CN102089014B - 表面后交联吸水性聚合物颗粒的方法 - Google Patents

表面后交联吸水性聚合物颗粒的方法 Download PDF

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Abstract

在借助载气形成的流化床中热表面后交联吸水性聚合物颗粒的方法，其中表面后交联剂以气态形式供至所述流化床。

Description

表面后交联吸水性聚合物颗粒的方法
本发明涉及一种在借助载气形成的流化床中热表面后交联吸水性聚合物颗粒的方法，其中表面后交联剂以气态形式供至所述流化床。
吸水性聚合物颗粒的制备在专论″Modern Superabsorbent PolymerTechnology″，F.L.Buchholz and A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，71-103页中有描述。
吸水性聚合物用于生产尿布、棉塞、卫生棉和其他卫生物品，但也用作商品蔬菜种植业中的保水剂。吸水性聚合物也称为超吸收剂。
吸水性聚合物的性能可通过交联程度调整。随着交联程度的增加，凝胶强度升高而离心保留能力(centrifuge retention capacity，CRC)下降。
为改善性能，例如尿布中溶胀凝胶床的渗透性(SFC)和在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量，通常对吸水性聚合物颗粒进行表面后交联。这增加了颗粒表面的交联程度，从而使在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量和离心保留能力(CRC)至少部分去耦(decoupled)。这种表面后交联可在水性凝胶相中进行。但是，优选将研磨并过筛的干燥聚合物颗粒(原料聚合物)用表面后交联剂进行表面涂布、进行热表面后交联并干燥。适于此目的的交联剂是包含至少两个能与吸水性聚合物的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。
WO 00/053664 A1在例如实施例15-17中描述了如下的表面后交联，其中将吸水性聚合物颗粒用表面后交联剂水溶液在桨式干燥器中进行涂布，将涂布的聚合物颗粒在盘式干燥器中热表面后交联，然后将经表面后交联的聚合物颗粒在流化床中用空气冷却。
本发明的一个目的是提供一种改善的表面后交联吸水性聚合物颗粒的方法。
所述目的通过一种在借助载气形成的流化床中热表面后交联吸水性聚合物颗粒的方法实现，所述方法包括将至少一种表面后交联剂以气态形式供至所述流化床。
所述吸水性聚合物颗粒通过例如聚合一种单体溶液而产生，所述单体溶液包含：
a)至少一种可被至少部分中和的、带有酸基的烯键式不饱和单体，
b)至少一种交联剂，
c)至少一种引发剂，
d)任选地，一种或多种可与a)中所提的单体共聚的烯键式不饱和单体，和
e)任选地，一种或多种水溶性聚合物，
并且一般不溶于水。
所述单体a)优选为水溶性，即23℃下在水中的溶解度一般为至少1g/100g水，优选至少5g/100g水，更优选至少25g/100g水，最优选至少35g/100g水。
合适的单体a)为，例如烯键式不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和亚甲基丁二酸。特别优选的单体是丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特别优选丙烯酸。
杂质对聚合可能有相当大的影响。因此使用的原料应具有最大纯度。因此专门纯化单体a)常常是有利的。合适的纯化方法在例如WO2002/055469 A1、WO 2003/078378 A1和WO 2004/035514 A1中有描述。合适的单体a)是例如根据WO 2004/035514 A1纯化的丙烯酸，包含99.8460重量％的丙烯酸、0.0950重量％的乙酸、0.0332重量％的水、0.0203重量％的丙酸、0.0001重量％的糠醛、0.0001重量％的马来酸酐、0.0003重量％的二丙烯酸和0.0050重量％的氢醌单甲醚。
丙烯酸和/或其盐在单体a)总量中的比例优选为至少50mol％，更优选至少90mol％，最优选至少95mol％。
其他合适的单体a)是例如烯键式不饱和磺酸，如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。
单体a)的酸基一般被部分中和。为此，将中和剂以水溶液的形式或优选以固体的形式混入所述单体溶液。中和程度优选为25至95mol％，更优选30至80mol％，最优选40至75mol％，为此可使用常规中和剂，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，及其混合物。也可不使用碱金属盐而使用铵盐。特别优选的碱金属是钠和钾，但更优选氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠，及其混合物。
所述单体a)通常包含聚合抑制剂，优选氢醌单醚，作为贮存稳定剂。
所述单体溶液包含优选最高达250重量ppm、优选至多130重量ppm、更优选至多70重量ppm、优选至少10重量ppm、更优选至少30重量ppm、尤其是约50重量ppm的氢醌单醚，各自基于未中和的单体a)计。例如，所述单体溶液可使用带有酸基的烯键式不饱和单体与适量的氢醌单醚来制备。
优选的氢醌单醚是氢醌单甲醚(MEHQ)和/或生育酚(维生素E).
