CN110167997A - 超吸收性聚合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

提供了表现出更为改善的吸收速率和液体渗透率以及优异的基本吸收性能的超吸收性聚合物及其制备方法。所述超吸收性聚合物包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的交联聚合物；以及表面交联层，所述表面交联层形成在所述基础聚合物粉末上并且其中基础聚合物粉末经由表面交联剂另外交联，其中所述超吸收性聚合物包含10数量％或更多的各颗粒的纵横比小于0.5的超吸收性聚合物颗粒，所述纵横比定义为所述超吸收性聚合物颗粒的最短直径/最长直径，以及所述超吸收性聚合物的SFC在预定范围内。

Description

超吸收性聚合物及其制备方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请基于分别于2017年12月15日和2018年11月13日提交的韩国专利申请第10-2017-0173553号和第10-2018-0139102号并要求它们的优先权，其公开内容在此通过引用整体并入本文。
本发明涉及表现出更为改善的吸收速率和液体渗透率以及优异的基本吸收性能的超吸收性聚合物及其制备方法。
背景技术
超吸收性聚合物(Super Absorbent Polymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的约500倍至1000倍水分的合成聚合物材料。不同制造商给予其不同的名称，例如SAM(SuperAbsorbency Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，并且现在其不仅广泛用于卫生产品例如儿童用一次性尿布等，而且还广泛用于园艺用保水性土壤产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域用保鲜剂、泥敷剂用材料等。
在大多数情况下，这些超吸收性聚合物被广泛用于卫生材料(例如尿布、卫生巾等)领域。对于这些应用，超吸收性聚合物需要表现出对于水等的高吸收率，即使在外部压力下也不能释放所吸收的水，并且还必须在吸水之后在体积膨胀(溶胀)下保持其形状以显示出优异的渗透性。
近来，随着日益增加的对薄尿布的需求，在尿布中诸如纸浆等的纤维材料的含量趋于降低，并且超吸收性聚合物的比例趋于相对增加。因此，超吸收性聚合物在尿布中需要具有纤维材料的性能。为达到此目的，超吸收性聚合物应具有高的吸收速率和液体渗透率以及高吸收率。特别地，随着尿布变得越来越薄，对于尿液随着作为尿布的使用者的婴儿的活动而从尿布中漏出的担忧日益增加，并因此，超吸收性聚合物越来越需要具有高吸收速率。
同时，为了使超吸收性聚合物即使在超吸收性聚合物颗粒由于吸收水分而溶胀之后也表现出上述高液体渗透率，超吸收性聚合物需要保持其形状，从而保持颗粒之间的空隙。这是因为颗粒之间的空隙充当流动路径而确保超吸收性聚合物的优异液体渗透率。因此，为了提供表现出更为改善的液体渗透率和其他优异物理特性的超吸收性聚合物，这样的超吸收性聚合物需要通过表面交联等表现出更高的凝胶强度。
此外，为了表现出更高的吸收速率，超吸收性聚合物需要具有拥有大的表面积和形成在其内部的大量孔的多孔结构。先前，已经通过应用发泡剂等来制备具有这样的多孔结构的超吸收性聚合物。然而，该超吸收性聚合物在粉碎之后颗粒形状可能不均匀。因此，当在粉碎之后进行表面交联时，或者当混合添加剂等以改善物理特性时，在许多情况下可能发生不均匀的表面交联或者可能发生添加剂的不均匀涂覆。结果，在通过形成多孔结构等来实现超吸收性聚合物的高吸收速率的先前技术中，其他物理特性例如液体渗透率、吸收性能等往往劣化。
因此，一直需要开发能够提供这样的超吸收性聚合物的技术，所述超吸收性聚合物在保持优异的吸收性能的同时表现出更为改善的液体渗透率和吸收速率。
发明内容
技术问题
本发明提供了表现出更为改善的吸收速率和液体渗透率以及优异的基本吸收性能的超吸收性聚合物及其制备方法。
技术方案
本发明提供了超吸收性聚合物，其包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的第一交联聚合物；以及
表面交联层，所述表面交联层形成在基础聚合物粉末上并且包含其中第一交联聚合物经由表面交联剂另外交联的第二交联聚合物，
其中超吸收性聚合物包含10数量％或更多的各颗粒的纵横比小于0.5的超吸收性聚合物颗粒，所述纵横比定义为超吸收性聚合物颗粒的最短直径/最长直径，
以及超吸收性聚合物的盐水(0.685重量％氯化钠水溶液)流动传导率(SFC；·10- 7cm3·s/g)为30(·10-7cm3·s/g)或更大。
此外，本发明提供了制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：在发泡剂和内交联剂的存在下进行具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的交联聚合，以形成包含第一交联聚合物的含水的凝胶聚合物；
对含水的凝胶聚合物进行凝胶粉碎、干燥、粉碎和尺寸分选，以形成包含10数量％或更多的纵横比小于0.5的基础聚合物粉末的基础聚合物，所述纵横比定义为最短直径/最长直径；以及
在表面交联液的存在下通过热处理进行基础聚合物的表面交联，所述表面交联液包含表面交联剂和液体介质并且在20℃至25℃的温度下的表面张力为30mN/m至50mN/m。
下文中，将更详细地描述根据本发明的具体实施方案的超吸收性聚合物及其制备方法。然而，其仅仅作为本发明的实例而提出，并且对本领域技术人员显而易见的是，本发明的范围不限于这些实施方案，并且可以在本发明的范围内对实施方案做出各种修改。
此外，在整个说明书中，除非另有说明，否则术语“包括”或“包含”意指包括任何要素(或组分)而没有特别限制，并且其不得被解释为排除添加其他要素(或组分)的含义。
根据本发明的一个实施方案，本发明提供了超吸收性聚合物，其包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的第一交联聚合物；以及表面交联层，所述表面交联层形成在基础聚合物粉末上并且包含其中第一交联聚合物经由表面交联剂另外交联的第二交联聚合物，
其中超吸收性聚合物包含10数量％或更多的各颗粒的纵横比小于0.5的超吸收性聚合物颗粒，所述纵横比定义为超吸收性聚合物颗粒的最短直径/最长直径，
以及超吸收性聚合物的盐水(0.685重量％氯化钠水溶液)流动传导率(SFC；·10- 7cm3·s/g)为30(·10-7cm3·s/g)或更大。
作为持续研究的结果，本发明人发现，在根据以下描述的制备方法的交联聚合期间在发泡剂等的存在下以预定水平或更多获得具有高纵横比的颗粒，然后使用具有降低的表面张力的表面交联液进行表面交联过程时，可以制备并提供具有改善的液体渗透率和吸收速率以及优异的基本吸收率的超吸收性聚合物，从而完成了本发明。
基本上，由于一个实施方案的超吸收性聚合物可以通过在聚合过程期间使用发泡剂等进行泡沫聚合来获得，因此可以使粉碎后的基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒具有低纵横比和大表面积。例如，超吸收性聚合物可以制备成包含10数量％或更多、10数量％至60数量％、或10数量％至50数量％的各颗粒的纵横比小于0.5的超吸收性聚合物颗粒，所述纵横比定义为超吸收性聚合物颗粒的最短直径/最长直径。
因此，在超吸收性聚合物的制备过程期间，获得基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒，使得它们包含预定水平或更多的具有低纵横比的颗粒并且它们的表面积增加，因此，一个实施方案的超吸收性聚合物可以表现出更高的吸收速率等。
然而，当具有低纵横比的颗粒以预定水平或更多形成时，颗粒的形状不均匀，并因此难以均匀地进行后续表面交联。因此，难以同时改善超吸收性聚合物的压力下吸收率和液体渗透率。这是因为与纵横比接近1的颗粒的表面交联相比，具有低纵横比的颗粒的表面交联不均匀地发生。
然而，根据本发明人的连续实验结果发现，在通过以下描述的方法获得具有相对低的表面张力的表面交联液，然后使用其进行表面交联时，在包含预定水平或更多的具有低纵横比的颗粒的基础聚合物粉末上可以均匀地形成具有优异的表面交联度和强度的表面交联层。这大概是因为表面交联液的渗透可能是相对浅的并且被均匀地控制。
