和的、交联淀粉-丙烯酸接枝聚合物(美国专利4,076,663说明书)；异丁烯-马来酸共聚物(见美国专利4,389,513说明书)；乙酸乙烯-丙烯酸共聚物(美国专利4,124,748说明书)；丙烯酰胺(共聚)聚合物的水解产物(美国专利3,959,569说明书)；以及丙烯氰聚合物的水解产物(美国专利3,935,099说明书)。

本发明实施方案的吸水树脂优选为含有通过含有丙烯酸和/或其盐的单体的聚合所得的聚丙烯酸/聚丙烯酸盐基剂的交联聚合物的吸水树脂。在本发明实施方案中，聚丙烯酸/聚丙烯酸盐基剂的交联聚合物是指通过聚合含有至少50摩尔％、优选至少70摩尔％、更优选至少90摩尔％的丙烯酸和/或其盐的单体所得的交联聚合物。

交联聚合物中的酸基，优选为以50mol％至90mol％(含)的比例被中和，更优选为以60mol％至80mol％(含)的比例被中和。聚丙烯酸盐的示例可以为诸如钠、钾或锂的碱金属盐、铵盐或胺盐。一种优选的实施例为钠盐。所述盐可以在聚合之前通过中和形成，即通过聚合单体，或在聚合过程中或聚合后中和，即通过中和聚合物。可选择地，所述任何方法可以并用。

如果需要，除了主成分的单体(丙烯酸和/或其盐)外，可以通过共聚其它单体制备适合用作本发明的吸水树脂的聚丙烯酸/聚丙烯酸盐基剂交联聚合物。其它单体的具体示例包括：诸如甲基丙烯酸、马来酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙烷磺酸和2-(甲基)丙烯酰氧基丙烷磺酸的不饱和阴离子单体；诸如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-丙烯酰基哌啶、N-丙烯酰基吡咯烷和N-乙烯基乙酰胺的非离子的含亲水基团的不饱和单体；以及诸如N，N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺及其季铵盐的不饱和阳离子单体。这些丙烯酸和/或其盐以外的单体的使用量优选为单体总量的0mol％至30mol％(含)，更优选为0mol％至10mol％(含)。

本发明实施方案中使用的吸水树脂是具有内部交联结构的交联聚合物。所述内部交联结构可以被引入至吸水树脂，例如，通过不使用交联剂自交联或通过每分子的内交联剂含有两个或两个以上的不饱和聚合性基团和/或两个或两个以上的反应性基团的内交联剂共聚或反应(优选内交联剂的共聚或反应)。

所述内交联剂的示例包括：诸如N，N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三聚异氰酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙基胺、聚(甲基)烯丙氧基链烷、(聚)乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇二缩水甘油醚、乙二醇、聚乙二醇、1，4-丁二醇、丙二醇、丙三醇和季戊四醇的多羟基醇；聚乙烯亚胺；以及缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯。

所述任一内交联剂可以单独使用，也可以选择使用两种或两种以上。鉴于获得的吸水树脂的吸水特性以及其它因素，优选的内交联剂带有两个或两个以上的不饱和聚合性基团；更优选的内交联剂总共含有两种或者两种以上的(甲基)丙烯酸酯基团、烯丙基或者(甲基)丙烯酸胺基团；还更优选的内交联剂含有(甲基)丙烯酸酯基团。所述交联剂优选地可溶于水(溶解度为在温度为25℃时每100克水中溶解0.1克或更多，优选溶解1克或更多)。此外，交联剂包括EO结构单元，特别是2-100个EO(环氧乙烷)单元。

在本发明中，为了改善吸水树脂的内部结构，在聚合步骤之前使用相对于整个单体含量量为0.06摩尔％至5摩尔％的内交联剂。如果使用的量小于或者等于0.06摩尔％，在干燥过程中当热分解自由基引发剂反应时会出现大量未交联的聚合物。由此可能导致可提提取聚合物含量的增加，从而降低了凝胶强度。优选地，使用的内交联剂的量为0.07摩尔％至3摩尔％，更优选0.08摩尔％至1摩尔％，以及最优选0.09摩尔％至0.5摩尔％。

在聚合步骤中，可以加入例如0至30重量％(相对于所述单体)的亲水性聚合物，例如淀粉-纤维素、淀粉-纤维素的衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸(盐)或者聚丙烯酸(盐)的交联聚合物。也可在聚合中加入例如0至1重量％(相对于所述单体)的链转移剂，例如次磷酸(盐)。

可以通过整体聚合、逆相悬浮聚合或沉淀聚合聚合作为主成分的含有上述丙烯酸和/或其盐的单体。然而，鉴于性能以及控制聚合的难易，优选为使用溶解于水中的单体进行溶液聚合。这些聚合在下述文献中进行了描述：例如，美国专利4,625,001的说明书、美国专利4,769,427的说明书、美国专利4,873,299的说明书、美国专利4,093,776的说明书、美国专利4,367,323的说明书、美国专利4,446,261的说明书、美国专利4,683,274的说明书、美国专利4,690,996的说明书、美国专利4,721,647的说明书、美国专利4,738,867的说明书、美国专利4,748,076的说明书、美国公布专利申请2002/40095的说明书。

在聚合中，可以使用诸如过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、叔丁基氢过氧化物、过氧化氢或2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二氢氯化物的自由基聚合引发剂或诸如紫外线或电子束的活性能量线。

在使用自由基聚合引发剂的情形下，可以结合使用一种诸如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁或L-抗坏血酸的还原剂进行氧化还原聚合。但是，优选使用选自含氮化合物和过氧化物的热分解水溶性自由基聚合引发剂(温度为25℃时的溶解度为每100克水中溶解1克或更多，优选10克或更多)。

优选向聚合步骤的反应体系加入自由基引发剂。“聚合步骤的反应体系”是指能够生成含水凝胶的反应体系，其中能够聚合水溶性不饱和单体。因此，聚合步骤的反应体系并不限于任何特定方式，只要其包括水溶性不饱和单体。该体系可以包括内交联剂、链转移剂或者α-羟基羧酸(盐)，以命名一些实施例。

聚合步骤之前和/或其过程中可加入自由基聚合引发剂，而不要在聚合步骤之后加入。

整个说明书中，“聚合步骤之前”是指水溶性不饱和单体开始聚合之前的时间。“聚合步骤过程中”是指从水溶性不饱和单体开始聚合至聚合结束期间。“聚合步骤之后”指水溶性不饱和单体的聚合结束之后的时间。

通过生成聚合物的温度升高来确定水溶性不饱和单体是否已经开始聚合。具体而言，当温度已经升至3℃(优选5℃)时即可确定水溶性不饱和单体已经开始聚合。

根据聚合时上升的温度是否已升至最高和残余单体是否已减至5质量％或更少来确定水溶性不饱和单体的聚合是否已经结束。

聚合步骤之前和/或聚合步骤过程中向聚合步骤的反应体系中加入自由基聚合引发剂导致含水凝胶里剩余一定量的自由基引发剂。此外，含水凝胶干燥后，特定量的自由基引发剂作用于吸水树脂的聚合物链上，因而改善了吸水树脂的内部结构。

相对于总单体含量，优选使用量为0.051摩尔％至1.000摩尔％，更优选0.054摩尔％至0.2000摩尔％，以及最优选0.058摩尔％至0.1000摩尔％的自由基聚合引发剂(特别地，热分解自由基引发剂)。的

本发明所述聚合优选在α-羟基羧酸(盐)存在下进行，其避免吸水树脂着色。所述羟基羧酸指的是分子内含有羟基的羧酸。此类酸的示例包括乳酸、羟基乙酸、苹果酸、甘油酸、酒石酸、柠檬酸、异柠檬酸、水杨酸、扁桃酸、五倍子酸、甲羟戊酸、奎尼酸、莽草酸和β-羟基丙酸。

在使用于本发明的所述化合物中，所述α-羟基羧酸指的是羟基与分子内的α位置的碳连接的羧酸。所述酸优选为非聚合物的α-羟基羧酸，其重均分子量为40至2000，更优选为60至1000，还更优选为100至500。此外，所述酸优选为水溶性的。α-羟基羧酸的示例包括乳酸(盐)、柠檬酸(盐)、苹果酸(盐)、异柠檬酸(盐)、甘油酸(盐)以及多α-羟基羧酸(盐)。其中特别优选的那些α-羟基羧酸为乳酸和在一个分子中含两个或者两个以上、优选2个至10个、更优选2个至6个、甚至更优选2个至4个羧基的α-羟基多羧酸。鉴于吸水性以及着色问题的改进，最优选使用苹果酸(盐)和柠檬酸(盐)。

如果本发明所述α-羟基羧酸为羧酸盐，鉴于水溶性，所述酸优选为诸如锂、钾和钠一价碱金属盐，铵盐或者胺盐。如果所述α-羟基羧酸以盐的形式使用，所有羧基或一些羧基可转化成盐。

鉴于吸水性和避免着色，优选地，本发明所用的α-羟基羧酸相对于水溶性不饱和单体或者有关聚合物通常使用量为0.01质量％至10质量％，优选为0.05质量％至5质量％，更优选为0.1质量％至3质量％以及最优选为0.2质量％至3质量％。

在本发明中，优选自聚合开始时经过20分钟或更短，更优选经过15分钟或更短使聚合物温度达到最高值(根据温度上升、粘度增加和变白确定)。通过这些时间段的设置，所得热分解自由基引发剂含量指数易于落入优选的范围之内。

在本发明中，可通过调整聚合物温度已经达到最高值后其变干燥所需要的时间至设定值，使本发明所述的热分解自由基引发剂含量指数可以落入优选范围之内。为了使热分解自由基引发剂含量指数落入优选范围之内，在所述时间段内大气温度也可调整至设定值。

含水凝胶

在本发明中，热分解自由基引发剂含量指数被调节为40至100。由“Ci”、“Mi”、“Cm”和“Mm”通过下述等式的得出所述指数。Ci为在干燥步骤之前通过立即搅拌5％氯化钠水溶液中的含水凝胶1小时所提取的热分解自由基引发剂的的量(质量％)。Mi为提取的热分解自由基引发剂的摩尔平均分子量(mol/g)。Cm为在180℃时干燥含水凝胶8小时后所得含水凝胶的固体含量(质量％)。Mm为聚合单体的摩尔平均分子量(mol/g)。热分解自由基引发剂含量指数优选为41至80，以及最优选为42至80。

热分解自由基引发剂含量指数＝(Ci/Mi)/(Cm/Mm)×10⁵

其中：

Ci为在干燥步骤之前通过立即搅拌5％氯化钠水溶液中的含水凝胶1小时所提取的热分解自由基引发剂的的量(质量％)；

Mi为提取的热分解自由基引发剂的摩尔平均分子量(mol/g)；

Cm为在180℃时干燥含水凝胶8小时后所得含水凝胶的固体含量(质量％)；以及

Mm为聚合单体的摩尔平均分子量(mol/g)。

我们已经发现：通过上述调整含水凝胶的热分解自由基引发剂含量指数以使其落入指定范围内，以及在特定温度干燥改善吸水树脂内部结构大大改善了各种物理特性，其使本发明得以完成。如果所述指数小于40，吸水树脂的内聚物链可能变化不大，从而可能达不到充分改善的效果。这增加了物理特性可能得不到改善的可能性。如果所述指数大于100，吸水树脂的内聚物链可能经历过度的改变而受到损害。其可增加可提取聚合物的含量，可能未能获得物理特性的改善。热分解自由基引发剂优选为上述自由基引发剂，最优选为过硫酸盐。

必要时，当在干燥步骤之前立即制备含水凝胶的样品时，颗粒直径应调整至5毫米，优选为小于等于3毫米，然后在测量其数值之前将所述样品置于-25℃的环境中快速冷却。这些预防措施防止了热分解自由基引发剂的分解。

在处理过程中，本发明的吸水树脂的溶解度优选改变成10重量％至100重量％，更优选为30重量％至95重量％，甚至更优选为50重量％至90重量％。处理后的溶解度优选为50重量％至100重量％，更优选为70重量％至100重量％，甚至更优选为90重量％至100重量％。

根据本发明，在聚合后，干燥前的含水凝胶优选含有10质量％或更少、更优选质量7％或更少以及最优选5质量％或更少的未反应的单体。因此，可推定干燥过程中发生的吸水树脂内部结构的改善较小可能地被未反应单体干扰。未反应单体的比例无需进一步降至低于约0.01％，或更优选为0.1％。