合适的交联剂b)是具有至少两个适于交联的基团的化合物。这样的基团是，例如，可自由基聚合进入聚合物链的烯键式不饱和基团和可与单体a)的酸基形成共价键的官能团。此外，可与单体a)的至少两个酸基形成配位键的多价金属盐也适于作为交联剂b)。
交联剂b)优选是具有至少两个可自由基聚合进入聚合物网络的可聚合基团的化合物。合适的交联剂b)是例如在EP 0 530 438 A1中描述的乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙基氯化铵和四烯丙氧基乙烷；在EP 0 547 847 A1、EP 0 559 476 A1、EP 0632 068 A1、WO 93/21237 A1、WO 2003/104299 A1、WO 2003/104300A1、WO 2003/104301 A1和DE 103 31 450 A1中描述的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯；在DE 103 31 456 A1和DE 103 55 401 A1中描述的除丙烯酸酯基团外还包含另外的烯键式不饱和基团的混合丙烯酸酯；或在例如DE 195 43 368 A1、DE 196 46 484 A1、WO 90/15830 A1和WO2002/032962 A2中描述的交联剂混合物。
优选的交联剂b)是季戊四醇基三烯丙基醚、四烯丙氧基乙烷、亚甲基双甲基丙烯酰胺、15-重乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三烯丙基胺。
非常特别优选的交联剂b)是已经被丙烯酸或甲基丙烯酸酯化为二丙烯酸酯或三丙烯酸酯的聚乙氧基化的和/或聚丙氧基化的甘油，如例如在WO 2003/104301 A1中描述的。特别有利的是3-至10-重乙氧基化甘油的二丙烯酸酯和/或三丙烯酸酯。非常特别优选1-至5-重乙氧基化甘油和/或丙氧基化甘油的二丙烯酸酯或三丙烯酸酯。最优选3-至5-重乙氧基化甘油和/或丙氧基化甘油的三丙烯酸酯，尤其是3-重乙氧基化甘油的三丙烯酸酯。
交联剂b)的量优选为0.05至1.5重量％，更优选0.1至1重量％，最优选0.3至0.6重量％，各自基于单体a)计。随着交联剂含量的提高，离心保留能力(CRC)下降并且在21.0g/cm2(AUL0.3psi)压力下的吸收量经过一个最大值。
引发剂c)可为在聚合条件下产生自由基的所有化合物，例如热引发剂、氧化还原引发剂、光敏引发剂。合适的氧化还原引发剂是过二硫酸钠/抗坏血酸、过氧化氢/抗坏血酸、过二硫酸钠/亚硫酸氢钠和过氧化氢/亚硫酸氢钠。优选使用热引发剂和氧化还原引发剂混合物，例如过二硫酸钠/过氧化氢/抗坏血酸。但是，使用的还原组分优选为一种2-羟基-2-亚磺基乙酸的钠盐、2-羟基-2-亚磺基乙酸的二钠盐和亚硫酸氢钠的混合物。所述混合物可以以Brüggolite
Figure BPA00001293305900041
FF6和Brüggolite
Figure BPA00001293305900042
FF7(BrüggemannChemicals；Heilbronn；Germany)获得。
可与带有酸基的烯键式不饱和单体a)共聚的烯键式不饱和单体d)为，例如，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯。
使用的水溶性聚合物e)可为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、改性纤维素例如甲基纤维素或羟乙基纤维素、明胶、聚乙二醇或聚丙烯酸，优选淀粉、淀粉衍生物和改性纤维素。
一般使用单体水溶液。所述单体溶液的水含量优选为40至75重量％，更优选45至70重量％，最优选50至65重量％。