因此，一个实施方案的超吸收性聚合物可以表现出优异的吸收速率和更为改善的液体渗透率和压力下吸收率。一个实施方案的超吸收性聚合物的改善的液体渗透率可以由上述范围的SFC来限定。
因此，与难以同时改善吸收速率和液体渗透率的常规常识不同，一个实施方案的超吸收性聚合物可以在保持优异的基本吸收性能的同时表现出更为改善的吸收速率和液体渗透率两者，因此适用于卫生材料，例如较薄的尿布等。
下文中，将更详细地描述一个实施方案的超吸收性聚合物。
如本文使用的‘超吸收性聚合物’是指这样的超吸收性聚合物，其包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的第一交联聚合物；以及表面交联层，所述表面交联层形成在基础聚合物粉末上并且包含其中第一交联聚合物经由表面交联剂另外交联的第二交联聚合物。
水溶性烯键式不饱和单体可以为在超吸收性聚合物的制备中通常使用的任何单体。对于非限制性实例，水溶性烯键式不饱和单体可以为由以下化学式1表示的化合物：
[化学式1]
R1-COOM1
在化学式1中，
R1为具有2至5个碳原子并且包含不饱和键的烃基，以及
M1为氢原子、一价或二价金属、铵基或有机胺盐。
适当地，单体可以为选自以下的一者或更多者：丙烯酸、甲基丙烯酸、及其一价金属盐、二价金属盐、铵盐和有机胺盐。当使用丙烯酸或其盐作为水溶性烯键式不饱和单体时，在获得具有改善的吸收率的超吸收性聚合物方面是有利的。此外，单体可以包括选自以下的一者或更多者：阴离子单体，例如马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸或2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，及其盐；非离子亲水性单体，例如(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；以及含氨基的不饱和单体，例如(N,N)-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或(N,N)-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯，及其季化合物。
在此，水溶性烯键式不饱和单体可以具有至少部分被中和的酸性基团。优选地，可以使用被碱性物质例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵等部分中和的那些。
就此而言，单体的中和度可以为约40mol％至95mol％、或40mol％至80mol％、或45mol％至75mol％。中和度的范围可以根据最终物理特性而变化。过高的中和度使经中和的单体沉淀，并因此可能不容易发生聚合，而过低的中和度不仅使聚合物的吸收率劣化，而且还赋予聚合物难以处理的特性，例如弹性橡胶特性。
‘第一交联聚合物’是指在内交联剂的存在下通过上述水溶性烯键式不饱和单体的交联聚合获得的产物，以及‘基础聚合物粉末’是指包含第一交联聚合物的物质。此外，‘第二交联聚合物’是指通过使第一交联聚合物经由表面交联剂另外交联而获得的并因此形成在基础聚合物粉末上的物质。表面交联剂将在下面描述。
如上所述，可以通过经由泡沫聚合获得基础聚合物粉末来将一个实施方案的超吸收性聚合物提供成使得基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒具有相对低的纵横比。更具体地，一个实施方案的超吸收性聚合物可以包含大量的超吸收性聚合物颗粒，例如，基于超吸收性聚合物颗粒的总数，10数量％或更多、10数量％至80数量％、10数量％至70数量％、10数量％至60数量％、或10数量％至50数量％的纵横比小于0.5的超吸收性聚合物颗粒，所述纵横比定义为超吸收性聚合物颗粒的最短直径/最长直径。
就此而言，基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒的纵横比可以由例如经由通过电子显微术分析各颗粒而获得的最短直径(a)和最长直径(b)来计算，如图1所示。由计算出的各颗粒的纵横比数据可以计算纵横比小于0.5的颗粒的数量％。作为参考，确定基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒的纵横比彼此相等。
由于一个实施方案的超吸收性聚合物可以包含预定水平或更多的具有低纵横比的颗粒，因此可以在基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒之间形成许多微孔。当在多孔颗粒上形成表面交联层时，在微孔之间可以快速吸收大量的水，并因此，一个实施方案的超吸收性聚合物可以表现出更高的吸收速率和吸收性能(离心保留容量等)。
同时，上述一个实施方案的超吸收性聚合物在无压力下或压力下的基本吸收性能、吸收速率和液体渗透率方面可以是优异的，这可以由物理特性例如CRC、AUP、吸收率、SFC、30秒吸收速率、表面张力等来限定。
具体地，一个实施方案的超吸收性聚合物对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)持续30分钟的离心保留容量(CRC)可以为25g/g至35g/g、或26g/g至33g/g。该范围的离心保留容量(CRC)可以限定一个实施方案的超吸收性聚合物表现出的优异的无压力下吸收性能。
对生理盐水溶液的离心保留容量(CRC)可以在将超吸收性聚合物浸入生理盐水溶液中30分钟之后通过以下计算式1来计算：
[计算式1]
CRC(g/g)＝{[W2(g)-W1(g)-W0(g)]/W0(g)}
在计算式1中，
W0(g)为超吸收性聚合物的初始重量(g)，
W1(g)是在室温下将不含超吸收性聚合物的非织造织物制成的袋浸入生理盐水溶液中30分钟并使用离心机在250G下脱水3分钟之后测量的重量，以及
W2(g)是在室温下将含有超吸收性聚合物的非织造织物制成的袋浸入生理盐水溶液中30分钟并使用离心机在250G下脱水3分钟之后测量的重量。
此外，一个实施方案的超吸收性聚合物对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)持续1小时的0.7psi的压力下吸收率(AUP)可以为21g/g至27g/g、或21.5g/g至26g/g。该范围的压力下吸收率(AUP)可以限定一个实施方案的超吸收性聚合物表现出的优异的压力下吸收性能。
压力下吸收率(AUP)可以在0.7psi的压力下将超吸收性聚合物浸入生理盐水溶液中1小时之后通过以下计算式2来计算：
[计算式2]
AUP(g/g)＝[W4(g)–W3(g)]/W0(g)
在计算式2中，
W0(g)为超吸收性聚合物的初始重量(g)，W3(g)为超吸收性聚合物的重量和能够为超吸收性聚合物提供负荷的装置的重量的总和，以及W4(g)为在负荷(0.7psi)下将超吸收性聚合物浸入生理盐水溶液中1小时之后，超吸收性聚合物的重量和能够为超吸收性聚合物提供负荷的装置的重量的总和。
此外，由于一个实施方案的超吸收性聚合物表现出以上范围内的离心保留容量(CRC)和压力下吸收率(AUP)，因此超吸收性聚合物的由以下方程式1限定的吸收率可以为46g/g至63g/g或47g/g至60g/g：
[方程式1]
吸收率＝CRC+AUP
在方程式1中，
CRC为超吸收性聚合物对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)持续30分钟的离心保留容量，并且表示通过计算式1计算的离心保留容量，以及
AUP为超吸收性聚合物对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)持续1小时的0.7psi的压力下吸收率(AUP)，并且表示通过计算式2计算的压力下吸收率。
因此，一个实施方案的超吸收性聚合物可以表现出优异的基本吸收性能例如吸收率和压力下吸收率，从而适用于各种卫生材料。
此外，一个实施方案的超吸收性聚合物的盐水(0.685重量％氯化钠水溶液)流动传导率(SFC，10-7cm3·s/g)可以为30(·10-7cm3·s/g)或更大、35(·10-7cm3·s/g)或更大、40(·10-7cm3·s/g)至150(·10-7cm3·s/g)、或42(·10-7cm3·s/g)至130(·10-7cm3·s/g)。
盐水流动传导率(SFC)可以根据本领域技术人员先前已知的方法，例如美国专利第5562646号的第54栏至第59栏中公开的方法来测量和计算。