根据本发明，在聚合后，干燥前含水凝胶的固体含量(由下文中将详述的方法测量)优选为10质量％至80质量％，更优选为20质量％至70质量％，以及最优选为30质量％至60质量％。根据本发明，在聚合后，干燥前含水凝胶优选含有上述α-羟基羧酸(盐)。

干燥

当所述交联聚合物是通过溶液聚合而制得并以凝胶的形式存在时，换而言之，当所述交联聚合物是含水的凝胶形式的交联聚合物(下文简称为“含水凝胶”)时，干燥所述交联聚合物并且通常在干燥前和/或干燥后被粉碎/压碎，以制得吸水树脂。在本发明中，干燥是一种增大凝胶状物质的固体含量直至使其变成类似粉末的操作。通常，所述含量增至90％或更高，优选93％或甚至更高，更优选95％或更高。无需超过约99％。干燥可与聚合同时进行。然而，优选地，在聚合后设有干燥步骤(干燥装置)。

本发明中，在100℃至250℃进行50％或更多的干燥，特别是基本上全部。在温度低于100℃时，吸水树脂的内聚物链可能变化不大，可能未能获得充分的改善效果。其增加了物理特性的可能没得到改善的可能性。在温度高于250℃时，吸水树脂可受到损害。其可能增加可提取聚合物的含量，可能未能实现其物理特性方面的改善。根据加热媒介的温度指定干燥温度。如果不能如在微波干燥情况下那样根据加热媒介的温度指定干燥温度，那么可根据材料温度指定干燥温度。没有特别优选的干燥方法，只要所述参数落入上述范围之内即可。可能的示例可以有无风干燥、减压干燥、红外干燥以及微波干燥。优选热风干燥。干燥气流速率优选为0.01至10m/sec，更优选为0.1至5m/sec。

干燥温度更优选为130℃至220℃，最优选150℃至200℃。所述温度可以是恒定的或变化的。任何情况下，几乎所有干燥步骤都应优选在上述温度进行。

依据所述聚合物的表面积、水含量和干燥剂类型确定干燥时间以获得目标水含量。干燥时间优选10至120分钟，更优选20至90分钟，最优选30至60分钟。在干燥时间少于10分钟时，吸水树脂的内聚物链可能变化不大，可能未能获得充分的改善效果。其增加了物理特性可能得不到改善的可能性。在干燥时间超过120分钟时，吸水树脂可能受到损害。其可能增加可提取聚合物的含量，可能未能实现物理特性方面的改善。

在本发明中，干燥后吸水树脂中的固体含量(由下文将详述的方法测量)优选90质量％或更高，最优选95质量％或更高。如果固体含量低，流动性下降，会导致制备上的困难：吸水树脂可能不能被粉碎，或者可能不能获得特定的颗粒粒度分布。此外，吸水树脂的内聚物链可能变化不大，可能未能获得充分的改善。

粉碎和分级

根据上述制备吸水树脂的上述方法得到的干燥物质在粉碎机中进行粉碎。所述粉碎机不限于任何特定方式。示例包括类似辊磨的碾式粉碎机；类似锤磨的锤式粉碎机；冲击式粉碎机，切割磨，涡轮式粉碎机，球磨以及冲洗磨。其中，对于控制颗粒粒度分布而言，辊磨是优选的。为了控制颗粒粒度分布，可连续进行两次或者多次(优选三次或更多)粉碎。如果进行两次或者多次粉碎，可以使用相同或者不同的粉碎机。也可以任意地组合使用不同类型的粉碎机。

可以使用特定筛孔尺寸的筛对粉碎的吸水树脂进行分级以使树脂具有特定的颗粒粒度分布。筛分机不限于任何特定的方式。示例包括振动筛(重量不均的驱动式、谐振式、振动运动式、电磁式、圆盘振动式等)、平面运动筛(水平运动式、水平环状直线运动式，三维圆周运动式等)、可移动的网式筛、强制搅拌式筛、网面振动式筛、风力筛和声波筛。优选振动筛和平面运动筛。筛孔优选1000微米至300微米，更优选900微米至400微米，以及最优选710微米至450微米。如果筛孔不在这些范围之内，可能就得不到目标颗粒粒度分布。

为了使树脂具有特定的颗粒粒度分布，本发明的吸水树脂可以进行进一步分级以除去一些或者所有小于特定直径的颗粒。筛分机不限于目前步骤中的任何特定方式。优选的示例包括微粒分级装置(离心力式、惯性力式等)，以及所列出的上述筛分机。目前步骤优选地除去一些或者所有直径为200微米或更小，更优选150微米或更小，以及最优选106微米或更小的颗粒。

通过上述聚合所得到的吸水树脂通常为粒状颗粒或者初级颗粒(单一颗粒)，其中颗粒的形状为，例如，不规则地粉碎的、球状、纤维状、棒状、基本上球状或者扁平状。如果树脂具有不规则地粉碎的形状，那么这是优选的，这是因为例如当用于吸水芯片中时，所述树脂可被易于固定。

表面交联

根据本发明实施例所述的吸水树脂优选通过有机表面交联剂和/或水溶性无机表面交联剂对其表面和附近区域进行交联。换而言之，根据本发明的制备吸水树脂的方法优选地包括表面交联干燥的吸水树脂的步骤。

吸水树脂通过表面交联剂对其表面和附近区域进行交联后，当所述吸水树脂膨胀和置于压力下时所述吸水树脂会使更少的液体渗出。因此，所述树脂呈现更大的AAP和SFC值。从而，当吸水树脂用于吸水芯片中时，其在压力下引起低的液体渗出或者“再润湿”，并且使吸水芯片具有每单位时间内极佳的液体吸收率。

可以用于表面交联的表面交联剂的示例包括带有可以与吸水树脂的官能团，特别是羧基反应的两种或两种以上的官能团的有机表面交联剂和/或水溶性无机表面交联剂。优选水溶性有机表面交联剂。

示例包括诸如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、聚丙二醇、丙三醇、聚丙三醇、2-丁烯-1，4-二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-环己基二甲醇、1，2-环己醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧化丙烯、氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物、季戊四醇以及山梨糖醇等多元醇；诸如乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇聚缩水甘油醚、二丙三醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚以及缩水甘油等环氧化合物；诸如乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、五乙六胺以及聚乙撑亚胺等多元胺化合物，以及其无机盐或有机盐(例如，叠氮羰基盐等)；诸如2，4-苄撑二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯等多异氰酸酯化合物；诸如1，2-乙撑二呃唑啉的多元呃唑啉化合物；诸如尿素、硫脲、胍、氰基胍和2-呃唑烷二酮等碳酸衍生物；诸如1，3-二氧戊环-2-酮、4-甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4，5-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-羟甲基-1，3-二氧戊环--2-酮、1，3-二噁烷-2-酮、4-甲基-1，3-二噁烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二噁烷-2-酮和1，3-二氧异戊烷-2-酮等碳酸烷撑酯化合物；诸如环氧氯丙烷、环氧溴丙烷和α-甲基环氧氯丙烷等卤代环氧化合物，以及其多元胺加成物(例如由赫克力士集团公司(Hercules Incorporated)生产的Kymene(注册商标))；诸如γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的硅烷偶联剂；以及诸如3-甲基-3-氧杂丁环甲醇、3-乙基-3-氧杂丁环甲醇、3-丁基-3-氧杂丁环甲醇、3-甲基-3-氧杂丁环乙醇、3-乙基-3-氧杂丁环乙醇、3-丁基-3-氧杂丁环乙醇、3-氯甲基-3-甲基氧杂丁环、3-氯甲基-3-乙基氧杂丁环和多价氧杂丁环化合物等氧杂丁环化合物。

可以单独使用这些表面交联剂中的任一种；也可以选择一起使用这些表面交联剂中的两种或两种以上。其中，优选具有至少一羟基的表面交联剂。尤其是，由于多元醇非常安全，并且能够提高吸水树脂表面的亲水性，因此优选多元醇。

优选地，使用的表面交联剂的量相对于100质量份的吸水树脂的固体含量为0.001质量份至5(含)质量份。

在表面交联剂和吸水树脂混合时，可以使用水。优选地，使用的水的量为相对于100质量份的吸水树脂颗粒的固体含量为0.5(不含)质量份至10质量份(含)，更优选为1质量份(含)至5质量份(含)。

当将表面交联剂或其水溶液与吸水树脂混合时，亲水性有机溶剂或第三物质可以作为助剂使用。此类亲水性有机溶剂的示例包括：诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇等低级醇类；诸如丙酮的酮类；诸如二噁烷、四氢呋喃和甲氧基(聚)乙二醇等醚类；诸如ε-己内酰胺和N，N-二甲基甲酰胺的酰胺类；诸如二甲基亚砜的亚砜类；以及诸如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-丙二醇、聚丙二醇、甘油、聚丙三醇、2-丁烯-1，4-二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-环己烷二甲醇、1，2-环己醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙烯、氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物、季戊四醇和山梨醇等多元醇。

优选地，亲水性有机溶剂可以相对于100质量份的吸水树脂的固体含量，优选地以10质量份或更低，更优选为0(含)质量份至5(含)质量份使用。然而，亲水性有机溶剂的使用量，可以根据吸水树脂的种类、粒径、吸水树脂的含水量以及其它因素变化。

第三物质，例如可以为欧洲专利0668080的说明书中所述的无机酸、有机酸或聚氨基酸。所述混合助剂可以用作表面交联剂，但优选为在表面交联后不应不利地影响吸水树脂的吸水性。优选地，本发明的实施方案的吸水树脂通过将微粒与不含沸点为100℃或更低的亲水性有机溶剂的表面交联剂混合、然后加热进行交联。。如果所述吸水树脂中含有沸点为100℃或较低的亲水性有机溶剂，该亲水性有机溶剂可能蒸发，从而改变了表面交联剂存在于所述吸水树脂的表面上的环境。可能不能获得足够的SFC或者其他物理特性。

当表面交联剂和吸水树脂混和时，为了获得吸水树脂和表面交联剂的更均匀的混合物，优选地还存在有水溶性无机盐(优选为过硫酸盐)。优选地，水溶性无机盐相对于100质量份的吸水树脂的固体含量，以0.01质量份至1质量份(含)，更优选以0.05质量份至5质量份(含)的量使用。然而，水溶性无机盐的使用量，可以根据吸水树脂的种类和粒径以及其它因素变化。换而言之，优选地，本发明的实施方案的吸水树脂通过将树脂与含有相对于吸水树脂比例为0.01质量％至1.0(含)质量％的水溶性无机盐(优选为过硫酸盐)的有机表面交联剂和/或水溶性无机表面交联剂混合、然后加热混合物进行交联。

混合表面交联剂和吸水树脂的方法不受限于任何特定的方式。例如，吸水树脂可以浸渍在亲水性有机溶剂中，并根据需要与溶解于水和/或亲水性有机溶剂中的表面交联剂混合。另一种混合方法的示例可以为直接将溶解于水和/或亲水性有机溶剂中的表面交联剂喷雾或滴至吸水树脂。

在混合表面交联剂和吸水树脂之后，通常优选进行加热以进行交联反应。虽然所述热处理温度(热媒介温度)根据所使用的表面交联剂是可变化的，但优选为从40℃至250℃(含)，并更优选为从150℃至250℃(含)。如果加热处理温度低于40℃，那么APP、SFC以及其它吸收特性可能未能得到充分地改善。应引起注意，如果加热温度高于250℃，多余的热可能使吸水树脂降级，并因此使各种物理特性降级。加热处理时间优选为从1分钟至2(含)小时，并更优选为从5分钟至1(含)小时。优选地，所述表面交联在存在上述α-羟基羧酸(盐)时进行，在此情形下可防止吸水树脂着色。

多价金属盐及其他添加剂

根据本发明的制备吸水树脂的制备方法优选地包括添加多价金属盐至吸水树脂(优选为添加至颗粒表面)的步骤，特别是在表面交联中或后。多价金属盐相对于吸水树脂优选以0.001质量％至5(含)质量％，更优选以0.01质量％至1(含)质量％的量添加。

由于加入了多价金属盐(优选为水溶性三价金属盐)，本发明的吸水树脂在基本上保持其在4.83千帕压力下的吸水性AAP的同时呈现出改进的盐水导流率SFC以及固定高度吸水性FHA。

可以用于本发明实施方案中的多价金属盐的具体示例包括选自作为示例的Zn、Be、Mg、Ca、Sr、Al、Fe、Mn、Ti、Zr、Ce、Ru、Y和Cr等金属的硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐、有机酸盐、卤化物(例如氯化物)。其它的示例为在日本公开专利公报(特开)2005-11317中描述的多价金属盐。