为了获得最佳效果，优选的聚合抑制剂需要溶解氧。因此所述单体溶液可先惰化，即让惰性气体(优选氮气或二氧化碳)流过，以除去溶解氧，然后再进行聚合。所述单体溶液的氧含量优选在聚合之前降低至少于1重量ppm，更优选少于0.5重量ppm，最优选少于0.1重量ppm。
合适的反应器是，例如捏合反应器或带式反应器(凝胶聚合)。如在WO 2001/038402 A1中所描述，在捏合机中，在单体水溶液的聚合中形成的聚合物凝胶通过例如反向旋转搅拌轴连续地粉碎。在例如DE 3825 366 A1和US 6,241,928中描述了在带上的聚合。在带式反应器中的聚合形成聚合物凝胶，所述聚合物凝胶需要在另外的工艺步骤中粉碎，例如在挤出机或捏合机中粉碎。
当使用捏合反应器或带式反应器时，可在聚合后在聚合过程形成的聚合物凝胶阶段进行中和。还可在聚合前通过实际向单体溶液加入一部分中和剂而中和最高达40mol％、优选10至30mol％、更优选15至25mol％的酸基，而仅在聚合后在聚合物凝胶阶段才调节所需的最终中和程度。当在聚合后至少部分中和所述聚合物凝胶时，优选将所述聚合物凝胶机械粉碎，例如通过挤出机粉碎，在这种情况下可将中和剂喷雾、泼洒或倾倒其上然后小心地混入。为此，可将获得的凝胶物质反复挤出进行均化。
所得聚合物凝胶优选用带式干燥器干燥直至残余水分含量优选为0.5至15重量％，更优选1至10重量％，最优选2至8重量％，所述残余水分通过EDANA(欧洲非织造布协会，European Disposables andNonwovens Association)推荐的试验方法No.WSP 230.2-05″MoistureContent”测定。如果残余水分含量过高，则干燥聚合物凝胶的玻璃化转变温度Tg太低，可能难以进一步处理。如果残余水分过低，则干燥聚合物凝胶过脆，而在接下来的粉碎步骤中得到不利地大量的粒度过小的聚合物颗粒(“微粒”)。在干燥前所述凝胶的固体含量优选为25至90重量％，更优选35至70重量％，最优选40至60重量％。但是，任选地，可使用流化床干燥器或桨式干燥器来进行干燥操作。
之后，将所得干燥聚合物凝胶研磨并分级，用于研磨的仪器一般可为单级辊磨机或多级辊磨机，优选二级或三级辊磨机、销棒式研磨机、锤式研磨机或振动磨。
作为产品级分移出的聚合物颗粒的平均粒度为优选至少200μm，更优选250至600μm，非常特别优选300至500μm。产品级分的平均粒度可通过EDANA(欧洲非织造布协会)推荐的试验No.WSP 220.2-05″Particle Size Distribution″测定，其中过筛级分的质量比例以累积的形式绘图并且通过图表测定平均粒度。此处平均粒度是得到累计50重量％的筛目大小的值。
粒度为至少150μm的颗粒比例优选为至少90重量％，更优选至少95重量％，最优选至少98重量％。
粒度过小的聚合物颗粒会降低渗透性(SFC)。因此过小的聚合物颗粒(“微粒”)的比例应当较小。
因此，通常将过小的聚合物颗粒移除并再循环制工艺过程中。移除优选在聚合之前、聚合过程中或在聚合后立即进行，即在聚合物凝胶干燥之前进行。所述过小的聚合物颗粒在再循环之前或再循环期间可用水和/或水性表面活性剂润湿。
当使用捏合反应器进行聚合时，所述过小聚合物颗粒优选在聚合过程的最后1/3阶段加入。
当所述过小聚合物颗粒在极早期加入时，例如实际加入至单体溶液中时，会降低所得吸水性聚合物颗粒的离心保留能力(CRC)。但是，这可以通过例如调整使用的交联剂b)的量补偿。
当所述过小聚合物颗粒在极晚期加入时，例如直至加入至聚合反应器下游连接的装置中(例如加入至挤出机中)时，所述过小聚合物颗粒难以进入所得的聚合物凝胶中。而未完全进入的过小聚合物颗粒在研磨过程中又从干燥的聚合物凝胶中分离出来，以致在分级过程中被再次移除，增加了待再循环的过小聚合物颗粒的量。