由于超吸收性聚合物可以包含保持高凝胶强度的基础聚合物粉末，并且可以均匀地包含通过基础聚合物粉末在特定条件下的表面交联形成的具有优异强度的表面交联层，因此超吸收性聚合物可以具有整体高凝胶强度，并因此可以表现出更为改善的盐水流动传导率(SFC)和优异的液体渗透率。
此外，一个实施方案的超吸收性聚合物可以通过使用以下描述的具有低表面张力的表面交联液来制备/提供，并因此超吸收性聚合物本身的表面张力可以为60mN/m至75mN/m或60mN/m至73mN/m。
表面张力可以例如通过在23±2℃的室温下使用张力计来测量。测量表面张力的具体方法描述于以下实施例中。
超吸收性聚合物的表面张力可以是区别于离心保留容量、压力下吸收率、液体渗透率等的物理特性，并且可以是用于评估尿液从包含超吸收性聚合物的尿布中漏出的量度。表面张力是指使超吸收性聚合物在盐水溶液中溶胀之后相对于盐水溶液测量的表面张力。当超吸收性聚合物的表面张力低时，尿液很可能从包含超吸收性聚合物的尿布中漏出。一个实施方案的超吸收性聚合物可以在保持高液体渗透率的同时具有恰当范围的表面张力，因此可以降低漏出的可能性，从而生产高品质卫生产品。
当超吸收性聚合物的表面张力太低时，尿液漏出(即再润湿)可能增加。当表面张力太高时，可能不均匀地形成表面交联层，并因此诸如液体渗透率等的物理特性可能劣化。
同时，当约0.16g超吸收性聚合物被经由圆柱形筒底部的网状物引入的生理盐水溶液在0.3psi的压力下溶胀时，上述一个实施方案的超吸收性聚合物的30秒吸收速率可以为1.5mm/分钟或更大、或者1.7mm/分钟至3.0mm/分钟、或者1.8mm/分钟至2.6mm/分钟。30秒吸收速率可以通过用流变仪的上板的高度随着超吸收性聚合物的体积膨胀的变化除以吸收时间(30秒)来测量和计算。
通过在制备过程期间控制颗粒分布，超吸收性聚合物可以在其内部具有多孔结构的同时表现出高的凝胶强度和优异的液体渗透率，并因此，其还可以表现出由上述范围的30秒吸收速率限定的优异吸收速率。因此，超吸收性聚合物可以优选地用于具有降低含量的纤维材料(例如，纸浆等)的卫生产品内。
同时，在上述一个实施方案的超吸收性聚合物中，基础聚合物粉末中包含的第一交联聚合物可以是在多元醇的多(甲基)丙烯酸酯的第一内交联剂和(甲基)丙烯酸烯丙酯的第二内交联剂的存在下通过单体的交联聚合获得的聚合物，所述多元醇的多(甲基)丙烯酸酯选自：三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯。通过应用两种或更多种特定内交联剂，一个实施方案的超吸收性聚合物即使在凝胶粉碎和粉碎之后也可以保持高凝胶强度，从而表现出更优异的液体渗透率和压力下吸收性能等。
此外，在上述超吸收性聚合物中，可以使用两种或更多种具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯(其中两种或更多种碳酸亚烃酯具有不同的碳数)作为表面交联期间的表面交联剂，这将在下面更详细地描述。因此，超吸收性聚合物可以包含含有经由复数种表面交联剂获得的交联结构的表面交联层。
包含表面交联剂和液体介质的表面交联液还可以包含表面活性剂、预定的基于聚羧酸的共聚物、具有6个或更多个碳原子的脂族醇等。通过使用复数种表面交联剂和任选地包含在表面交联液中的另外的组分可以使表面交联液的表面张力实现在特定的相对低的范围内，从而最终制备并提供具有上述物理特性的超吸收性聚合物。
同时，上述一个实施方案的超吸收性聚合物的颗粒尺寸可以为150μm至850μm。更具体地，基础聚合物粉末和包含其的超吸收性聚合物的95重量％或更多的颗粒尺寸可以为150μm至850μm，并且颗粒尺寸小于150μm的细粉末的量可以小于5重量％。就此而言，超吸收性聚合物的颗粒尺寸可以由上述超吸收性聚合物颗粒的最长直径来限定。
可以制备满足上述一个实施方案的物理特性的超吸收性聚合物的技术原理如下。
首先，通过在交联聚合期间使用发泡剂等来提高发泡程度，从而形成包含大量微孔和大表面积的含水的凝胶聚合物。当含水的凝胶聚合物经受凝胶粉碎和后续粉碎时，由于其多孔特性，因此含水的凝胶聚合物很可能被破碎成具有低纵横比的颗粒。因此，可以制备具有高含量的具有低纵横比的颗粒的基础聚合物粉末。
然而，由于具有低纵横比的颗粒以相对高的吸收速率吸收表面交联液，因此其显示出与纵横比接近1的颗粒的表面交联液渗透模式和表面交联度不同的表面交联液渗透模式和表面交联度。由于这个原因，很可能发生不均匀的交联，这可能引起液体渗透率的劣化等。然而，作为本发明人的持续研究的结果，发现当表面交联液的表面张力相对降低时，表面交联液渗入基础聚合物粉末的渗透深度变得相对低，并因此表面交联剂可以均匀地分布/渗透到全部颗粒中。因此，超吸收性聚合物的液体渗透率可以提高，从而制备满足一个实施方案的所有物理特性的超吸收性聚合物。
基于该技术原理，本发明的另一个实施方案提供了制备超吸收性聚合物的方法。
所述制备方法可以包括以下步骤：在发泡剂、表面活性剂和内交联剂的存在下进行具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的交联聚合，以形成包含第一交联聚合物的含水的凝胶聚合物；
对含水的凝胶聚合物进行凝胶粉碎、干燥、粉碎和尺寸分选，以形成包含10数量％或更多的纵横比小于0.5的基础聚合物粉末的基础聚合物，所述纵横比定义为基础聚合物粉末的最短直径/最长直径；以及
在表面交联液的存在下通过热处理进行基础聚合物的表面交联，所述表面交联液包含表面交联剂和液体介质并且在20℃至25℃的温度下的表面张力为30mN/m至50mN/m。
下文中，将详细描述所述制备方法的各个步骤。
首先，另一个实施方案的制备方法可以包括通过交联聚合形成含水的凝胶聚合物的步骤。具体地，该步骤是通过在内交联剂的存在下进行包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合来形成含水的凝胶聚合物的步骤。
包含在单体组合物中的水溶性烯键式不饱和单体与以上所描述的相同。
此外，单体组合物可以包含在超吸收性聚合物的制备中通常使用的聚合引发剂。对于非限制性实例，作为聚合引发剂，可以根据聚合方法使用热聚合引发剂或光聚合引发剂。然而，即使是进行光聚合，通过UV照射等也可以产生一定量的热，并且伴随作为放热反应的聚合反应也产生一定量的热。因此，还可以包含热聚合引发剂。
在此，光聚合引发剂可以包括例如选自以下的一种或更多种化合物：安息香醚、二烷基苯乙酮、羟基烷基酮、乙醛酸苯酯、苄基二甲基缩酮、酰基膦和α-氨基酮。其中，作为酰基膦的具体实例，可以使用市售的Lucirin TPO，即2,4,6-三甲基-苯甲酰基-三甲基氧化膦。更多不同的光聚合引发剂充分公开在由Reinhold Schwalm著作的“UV Coatings:Basics,Recent Developments and New Application(Elsevier,2007)”第115页中，其可以作为参考。
此外，热聚合引发剂可以包括选自以下的一种或更多种化合物：基于过硫酸盐的引发剂、基于偶氮的引发剂、过氧化氢和抗坏血酸。基于过硫酸盐的引发剂的具体实例可以包括过硫酸钠(Na2S2O8)、过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸铵((NH4)2S2O8)等。此外，基于偶氮的引发剂的具体实例可以包括2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2-偶氮双-(N,N-二亚甲基)异丁脒二盐酸盐、2-(氨基甲酰偶氮)异丁腈、2,2-偶氮双(2-[2-咪唑啉-2-基]丙烷)二盐酸盐、4,4-偶氮双-(4-氰基戊酸)等。更多不同的热聚合引发剂充分公开在由Odian著作的“Principle of Polymerization”(Wiley,1981)第203页中，其可以作为参考。
基于单体组合物，聚合引发剂可以以约0.001重量％至1重量％的浓度添加。即，如果聚合引发剂的浓度太低，则聚合速率变低，并因此可能不期望地从最终产物中提取出大量残留单体。相反，如果聚合引发剂的浓度太高，则构成网络的聚合物链变短，并因此水溶性组分的含量增加并且聚合物的物理特性可能劣化，例如压力下吸收率降低。
同时，单体组合物可以包含交联剂(“内交联剂”)以改善由水溶性烯键式不饱和单体聚合的聚合物的物理特性。交联剂用于含水的凝胶聚合物的内交联，并且交联剂独立于下面描述的“表面交联剂”单独使用。
特别地，在另一个实施方案的制备方法中，可以同时使用两种或更多种上述内交联剂，例如多元醇的多(甲基)丙烯酸酯的第一内交联剂和(甲基)丙烯酸烯丙酯的第二内交联剂，以获得含水的凝胶聚合物。