在多价金属盐中，最优选水溶性三价金属盐。水溶性三价金属盐的具体示例包括氯化铝、聚氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、硫酸钾铝、硫酸钠铝、钾明矾、铵明矾、钠明矾、铝酸钠、氯化铁(III)、氯化铈(III)、氯化钌(III)、氯化钇(III)以及氯化铬(III)。。

鉴于吸收的尿以及其它液体的溶解性，使用的这些盐优选地含有结晶水。其中，优选铝化合物，特别地，优选氯化铝、聚氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、硫酸钾铝、硫酸钠铝、钾明矾、铵明矾、钠明矾和铝酸钠。尤其优选硫酸铝。最优选的是硫酸铝的水溶液(希望的是浓度为90％或更高的硫酸铝的饱和液)。可以单独使用这些化合物中的任一种；可选择地，也可以一起使用其中的两种或多种。

根据本发明的制备吸水树脂的制备方法优选地包括添加上述α-羟基羧酸(盐)的步骤。该添加物可防止吸水树脂着色。α-羟基羧酸(盐)相对于吸水树脂应以0.1质量％至10质量％，优选以0.1质量至5质量％，更优选以0.15质量％至3质量％和最优选以0.2质量％至3质量％的量添加至吸水树脂为。如果α-羟基羧酸(盐)的量在所述范围外，那么很难在吸水特性(尤其是SFC)与防止着色之间保持良好的平衡。

当与吸水树脂混合时，多价金属盐和/或α-羟基羧酸(盐)优选地以水溶液形式提供。含有多价金属盐的水溶液中的水溶性多价金属盐的浓度基于饱和浓度优选为50％或更高，更优选为60％或更高，甚至更优选为70％或更高，还更优选为80％或更高，且进一步优选为90％或更高，以防止渗透和扩散到吸水树脂中。所述浓度可以等于饱和浓度。此外，至少含有多价金属盐的水溶液也可以含有有机酸或其盐(优选为α-羟基羧酸(盐))，例如亲水性有机溶剂和乳酸(或其盐))。优选加入有机酸或盐，这是因为至少可以抑制多价金属盐渗透或者扩散到吸水树脂中，从而所述化合物得到更好地混合。

吸水树脂

本发明的吸水树脂是通过聚合水溶性不饱和单体得到的，所述树脂具有内交联结构，其呈现出的特性粘度IV为7.3dL/g或更低，更优选为7.25dL/g或更低，以及最优选为7.2dL/g或更低，其重均分子量Mw的Log(Mw)＝6.10，其中重均分子量Mw和特性粘度IV是将50毫克吸水树脂在80℃的10克0.1摩尔/升的氢氧化钠水溶液中保留三周之后测得的。最小特性粘度IV优选为4dL/g或更高，更优选为5dL/g或更高，以及最优选为6dL/g或更高。下文将详述所述测量方法。

本发明所述的吸水树脂在处理后的均重分子量的对数(Log(Mw))优选为5.7至6.5重均分子量，更优选为5.8至6.3，以及最优选为5.9至6.2。在所述范围外时，可能不会呈现出由特性粘数所表征的特征。换而言之，重均分子量的对数(Log(Mw))落入上述范围内重均分子量时使得更易于产生吸水树脂的有效的内部结构的改善。

本发明的吸水树脂为一种含有作为主链重复单元的水溶性不饱和单体的吸水树脂，90摩尔％的所述单体由丙烯酸和/或其盐组成，所述树脂具有内交联结构并且呈现出360,000至1,000,000道尔顿，优选为370,000至700,000道尔顿，最优选为380,000至500,000道尔顿的重均分子量Mw，以及呈现出2.1至6.0dL/g，优选为2.15至4.0dL/g，更优选为2.2至3.0dL/g，最优选为2.25至2.6dL/g的特性粘度IV，其中重均分子量Mw和特性粘度IV是在第二组水解条件下经过处理后测得的(下文将描述)。

第二组水解条件下的处理是指将20毫克吸水树脂在80℃保留于10克0.1摩尔/升氢氧化钠的水溶液中三周。重均分子量Mw和特性粘度IV是在处理后测得的。下文中将详述所述测量方法。通过设定第二组水解条件下的处理后的重均分子量Mw和特性粘度IV至指定的范围可获得内部结构得到进一步改善的吸水树脂第二组水解。

本发明的第二组水解条件下的处理后的第二组水解分子量分布Mw/Mn优选为2.0至3.0，更优选为2.1至2.8，最优选为2.2至2.6。通过设定第二组水解条件下的处理后的分子量分布Mw/Mn至指定的范围可获得内部结构得到进一步改善的吸水树脂。

本发明的吸水剂的CRC优选为5g/g或更多，更优选为15g/g或更多，甚至更优选为25g/g或更多，还更优选为28g/g或更多。虽然CRC的最大值不受限于任何特定的方式，但优选为50g/g或更少，更优选为45g/g或更少，以及甚至更优选为40g/g或更少。如果CRC低于5g/g，用于吸水芯片中的吸水剂吸收的液体的量太少以致不能用作尿布和其它清洁/卫生材料。如果CRC大于50g/g，那么用于吸水芯片中的吸水剂可能不会呈现出极佳的对吸水芯片的每单位时间的液体吸收率。吸收率

本发明的吸水剂的SFC优选为10(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，更优选为15(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，甚至更优选为30(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，还更优选为50(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，还更优选为70(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，最优选为100(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高。如果SFC低于10(10^-7·cm³·s·g^-1)，液体渗透性会非常低。用于吸水芯片中的吸水剂，可能不会呈现出极佳的每单位时间的液体吸收率。

本发明的吸水剂优选地具有良好平衡的CRC和SFC。具体而言，如果CRC为5g/g或更高且低于25g/g，那么SFC优选为100(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，甚至更优选为150(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，以及最优选为300(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高。如果CRC为25g/g或更高且低于30g/g，那么SFC优选为30(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，甚至优选为70(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，最优选为100(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高。如果CRC为大于或等于30g/g且小于50g/g，那么SFC优选为10(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，更优选为30(10^-7·cm³·s·g^-1)或更高，以及最优选为50(10^-7·cm³·s·g^-1)。

本发明的吸水树脂优选地具有26克/克至32克/克的离心保水能力CRC、300至500微米的质均颗粒直径D50以及与离心保水能力CRC满足下述表达式的关系的盐水导流率SFC：

SFC≥-20×CRC+K，

其中K为常数，优选为670，更优选为680，最优选为690。

如果CRC与SFC之间处于良好的均衡，用于吸水芯片中的吸水剂呈现出足够高的吸水性，其弥补了低的液体渗透性。另一方面，如果液体渗透性高，即使吸水剂呈现低的吸收率，液体也在吸水剂中扩散，使其透过一宽的区域吸收。从而，当产生的吸水剂用于吸水芯片中时，其呈现出极佳的每单位时间的液体吸收率。

本发明的吸水树脂的AAP为8克/克或更多，优选为16g/g或更多，更优选为20g/g或更多，甚至更优选为22g/g或更多，最优选为24g/g或更多。虽然AAP的最大值不受限于任何特定的方式，但优选为30g/g或更少。如果AAP低于20g/g，当吸水剂用于吸水芯片中时，在压力下可能引起大量的液体渗透，或“再润湿”。

本发明的吸水树脂的可提取的聚合物含量优选为0至35质量％，更优选为0至25质量％，甚至更优选为0至15质量％。如果可提取的聚合物含量超过35质量％，所述凝胶就会呈现出低劣的强度和液体渗透性。此外，当吸水树脂用于吸水芯片中时，可能导致在压力下大量液体渗出，或者“再润湿”。

本发明所述吸水树脂优选含有重均分子量Mw为150,000至500,000道尔顿的可提取的聚合物内含物。重均分子量Mw更优选为170,000至400,000道尔顿以及最优选为180,000至300,000道尔顿。

本发明所述吸水树脂优选含有特性粘度IV为1.0至2.0dL/g的可提取的聚合物内含物。更优选特性粘度IV为1.1至1.9dL/g以及最优选为1.2至1.8dL/g。

本发明所述吸水树脂优选含有分子量分布Mw/Mn为2.0至3.0的可提取的聚合物内含物。分子量分布Mw/Mn更优选为2.1至2.8以及最优选为2.2至2.7。

通过设置可提取的聚合物内含物的重均分子量Mw、特性粘度IV和分子量分布Mw/Mn至指定范围可得到具有优异AAP和SFC的吸水树脂。此外，当吸水树脂用于吸水芯片中时，可得到具有极佳的每单位时间内液体吸收率的吸水芯片。

聚合引发剂占吸水树脂的0至5ppm，更优选占0至2ppm。如果引发剂为ND(低于检测限度)则甚至更为优选。

吸水剂产生少量灰尘。如果存在灰尘，则使用Heubach灰尘计所测量的(下文详述)的值优选为0至300(含)ppm。在制备吸水剂的过程中，只要满足该条件，吸水剂中的微粒将不会扩散至空气中，不可能引起安全/卫生问题。此外，吸水芯片的物理特性将不会受到不利的影响。

制备

吸水树脂的特征在于其凝胶层的膨胀压高。

本发明所述吸水树脂的质均颗粒直径D50优选为200至600微米，更优选为300至500微米。如果所述吸水树脂的质均颗粒直径D50在200至600微米的范围外，液体渗透性和扩散性可能显著地下降，或者每单位时间的吸水率会下降一个很大值。所述吸水树脂，例如，如果用于尿布中，可能会渗漏或者会有其他瑕疵。

本发明所述吸水树脂的颗粒粒度分布对数标准差σζ优选为0.20至0.50，更优选为0.30至0.40(含)。如果该标准差在所述范围外，液体渗透性可能下降，以致吸水芯片的每单位时间的液体吸收率非常低。

能穿过150微米筛孔尺寸的筛的颗粒以及直径为850微米或更大的颗粒优选为单一地构成本发明的吸水树脂的0至5质量％。所述比例更优选为0至3质量％。不包含小于150微米的吸水树脂限制了所得吸水树脂中灰尘的量。从而在制备吸水树脂的过程中，吸水树脂中的微粒将不会在空气中扩散，不可能引起安全/卫生问题。产生的吸水树脂的物理特性也不会受到不利的影响。如果所述比例超过5％，在此列举一些问题，在制备吸水树脂的过程中可能出现灰尘，从而可能引起安全/卫生问题或者使吸水芯片的物理特性降级。

本发明所述吸水树脂的每单位时间的吸水率(FSR)对于被稀释二十倍的生理盐水而言为0.2克/克/秒或更高，优选为0.3克/克/秒或更高，更优选为0.5克/克/秒或更高，甚至更优选为0.7克/克/秒或更高。虽然最大值的FSR不受限于任何特定方式，但是优选为10克/克/秒或更低，更优选为5克/克/秒或更低。如果每单位时间的吸水率(FSR)低于0.2克/克/秒，那么所述吸水树脂，例如用于尿布中时，可能不会吸收足够量的尿，从而使尿布泄漏。

本发明所述吸水树脂至少在其表面上或者其表面附近含有相对于吸水树脂比例优选为0.001质量％至5(含)质量％，更优选0.01质量％至1(含)质量％的多价金属盐。由于含有多价金属盐(优选为水溶性三价金属盐)，所述吸水树脂在基本上保持4.83千帕压力下的吸水性AAP和固定高度吸水性FHA的同时也呈现出改进的盐水导流率SFC。上文已列举了多价金属盐的优选的具体示例。

本发明所述吸水树脂优选地含有α-羟基羧酸(盐)。吸水树脂中含有的α-羟基羧酸(盐)相对于吸水树脂的比例为0.1质量％至10质量％，优选为0.1质量％至5质量％，更优选为0.15质量％至3质量％，最优选为0.2质量％至质量3％。如果特定吸水树脂含有的α-羟基羧酸(盐)的比例在这些范围外，将难以使吸水性(尤其是SFC)和防止着色之间保持良好的均衡。

吸水芯片

本发明实施方案的吸水芯片包含上述吸水剂。例如，当所述吸水芯片与一种合适的材料结合使用时，其适合用作清洁/卫生材料中的吸水层。下文将描述吸水芯片。

吸水芯片是由吸水剂和其它材料制成的模制组合物。该芯片被用于一次性尿布、卫生巾、失禁护垫、医疗用护垫以及类似清洁/卫生材料中以吸收血、体液、尿等。与吸水剂结合使用的其它材料的一个示例为纤维素纤维。纤维素纤维的具体实施例包括从木材制得的机械纸浆；诸如化学纸浆、半化学纸浆以及可溶性纸浆的木质纸浆纤维；诸如人造纤维和醋酸纤维素的人造纤维素纤维。纤维素纤维可以部分地包含尼龙、聚酯纤维或其它合成纤维。当本发明实施方案的吸水剂用作部分吸水芯片时，包含在吸水芯片中的吸水剂的质量优选为20质量％或更多，更优选为30质量％或更多，甚至更优选为40质量％或更多，还更优选为60重量％或更多。如果包含在吸水芯片中的本发明的吸水剂的质量低于20质量％，那么不可以获得足够的效果。