粒度最大为850μm的颗粒的比例优选至少为90重量％，更优选至少95重量％，最优选至少98重量％。
粒度过大的聚合物颗粒会降低溶胀速率。因此过大的聚合物颗粒同样应当较小。
因此通常将过大的聚合物颗粒移除，并再循环至干燥聚合物凝胶的研磨过程中。
但是，还可将单体水溶液液滴化，并将在加热的载气流中产生的液滴聚合(液滴化聚合)。如在WO 2008/040715 A2和WO 2008/052971 A1中所描述，这使聚合和干燥工艺步骤合并，并且免除了粉碎和分级的工艺步骤。为此，将单体溶液通过至少一个孔计量加入反应室中以形成液滴。所述孔可存在于例如液滴化板中。
液滴化板是具有至少一个孔的板，液体从顶部穿过所述孔。可使液滴化板或液体振动，从而在所述液滴化板下侧的每孔处产生理想的单分散液滴链。在一个优选实施方案中，不振动所述液滴化板。
孔的数目和大小根据所需生产量和液滴尺寸进行选择。液滴的直径一般是孔直径的1.9倍。这里重要的是，待液滴化的液体穿过孔的速度不能过快，并且经过孔的压降不能太大。否则所述液体不能液滴化，而是液体射流由于高动能而碎裂(喷雾)。雷诺数根据每孔通过量和孔直径优选为小于2000，优选小于1000，更优选小于500，最优选小于250。
所述液滴化板一般具有至少1个孔，优选至少10个，更优选至少50个孔，并且一般最多10 000个，优选最多5000个，更优选最多1000个，所述孔一般在液滴化板上均匀分布，优选以所谓的三角形节距分布，即每三个孔构成一个等边三角形的各个角。
孔之间的距离优选为1至50mm，更优选2.5至20mm，最优选5至10mm。
载气流经聚合反应器。所述载气可与自由降落的单体溶液液滴顺流或逆流地穿过反应室，优选顺流，即从底部向上穿过。一次穿过后，优选将所述载气至少部分地作为循环气体再循环至反应室，优选至少50重量％，更优选至少75重量％。一般地，每次穿过后都会排放一部分载气，优选最多达10％，更优选最多达3％，最优选最多达1％。
载气的氧含量优选为0.5至15体积％，更优选1至10体积％，最优选2至5体积％。
除了氧气，所述载气优选含有氮气。载气的氮含量优选至少为80体积％，更优选至少为90体积％，最优选至少为93体积％。
气体速度优选确定为使聚合反应器中的流动不存在与总流向相反的对流，并为例如0.01至5m/s，优选0.02至4m/s，更优选0.05至3m/s，最优选0.1至2m/s。
将流经反应器的载气适当地预加热至反应器上游的反应温度。
气体入口温度，即载气进入反应室时的温度，优选为160至250℃，更优选180至230℃，最优选190至220℃。
有利地，控制所述气体入口温度使气体出口温度，即载气离开反应室的温度，为100至180℃，更优选为110至160℃，最优选为120至140℃。
所述反应可在加压或负压下进行；优选相对于环境压力最高达100mbar的负压。
反应尾气(offgas)，即离开反应室的气体，可以例如在热交换器中冷却。这使得水和未转化单体a)冷凝。之后，所述反应尾气可至少部分地被再热并且作为循环气体再循环至反应器。可排放一部分反应尾气并用新鲜的载气代替，这种情况下可将存在于反应尾气中的水和未转化单体a)移出并再循环。
特别优选集成系统，即将在尾气冷却中的一部分废热用于加热循环气体。
所述反应器可伴热。调节伴热使壁温至少比反应器内部温度高5℃，从而可靠地防止反应器壁上的冷凝。
随后通过本发明的方法对通过例如凝胶聚合或液滴化聚合所获得的吸水性聚合物颗粒进行表面后交联。
为此，将所述吸水性聚合物颗粒借助载气在流化床中流化。
所述载气的氧含量优选少于5体积％。由于氧含量较低，避免了在反应器中出现易燃混合物。