更具体地，第一内交联剂可以包括选自以下的一者或更多者：三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯，以及第二内交联剂可以包括(甲基)丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯等。
此外，基于100重量份包含内交联剂和单体的单体组合物，第一内交联剂和第二内交联剂的总含量可以为0.01重量份至2重量份、或0.05重量份至1.8重量份。此外，第一内交联剂:第二内交联剂可以以1:1至10:1的重量比使用。如下所述，通过控制内交联剂的类型和含量范围同时控制含水的凝胶聚合物的水含量，可以有效地获得满足一个实施方案的物理特性的超吸收性聚合物。然而，当内交联剂的含量太大时，超吸收性聚合物的基本吸收性能可能劣化。
同时，上述单体组合物还可以包含发泡剂。当在发泡剂的存在下通过泡沫聚合工艺进行聚合过程时，可以形成大量具有低纵横比的颗粒，并且可以获得具有上述颗粒分布的基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒。
发泡剂用于在聚合过程中发泡以在含水的凝胶聚合物内部形成孔，从而形成大量具有低纵横比的颗粒并且增加表面积。发泡剂可以为碳酸盐，例如碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钙、碳酸钙、碳酸氢镁或碳酸镁。
此外，相对于100重量份基于丙烯酸的单体，发泡剂可以以约0.01重量份至约1.0重量份、或约0.03重量份至约0.7重量份、或约0.05重量份至约0.6重量份的浓度添加。当发泡剂的使用超过1.0重量份时，生产过程由于过度发泡而困难，并且超吸收性聚合物的密度由于过量的孔形成而变小，这可能引起分布和储存方面的问题。此外，当发泡剂的使用小于0.01重量份时，发泡剂的作用可能不显著。
单体组合物还可以包含泡沫稳定剂以优化通过发泡剂的孔形成。泡沫稳定剂在保持由发泡剂产生的孔的形状同时使孔在整个聚合物中均匀地分布中发挥作用，从而更有效地形成具有低纵横比的颗粒并且增加聚合物的表面积。
作为泡沫稳定剂，可以使用先前在超吸收性聚合物的泡沫聚合中用作泡沫稳定剂的任何组分。例如，可以使用阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、或非离子表面活性剂。
相对于100重量份基于丙烯酸的单体，泡沫稳定剂可以以0.001重量份至0.1重量份的浓度添加。当泡沫稳定剂的浓度太低时，使泡沫稳定的作用不显著，并且难以实现改善吸收速率的效果。相反，当浓度太高时，超吸收性聚合物的表面张力降低，尿布中可能发生漏水。
此外，根据需要，单体组合物还可以包含增稠剂、增塑剂、保存稳定剂、抗氧化剂等。
单体组合物可以以其中诸如上述单体、聚合引发剂、内交联剂等的原料溶解在溶剂中的溶液的形式来制备。
就此而言，作为可适用的溶剂，可以使用任何溶剂而在构成上没有限制，只要其能够溶解以上原料即可。例如，作为溶剂，可以使用水、乙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,4-丁二醇、丙二醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、环己酮、环戊酮、二乙二醇单甲醚、二乙二醇乙醚、甲苯、二甲苯、丁内酯、卡必醇、甲基溶纤剂乙酸酯、N,N-二甲基乙酰胺、或其混合物。
此外，通过单体组合物的聚合来形成含水的凝胶聚合物可以通过常见聚合方法进行，并且方法没有特别限制。对于非限制性实例，聚合方法根据聚合能量源大致分为热聚合和光聚合。热聚合可以在配备有搅拌轴的反应器(如捏合机)中进行，而光聚合可以在配备有可移动传送带的反应器中进行。
例如，将单体组合物注入配备有搅拌轴的反应器(如捏合机)中，并通过向其提供热空气或者通过将反应器加热来进行热聚合，以获得含水的凝胶聚合物。就此而言，根据反应器中配备的搅拌轴的类型，当含水的凝胶聚合物从反应器的出口排出时，其尺寸可以为数厘米或数毫米。具体地，含水的凝胶聚合物可以根据向其进给的单体组合物的浓度、进给速度等以各种形式获得，并且通常可以获得(重均)颗粒尺寸为2mm至50mm的含水的凝胶聚合物。
对于另一实例，当在配备有可移动传送带的反应器中使单体组合物进行光聚合时，可以获得片型的含水的凝胶聚合物。就此而言，片的厚度可以根据向其进给的单体组合物的浓度和进给速度而改变。优选将片控制成具有0.5cm至10cm的厚度，以在使整个片均匀地聚合的同时确保生产速度。
同时，在通过上述交联聚合形成含水的凝胶聚合物之后，使具有受控水含量的含水的凝胶聚合物经受凝胶粉碎。
在凝胶粉碎步骤中可应用的粉碎机可以在构成上没有限制，但可以具体地包括选自以下的任一者：立式粉碎机、涡轮切割机、涡轮研磨机、旋转式切碎机(rotary cuttermill)、切碎机(cutter mill)、盘式磨机、碎片破碎机、破碎机、切碎机(chopper)和盘式切割机，但不限于此。
可以进行含水的凝胶聚合物的凝胶粉碎，使得含水的凝胶聚合物的直径为0.01mm至50mm、或0.01mm至30mm。换言之，优选将含水的凝胶聚合物粉碎成50mm或更小的颗粒，以提高干燥效率。然而，当进行过度粉碎时，可能发生颗粒之间的团聚现象，因此优选将含水的凝胶聚合物粉碎成0.01mm或更大的颗粒。
此外，当进行含水的凝胶聚合物的凝胶粉碎时，由于含水的凝胶聚合物具有相对低的水含量，因此其可能粘附至凝胶粉碎机的表面。为了使这种现象最小化，如有必要，可以向含水的凝胶聚合物中添加蒸汽、水、表面活性剂、抗团聚剂(例如，粘土、二氧化硅等)、基于过硫酸盐的引发剂、基于偶氮的引发剂、过氧化氢、热聚合引发剂、基于环氧的交联剂、基于二醇的交联剂、包含二官能丙烯酸酯或三官能丙烯酸酯或更高官能丙烯酸酯的交联剂、或包含羟基的单官能交联剂。
在上述凝胶粉碎之后，可以干燥含水的凝胶聚合物。干燥可以在120℃至250℃、优选140℃至200℃、更优选150℃至200℃的温度下进行。就此而言，干燥温度定义为在干燥过程期间提供的用于进行干燥的加热介质的温度、或者包含加热介质和聚合物的干燥反应器的内部温度。如果干燥温度低，则因此干燥时间变长，过程效率可能降低。为了防止这个问题，干燥温度优选为120℃或更高。此外，当干燥温度高于所需时，含水的凝胶聚合物的表面被过度干燥，因此存在以下问题：在随后的粉碎过程期间产生细颗粒并且最终形成的聚合物的物理特性劣化。因此，为了防止这个问题，干燥温度优选为250℃或更低。
就此而言，干燥步骤中的干燥时间没有特别限制，但考虑到过程效率和聚合物的物理特性，可以在以上干燥温度下控制为20分钟至90分钟。
干燥可以通过使用一般介质来进行，例如，可以向经粉碎的含水的凝胶聚合物供应热空气，或者可以用红外线、微波、紫外线等照射经粉碎的含水的凝胶聚合物。
进行以上干燥使得经干燥的聚合物的水含量可以优选为约0.1重量％至约10重量％。换言之，如果经干燥的聚合物的水含量小于0.1重量％，则由于过度干燥，生产成本可能增加并且可能不期望地发生交联聚合物的降解。如果经干燥的聚合物的水含量大于10重量％，则经干燥的聚合物在随后过程中粘附，这可能不期望地干扰传输路径。
在干燥之后，可以对经干燥的聚合物进行粉碎，从而将聚合物的颗粒尺寸和表面积控制在适当范围内。可以进行粉碎，使得经粉碎的聚合物的颗粒尺寸为150μm至850μm。就此而言，颗粒尺寸还通过各聚合物颗粒的最长直径来限定，并且其适用于下文。
本文可应用的研磨装置可以包括通常使用的针磨机、锤磨机、螺旋式磨机、辊磨机、盘磨机、点动式磨机等。
为了管理最终制备的超吸收性聚合物的物理特性，可以进一步进行从通过粉碎步骤获得的聚合物颗粒中选择性地尺寸分选出颗粒尺寸为150μm至850μm的颗粒的步骤。
同时，在通过上述尺寸分选过程制备基础聚合物粉末之后，在表面交联剂的存在下通过热处理使基础聚合物粉末表面交联，从而形成超吸收性聚合物颗粒。表面交联是在表面交联剂的存在下诱导基础聚合物粉末的表面上的交联反应。通过该表面交联，可以在基础聚合物粉末的表面上形成经表面改性的层(表面交联层)。
更具体地，在上述另一个实施方案的制备方法中，表面交联可以使用包含表面交联剂和液体介质并且在20℃至25℃的温度下的表面张力为25mN/m至50mN/m或30mN/m至47mN/m的表面交联液通过热处理来进行。