一种用于制备吸水芯片的公知的、适合的方法可以选择为由本发明实施方案的吸水剂以及纤维素纤维制备吸水芯片。例如，吸水树脂可以喷洒在由纤维素纤维制成的薄片或垫子上，如果需要可以在其间夹更多的树脂。可选择地，纤维素纤维与吸水树脂均匀地混合。一种优选的方法为将纤维素纤维与吸水树脂干混并压缩混合物。该方法可以很好地抑制吸水树脂从纤维素纤维掉落。优选地，压缩在50℃至200℃(含)加热进行。

当本发明实施方案的吸水树脂用于吸水芯片中时，其呈现出极佳的物理特性；产生的吸水芯片具有非常优异的品质：其可以迅速地吸收液体，在其表面上仅留下少量液体。

本发明实施方案的吸水树脂具有极佳的吸水特性，因此可用作多种目的的吸水剂/保水剂：例如，用于吸水剂物品的吸水剂/保水剂，例如一次性尿布、卫生巾、失禁护垫、医疗用护垫；农业/园艺保水剂，例如水苔替代品、土壤改质改良剂、保水剂以及农用化学强化剂；诸如内装壁材用抗凝结剂和水泥添加剂的建筑用保水剂；释放控制剂；保冷剂；一次性身体加温器；污泥凝固剂；食品用保鲜剂；离子交换柱材料；泥浆/油的脱水剂；干燥剂；以及湿度调整剂。此外，本发明实施方案的吸水树脂，可特别适合用于吸收粪、尿或血液的一次性尿布、卫生巾以及类似的清洁/卫生材料。

当吸水芯片用于诸如一次性尿布、卫生巾、失禁护垫以及医疗用护垫等清洁/卫生材料时，吸水芯片优选地放置在(a)接触使用者身体进行配置的液体渗透性顶部片材和(b)远离使用者身体，接触使用者衣物进行配置的对液体不渗透性的背部片材之间。吸水芯片可以为多层(两层或多于两层)。此外，作为示例，吸水芯片可以与纸浆层一起使用。

实施例

下文将通过实施例的方式更具体地描述本发明。实施例决不限制本发明。下文中，仅为方便起见，将“质量份”简述成“份”，“升”简述成“L”。此外，“质量％”简述成“wt％”。

通过下述方法测量吸水树脂的性能。除非另有说明，所有测量都是在室温(20-25℃)和50RH％湿度的条件下进行的。

在吸水树脂用于诸如清洁/卫生材料的成品中的情形下，吸水树脂已经吸收了水分。因此在进行测量前，从成品中适当地分离出吸水树脂并在减压、低温下干燥(例如，在1mmHg或更低的压力下，在60℃干燥12小时)。用于实施例和对比例中的吸水剂含94质量％或更多的固体内含物。

离心保水能力(CRC)

离心保水能力或CRC为无载荷下经过30分钟对0.90质量％盐水的吸水性。CRC也称作“无载荷下的吸水性”。

将0.200克的吸水树脂均匀地置于非织造布(“Heatron纸”GSP-22，南国纸浆工业有限公司(Nangoku Pulp Kogyo Co.，Ltd.)制造)的袋(85mm×60mm)中。在加热密封后，在室温下将其浸渍在大大过量(通常也500mL)的0.90质量％的盐水(氯化钠水溶液)中。30分钟后从盐水中取出口袋，在edanaABSORBENCY II 441.1-99中描述的离心力(250G)下在离心分离器(“离心机”H-122，由库森有限公司(Kokusan Co.，Ltd.)制造)中离心分离3分钟。，然后测量袋的质量W1(g)。不使用吸水树脂进行同样的处理，测量袋的质量W0(g)。根据下式由W1、W0以g/g计算出离心保水能力(CRC)：

离心保水能力(CRC)(g/g)＝(W1(g)-W0(g))/(吸水树脂颗粒或吸水剂的质量(g))-1

4.83kPa压力下的吸水性(AAP)

4.83kPa压力下的吸水性或AAP为0.90质量％盐水在4.83kPa压力下经过60分钟的吸水性。AAP也称为4.83kPa下的吸水性。图3为AAP测量装置10的剖视图。

在图3示出的测量装置10中，将400目的不锈钢网101(筛孔尺寸38μm)熔合至内径为60mm的塑料支撑圆筒100的底部。在室温(从20℃至25℃(含))和50RH％的相对湿度将0.900g吸水树脂均匀地喷散在网101上。将活塞103和荷重104以该顺序放置在吸水树脂或测试试样102上。活塞103和荷重104的外径略小于60mm以使活塞和支撑圆筒100之间没有间隙，且不妨碍活塞和支撑圆筒的上、下移动。调整活塞103和荷重104，以可以均匀地施加4.83kPa(0.7psi)的荷重。由此测量整个测量装置10的质量Wa(g)。

将测量直径为90mm的玻璃过滤器106(由相互理化学硝子制作所有限公司制造(Sogo Laboratory Glass Works Co.，Ltd.)；孔径100-120μm)放置在测量直径为150mm的P培养皿105内侧。倒入0.90质量％的盐水108(从20℃-25℃(含))直至与玻璃过滤器106的顶面相同的水平。在过滤器106上放置测量直径为90mm的滤纸107(“JIS P 3801，No.2”，ADVANTEC东洋有限公司；厚度0.26mm，可截留颗粒尺寸5μm)以使滤纸107的表面可以被全部润湿。除去多余的溶液。

将所述整套测量装置10放置在润湿的滤纸上以在载荷下吸收溶液。1小时后，提升整套测量装置10，测量其质量Wb(g)。根据下式由测得的Wa、Wb以g/g计算4.83kPa下的吸水性(AAP)。

4.83kPa下的吸水性(AAP)＝(Wb(g)-Wa(g))/(吸水树脂颗的质量(0.900)g)

盐水导流率(SFC)

盐水导流率，或SFC，是表示当吸水树脂已经膨胀时其液体渗透性的值。SFC越大，吸水树脂的液体渗透性越高。根据美国专利5,849,405的说明书中描述的实施例进行SFC测试。图1为SFC测量装置30的示意图。

在图1示出的测量装置30中，玻璃管32被插入槽31中。玻璃管32的下端被设置成0.69质量％的盐水33可以保持在池41中的凝胶44底部上方5cm处。槽31中的0.69质量％的盐水33经由带有旋塞35的“L”管34被输送至池41。在池41下面，设有收集已经通过池41的溶液的收集容器48。收集容器48置于天平49上。池41的内径为6cm，并且在底部上设有400号不锈钢网(筛孔38μm)42。在活塞46的下部具有孔47，通过孔47溶液可以适当地通过。此外，活塞46具有与其底部连接的高水平渗透性的玻璃过滤器45，以使吸水树脂颗粒、吸水剂或其膨胀凝胶不会进入孔47。池41放置在台上。与池41接触的台面设置成不会妨碍通过溶液的不锈钢网43。

此处使用的人造尿(1)为0.25g二水合氯化钙、2.0g氯化钾、0.50g六水合氯化镁、2.0g硫酸钠、0.85g磷酸二氢铵、0.15g磷酸氢二铵和994.25g纯水的混合物。

在2.07kPa(0.3psi)的载荷下使均匀地放置在容器40中的吸水树脂(0.900g)在人造尿(1)中膨胀60分钟以制备凝胶44，使用图1中示出的测量装置30。随后记录凝胶44的凝胶层高度。接着，在恒定的静水压下，0.69质量％的盐水33在2.07kPa(0.3psi)的载荷下从槽31通过膨胀的凝胶层。在室温(从20℃至25℃(含))进行SFC测试。使用计算机和天平以20秒钟的间隔记录作为时间的函数的已经通过凝胶层的液体的量10分钟。用质量增量(g)除以时间增量(s)并以g/s为单位确定通过膨胀凝胶44(主要在凝胶颗粒之间)的溶液的流量Fs(T)。以得到恒定静水压和稳定流率的时间为Ts，仅从时间Ts开始的10分钟期间内获得的数据计算流率。从Ts开始的10分钟期间内获得的流率计算Fs(T＝0)，或通过凝胶层的最初流量。通过将Fs(T)对时间的最小二乘法的结果外推至T＝0而获得Fs(T＝0)。

盐水导流率(SFC)

＝(Fs(T＝0)×L0)/(ρ×A×ΔP)

＝(Fs(T＝0)×L0)/139506

此处，Fs(T＝0)为以g/s计的流率；L0为以厘米计的凝胶层的高度；ρ为NaCl溶液的密度(＝1.003g/cm³)；A为池31中凝胶层顶层表面的面积(＝28.27cm²)；以及ΔP为施加在凝胶层上的静水压(＝4920dyne/cm²)。以及SFC值的单位为10^-7·cm³·s·g^-1。

固定高度吸水性(FHA)

根据公布的美国专利申请2005/000319A1中描述的方法测量固定高度吸水性或FHA。本发明中测量的高度设定为20cm。

质量平均颗粒尺寸D50和颗粒粒度分布的对数标准差，σζ

依据根据PCT WO2004/69915公布的国际申请中描述的用于质量平均颗粒尺寸，或D50和颗粒粒度分布的对数标准差，σζ的测试法测量该两种参数。

液体分布速率(LDV)

使用日本未审查专利公报5-200068/1993(特开平5-200068；等同于EP 532002)中描述的汲取指数测量装置测量液体分布速率，或LDV。由SUS304不锈钢2B级加工制备凹槽薄片以用于测量。

首先，1.00g±0.005g的吸水树脂从设置为20°角的凹槽薄片上的凹槽沟中的0至20cm标记被均匀地喷洒。然后使用刮铲更均匀地摊开吸水树脂。

待汲取的液体为0.9质量％的盐水(氯化钠水溶液)，以每1L盐水0.01g的比例添加“食品测试用蓝色1号”(可从东京化学工业有限公司(Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)获得)至其中以染色。

进行调整以使液体储存容器中的液体表面在凹槽中最低点上方的0.5cm处。此后，当不锈钢网筛孔(400目)接触液体时，开始测量液体汲取时间(WT)。液体汲取时间(WT)液体被汲取至10cm标志处时所花费的以秒计的时间。液体储存容器中的液体和不锈钢网筛孔沿与液体表面垂直的方向往下浸渍至凹槽中的最低点上方0.5cm处的速率为1.35-1.40mm/s。根据下式计算液体分布速率LDV：

LDV(mm/s)＝100(mm)/WT(s)

通过150-μm筛孔开口的尺寸的颗粒的比例

进行与测量质量平均颗粒尺寸D50和颗粒粒度分布的对数标准差，σζ相同的分级处理。根据已经通过具有150-μm筛孔的筛的颗粒的量计算能够通过具有150-μm筛孔的筛的颗粒的以质量％计的比例。

可提取的聚合物内含物(水溶性组分)

在带盖塑料容器(250ml容量)中制备184.3g 0.90质量％的盐水。向该水溶液中加入1.00g吸水树脂颗。通过搅拌混合物旋转搅拌器16小时以萃取出树脂中的可萃取的聚合物内含物。通过滤纸(“JIS P 3801，2号”，ADVANTEC东洋有限公司(Advantec Toyo Kaisha，Ltd.)，厚度0.26mm，可截留颗粒大小5μm)。留出50.0g获得的滤液作为样品溶液用于测量。

首先单独添加0.1N的NaOH水溶液至0.90质量％的盐水中，调pH至10。将未加入吸水树脂颗粒或吸水剂的滴定至pH为10。然后，添加0.1N的HCl水溶液至pH为2.7以测定空白滴定量([bNaOH]mL，[bHCl]mL)。

对同样的溶液进行同样的滴定操作以测定滴定量([bNaOH]mL，[bHCl]mL)。

例如，在由已知量的丙烯酸及其钠盐制成的吸水树脂的情况下，可以根据下式由单体的重均分子量Mw和由上述过程测定的滴定量计算吸水树脂颗粒或吸水剂中的可萃取的聚合物含量。如果吸水树脂颗粒或吸水剂由未知量的丙烯酸及其钠盐制成，根据通过滴定测定的中和比计算单体的重均分子量Mw。