所述载气优选含有氮气。所述载体的氮气含量优选至少为80体积％，更优选至少90体积％，最优选至少95体积％。
重要的是将表面后交联剂以气态形式计量进入反应器中。为此，可将适量表面后交联剂蒸发并以气态形式引入反应器中。但是，也可以在反应器上游向载气中加入适量的表面后交联剂。为此目的，使用例如填充有所述表面后交联剂的控温气体洗涤器是适当的。
以气态计量加入可使表面后交联温和并非常均匀地进行。这避免了原本由常规使用水溶液造成的结块倾向。
可用的表面后交联剂不受任何限制。合适的表面后交联剂是包含可与聚合物颗粒的至少两个羧酸基团形成共价键的基团的化合物。合适的化合物是，例如在EP 0 083 022 A2、EP 0 543 303 A1和EP 0 937 736A2中描述的多官能胺、多官能酰氨基胺和多官能环氧化物，如在DE 3314 019 A1、DE 35 23 617 A1和EP 0 450 922 A2中描述的双官能醇或多官能醇，或如在DE 102 04 938 A1和US 6,239,230中描述的β-羟烷基酰胺。
优选的表面后交联剂是双官能醇(二醇)，例如乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇和1，4-丁二醇。
非常特别优选的表面后交联剂是丙二醇和2，3-丁二醇。
但是，表面后交联剂在反应温度下应当有足够高的蒸汽压。如果蒸汽压过低，则表面后交联剂仅可缓慢地计量加入，由于需要的停留时间较长，过程变得不经济。这是由于表面后交联剂在载气中的分压绝不会高于蒸汽压。在过高的后交联剂的分压下，吸水性聚合物颗粒倾向于结块，甚至在没有溶剂的情况下亦如此。
流化床的载气中的表面后交联剂的分压优选为5至200mbar，更优选10至100mbar，最优选15至50mbar。
反应温度优选为150至250℃，更优选155至220℃，最优选160至200℃。吸水性聚合物颗粒在流化床中的停留时间优选为至少10分钟，更优选至少20分钟，最优选至少30分钟，并且一般最多120分钟。
表面后交联的反应尾气，即离开流化床的载气，可至少部分地作为循环气体再循环至表面后交联过程中。可排放一部分反应尾气并用新鲜载气代替，在这种情况下可将存在于反应尾气中的表面后交联剂移出并进行再循环。
为进一步改善性能，表面后交联的聚合物颗粒可被涂布或被随后润湿。用于改善溶胀速度和渗透性(SFC)的合适的涂料是，例如无机惰性物质如不溶于水的金属盐、有机聚合物、阳离子聚合物、和二价或多价金属阳离子例如乳酸铝或硫酸铝水溶液形式的铝阳离子。适用于粘合粉尘的涂料是例如多羟基化合物。适用于抵制不利的聚合物颗粒结块倾向的涂料是例如热解法二氧化硅，如Aerosil
Figure BPA00001293305900091
200，和表面活性剂，如Span
Figure BPA00001293305900092
20。
由本发明的方法生产的吸水性聚合物颗粒的离心保留能力(CRC)一般是至少15g/g，优选至少20g/g，优选至少22g/g，更优选至少24g/g，最优选至少26g/g。所述吸水性聚合物颗粒的离心保留能力(CRC)一般小于60g/g。所述离心保留能力(CRC)根据EDANA(欧洲非织造布协会)推荐的试验方法No.WSP 241.2-05″Centrifuge RetentionCapacity″测定。
