CN111868152A - 制备超吸收性聚合物的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了制备超吸收性聚合物的方法。更特别地，提供了在聚合期间同时使用可热降解的内交联剂和包封的发泡剂的同时通过另外的热处理来制备具有快速的吸收速率和改善的保水容量的超吸收性聚合物的方法。

Description

制备超吸收性聚合物的方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2019年1月11日提交的韩国专利申请第10-2019-0004155号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
本发明涉及制备超吸收性聚合物的方法。更特别地，本发明涉及制备具有快速的吸收速率和改善的保水容量的超吸收性聚合物的方法。
背景技术
超吸收性聚合物(superabsorbent polymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的500倍至1000倍水分的合成聚合物材料。各制造商将其命名为不同的名称，例如SAM(SuperAbsorbency Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。自这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品以来，现在它们被广泛地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。
这些超吸收性聚合物最广泛用于卫生材料领域，例如尿布、卫生巾等。在卫生材料中，超吸收性聚合物通常分布在整个浆中。近来，进行了持续的努力以提供具有更薄厚度的卫生材料例如尿布等，并且作为其一部分，正在积极开发具有降低的浆含量的尿布以及此外不具有浆的尿布(所谓的无浆尿布)。
这样的具有降低的浆含量或不具有浆的卫生材料以相对高的比率包含超吸收性聚合物。在这种情况下，超吸收性聚合物颗粒不可避免地作为多个层包含在卫生材料中。为了使作为多个层包含的超吸收性聚合物颗粒更有效地吸收液体例如尿，超吸收性聚合物需要基本上表现出高的吸收性能和吸收速率。
为此，传统地使用降低超吸收性聚合物的内交联度和提高超吸收性聚合物的表面交联度的方法。然而，该方法具有提高吸收速率的方面。因此，一直在开发用于制备同时表现出改善的吸收率和快速的吸收速率的超吸收性聚合物的技术。
发明内容
技术问题
因此，本公开内容提供了制备超吸收性聚合物的方法，所述方法能够通过在形成表面交联层之后通过另外的热处理过程控制内交联密度而在改善保水容量的同时使负荷下吸收率的降低最小化。
此外，本公开内容提供了通过以上制备方法制备的表现出更优异的整体物理特性的超吸收性聚合物。
技术方案
为了实现以上目的，本公开内容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：
通过在包含由以下化学式1表示的化合物的内交联剂、包封的发泡剂和聚合引发剂的存在下，进行具有其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来形成含水的凝胶聚合物；
通过对含水的凝胶聚合物进行干燥和粉碎来形成粉末形式的基础聚合物；以及
对基础聚合物进行热处理，
其中相对于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，包封的发泡剂以0.1重量份至0.4重量份的量使用：
[化学式1]
Figure BDA0002685336960000021
在化学式1中，R1为衍生自具有1至10个碳原子的烷烃的二价有机基团，以及R2为氢或甲基。
此外，本公开内容提供了通过上述方法制备的超吸收性聚合物，所述超吸收性聚合物具有40g/g至55g/g的根据EDANA法WSP 241.3测量的离心保留容量(CRC，centrifugeretention capacity)和48秒或更小的通过涡旋法测量的吸收速率。
有益效果
根据根据本公开内容的制备超吸收性聚合物的方法，可以在聚合期间使用可热降解的内交联剂和包封的发泡剂二者的同时通过另外的热处理来制备具有快速的吸收速率和改善的保水容量的超吸收性聚合物。