可萃取的聚合物含量(质量％)＝0.1×重均分子量Mw×184.3×100×([HCl]-[bHCl])/1000/1.0/50.0

中和比(mol％)＝(1-([NaOH]-[bNaOH])/([HCl]-[bHCl]))×100

灰尘的量(灰尘相关的特性)

在下面详细描述的条件下，经过预定期间的时间，测量通过玻璃纤维过滤器吸收和收集的灰尘质量的增量作为吸水剂中灰尘的量。以测量模式I操作，在由德国Heubach工程有限公司(Heubach EngineeringGmbH)制造的Heubach灰尘计上进行测量。在测量期间的大气条件为温度25℃(+2℃)，相对湿度20-40％和常压。具体程序如下：

(1)在旋转鼓200中放置100.00g样品(吸水树脂)。

(2)以0.00001克精度(“Da”克)测量直径为50mm的玻璃纤维过滤器的质量(可截留颗粒直径0.5μm(JIS P3801))。例如，通过编织Advantec的玻璃纤维GC-90，或任何直径等于50mm的玻璃纤维制备过滤器。

(3)将大型颗粒分离器201与旋转鼓200连接。也连接装有玻璃纤维过滤器204的过滤器封套202。

(4)在灰尘计的控制部分203上设定下述条件。进行测量。

鼓转动速率＝30R/min

空气吸收容积＝20L/min

时间(测量期间)＝30分钟

(5)在预定期间后，以0.00001克精度(“Db”)测量玻璃纤维过滤器204的质量。

通过下式计算灰尘量：

灰尘量(ppm)＝(Db-Da)/100.00×1,000,000

涂层振动测试

在涂层振动测试(PS)中，直径6cm、高11cm的玻璃容器6装有10g直径6mm的玻璃珠和30g吸水树脂，玻璃容器6装载在涂层振动器(488号，东洋精机制作所有限公司(Toyo Seiki Seisakusho Co.，Ltd.))中，以每分钟800周(CPM)振动。此种装置的详细内容参见日本未审查专利公报9-235378/1997(特开平9-235378)。

振动时间设定为30分钟和10分钟的测试分别被指定为涂层振动测试1和涂层振动测试2。

在振动后，使用JIS标准筛(筛孔2mm)移去玻璃珠，留下损伤了的吸水树脂。

吸水树脂的固体含量

该值表示在180℃时吸水树脂中的不挥发组分的比例。固体含量与含水量的关系如下：

固体含量(质量％)＝100-含水量(质量％)

如下所述述测得固体含量：

测量约1克吸水树脂(实际质量W₁)并置于底径约5厘米的铝制杯(质量W₀)中。然后将该杯置于无风干燥器中，在180℃放置3小时以使其干燥。测量干燥后铝制杯和吸水树脂的组合质量W₂。由下述方程式测得固体含量：

固体含量(质量％)＝((W₂-W₀)/W₁)×100

含水凝胶的固体含量

除了称取约5克含水凝胶以及放置所述杯于干燥器中干燥8小时之外，测量含水凝胶的固体含量的方法与测量吸水树脂的固体含量的方法相同。

特性粘度IV以及Log(分子量)＝6.10的重均分子量Mw

样品的制备

聚丙烯测试管(内径1.8厘米，长度15至18厘米)中装有50毫克吸水树脂和10克0.1摩尔/升的氢氧化钠水溶液(用于容量分析，由Wako纯化学品工业公司(Wako Pure Chemical Ind.)制造)并用聚丙烯密封。使测试管避光并在80℃放置三周。如此所得溶液用下文将详述的溶剂稀释6倍并使其通过过滤器(GL Chromatodisk，Aqueous 25A，由GL科学股份公司(GL Sciences Inc.)制造，孔径0.2微米)。在下述条件下测量所述溶液。

测量条件

使用由Viscotek公司(Viscotek Corporation)制造的TDA302(注册商标)进行测量。仪器配置有尺寸排阻色谱装置、示差折光检测器、光散射检测器和毛细管粘度计。仪器及其设置详细信息如下：

泵自动进样器：Viscotek公司的GPCmax

保护柱：SHODEX GF-7B

色谱柱：串联的两根TOSOH GMPWXLs

检测器：Viscotek公司的TDA302(系统温度维持在30℃)

溶剂：60毫摩尔磷酸二氢钠的二水合物和20毫摩尔磷酸氢二钠的十二水合物的水溶液

流速：0.5毫升/分钟

注入液：100微升

使用聚乙二醇(重均分子量Mw＝22,396，示差折射率dn/dc＝0.132，溶剂折射率为1.33)作为参照样校准仪器。

在通过含有99摩尔％或更多的丙烯酸和/或其盐的单体的聚合制得的吸水树脂的情况下，假定用于分析的目标聚合物的示差折射率dn/dc为0.12进行测量。在通过含有大于1摩尔％的非丙烯酸和/或其盐的单体的共聚制得的吸水树脂的情况下，可在唯一地用于该聚合物的前述溶剂中测量示差折射率(dn/dc)，并使用其值。

使用软件Viscotek Corporation OmniSEC 3.1(注册商标)采集和分析折射率、散射光强度以及粘度的数据。根据由折射率和散射光强度获得的数据计算重均分子量Mw。此外，根据折射率、散射光强度以及粘度计测得的数据绘制Mark-Houwink-Sakurada图，其中X轴表示Log(Mw)(分子量)，Y轴表示Log(IV)(特性粘数)。由绘制的线读出Log(Mw)等于6.1时的Log(IV)的值，由该值计算出特性粘数IV。整个说明书中特性粘数IV具有与限定粘数(IV)相同的含义。

热分解自由基引发剂含量指数

热分解自由基引发剂含量指数是由热分解自由基引发剂与含水凝胶中聚合物的单体单元的数目的摩尔比得出的数值。所述指数由下述方程式计算出：

热分解自由基引发剂含量指数＝(Ci/Mi)/(Cm/Mm)×10⁵

其中：

Ci指接近干燥步骤之前搅拌含水凝胶的5％的氯化钠水溶液1小时后提取获得的热分解自由基引发剂的以质量％计的量；

Mi指提取的热分解自由基引发剂以mol/g计的摩尔平均分子量；

Cm指通过在温度为180℃下干燥含水凝胶8小时后所得含水凝胶以质量％计的固体含量；以及

Mm指聚合单体以mol/g计的摩尔平均分子量。

用于含水凝胶的热分解自由基引发剂的量Ci(质量％)的测量

在干燥步骤之前在带盖的聚丙烯容器(容积为260毫升)中立即装入10克含水凝胶以及170克5％的氯化钠水溶液。如果凝胶已经膨胀且搅不动，适当调节所述盐的浓度或者水溶液的量。然后，在保持所述容器遮光且在室温搅拌所述溶液。1小时之后，从容器中移去溶液并使其通过过滤器(GL Chromatodisk，Aqueous 25A，由GL科学股份公司制造，孔径0.45微米)过滤。将4.00克滤液置于一带螺帽的玻璃样品瓶(容积50毫升、直径35毫米、高度约80毫米)中，向其中加入6.00克5％氯化钠水溶液。接下来，立即加入1.00克44质量％的碘化钾水溶液，在保持所述容器遮光且在室温搅拌所述混合物。1小时之后，将溶液转移至1厘米的塑料池中。使用分光光度计(Hitachi比光束分光光度计U-1100)测量350纳米光的吸光率，纯净水的吸光率为零。由如此所获得的吸光率的值计算出以质量％计的含水凝胶中热分解自由基引发剂的数量Ci。

由分别含有比例为0.0005质量％、0.0010质量％和0.0020质量％的5％的热分解自由基引发剂的5％的氯化钠水溶液，通过与上述方法相同的方法获得的吸光率的测量值绘制出检测线。根据检测线和吸光率计算出含水凝胶中热分解自由基引发剂的量Ci(质量％)。

如果通过下述数学表达式得出该检测线：

热分解自由基引发剂的量(质量％)＝a×(吸光率)+b，其中a和b为常数，

那么由下列等式计算出含水凝胶中热分解自由基引发剂的量Ci(质量％)：

热分解自由基引发剂的量Ci(质量％)＝(a×(吸光率)+b)×((170+10)/10×(6+4)/4)

含水凝胶中固体含量Cm(质量％)

由上述方法测得含水凝胶中的固体含量Cm。

第二组水解条件下处理后的重均分子量Mw、数均分子量Mn和分子量分布Mw/Mn

样品的制备

聚丙烯测试管(内径1.8厘米，长度15至18厘米)中装有20毫克吸水树脂和10克0.1摩尔/升的氢氧化钠水溶液(用于容量分析，由Wako纯化学品工业公司制造)并用聚丙烯密封。使测试管避光并在80℃放置三周。三周之后，吸水树脂被水解并为溶液状态。水解后，不溶性内含物通常占吸水树脂的50质量％或更少，优选地占10质量％或更少，更优选地占0质量％。

如此所得溶液用下文将详述的溶剂稀释4倍并使其通过过滤器(GLChromatodisk，Aqueous 25A，由GL科学股份公司制造，孔径0.2微米)。在下述条件下测量所述溶液。

GPC的测量条件

使用由Viscotek公司制造的TDA302(注册商标)进行测量。仪器配置有尺寸排阻色谱装置、示差折光检测器、光散射检测器和毛细管粘度计。仪器及其设置详细信息如下：

泵自动进样器：Viscotek公司的GPCmax

保护柱：OHpak SB-G(由昭和电工株式会社(Showa Denko K.K.)制造)

色谱柱：串联的两根OHpak SB-806MHQs(由昭和电工株式会社制造)

检测器：Viscotek公司的TDA302(系统温度维持在30℃)

溶剂：60毫摩尔磷酸二氢钠的二水合物、20毫摩尔磷酸氢二钠的十二水合物的水溶液(pH值为6.35至6.38)和400ppm的叠氮酸钠。

流速：0.5毫升/分钟

注入液：100微升

从用于测量的纯净水中充分地除去杂质。测量之前，为得到用于测量值的稳定基线，使足够量的溶剂通过该装置。特别是，当光散射检测器显示无杂峰峰时进行测量。

使用聚乙二醇(重均分子量Mw＝22,396，分子量分布Mw/Mn＝1.0，示差折射率dn/dc＝0.132，溶剂折射率＝1.33)作为对照样品校准仪器。

在通过含有99摩尔％或更多的丙烯酸和/或其盐的单体的聚合制得的吸水树脂的情况下，假定用于分析的目标聚合物的示差折射率dn/dc为0.12并且还假定溶剂的折光率为1.33进行测量。在通过含有大于1摩尔％的非丙烯酸和/或其盐的单体的共聚制得的吸水树脂的情况下，可在唯一地用于该聚合物的前述溶剂中测量示差折射率(dn/dc)，并使用其值。

检查根据测量值绘制的图。如果由散射光强度的测量值所获得的峰值含有许多杂峰，则再进行测量。

使用软件Viscotek Corporation OmniSEC 3.1(注册商标)采集和分析折射率、散射光强度以及粘度的数据。。根据由折射率RI和散射光强度LALS(散射角为7°)获得的数据以及由粘度计(DP)获得的数据计算重均分子量Mw、数均分子量Mn、分子量分布Mw/Mn和特性粘度IV。

可提取的聚合物内含物的重均分子量Mw、数均分子量Mn以及分子量分布Mw/Mn

样品的制备

使用如标题“可提取的聚合物内含物(水溶性组分)”项下所获得的溶液。如果样品浓度太高，使用合适的GPC溶液稀释样品以使聚合物内含物浓度可为约0.5毫克/毫升。

测量条件

根据与GPC测量相同的条件进行测量。

实施例1

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、373.8g纯水和11.40g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加36.33g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0547质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和40.9质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为49.7。表1中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的吸水树脂(1)。树脂(1)的质量平均粒径D50为341μm。树脂(1)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。吸水树脂(1)的离心保水能力CRC为34.4g/g并含有7.6质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占树脂(1)的1.7质量％。表3示出了在重均分子量Mw为Log(Mw)＝6.10时通过上述方法测得的特性粘度IV以及吸水树脂(1)的重均分子量Mw的测量结果。

获得的100质量份的吸水树脂(1)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇和2.74质量份的纯水的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：25分钟、30分钟和35分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热25分钟的被指定为吸水树脂(1-25)，加热30分钟的为吸水树脂(1-30)，加热35分钟的为吸水树脂(1-35)。表3示出了在重均分子量Mw为Log(Mw)＝6.10时通过上述方法测得的特性粘度IV以及吸水树脂(1-30)和(1-35)的重均分子量Mw的测量结果。