由本发明的方法生产的吸水性聚合物颗粒在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量一般为至少15g/g，优选至少20g/g，优选至少22g/g，更优选至少24g/g，最优选至少26g/g。所述吸水性聚合物颗粒在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量一般小于35g/g。在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量与EDANA(European Disposables and NonwovensAssociation)推荐的试验方法No.WSP 242.2-05″Absorption UnderPressure″类似地测定，不同之处在于确定49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量而不是21.0g/cm2(AUL0.3psi)压力下的吸收量。
通过下面描述的试验方法检测所述吸水性聚合物颗粒。
方法：
除非另有声明，所述分析应在23±2℃的环境温度和50±10％的相对空气湿度下进行。在分析之前将所述吸水性聚合物颗粒完全混合。
渗透性(盐水物流传导率(Saline Flow Conductivity))
如EP 0 640 330 A1中所述，在21.0g/cm2压力下的溶胀凝胶床(SFC)的渗透性以吸水性聚合物颗粒的溶胀凝胶层的凝胶层渗透性的形式测定，不同之处在于，对上述专利申请19页和图8中描述的仪器作了如下改进：不用玻璃料(40)，并且模头(die)由与筒体(37)相同的聚合物材料制成，并且本发明包含均匀分布于整个接触区域的21个大小相等的孔。所述测量的过程和评价与EP 0 640 330 A1的相同。自动记录流速。
如下计算所述盐水物流传导率(SFC)：
SFC[cm3s/g]＝(Fg(t＝0)×L0)/(d×A×WP)，
其中Fg(t＝0)为NaCl溶液流量，以g/s表示，其通过对流量测定结果的Fg(t)数据进行线性回归分析并外推至t＝0而得到，L0为凝胶层的厚度，以cm表示，d为NaCl溶液的密度，以g/cm3表示，A是凝胶层的面积，以cm2表示，WP是凝胶层上方的流体静压，以dyn/cm2表示。
水分含量
所述吸水性聚合物颗粒的水分含量根据EDANA(欧洲非织造布协会)推荐的试验方法No.WSP 230.2-05″Moisture content″测定。
离心保留能力
所述离心保留能力(CRC)根据EDANA(欧洲非织造布协会)推荐的试验方法No.WSP 241.2-05″Centrifuge Retention Capacity″测定。
在49.2g/cm 2 压力下的吸收量
在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收与EDANA(欧洲非织造布协会)推荐的试验方法No.WSP 242.2-05″Absorption under Pressure″类似地测定，不同之处在于测定49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量而不是21.0g/cm2(AUL0.3psi)压力下的吸收量。
可提取物
所述可提取物根据EDANA(欧洲非织造布协会)推荐的试验方法No.WSP 270.2-05″Extractables″测定。
所述EDANA试验方法可由例如European Disposables andNonwovens Association(欧洲非织造布协会)，Avenue Eugène Plasky 157，B-1030 Brussels，Belgium获得。
实施例：
实施例1
将含有31.6重量％的丙烯酸钠、9.9重量％的丙烯酸、0.17重量％的2，2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、0.085重量％的过二硫酸钠、0.058重量％的3-重乙氧基化甘油基三丙烯酸酯(约85重量％)和水的单体溶液在加热的液滴化塔(高12m，宽2m，顺流气体速度为0.1m/s)中液滴化。在20℃下，所述单体溶液的动态粘度为0.0065Pa·s，密度为1.1g/cm3，表面张力为0.039N/m。液滴化板具有30×170μm的孔。所述混合物的计量速率为16.0kg/h。调节气体预热器的加热功率使所述液滴化塔中的气体出口温度恒定为130℃。