因此，当使用具有相对低的表面张力的表面交联液时，尽管颗粒形状相对不均匀(包含大量具有低纵横比的颗粒)但均匀地发生表面交联，并因此，可以均匀地形成具有优异的交联度和强度的表面交联层，并且相对于超吸收性聚合物的吸收率，其压力下吸收率和液体渗透率可以得到进一步改善。然而，当表面张力太低时，卫生产品的再润湿可能增加。当使用具有高表面张力的表面交联液时，不均匀地形成表面交联层，并因此相对于吸收率，诸如压力下吸收率和液体渗透率的物理特性可能劣化。
如上所述，为了获得具有这样的特定表面张力的表面交联液，可以使用两种或更多种具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯(其中两种或更多种碳酸亚烃酯具有不同的碳数)作为表面交联剂。
此外，为了更有效地实现所述表面张力，包含表面交联剂和液体介质的表面交联液还可以任选地包含表面活性剂、具有由以下化学式1-a和化学式1-b表示的重复单元的基于聚羧酸的共聚物、或具有6个或更多个碳原子的脂族醇。因此，由于使用复数种表面交联剂以及任选地包含在表面交联液中的另外的组分，表面交联液可以具有在特定的相对低的范围内的表面张力，从而制备具有上述一个实施方案的物理特性的超吸收性聚合物：
[化学式1-a]
[化学式1-b]
在化学式1-a和化学式1-b中，R1、R2和R3各自独立地为氢或具有1至6个碳原子的烷基，RO为具有2至4个碳原子的氧化烯基，M1为氢或一价金属或非金属离子，X为-COO-、具有1至5个碳原子的烷基氧基、或具有1至5个碳原子的烷基二氧基，m为1至100的整数，n为1至1000的整数，以及p为1至150的整数，其中当p为2或更大时，两个或更多个重复的-RO-可以彼此相同或不同。
在表面交联过程中，可以使用复数种具有2至6个碳原子的碳酸亚烃酯作为表面交联剂，并且其更合适的实例可以包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸三亚甲酯、碳酸甘油酯等。
就此而言，表面交联剂的含量可以根据交联剂的种类或反应条件适当地控制，并且优选地，相对于100重量份基础聚合物粉末，含量可以控制在0.001重量份至5重量份。当表面交联剂的含量太低时，表面改性无法适当地发生，并因此最终的聚合物的物理特性可能劣化。相反，当过量使用表面交联剂时，不期望地，可能发生过度的表面交联反应，导致聚合物的基本吸收率劣化。
此外，为了控制表面交联液的表面张力范围，表面交联液还可以包含表面活性剂，并且表面活性剂的种类没有特别限制。考虑到包含在表面交联液中的液体介质的种类，可以适当地选择并使用非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。因此，可以在上述范围内进一步控制表面交联液的表面张力。
对于另一实例，表面交联液还可以包含具有由以下化学式1-a和化学式1-b表示的重复单元的基于聚羧酸的共聚物。基于聚羧酸的共聚物公开于专利第1684649号中，并且其制备方法对本领域技术人员是显而易见的。
相对于100重量份基础聚合物粉末，基于聚羧酸的共聚物可以以0.001重量份至5重量份的量包含在表面交联液中，从而在上述范围内进一步控制表面交联液的表面张力。
此外，作为控制表面交联液的表面张力的另一种手段，在表面交联液的液体介质中还可以包含具有6或更多个碳原子的脂族醇连同极性溶剂(例如水或醇)。
根据一个实施方案，具有6或更多个碳原子的脂族醇可以例举C6至C20伯醇、仲醇或叔醇，并且优选C6至C16伯醇。更优选地，可以使用选自硬脂醇、月桂醇和十六醇中的一者或更多者，但不限于此。
相对于100重量份经粉碎的聚合物(即，基础聚合物粉末)，具有6或更多个碳原子的脂族醇的含量可以为约0.001重量份至约2重量份、或约0.01重量份至约1重量份、优选约0.01重量份至约1重量份、更优选约0.05重量份至约0.8重量份。
同时，连同上述组分，表面交联液还可以包含水和/或亲水性有机溶剂(例如，醇类极性有机溶剂，如甲醇等)作为液体介质。就此而言，水和亲水性有机溶剂可以通过控制其相对于100重量份基础聚合物粉末的添加比来施用，以达到诱导表面交联液的均匀分布、防止基础聚合物粉末的团聚现象、并优化表面交联剂的表面渗透深度的目的。
关于将上述表面交联液添加至基础聚合物粉末的方法，对其构成没有特别限制。例如，可以使用在反应器中添加并混合表面交联液和基础聚合物粉末的方法、将表面交联液喷洒到基础聚合物粉末上的方法、或者将基础聚合物粉末和表面交联液连续进给到连续操作的混合器中的方法。
使施加有表面交联液的基础聚合物粉末在140℃至200℃或170℃至195℃的最高反应温度下进行表面交联反应5分钟至60分钟、10分钟至50分钟、或20分钟至45分钟。更具体地，表面交联步骤可以如下通过热处理来进行：通过使20℃至130℃或40℃至120℃的初始温度经10分钟或更长、或者10分钟至30分钟升高至最高反应温度，并使所述最高温度保持5分钟至60分钟。
通过满足这些表面交联工艺条件(特别是加热条件和在最高反应温度下的反应条件)，可以更有效地制备满足一个实施方案的物理特性的超吸收性聚合物。
用于升高表面交联反应的温度的手段没有特别限制。加热可以通过提供加热介质或者通过直接提供热源来进行。就此而言，可适用的加热介质的种类可以为热流体，例如蒸气、热空气、热油等，但不限于此。考虑到加热介质的方式、加热速率和目标温度，可以适当地控制所提供的加热介质的温度。同时，作为直接提供的热源，可以使用电加热器或气体加热器，但本发明不限于这些实例。
根据上述制备方法获得的超吸收性聚合物可以在保持优异的吸收性能(例如离心保留容量和压力下吸收率)的同时满足更为改善的液体渗透率和吸收速率，从而满足一个实施方案的物理特性。因此，超吸收性聚合物可以适当地应用于卫生产品，例如尿布，特别是纸浆含量降低的超薄卫生用品。
有益效果
根据本发明的超吸收性聚合物可以在保持优异的基本吸收性能的同时表现出更为改善的吸收速率和液体渗透率，从而优选应用于卫生产品，例如较薄的尿布等。
附图说明
图1是示出一个实施方案的超吸收性聚合物中的超吸收性聚合物颗粒的纵横比的定义以及测量其的示意性方法的电子显微镜图像。
具体实施方式
下文中，将提供优选实施方案以更好地理解本发明。然而，这些实施例仅用于举例说明性目的，并且本发明不旨在受这些实施例限制。
实施例1
作为超吸收性聚合物的制造装置，使用由聚合过程、含水的凝胶粉碎过程、干燥过程、粉碎过程、尺寸分选过程、表面交联过程、冷却过程、尺寸分选过程以及连接各步骤的输送过程构成的连续制造装置。
(步骤1)
将100重量份丙烯酸与0.4重量份作为内交联剂的聚乙二醇二丙烯酸酯(重均分子量为约500g/mol)和(甲基)丙烯酸烯丙酯、0.1重量份作为发泡剂的碳酸氢钠、0.01重量份作为表面活性剂的十二烷基硫酸钠、以及0.01重量份作为光引发剂的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦混合，以制备单体溶液。随后，在通过计量泵连续进给单体溶液的同时，对160重量份24重量％氢氧化钠水溶液连续进行线混合以制备单体水溶液。此外，对6重量份4重量％过硫酸钠水溶液连续进行线混合，然后连续进给到具有平面聚合带(每个末端具有挡板(dam))的连续聚合反应器中。此后，照射UV以制备含水的凝胶。
(步骤2)
将含水的凝胶切割成具有约300mm或更小的平均尺寸，然后引入至粉碎机(配备有包括多个直径为10mm的孔的多孔板)中，随后在相应条件下粉碎。
(步骤3)
随后，在能够使空气体积上下移动的干燥器中干燥在步骤2中粉碎的含水的凝胶。通过使180℃的热空气自下向上流动15分钟以使经干燥的粉末的水含量为约2％或更小，再使热空气自上向下流动15分钟来均匀地干燥含水的凝胶。
(步骤4)
通过粉碎机对步骤3中干燥的聚合物进行粉碎然后对其进行尺寸分选，以获得尺寸为150μm至850μm的基础聚合物。
(步骤5)
然后，将1g碳酸亚乙酯和1g碳酸亚丙酯混合在4g水中以制备表面交联液。测量表面交联液的表面张力为45mN/m。
将6g表面交联液喷洒到100g步骤4中制备的基础聚合物粉末上，并在室温下搅拌以使表面交联液均匀分布在基础聚合物粉末上。随后，将与表面交联液混合的基础聚合物粉末引入表面交联反应器中以进行表面交联反应。
在表面交联反应器中，确认基础聚合物粉末在约80℃的初始温度下被逐渐加热，并且30分钟之后，使其达到190℃的最高反应温度。达到最高反应温度之后，使反应进一步进行15分钟。然后，取最终制备的超吸收性聚合物的样品。在表面交联过程之后，使用ASTM标准筛对超吸收性聚合物进行尺寸分选，以制备实施例1的颗粒尺寸为150μm至850μm的超吸收性聚合物。