分别向100质量份的表面交联吸水树脂(1-25)、(1-30)和(1-35)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由吸水树脂(1-25)得到的被指定为吸水树脂(1-25A)，由吸水树脂(1-30)得到的为吸水树脂(1-30A)，由吸水树脂(1-35)得到的为吸水树脂(1-35A)。

表2示出了吸水树脂(1-25A)、(1-30A)以及(1-35A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

实施例2

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、377.5g纯水和10.13g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加33.91g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃(含)进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0504质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和41.2质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为45.5。表1中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的吸水树脂(2)。树脂(2)的质量平均粒径D50为340μm。树脂(2)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。吸水树脂颗粒(2)的离心保水能力CRC为34.7g/g并含有7.5质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占树脂(2)的1.6质量％。

获得的100质量份的吸水树脂(2)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇、3.39质量份的纯水和0.1质量份的过硫酸钠的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：35分钟、40分钟和45分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热35分钟的被指定为吸水树脂(2-35)，加热40分钟的为吸水树脂(2-40)，加热45分钟的为吸水树脂(2-45)。

分别向100质量份的表面交联吸水树脂(2-35)、(2-40)和(2-45)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由吸水树脂(2-35)得到的被指定为吸水树脂(2-35A)，由吸水树脂(2-40)得到的为吸水树脂(2-40A)，由吸水树脂(2-45)得到的为吸水树脂(2-45A)。

表2示出了吸水树脂(2-35A)、(2-40A)以及(2-45A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

实施例3

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、372.6g纯水和10.13g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加38.76g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0591质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和41.4质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为53.1。表1中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的吸水树脂(3)。树脂(3)的质量平均粒径D50为339μm。树脂(3)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。吸水树脂颗粒(3)的离心保水能力CRC为34.8g/g并含有7.3质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占树脂(3)的1.7质量％。

获得的100质量份的吸水树脂(3)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇、3.39质量份的纯水和0.1质量份的过硫酸钠的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：40分钟、45分钟和50分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热40分钟的被指定为吸水树脂(3-40)，加热45分钟的为吸水树脂(3-45)，加热50分钟的为吸水树脂(3-50)。

分别向100质量份的表面交联吸水树脂(3-40)、(3-45)和(3-50)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由吸水树脂(3-40)得到的被指定为吸水树脂(3-40A)，由吸水树脂(3-45)得到的为吸水树脂(3-45A)，由吸水树脂(3-50)得到的为吸水树脂(3-50A)。

表2示出了吸水树脂(3-40A)、(3-45A)以及(3-50A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

实施例4

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、362.9g纯水和10.13g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加48.45g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0826质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和41.2质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为74.6。表1中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的吸水树脂(4)。树脂(4)的质量平均粒径D50为341μm。树脂(4)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。吸水树脂颗粒(4)的离心保水能力CRC为34.8g/g并含有7.8质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占树脂(4)的1.8质量％。

获得的100质量份的吸水树脂(4)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇、3.39质量份的纯水和0.1质量份的过硫酸钠的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：35分钟、40分钟和45分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热35分钟的被指定为吸水树脂(4-35)，加热40分钟的为吸水树脂(4-40)，加热45分钟的为吸水树脂(4-45)。

分别向100质量份的表面交联吸水树脂(4-35)、(4-40)和(4-45)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由吸水树脂(4-35)得到的被指定为吸水树脂(4-35A)，由吸水树脂(4-40)得到的为吸水树脂(4-40A)，由吸水树脂(4-45)得到的为吸水树脂(4-45A)。

表2示出了吸水树脂(4-35A)、(4-40A)以及(4-45A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

实施例5

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、378.7g纯水和8.87g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加33.91g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0510质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和40.7质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为46.6。表1中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的吸水树脂(5)。树脂(5)的质量平均粒径D50为340μm。树脂(5)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。吸水树脂颗粒(5)的离心保水能力CRC为36.9g/g并含有9.2质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占树脂(5)的1.7质量％。

获得的100质量份的吸水树脂(5)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇和2.74质量份的纯水的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：40分钟和45分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热40分钟的被指定为吸水树脂(5-40)，加热45分钟的为吸水树脂(5-45)。

分别向100质量份的表面交联吸水树脂(5-40)和(5-45)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由吸水树脂(5-40)得到的被指定为吸水树脂(5-40A)，由吸水树脂(5-45)得到的为吸水树脂(5-45A)。

表2示出了吸水树脂(5-40A)以及(5-45A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

对比实施例1

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、381.0g纯水和11.40g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加29.07g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0381质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和40.9质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为34.6。表1中示出了这些结果。固体

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的对比吸水树脂(1)。对比树脂(1)的质量平均粒径D50为342μm。对比树脂(1)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。对比吸水树脂(1)的离心保水能力CRC为33.3g/g并含有7.4质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占对比树脂(1)的1.7质量％。表3示出了在重均分子量Mw为Log(Mw)＝6.10时通过上述方法测得的特性粘度IV以及对比吸水树脂(1)的重均分子量Mw的测量结果。

获得的100质量份的对比吸水树脂(1)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇和2.74质量份的纯水的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：25分钟、30分钟和35分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热25分钟的被指定为对比吸水树脂(1-25)，加热30分钟的为对比吸水树脂(1-30)，加热35分钟的为对比吸水树脂(1-35)。表3示出了在重均分子量Mw为Log(Mw)＝6.10时通过上述方法测得的特性粘度IV以及对比吸水树脂(1-25)和(1-35)的重均分子量Mw的测量结果。

分别向100质量份的表面交联对比吸水树脂(1-25)、(1-30)和(1-35)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由对比吸水树脂(1-25)得到的被指定为吸水树脂(1-25A)，由对比吸水树脂(1-30)得到的为吸水树脂(1-30A)，由对比吸水树脂(1-35)得到的为吸水树脂(1-35A)。

表2示出了对比吸水树脂(1-25A)、(1-30A)以及(1-35A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

对比实施例2

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、385.9g纯水和11.40g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加24.22g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0319质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和40.8质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为29.1。表1中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的对比吸水树脂(2)。对比树脂(2)的质量平均粒径D50为340μm。对比树脂(2)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。对比吸水树脂(2)的离心保水能力CRC为33.2g/g并含有7.4质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占对比树脂(2)的1.6质量％。表3示出了在重均分子量Mw为Log(Mw)＝6.10时通过上述方法测得的特性粘度IV以及对比吸水树脂(2)的重均分子量Mw的测量结果。

获得的100质量份的对比吸水树脂(2)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇和2.74质量份的纯水的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：30分钟、40分钟和45分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热30分钟的被指定为对比吸水树脂(2-30)，加热40分钟的为对比吸水树脂(2-40)，加热35分钟的为对比吸水树脂(2-45)。

分别向100质量份的表面交联对比吸水树脂(2-30)、(2-40)和(2-45)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由对比吸水树脂(2-30)得到的被指定为吸水树脂(2-30A)，由对比吸水树脂(2-40)得到的为吸水树脂(2-40A)，由对比吸水树脂(2-45)得到的为吸水树脂(2-45A)。

表2示出了对比吸水树脂(2-30A)、(2-40A)以及(2-45A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

对比实施例3

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、382.3g纯水和10.13g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加29.07g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0403质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和41.4质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为36.2。表1中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的对比吸水树脂(3)。对比树脂(3)的质量平均粒径D50为341μm。对比树脂(3)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。对比吸水树脂(3)的离心保水能力CRC为34.7g/g并含有7.1质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占对比树脂(3)的1.7质量％。

获得的100质量份的对比吸水树脂(3)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇、3.39质量份的纯水和0.1质量份的过硫酸钠的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：35分钟、40分钟和45分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热35分钟的被指定为对比吸水树脂(3-35)，加热40分钟的为对比吸水树脂(3-40)，加热35分钟的为对比吸水树脂(3-45)。

分别向100质量份的表面交联对比吸水树脂(3-35)、(3-40)和(3-45)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由对比吸水树脂(3-35)得到的被指定为吸水树脂(3-35A)，由对比吸水树脂(3-40)得到的为吸水树脂(3-40A)，由对比吸水树脂(3-45)得到的为吸水树脂(3-45A)。

表2示出了对比吸水树脂(3-35A)、(3-40A)以及(3-45A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

对比实施例4

将436.4g丙烯酸、4617.9g 37质量％的丙烯酸钠水溶液、384.8g纯水和7.60g聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量Mw为523)溶解在具有两根∑型叶片的带夹套不锈钢型双臂型捏合机上加上盖子而形成的反应器(内部容积10升)中以制备反应液。接着，在氮气气氛下对该反应液脱气20分钟。随后，在搅拌时向反应液中添加29.07g 10质量％的过硫酸钠水溶液和24.22g 0.1质量％的L-抗坏血酸水溶液，约在其25秒钟后开始聚合。在压碎生成的凝胶时使聚合在25℃-95℃进行。在聚合30分钟后取出含水的凝胶状交联聚合物。在聚合开始后，在不长于15分钟的时间内反应达至最高温度。所得含水凝胶(含水凝胶状的交联聚合物)被粉碎为直径为约5毫米或更小。

含水凝胶含有0.0384质量％的热分解自由基引发剂(＝Ci质量％)和41.1质量％的固体含量(＝Cm质量％)。热分解自由基引发剂含量指数为34.7。表1中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在50目的金属网上，并在180℃热风中干燥45分钟。使用辊磨粉碎干燥物，并使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。然后，使已通过该筛的颗粒通过筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛以进一步分级。除去已经通过此筛的微粒以获得具有不规则地粉碎的形状的对比吸水树脂(4)。对比树脂(4)的质量平均粒径D50为341μm。对比树脂(4)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.33。对比吸水树脂(4)的离心保水能力CRC为39.5g/g并含有12.1质量％的可提取的聚合物内含物。能够通过具有150微米的筛孔开口尺寸的筛的颗粒占对比树脂(4)的1.6质量％。

获得的100质量份的对比吸水树脂(4)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.38质量份的1，4-丁二醇、0.63质量份的丙二醇和2.74质量份的纯水的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物。使用不同的加热时间制备不同的混合物样品：45分钟和50分钟。然后，分裂产生的颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂：加热45分钟的被指定为对比吸水树脂(4-45)，加热50分钟的为对比对比吸水树脂(4-50)。

分别向100质量份的表面交联对比吸水树脂(4-45)和(4-50)中添加0.40质量份27.5％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝)、0.134质量份60质量％的乳酸钠水溶液和0.002质量份丙二醇的混合溶液。在添加溶液后，所述混合物在60℃的无风环境中干燥1小时。在干燥后，分裂这些颗粒样品直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒样品进行涂层振动测试2以获得吸水树脂：由对比吸水树脂(4-45)得到的被指定为吸水树脂(4-45A)，由对比吸水树脂(4-50)得到的为吸水树脂(4-50A)。

表2示出了吸水树脂(4-45A)以及(4-50A)的CRC、AAP、SFC、D50以及可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

表1

	内交联剂	热分解自由基引发剂的分子量，Mi	含水凝胶中的热分解自由基引发剂，Ci	聚合单体的摩尔平均分子量，Mm	含水凝胶的固体含量，Cm	热分解自由基引发剂含量指数
								摩尔％	克/摩尔	质量％	克/摩尔	质量％
实施例1	0.09	238.1	0.0547	88.55	40.9	49.7
							实施例2	0.08	238.1	0.0504	88.55	41.2	45.5
实施例3	0.08	238.1	0.0591	88.55	41.4	53.1
							实施例4	0.08	238.1	0.0826	88.55	41.2	74.6
实施例5	0.07	238.1	0.0510	88.55	40.7	46.6
							对比实施例1	0.09	238.1	0.0381	88.55	40.9	34.6
对比实施例2	0.09	238.1	0.0319	88.55	40.8	29.1
							对比实施例3	0.08	238.1	0.0403	88.55	41.4	36.2
对比实施例4	0.05	238.1	0.0384	88.55	41.1	34.7

由表1得知，本发明实施例所得含水凝胶的热分解自由基引发剂含量指数的范围为40至100。相比之下，对比实施例所得含水凝胶的热分解自由基引发剂含量指数的数值范围为29.1至36.2，其在本发明的范围外。换言之，采用聚合由内交联剂组成的0.06摩尔％至5摩尔％的水溶性不饱和单体的步骤和在100℃至250℃下干燥热分解自由基引发剂含量指数为40至100的含水凝胶的步骤使吸水树脂能够具有物理特性极佳的物理特性。因此，如果本发明所述的吸水树脂用于吸水芯片中，就会形成具有每单位时间内极佳的液体吸收率和高性能的吸水芯片。