具体实施方式
本公开内容可以进行各种修改并且具有各种形式，并且如下详细地示出并描述了具体实施方案。然而，其不旨在将本公开内容限于所公开的特定形式，并且必须理解，本公开内容包括本公开内容的精神和技术范围内包括的每个修改方案、等同方案或替代方案。
下文中，将更详细地描述根据本公开内容的具体实施方案的制备超吸收性聚合物的方法。
首先，本文所使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而并不旨在限制本发明。除非上下文另外清楚地指出，否则本文所使用的单数形式旨在也包括复数形式。
根据本公开内容的一个实施方案，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：通过在包含由以下化学式1表示的化合物的内交联剂、包封的发泡剂和聚合引发剂的存在下，进行具有其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来形成含水的凝胶聚合物；通过对含水的凝胶聚合物进行干燥和粉碎来形成粉末形式的基础聚合物；以及对基础聚合物进行热处理，其中相对于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，包封的发泡剂以0.1重量份至0.4重量份的量使用：
[化学式1]
Figure BDA0002685336960000031
在化学式1中，R1为衍生自具有1至10个碳原子的烷烃的二价有机基团，以及R2为氢或甲基。
如本文所使用的，术语“聚合物”意指水溶性烯键式不饱和单体的聚合状态，并且可以包括所有水含量范围或颗粒尺寸范围的聚合物。在聚合物中，在聚合之后且在干燥之前水含量(含水量)为约40重量％或更大的聚合物可以被称作含水的凝胶聚合物。
此外，根据上下文，“超吸收性聚合物”意指聚合物或基础聚合物本身，或者用于包括通过聚合物或基础聚合物的另外的过程(例如，表面交联、细颗粒的再组装、干燥、粉碎、尺寸分选等)制成的适合于商品化的超吸收性聚合物。
传统地，为了改善吸收特性，在超吸收性聚合物的聚合期间使用发泡剂将孔引入超吸收性聚合物的内部的方法是已知的。然而，在该方法中，通过发泡剂引入的孔在整个超吸收性聚合物中分布不均匀，因此在改善超吸收性聚合物的吸收特性方面具有限制。
因此，本发明人发现，当在超吸收性聚合物的聚合期间同时使用可热降解的包封的发泡剂和可热降解的内交联剂时，可以将孔结构引入超吸收性聚合物中，并且通过随后的热处理，源自可热降解的内交联剂的交联结构被部分破坏，从而与通过不使用包封的发泡剂或者通过将包封的发泡剂与另外的内交联剂一起使用制备的超吸收性聚合物相比，显著改善了超吸收性聚合物的保水容量和吸收速率，引导了本公开内容。
具体地，本公开内容中使用的由化学式1表示的化合物为可通过加热降解的可热降解的内交联剂。换句话说，当在可热降解的包封的发泡剂和可热降解的内交联剂的存在下使水溶性烯键式不饱和单体聚合时，可以制备这样的超吸收性聚合物：根据引入的孔结构而具有增加的表面积并且由于交联聚合物中源自化学式1的化合物的交联结构的至少部分降解而具有高于内交联密度的外交联密度。
此外，内交联密度与外交联密度之差可以容易地通过改变另外的热处理过程的时间和温度条件而控制，并因此可以有效地制备具有期望的保水容量和吸收率的超吸收性聚合物。
因此，根据一个实施方案的制备超吸收性聚合物的方法制备的超吸收性聚合物可以优选应用于卫生产品例如尿布、卫生巾等。
下文中，将更详细地描述一个实施方案的制备超吸收性聚合物的方法的每个步骤。
在一个实施方案的制备超吸收性聚合物的方法中，进行如下步骤：通过在包含由以下化学式1表示的化合物的内交联剂、包封的发泡剂和聚合引发剂的存在下，进行具有其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来形成含水的凝胶聚合物。
以上步骤是通过使用包含由化学式1表示的化合物的内交联剂与包封的发泡剂使多个水溶性烯键式不饱和单体聚合来形成含水的凝胶聚合物的步骤，并且含水的凝胶聚合物具有通过乙烯基(其为由化学式1表示的化合物的可交联基团)交联的结构，具体地，具有可热降解的内交联结构和由于发泡剂而产生的孔结构。