通过电子显微镜图像(参见图1等)分析通过上述方法获得的基础聚合物和超吸收性聚合物，并计算各基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒的纵横比(a/b)。测量在全部基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒中纵横比小于0.5的颗粒的比例(数量％)。结果，确定在相应的基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒中纵横比小于0.5的颗粒的比例为约10数量％。
实施例2
以与实施例1中相同的方式制备实施例2的超吸收性聚合物，不同之处在于使用0.15重量份碳酸氢钠作为发泡剂。通过电子显微镜图像分析通过上述方法获得的基础聚合物/超吸收性聚合物，并测量在全部基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒中纵横比小于0.5的颗粒的比例(数量％)。结果，确定在相应的基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒中纵横比小于0.5的颗粒的比例为约33数量％。
实施例3
以与实施例1中相同的方式制备实施例3的超吸收性聚合物，不同之处在于使用0.2重量份碳酸氢钠作为发泡剂。通过电子显微镜图像分析通过上述方法获得的基础聚合物/超吸收性聚合物，并测量在全部基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒中纵横比小于0.5的颗粒的比例(数量％)。结果，确定在相应的基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒中纵横比小于0.5的颗粒的比例为约45数量％。
以与实施例1中相同的方式进行随后的表面交联过程，以制备实施例3的颗粒尺寸为150μm至850μm的超吸收性聚合物。
实施例4
以与实施例3中相同的方式制备实施例4的超吸收性聚合物，不同之处在于在步骤5中将0.02g聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯作为润滑剂添加至表面交联液中。
实施例5
以与实施例3中相同的方式制备实施例5的超吸收性聚合物，不同之处在于在步骤5中将0.3g脂族醇(单硬脂醇)作为润滑剂添加至表面交联液中。
实施例6
以与实施例1中相同的方式制备实施例6的超吸收性聚合物，不同之处在于在步骤5中将以与专利第1684649号的制备例1中相同的方式制备的0.1g基于聚羧酸的共聚物作为润滑剂添加至表面交联液中。
实施例7
以与实施例3中相同的方式制备实施例7的超吸收性聚合物，不同之处在于在步骤5中将通过使1g碳酸三亚甲酯和1g碳酸亚丙酯混合在4g水中而制备的表面交联液用作表面交联液。
比较例1
以与实施例1中相同的方式制备比较例1的基础聚合物，不同之处在于在步骤1中不使用碳酸氢钠作为发泡剂。通过电子显微镜图像分析通过该方法获得的基础聚合物，并测量在全部基础聚合物粉末中纵横比小于0.5的颗粒的比例(数量％)。结果，确定在相应的基础聚合物粉末中纵横比小于0.5的颗粒的比例为约5数量％。
比较例2
以与比较例1中相同的方式制备比较例2的超吸收性聚合物，不同之处在于使用100重量份制备的基础聚合物粉末和5g通过将1g碳酸亚乙酯混合在4g水中而制备的表面交联液。测量表面交联液的表面张力为51mN/m。
比较例3
以与实施例1中相同的方式制备比较例3的超吸收性聚合物，不同之处在于使用100重量份制备的基础聚合物粉末和5g通过将1g碳酸亚乙酯混合在4g水中而制备的表面交联液。
比较例4
以与实施例3中相同的方式制备比较例4的超吸收性聚合物，不同之处在于使用100重量份制备的基础聚合物粉末和5g通过将1g碳酸亚乙酯混合在4g水中而制备的表面交联液。
比较例5
根据韩国专利公开第2015-0132035号的制备例中描述的方法进行含水的凝胶聚合物的制备和干燥。此后，根据韩国专利公开第2015-0132035号的实施例1中描述的方法制备基础聚合物并对其进行表面交联，从而制备比较例5的超吸收性聚合物。
实验例
通过以下方法测量并评估实施例和比较例中制备的各超吸收性聚合物的物理特性以及在制备过程期间的所有物理特性。
(1)基础聚合物粉末和超吸收性聚合物颗粒的纵横比和颗粒分布的测量
如图1通过电子显微术计算各粉末/颗粒的最短直径(a)和最长直径(b)，并由此计算各粉末/颗粒的纵横比。计算在各实施例/比较例中获得的全部粉末/颗粒中纵横比小于0.5的粉末/颗粒的比例(数量％)。
(2)离心保留容量(CRC)
根据EDANA(European Disposables and Nonwovens Association，欧洲一次性用品和非织造布协会)标准测试方法WSP 241.3测量利用无负荷下吸水容量的离心保留容量(CRC)。在将W0(g)(约0.2g)超吸收性聚合物均匀地引入非织造织物制成的袋中并将其密封之后，在室温下将其浸入由0.9重量％氯化钠水溶液构成的生理盐水溶液中。30分钟之后，通过使用离心机以250G将袋脱水3分钟，然后测量袋的重量W2(g)。此外，在不使用超吸收性聚合物的情况下进行相同的操作之后，测量袋的重量W1(g)。通过使用获得的重量值根据以下计算式1计算CRC(g/g)，由此确定离心保留容量。
[计算式1]
CRC(g/g)＝{[W2(g)-W1(g)-W0(g)]/W0(g)}
(3)压力下吸收率(AUP)
根据EDANA(European Disposables and Nonwovens Association，欧洲一次性用品和非织造布协会)标准测试方法WSP 242.3测量实施例和比较例的超吸收性聚合物的压力下吸收率(AUP)。
首先，将400目不锈钢网安装在内径为60mm的塑料圆筒形底部。在23±2℃的温度和45％的相对湿度的条件下将W0(g，0.90g)实施例1至6和比较例1至4的各超吸收性聚合物均匀地分散在钢网上，并在其上放置可以均匀地提供4.83kPa(0.7psi)的负荷的活塞。活塞的外径略小于60mm，在圆筒形内壁与活塞之间没有间隙，并且不妨碍圆筒的上下运动。此时，测量装置的重量W3(g)。
将直径为125mm且厚度为5mm的玻璃过滤器放入直径为150mm的培养皿中之后，向培养皿中倾倒由0.90重量％氯化钠构成的生理盐水溶液直至表面水位变得与玻璃过滤器的上表面相平。将测量装置放在玻璃过滤器上并在负荷下吸收溶液约1小时。在1小时之后，在提起测量装置之后测量重量W4(g)。
使用由此获得的相应重量，根据以下计算式2计算AUP(g/g)，由此确定压力下吸收率。
[计算式2]
AUP(g/g)＝[W4(g)–W3(g)]/W0(g)
在计算式2中，
W0(g)为超吸收性聚合物的初始重量(g)，
W3(g)为超吸收性聚合物的重量和能够为超吸收性聚合物提供负荷的装置的重量的总和，以及
W4(g)为在负荷(0.7psi)下将超吸收性聚合物浸入生理盐水溶液中1小时之后，超吸收性聚合物的重量和能够为超吸收性聚合物提供负荷的装置的重量的总和。
(4)盐水流动传导率(SFC)
根据美国专利第5562646号第54至59栏中公开的方法测量并计算盐水流动传导率(SFC)。
(5)30秒吸收速率
通过在0.3psi的压力下使约0.16g超吸收性聚合物在经由圆柱形筒底部的网状物进给的生理盐水溶液中溶胀来测量30秒吸收速率和孔隙率。实时测量流变仪上板的高度随着超吸收性聚合物的体积膨胀的变化，并且根据通过用在30秒时上板的高度除以吸收时间(30秒)获得的值来测量并计算30秒吸收速率。此外，通过以下方法计算孔隙率：当超吸收性聚合物的溶胀完成时，计算筒内的总体积(最终吸收高度*圆柱形筒的底面积)，并从该值减去超吸收性聚合物所吸收的生理盐水溶液的量(其通过水含量计测量)。
(6)表面交联液和超吸收性聚合物的表面张力
所有步骤均在恒温恒湿室(温度为23±0.5℃，相对湿度为45±0.5％)中进行。
首先，移取表面交联液并转移到另一个干净杯中，然后通过使用张力计(表面张力计Kruss K11/K100)来测量表面交联液的表面张力。
接下来，如下测量超吸收性聚合物的表面张力。将150g由0.9重量％氯化钠构成的生理盐水放入250mL烧杯中，并用磁棒直接搅拌。在搅拌下将1.0g超吸收性聚合物添加到该溶液中，并搅拌3分钟。停止搅拌并使溶胀的超吸收性聚合物沉降至底部15分钟或更长时间。
然后，移取上清液(恰好在表面下的溶液)并转移到另一个干净杯中并使用张力计(表面张力计Kruss K11/K100)测量。