所得吸水性聚合物颗粒的离心保留能力(CRC)为30.5g/g，在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量为20.7g/g，渗透性(SFC)为11×10-7cm3s/g，水分含量为12.6重量％，可提取物含量为2.2重量％。
实施例2
过程如实施例1。单体溶液中的3-重乙氧基化甘油基三丙烯酸酯的浓度降低至0.018重量％。
所得吸水性聚合物颗粒的离心保留能力(CRC)为53.4g/g，在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收量为7.7g/g，渗透性(SFC)为0×10-7cm3s/g，水分含量为15.6重量％，可提取物含量为6.7重量％。
实施例3
初始将约100g实施例1的吸水性聚合物颗粒装入内径为7cm的流化床反应器中。所述反应器中载气的空塔速度为1m/s。所用的载气是温度为160℃的工业级氮气。将所述吸水性聚合物颗粒在所述反应器中干燥10分钟。然后，在160℃下向反应器上游的载气中加入1，2-丙二醇(t＝0)。载气中的1，2-丙二醇的分压为约20mbar。
对所得吸水性聚合物颗粒进行分析：
Figure BPA00001293305900121
实施例4
过程如实施例3。载气温度被提高至180℃，并且所使用的表面后交联剂是2，3-丁二醇。
对所得吸水性聚合物颗粒进行分析：
Figure BPA00001293305900122
  45   28.3   21.6   2.5   48
  60   26.9   21.5   2.6   55
实施例5
过程如实施例3。使用来自实施例2的吸水性聚合物颗粒。
对所得吸水性聚合物颗粒进行分析：
Figure BPA00001293305900131
实施例6
过程与实施例5相同。载气温度被提高至180℃。
对所得吸水性聚合物颗粒进行分析：
Figure BPA00001293305900132

Claims (10)

1.一种在借助载气形成的流化床中热表面后交联吸水性聚合物颗粒的方法，包括将至少一种表面后交联剂以气态形式供至所述流化床。
2.权利要求1的方法，其中所述表面后交联剂在所述流化床的载气中的分压至少为5mbar。
3.权利要求1或2的方法，其中所述表面后交联在至少150℃的反应温度下进行。
4.权利要求1至3之一的方法，其中所述吸水性聚合物颗粒在所述流化床中的停留时间为至少10分钟。
5.权利要求1至4之一的方法，其中所述表面后交联剂为一种二醇。
6.权利要求1至5之一的方法，其中所述表面后交联剂为1，2-丙二醇和/或2，3-丁二醇。
7.权利要求1至6之一的方法，其中所述流化床的载气的至少80体积％为氮气。
8.权利要求1至7之一的方法，其中所述吸水性聚合物颗粒通过聚合一种单体溶液获得，所述单体溶液包含：
a)至少一种可被至少部分中和的、带有酸基的烯键式不饱和单体，
b)至少一种交联剂，
c)至少一种引发剂，以及
d)任选地，一种或多种可与a)中所提的单体共聚的烯键式不饱和单体，和
e)任选地，一种或多种水溶性聚合物。
9.权利要求1至8之一的方法，其中所述单体a)为被部分中和的丙烯酸。
10.权利要求1至9之一的方法，其中所述吸水性聚合物颗粒的离心保留能力为至少15g/g。
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