此外，以上步骤可以通过以下步骤来进行：制备包含包含由化学式1表示的化合物的内交联剂、包封的发泡剂、聚合引发剂和具有其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单体组合物；以及通过对单体组合物进行热聚合或光聚合来形成含水的凝胶聚合物。
如本文所使用的，术语“具有其至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体”意指水溶性烯键式不饱和单体中包含具有酸性基团的单体，其中具有酸性基团的单体的至少部分酸性基团被中和。
特别地，水溶性烯键式不饱和单体可以由其中阴离子单体中包含的酸性基团被至少部分中和的单体(阴离子单体的盐)构成。
作为水溶性烯键式不饱和单体，可以使用基于丙烯酸的单体，并且更具体地，基于丙烯酸的单体可以为由以下化学式2表示的化合物：
[化学式2]
R-COOM1
在化学式2中，
R为含有不饱和键且具有2至5个碳原子的烃基，以及
M1为氢原子、一价或二价金属、铵基或者有机胺盐。
优选地，基于丙烯酸的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、其二价金属盐、其铵盐和其有机胺盐。
在此，基于丙烯酸的单体可以具有其至少部分被中和的酸性基团。优选地，可以使用经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作为单体。在这点上，可以将基于丙烯酸的单体的中和度控制为小于70mol％、或者为40mol％至69mol％、或者为50mol％至65mol％。
然而，过高的中和度使经中和的单体沉淀，并因此可能无法容易地发生聚合。此外，在引发表面交联之后的另外的中和效果基本上失去，使得表面交联层的交联度可能无法优化，并且超吸收性聚合物的液体渗透性可能不足。相反，过低的中和度不仅使聚合物的吸收率大大劣化，而且赋予聚合物难以处理的特性，例如弹性橡胶的难以处理的特性。
在包含水溶性烯键式不饱和单体的单体组合物中，相对于包含稍后描述的各原料(聚合引发剂、溶剂、或任选地中和剂例如苛性钠等)的单体组合物的总重量，水溶性烯键式不饱和单体的浓度可以为约20重量％至约60重量％、或约25重量％至约50重量％，并且可以考虑聚合时间、反应条件等适当地控制浓度。然而，如果单体浓度太低，则超吸收性聚合物的产率可能变低并且可能发生经济问题。相反，如果浓度太高，则存在如下过程问题：一部分单体沉淀，或者在粉碎聚合的含水的凝胶聚合物时粉碎效率降低，并且超吸收性聚合物的物理特性可能劣化。
此外，如本文所使用的，术语“内交联剂”用于将其与稍后描述的仅使基础聚合物的表面交联的表面交联剂区分开，并且是用于将可热降解的内交联结构引入水溶性烯键式不饱和单体的交联聚合物中的交联剂。
在化学式1中，R1为衍生自具有1至10个碳原子的烷烃的二价有机基团，如以上所限定的，以及R2为氢或甲基。在这点上，烷烃可以为线性、支化或环状烷烃，并且衍生自烷烃的二价有机基团可以为从一个碳上除去两个氢的二价有机基团或者从不同碳原子上各自除去一个氢的二价有机基团。具体地，R1可以为甲烷-1,1-二基、乙烷-1,2-二基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,1-二基、正丁烷-1,4-二基、正丁烷-1,3-二基、正丁烷-1,2-二基、正丁烷-1,1-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、2-甲基丙烷-1,1-二基、2-甲基丁烷-1,4-二基、2-甲基丁烷-2,4-二基、2-甲基丁烷-3,4-二基、2-甲基丁烷-4,4-二基、2-甲基丁烷-1,3-二基、2-甲基丁烷-1,2-二基、2-甲基丁烷-1,1-二基、2-甲基丁烷-2,3-二基、3-甲基丁烷-1,1-二基、3-甲基丁烷-1,2-二基、3-甲基丁烷-1,3-二基、或3-甲基丁烷-2,3-二基。