通过上述方法测量的实施例1至7以及比较例1至5的物理特性的值总结并示于下表1中。
[表1]
参见表1，确定实施例1至7满足预定的颗粒分布并表现出限定为35(·10-7cm3·s/g)或更高的优异液体渗透率。还确定，实施例1至7表现出优异的由吸收率等限定的基本吸收性能，并且在具有优异的液体渗透率的同时还显示出优化的颗粒分布，从而显示出由30秒吸收速率限定的优异吸收速率。
相反，与实施例相比，在比较例1至5中液体渗透率和吸收速率中的一者或更多者是差的。

Claims (16)

1.一种超吸收性聚合物，包含：
基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的第一交联聚合物；以及
表面交联层，所述表面交联层形成在所述基础聚合物粉末上并且包含其中所述第一交联聚合物经由表面交联剂另外交联的第二交联聚合物，其中所述超吸收性聚合物包含10数量％或更多的各颗粒的纵横比小于0.5的超吸收性聚合物颗粒，所述纵横比定义为所述超吸收性聚合物颗粒的最短直径/最长直径，以及所述超吸收性聚合物的盐水(0.685重量％氯化钠水溶液)流动传导率(SFC；·10-7cm3·s/g)为30(·10-7cm3·s/g)或更大。
2.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中由以下方程式1表示的吸收率为46g/g至63g/g：
[方程式1]
吸收率＝CRC+AUP
在方程式1中，CRC表示所述超吸收性聚合物对生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)持续30分钟的离心保留容量，以及
AUP表示所述超吸收性聚合物对所述生理盐水溶液(0.9重量％氯化钠水溶液)持续1小时的0.7psi的压力下吸收率。
3.根据权利要求2所述的超吸收性聚合物，其中所述CRC为25g/g至35g/g。
4.根据权利要求2所述的超吸收性聚合物，其中所述AUP为21g/g至27g/g。
5.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中在0.3psi的压力下对生理盐水溶液的30秒吸收速率为1.5mm/分钟或更大。
6.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中表面张力为60mN/m至75mN/m。
7.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中所述表面交联剂包含两种或更多种具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯，其中两种或更多种所述碳酸亚烃酯具有不同的碳数。
8.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中所述水溶性烯键式不饱和单体包括选自以下的一者或更多者：阴离子单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸或2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，及其盐；非离子亲水性单体，例如(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；以及含氨基的不饱和单体，例如(N,N)-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或(N,N)-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯，及其季化合物。
9.一种制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：
在发泡剂和内交联剂的存在下进行具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的交联聚合，以形成包含第一交联聚合物的含水的凝胶聚合物；
对所述含水的凝胶聚合物进行凝胶粉碎、干燥、粉碎和尺寸分选，以形成包含10数量％或更多的纵横比小于0.5的基础聚合物粉末的基础聚合物，所述纵横比定义为所述基础聚合物粉末的最短直径/最长直径；以及
在表面交联液的存在下通过热处理进行所述基础聚合物的表面交联，所述表面交联液包含表面交联剂和液体介质并且在20℃至25℃的温度下的表面张力为30mN/m至50mN/m。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述内交联剂包含多元醇的多(甲基)丙烯酸酯的第一内交联剂、和(甲基)丙烯酸烯丙酯的第二内交联剂，以及基于100重量份的包含所述内交联剂和所述单体的单体组合物，所述第一内交联剂和所述第二内交联剂的总含量为0.01重量份至2重量份。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述发泡剂包括选自以下的一者或更多者：碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钙、碳酸钙、碳酸氢镁和碳酸镁。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述表面交联剂包含两种或更多种具有2至5个碳原子的碳酸亚烃酯，其中两种或更多种所述碳酸亚烃酯具有不同的碳数。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述表面交联液还包含表面活性剂。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述表面交联液还包含具有由以下化学式1-a和化学式1-b表示的重复单元的基于聚羧酸的共聚物：
[化学式1-a]
[化学式1-b]
在化学式1-a和化学式1-b中，R1、R2和R3各自独立地为氢或具有1至6个碳原子的烷基，RO为具有2至4个碳原子的氧化烯基，M1为氢或一价金属或非金属离子，X为-COO-、具有1至5个碳原子的烷基氧基、或具有1至5个碳原子的烷基二氧基，m为1至100的整数，n为1至1000的整数，以及p为1至150的整数，其中当p为2或更大时，两个或更多个重复的-RO-彼此相同或不同。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述表面交联液的所述液体介质还包含具有6个或更多个碳原子的脂族醇。
16.根据权利要求9所述的方法，其中表面交联步骤如下通过热处理来进行：通过使20℃至130℃的初始温度经10分钟至30分钟升高至140℃至200℃的最高反应温度，并使最高温度保持5分钟至60分钟。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114867770A (zh) * 2020-10-16 2022-08-05 株式会社Lg化学 制备超吸收性聚合物的方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102157785B1 (ko) * 2017-02-10 2020-09-18 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
WO2019117482A1 (ko) 2017-12-15 2019-06-20 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
WO2021054718A1 (ko) * 2019-09-18 2021-03-25 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102665836B1 (ko) * 2019-09-30 2024-05-10 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 조성물 및 이의 제조 방법
EP4186945A4 (en) * 2020-12-18 2024-02-14 Lg Chemical Ltd SUPERABSORBENT POLYMER AND PRODUCTION PROCESS THEREOF