表2

	吸水树脂	CRC	SFC	AAP	D50	σζ	足以通过筛孔为150-微米的筛的小颗粒的比例
										g/g	10-7·cm3·s·g-1	g/g	μm		mass％
实施例1	1-25A	30.6	40	24.6	343	0.33	1.5
									1-35A	29.4	87	24.6	342	0.33	1.6
	1-40A	28.3	117	23.5	340	0.33	1.7
								实施例2	2-35A	30.1	58	25.0	342	0.33	1.5
	2-40A	29.5	96	24.8	340	0.33	1.5
									2-45A	28.8	126	24.8	339	0.33	1.6
实施例3	3-40A	30.1	52	25.0	341	0.33	1.5
									3-45A	29.3	72	24.8	340	0.33	1.6
	3-50A	28.9	105	24.2	339	0.33	1.6
								实施例4	4-35A	30.8	32	24.7	343	0.33	1.6
	4-40A	29.8	66	24.7	342	0.33	1.7
									4-45A	28.6	96	24.1	341	0.33	1.8
实施例5	5-40A	29.4	70	24.5	342	0.33	1.6
									5-45A	28.6	94	24.1	340	0.33	1.7
对比实施例1	1-25A(对比)	29.7	54	25.5	343	0.33	1.5
									1-30A(对比)	28.8	79	25.2	342	0.33	1.6
	1-35A(对比)	27.5	109	24.6	340	0.33	1.7
								对比实施例2	2-30A(对比)	30.4	38	25.4	342	0.33	1.5
	2-40A(对比)	27.7	83	24.4	341	0.33	1.6
									2-45A(对比)	265	108	23.8	340	0.33	1.6
对比实施例3	3-35A(对比)	29.4	58	25.1	343	0.33	1.6
									3-40A(对比)	28.3	97	24.9	342	0.33	1.6
	3-45A(对比)	27.4	121	24.0	340	0.33	1.7
								对比实施例4	4-45A(对比)	29.4	40	23.5	340	0.33	1.5
	4-50A(对比)	28.0	45	22.6	340	0.33	1.6

由表2得知，当与对比实施例所得的对比吸水树脂比较时，本发明的实施例所得的吸水树脂具有良好地均衡的CRC和SFC。这从图2中的图解也可明显得知。因此，如果本发明所述的吸水树脂用于吸水芯片中，就会形成具有每单位时间内极佳的液体吸收率和高性能的吸水芯片。

表3

	吸水树脂	在分子量的Log(Mw)＝6.10时的IV	重均分子量Mw	重均分子量的对数
							dL/g	道尔顿	Log(Mw)
实施例1	1	7.06	1.053×106	6.022
						1-30	7.19	1.045×106	6.019
	1-35	7.19	1.081×106	6.034
					对比实施例1	1(对比)	7.35	0.988×106	5.995
	1-25(对比)	7.58	1.074×106	6.031
						1-35(对比)	7.67	1.085×106	6.035
对比实施例2	2(对比)	7.37	1.116×106	6.048

由表3得知，处理后在重均分子量Mw为Log(Mw)等于6.10时本发明实施例中Mw为L的吸水树脂的特性粘度IV为7.3dL/g或者更低。与此同时，对比实施例中所得的对比吸水树脂的特性粘度IV均等于7.3dL/g或者更高。这些差别显示出了所述吸水树脂内部结构的改善。换言之，使用处理后在重均分子量Mw为Log(Mw)等于6.10时特性粘度IV为7.3dL/g或者更低的吸水树脂能够使其具有物理特性极佳物理特性，如表2和表3中所示结果那样。因此，如果本发明所述的吸水树脂用于吸水芯片中，就会形成每单位时间内具有极佳的液体吸收率和高性能的吸水芯片。

实施例6

将258.8克丙烯酸、1.78(0.0095摩尔％)克聚乙二醇(重均分子量Mw为523)以及1.58克质量1.0％的二乙烯三胺五乙酸钾水溶液在聚丙烯容器(内径80毫米，容积1升)中混合以制备溶液(A)。

混合210.6克48.5质量％的氢氧化钠水溶液和212.8克温度被调至32℃的离子交换水以制备溶液(B)。然后，在使用磁力搅拌时于放开体系中向溶液(A)迅速加入溶液(B)并与其混合，以制备单体水溶液。混合过程中产生中和热和溶解热；该单体水溶液的温度升至约102℃。

当所得单体水溶液的温度从102℃降至95℃时加入14.37克3.75质量％的过硫酸钠水溶液。搅拌几秒钟后，在开放体系中将所述溶液倒至托盘式不锈钢容器中。容器内部涂有特氟隆(Teflon)(注册商标)。托盘式不锈钢容器已事先在热板(Neo Hotplate H1-1000，由如一公司(As OneCorporation)制造)上被加热以使其表面温度达到100℃。

托盘式不锈钢容器具有一底部(250毫米×250毫米)和一顶部(640毫米×640毫米)。其高为50毫米。该托盘式不锈钢容器中段的横截面为梯形。其顶部敞口。

把所述单体溶液倾入所述托盘式不锈钢容器不久便开始聚合。聚合进行，在各个方向产生水蒸气并扩展。其后，内含物收缩至比容器底部略大的尺寸。在约1分钟内完成扩展和收缩。在所述含水凝胶状交联聚合物在聚合容器中持留3分钟后，将其取去。

使用方块尺寸为9.5mm的绞肉机(由Iidzuka工业有限公司(IidzukaIndustries Co.，Ltd.)制造的皇家(Royal)绞肉机VR400K)压碎获得的含水凝胶状交联聚合物以获得碎磨的含水凝胶状交联聚合物。粉碎时，以约340克/分钟的速度输送所述凝胶，此外同时以48克/分钟的速度向其中加入去离子水。

以质量％计的所述含水凝胶的热分解自由基引发剂的量Ci为0.0698质量％。以质量％计的所述含水凝胶的固体含量Cm为50.75质量％。其热分解自由基引发剂的含量指数为50.7。表4中示出了这些结果。

将该碎磨的含水的凝胶状交联聚合物摊开在60目的金属网上，并在180℃热风中干燥35分钟。使用辊磨粉碎干燥物，然后使用筛孔开口尺寸710μm的JIS标准筛进行分级。使用筛孔开口尺寸175μm的JIS标准筛对已通过该筛的颗粒进一步分级以滤出微粒。由此，吸水树脂(6)被不规则地粉碎。树脂(6)的质量平均颗粒尺寸D50为342μm。树脂(6)的颗粒粒度分布的对数标准差，σζ为0.32。

所述吸水树脂(6)的离心保水能力CRC为31.1克/克并且含有6.3质量％的可提取的聚合物内含物。树脂(6)含有可以通过150微米筛孔开口尺寸的筛的1.5质量％的颗粒。

获得的100质量份的吸水树脂(6)与表面交联剂均匀混合，所述交联剂为0.31质量份的1，4-丁二醇、0.49质量份的丙二醇和2.4质量份的纯水的混合溶液。在混合后，在212℃加热混合物35分钟。随后，使获得的颗粒进行涂层振动测试1以获得表面交联的吸水树脂(6-35)。

向100质量份的表面交联吸水树脂(6-35)中加入一种溶液。所述溶液是0.80质量份的27质量％的硫酸铝水溶液(等同于8质量％的氧化铝水溶液)、0.134质量份的60质量％的乳酸钠水溶液和0.016％的丙二醇的混合物。在添加后，分裂这些颗粒直至其可以通过筛孔开口尺寸为710μm的JIS标准筛。随后，使分裂的颗粒进行涂层振动测试2以获得吸水树脂(6-35A)。

实施例7

除把过硫酸钠水溶液的浓度由3.75质量％改为4.50质量％之外，进行如实施例6所述的相同的处理。

所得含水凝胶的热分解自由基引发剂的量Ci以质量％计为0.0851质量％。所述含水凝胶的固体含量Cm以质量％计为51.02质量％。热分解自由基引发剂含量指数为61.4。表4中示出了这些结果。

如实施例6中所述进一步处理所得含水凝胶以制得质均颗粒直径D50为342微米的不规则粉碎的吸水树脂(7)。树脂(7)的颗粒粒度分布对数标准差，σζ为0.32。

吸水树脂(7)的离心保水能力CRC为30.0克/克，并含有5.6质量％的可提取聚合物的内含物。树脂(7)含有1.4质量％的能够通过150微米筛孔开口尺寸的筛的颗粒。

如实施例6所述进一步处理吸水树脂(7)以制得吸水树脂(7-35A)。

对比实施例5

除把过硫酸钠水溶液的浓度由3.75质量％改为3.00质量％之外，进行如实施例6所述的相同的处理。

所得含水凝胶的热分解自由基引发剂的量Ci以质量％计为0.0495质量％。所述含水凝胶的固体含量Cm以质量％计为50.35质量％。热分解自由基引发剂含量指数为36.2。表4中示出了这些结果。

表4

	内交联剂	热分解自由基引发剂的摩尔平均分子量，Mi	含水凝胶中热分解自由基引发剂，Ci	聚合单体的摩尔平均分子量，Mm	含水凝胶中的固体含量，Cm	热分解自由基引发剂含量指数
								摩尔％	克/摩尔	质量％	克/摩尔	质量％
实施例6	0.095	238.1	0.0698	87.69	50.75	50.7
							实施例7	0.095	238.1	0.0851	87.69	51.02	61.4
对比实施例5	0.095	238.1	0.0495	87.69	50.35	36.2

如实施例6中所述进一步处理所得含水凝胶以制得质均颗粒直径D50为342微米的不规则粉碎的对比吸水树脂(5)。树脂(5)的颗粒粒度分布对数标准差，σζ为0.32。

对比吸水树脂(5)的离心保水能力CRC为30.6克/克，并含有5.6质量％的可提取聚合物的内含物。对比树脂(5)含有1.6质量％的能够通过150微米筛孔开口尺寸的筛的颗粒。

如实施例6所述进一步处理对比吸水树脂(5)以制得吸水树脂(5-35A)。

表5示出了吸水树脂(6-35A)和(7-35A)以及对比吸水树脂(5-35A)的CRC、AAP、SFC、D50和可以通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒的比例的测量结果。

表5

	吸水树脂	CRC	SFC	AAP	D50	σζ	小至足以通过150-微米筛孔的筛
										g/g	10-7·cm3·s·g-1	g/g	μm		mass％
实施例6	6-35A	27.0	110	23.6	342	0.32	1.6
								实施例7	7-35A	27.1	100	23.1	342	0.32	1.7
对比实施例5	5-35A(对比)	27.0	75	23.1	342	0.32	1.6
								对比实施例6	6(对比)	38.0	0	8.1	348	0.30	0.3
对比实施例7	7(对比)	35.2	0	11.0	361	0.26	0.7
								对比实施例8	8(对比)	25.9	40	21.9	345	0.50	8.3
对比实施例9	9(对比)	27.8	45	23.8	482	0.43	2.1

对比实施例6

从2004年12月制得的“反射耐磨筛余(Refle Wearable Shorts)”(薄型；适合于长期使用；尺寸LL；批号40623)的较低层(靠近后部薄片)取出吸水树脂。所述吸水树脂用作对比吸水树脂(6)。

对比实施例7

从2006年4月制得的“GOO.N”((第一内层)First underwear；适合于长期使用；尺寸LL；批号7026281519)取出吸水树脂。所述吸水树脂在减压下(1毫米汞柱或更低)在60℃干燥12小时，以制备对比吸水树脂(7)。

对比实施例8

从2006年6月制得的“HUGGIES Ultra Comfort”(尺寸L；批号2005.11.26.TJ0430541128)取出吸水树脂。所述吸水树脂在减压下(1毫米汞柱或更低)在60℃干燥12小时，以制备对比吸水树脂(8)。

对比实施例9

从2006年6月制得的“Pampers Let’s go”(尺寸4maxi；批号POL02/02/06603345180922：15)取出吸水树脂。所述吸水树脂在减压下(1毫米汞柱或更低)在60℃干燥12小时，以制备对比吸水树脂(9)。

表6出示了吸水树脂(1-40A)、(2-45A)、(3-50A)、(4-45A)、(5-45A)、(6-35A)和(7-35A)的重均分子量Mw、数均分子量Mn和分子量分布Mw/Mn的测量结果，对比吸水树脂(1-30A)、(2-40A)、(3-40A)、(4-50A)、(5-35A)、(6)、(7)和(8)和上述所得对比吸水树脂(9)在第二组水解条件下进行测量。