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150132035A (ko) * 2014-05-16 2015-11-25 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지, 및 이의 제조 방법
CN105377921A (zh) * 2013-05-15 2016-03-02 赢创德固赛有限公司 具有快速吸收性质的超吸收性聚合物和其生产方法
CN105916902A (zh) * 2014-11-27 2016-08-31 株式会社Lg化学 用于制备超吸收性聚合物的方法和由此制备的超吸收性聚合物
KR20160144611A (ko) * 2015-06-09 2016-12-19 한화케미칼 주식회사 고흡수성 수지 및 그의 제조 방법
KR20170106156A (ko) * 2016-03-11 2017-09-20 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법, 및 고흡수성 수지

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930007272B1 (ko) 1988-06-28 1993-08-04 닙본 쇼쿠바이 가브시기 가이샤 흡수성 수지 및 그 제법
JPH0625209B2 (ja) 1988-07-04 1994-04-06 株式会社日本触媒 吸水性樹脂およびその製造方法
US5599335A (en) 1994-03-29 1997-02-04 The Procter & Gamble Company Absorbent members for body fluids having good wet integrity and relatively high concentrations of hydrogel-forming absorbent polymer
DE69534703T2 (de) 1994-10-26 2006-08-24 Nippon Shokubai Co. Ltd. Wasserabsorbierende harzzusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung
US6417425B1 (en) 2000-02-01 2002-07-09 Basf Corporation Absorbent article and process for preparing an absorbent article
JP2002284803A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Mitsubishi Chemicals Corp 高吸水性樹脂の製造方法及び高吸水性樹脂
EP1796831B1 (en) 2004-08-06 2020-01-15 Nippon Shokubai Co.,Ltd. Method for production of a particulate water-absorbing agent, corresponding particulate water-absorbing agent, and absorbing article
CN102712712B (zh) * 2009-12-24 2015-05-06 株式会社日本触媒 聚丙烯酸系吸水性树脂粉末及其制造方法
US20130158495A1 (en) 2010-09-06 2013-06-20 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Water absorbent resin and method for producing same
DE102011086516A1 (de) * 2011-11-17 2013-05-23 Evonik Degussa Gmbh Superabsorbierende Polymere mit schnellen Absorptionseigenschaften sowieVerfahren zu dessen Herstellung
WO2014178588A1 (ko) 2013-04-30 2014-11-06 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지
US20150283284A1 (en) * 2014-04-07 2015-10-08 Evonik Corporation Superabsorbent polymer having fast absorption
KR101743274B1 (ko) 2014-06-12 2017-06-02 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지
KR101684649B1 (ko) 2014-06-13 2016-12-08 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 고흡수성 수지
KR101745679B1 (ko) * 2014-11-27 2017-06-09 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 고흡수성 수지
US10285866B2 (en) 2015-01-16 2019-05-14 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer
JP6577572B2 (ja) * 2015-04-02 2019-09-18 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法
KR101871968B1 (ko) * 2015-06-01 2018-06-27 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지
KR20170057705A (ko) * 2015-11-17 2017-05-25 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
KR101863350B1 (ko) 2016-03-31 2018-06-01 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105377921A (zh) * 2013-05-15 2016-03-02 赢创德固赛有限公司 具有快速吸收性质的超吸收性聚合物和其生产方法
KR20150132035A (ko) * 2014-05-16 2015-11-25 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지, 및 이의 제조 방법
CN105916902A (zh) * 2014-11-27 2016-08-31 株式会社Lg化学 用于制备超吸收性聚合物的方法和由此制备的超吸收性聚合物
KR20160144611A (ko) * 2015-06-09 2016-12-19 한화케미칼 주식회사 고흡수성 수지 및 그의 제조 방법
KR20170106156A (ko) * 2016-03-11 2017-09-20 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법, 및 고흡수성 수지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114867770A (zh) * 2020-10-16 2022-08-05 株式会社Lg化学 制备超吸收性聚合物的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7433047B2 (ja) 2024-02-19
BR112019014971A2 (pt) 2020-04-28
US11406963B2 (en) 2022-08-09
EP3540001B1 (en) 2023-01-04
JP2021506989A (ja) 2021-02-22
KR102566440B1 (ko) 2023-08-14
EP3540001A1 (en) 2019-09-18
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