表6

	吸水树脂	第二组水解条件下的分子量Mw	第二组水解条件下的摩尔重量Mn	第二组水解条件下的分子量分布Mw/Mn	特性粘度IV
								道尔顿	道尔顿		dL/g
实施例1	1-40A	421,290	182,098	2.31	2.40
						实施例2	2-45A	382,229	161,089	2.37	2.28
实施例3	3-50A	441,134	185,754	2.37	2.45
						实施例4	4-45A	370,245	151,237	2.45	2.13
实施例5	5-45A	370,584	151,354	2.45	2.13
						实施例6	6-35A	420,621	182,980	2.30	2.33
实施例7	7-35A	415,560	168,970	2.46	2.28
						对比实施例1	1-30A(对比)	335,858	139,468	2.41	2.02
对比实施例2	2-40A(对比)	315,672	136,960	2.30	1.96
						对比实施例3	3-40A(对比)	221,634	113,649	1.95	1.51
对比实施例4	4-50A(对比)	335,672	144,979	2.32	2.02
						对比实施例5	5-35A(对比)	356,457	126,261	2.82	2.05
对比实施例6	6(对比)	266,456	148,901	1.79	1.87
						对比实施例7	7(对比)	273,591	121,422	2.25	1.78
对比实施例8	8(对比)	292,222	125,244	2.33	1.56
						对比实施例9	9(对比)	350,634	136,703	2.56	1.92

表7示出了上述所得吸水树脂(1-40A)、(2-45A)、(3-50A)、(4-45A)、(5-45A)、(6-35A)和(7-35A)中水溶性组分的重均分子量Mw、数均分子量Mn和分子量分布Mw/Mn的测量结果。

表7

	吸水树脂	可提取聚合物内含物的分子量Mw	可提取聚合物内含物的分子量Mn	可提取聚合物内含物的分布Mw/Mn	可提取聚合物内含物的特性粘度IV
								道尔顿	道尔顿		dL/g
实施例1	1-40A	239,740	106,925	2.24	1.72
						实施例2	2-45A	259,908	116,821	2.22	1.86
实施例3	3-50A	251,342	102,897	2.44	1.81
						实施例4	4-45A	233,160	102,020	2.29	1.71
实施例5	5-45A	228,541	99,852	2.29	1.69
						实施例6	6-35A	205,095	84,050	2.44	1.51
实施例7	7-35A	196,516	75,285	2.61	1.46

实施例8

如下所述处理吸水树脂(1-40A)、(2-45A)、(3-50A)、(4-45A)、(5-45A)、(6-35A)和(7-35A)。

在混合器中干混50重量份的所述吸水树脂与50重量份的碎木纸浆。接下来，把所得混合物模制成120毫米×350毫米的网。在2千克/平方厘米的压力下对该网施压5秒钟，以制得基重约500克/平方米的吸水芯片。

随后，使用双面胶带依次把背面薄片(不渗液薄片)、吸水芯片和顶部薄片(渗液薄片)粘合在一起。所述背面薄片由聚丙烯组成，不渗液且带有“护围”。所述顶部薄片由可渗透液体的聚丙烯组成。然后为该组件设置两条“拉链”以制成吸水物件(即一次性尿布)。吸水物件重44克。

把吸水物件水平地固定在桌上。在所述吸水物件顶部上放置20目的金属网(12×40厘米)、同样大小的丙烯酸板(在中央设有用于注入液体的直径为70毫米的圆筒)和负载，使得该吸水芯片总负载为20克/平方厘米。

使温度被调至37℃的75毫升0.9质量％的氯化钠水溶液迅速倒入圆筒中。直至吸收液体时计算时间(AT)。每隔60分钟重复一次上述相同的操作(总共四次)。

将分别从第一次观测的吸收液体所耗的时间AT1至第四次观测的时间AT4进行求和以得到AT值(秒)。根据该值由下式计算出每单位时间内液体吸收率(AR)：

AR(毫升/秒)＝300/AT

表8示出了使用上述吸水树脂制备的每一吸水颗粒的AT(秒)和单位时间内的液体吸收率(AR)的测量结果。

对比实施例10

如实施例8所述对每一对比吸水树脂(1-30A)、(2-40A)、(3-40A)、(4-50A)、(5-35A)、(6)、(7)、(8)和(9)进行相同的处理。表8示出了使用对比吸水树脂制备的每一吸水物件的AT(秒)和单位时间内的液体吸收率(AR)的测得结果。

由表8可知，本申请实施例中所述的吸水树脂用作吸水芯片时将呈现极佳的单位时间内的液体吸收率。

表8

	吸水树脂	在1至4观测中吸收液体的时间的和(AT)	单位时间内液体吸收率(AR)
						秒	毫升/秒
实施例8	1-40A	241	1.245
				实施例8	2-45A	233	1.288
实施例8	3-50A	240	1.250
				实施例8	4-45A	244	1.230
实施例8	5-45A	244	1.230
				实施例8	6-35A	245	1.224
实施例8	7-35A	246	1.220
				对比实施例10	1-30A(对比)	261	1.149
对比实施例10	2-40A(对比)	264	1.136
				对比实施例10	3-40A(对比)	268	1.119
对比实施例10	4-50A(对比)	282	1.064
				对比实施例10	5-35A(对比)	269	1.115
对比实施例10	6(对比)	335	0.896
				对比实施例10	7(对比)	335	0.896
对比实施例10	8(对比)	291	1.031
				对比实施例10	9(对比)	279	1.075

工业应用性

根据本发明所述的吸水树脂和吸水芯片以及根据本发明所述制备吸水树脂的方法制得的吸水树脂可用作各种用途的吸水剂/保水剂，这是因为其具有极佳的吸水性和其他特性，并且产生灰尘很少。

具体应用可包括：诸如一次性尿布、卫生巾、失禁护垫以及医疗用护垫等用于吸收物品的吸水/保水剂；诸如水苔替代品、土壤改良剂、保水剂和农药效力持续剂等农业/园艺用保水剂；诸如内装壁材用抗凝结剂和水泥添加剂的建筑用保水剂；释放控制剂；保冷剂；一次性身体加温器；污泥凝固剂；食品用保鲜剂；离子交换柱材料；泥浆/油的脱水剂；干燥剂；以及湿度调整剂。

此外，本发明所述吸水树脂尤其适用于吸收粪、尿或血液的一次性尿布、卫生巾以及类似的清洁/卫生材料。

Claims (24)

1.一种通过聚合由90摩尔％或更多的丙烯酸和/或盐组成的水溶性不饱和单体制得吸水树脂的制备方法，所述树脂具有内交联结构，所述方法包含如下步骤：

(a)聚合水溶性不饱和单体的水溶液或者水分散性溶液；以及

(b)在100℃至250℃下干燥热分解自由基引发剂含量指数为40至100的含水凝胶，步骤(b)与步骤(a)同时或者于其后进行，由下述方程式得出所述指数：

热分解自由基引发剂含量指数＝(Ci/Mi)/(Cm/Mm)×10⁵

其中：

Ci指在步骤(b)之前通过立即搅拌5％氯化钠水溶液中的含水凝胶1小时后提取的热分解自由基引发剂的以质量％计的量；

Mi指提取的热分解自由基引发剂的以mol/g计的摩尔平均分子量；

Cm指通过在180℃干燥含水凝胶8小时后所得含水凝胶的以质量％计的固体；以及

Mm指以mol/g计的聚合单体的摩尔平均分子量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶性不饱和单体含有量为0.06摩尔％至5摩尔％的内交联剂。

3.根据权利要求1和2所述的任一方法，其特征在于，将所述热分解自由基引发剂在步骤(a)之前和/或步骤(a)中加入步骤(a)的反应体系中。

4.根据权利要求1和3所述的任一方法，其特征在于，所述热分解自由基引发剂为过硫酸盐。

5.根据权利要求1至4所述的任一方法，其特征在于，所述含水凝胶含有10质量％或更少的未反应单体。

6.根据权利要求1至5所述的任一方法，其特征在于，所述含水凝胶含有10质量％至80质量％的固体含量并且在干燥后含有质量90％或更多的固体内含物。

7.根据权利要求1至6所述的任一方法，其特征在于，所述方法还包括表面交联干燥的吸水树脂的步骤。

8.根据权利要求1至7所述的任一方法，其特征在于，所述方法还包括添加多价金属盐至所述吸水树脂的步骤。

9.一种吸水树脂，所述树脂包含作为主链重复单元的水溶性不饱和单体，90摩尔％或更多的所述单体由丙烯酸和/或其盐组成，所述树脂具有内交联结构并且所述树脂在其重均分子量的Log(Mw)等于6.10时呈现的特性粘度IV为7.3dL/g或更低，其中重均分子量Mw和特性粘度IV是在80℃将10克0.1摩尔/升的氢氧化钠水溶液中的50毫克吸水树脂处理三周后测得的。

10.根据权利要求9所述的吸水树脂，其特征在于，所述吸水树脂在处理后的重均分子量的对数(Log(Mw))为5.7至6.5。

11.根据权利要求9和10所述的任一吸水树脂，其特征在于，

所述吸水树脂具有处理前和处理后相差10％至100重量％的溶解性；以及

所述吸水树脂在处理后具有50％至100重量％的溶解性。

12.根据权利要求9至11所述的任一吸水树脂，其特征在于，所述树脂还包含至少位于吸水树脂表面上或者其表面附近的相对吸水树脂其比例为0.001质量％至5质量％、包括5质量％在内的多价金属盐。

13.根据权利要求9至12所述的任一吸水树脂，其特征在于，

所述吸水树脂的保水离心保水能力CRC大于或等于5g/g并且小于25g/g；以及

所述吸水树脂的盐水导流率SFC大于或者等于100(10^-7·cm³·s·g^-1)。

14.根据权利要求9至12所述的任一吸水树脂，其特征在于，

所述吸水树脂的保水离心保水能力CRC大于或等于25g/g并且小于30g/g；以及

所述吸水树脂的盐水导流率SFC大于或者等于30(10^-7·cm³·s·g^-1)。

15.根据权利要求9至12所述的任一吸水树脂，其特征在于，

所述吸水树脂的保水离心保水能力CRC大于或等于30g/g并且小于50g/g；以及

所述吸水树脂的盐水导流率SFC大于或者等于10(10^-7·cm³·s·g^-1)。

16.根据权利要求9至15所述的任一吸水树脂，其特征在于，所述吸水树脂在4.83千帕负载AAP下的吸水性大于或等于20g/g并且小于或等于30g/g。

17.根据权利要求9至16所述的任一吸水树脂，其特征在于，

所述吸水树脂的质均颗粒直径D50为200至600微米；

所述吸水树脂含有0至5质量％的能够通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒；以及

所述吸水树脂颗粒的粒度分布的对数标准差σζ为0.20至0.50。

18.根据权利要求9至17所述的任一吸水树脂，其特征在于，所述吸水树脂含有相对所述吸水树脂的质量为小于或者等于300ppm的量的灰尘。

19.一种吸水树脂，所述树脂包含作为主链重复单元的水溶性不饱和单体，90摩尔％的所述单体由丙烯酸和/或其盐组成，所述树脂具有内交联结构并且在第二组水解条件下处理后测量重均分子量Mw和特性粘度IV时，其呈现的重均分子量Mw为360,000至1,000,000道尔顿，特性粘度IV为2.1dL/g至6.0dL/g是第二组水解，其中20毫克吸水树脂置于10克0.1摩尔/升氢氧化钠水溶液中在80℃处理三周。

20.根据权利要求19所述的吸水树脂，其特征在于，所述吸水树脂在处理后呈现的分子量分布Mw/Mn为2.0至3.0。

21.根据权利要求19和20所述的任一吸水树脂，其特征在于，所述树脂含有重均分子量Mw为150,000至500,000道尔顿的可提取的聚合物内含物。

22.根据权利要求19至21所述的任一吸水树脂，其特征在于，所述树脂含有特性粘度IV为1.0dL/g至2.0dL/g的可提取聚合物内含物。

23.根据权利要求19至22所述的任一吸水树脂，其特征在于，所述树脂含有分子量分布Mw/Mn为2.0至3.0的可提取的聚合物内含物。

24.根据权利要求19至23所述的任一吸水树脂，其特征在于，

所述吸水树脂的质均颗粒直径D50为200至600微米；

所述吸水树脂含有0至5质量％的能够通过筛孔开口尺寸为150微米的筛的颗粒；以及

所述吸水树脂的颗粒粒度分布的对数标准差σζ为0.20至0.50。

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