其中，化学式1中的R1可以为甲烷-1,1-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,1-二基、正丁烷-1,4-二基、正丁烷-1,3-二基、正丁烷-1,2-二基、正丁烷-1,1-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、2-甲基丙烷-1,1-二基、2-甲基丁烷-1,4-二基、2-甲基丁烷-2,4-二基、2-甲基丁烷-3,4-二基、2-甲基丁烷-4,4-二基、2-甲基丁烷-1,3-二基、2-甲基丁烷-1,2-二基、2-甲基丁烷-1,1-二基、2-甲基丁烷-2,3-二基、3-甲基丁烷-1,2-二基、或3-甲基丁烷-1,3-二基。
具体地，化学式1中的R1可以为甲烷-1,1-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、或3-甲基丁烷-1,3-二基。更具体地，化学式1中的R1可以为3-甲基丁烷-1,3-二基。
化学式1中的R1为以上列出的二价有机基团的化合物可以提供可降解性通过热能容易控制的内交联结构，并且可以在降解之后不产生改变超吸收性聚合物的整体物理特性的副产物或水溶性组分。
除了由化学式1表示的化合物之外，内交联剂还可以包含本公开内容所属领域已知的现有的内交联剂。这样的现有的内交联剂可以为在分子中包含两个或更多个可交联官能团的化合物。现有的内交联剂可以包含碳碳双键作为用于上述水溶性烯键式不饱和单体的顺利交联聚合反应的可交联官能团。具体地，现有的内交联剂可以包括选自以下的一者或更多者：聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、甘油二丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、未改性或乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、己二醇二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯和三乙二醇二丙烯酸酯。
相对于内交联剂的总重量，内交联剂可以包含1重量％至100重量％或50重量％至100重量％的化学式1的化合物和剩余量的现有的内交联剂，使得超吸收性聚合物具有期望水平的交联密度梯度。然而，就提供同时具有改善的保水容量和负荷下吸收率的超吸收性聚合物而言，可以使用化学式1的化合物作为内交联剂。换句话说，相对于总重量，内交联剂可以包含100重量％的化学式1的化合物。
相对于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，内交联剂可以以0.1重量份至0.6重量份的量使用。例如，相对于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，内交联剂可以以0.1重量份或更大、或者0.15重量份或更大且0.6重量份或更小、0.5重量份或更小、或者0.4重量份或更小的量使用。当内交联剂以过小量使用时，不会发生内交联结构的充分降解，因此难以实现期望的吸收率，而当内交联剂以过大量使用时，就成本而言是不期望的。
在这点上，水溶性烯键式不饱和单体的含量是基于在中和包含在水溶性烯键式不饱和单体中的具有酸性基团的单体的酸性基团之前的水溶性烯键式不饱和单体的重量。例如，当水溶性烯键式不饱和单体包含丙烯酸时，可以基于在中和丙烯酸之前的单体的重量控制内交联剂的含量。
此外，包封的发泡剂是指具有核-壳结构的可热膨胀的微胶囊发泡剂，并且具体地，包封的发泡剂具有核-壳结构，其中核含有烃并且由热塑性树脂构成的壳形成在核上。更具体地，构成核的烃为通过加热容易汽化的具有低沸点的液体烃。因此，当向包封的发泡剂施加热或与其相对应的能量(例如光能例如UV等)时，构成壳的热塑性树脂软化，并且同时，核的液体烃汽化，并因此，随着胶囊内的压力增加，包封的发泡剂膨胀。因此，产生具有比现有尺寸更大的尺寸的气泡。
因此，包封的发泡剂产生核的烃气体，并且包封的发泡剂与有机发泡剂和无机发泡剂不同，所述有机发泡剂通过参与聚合物生产的单体之间的放热分解反应产生氮气，所述无机发泡剂通过吸收在聚合物生产期间产生的热产生二氧化碳气体。
这样的包封的发泡剂可以具有这样的膨胀特性：其可以根据构成核和壳的组分、各组分的重量、其颗粒尺寸而变化。通过调节这些因素，可以使孔膨胀到期望的尺寸并且控制超吸收性聚合物的孔隙率。
此外，为了检查通过使用包封的发泡剂是否产生具有期望尺寸的孔，需要检查包封的发泡剂的膨胀特性。然而，超吸收性聚合物内的包封的发泡剂的发泡形状难以限定为一种形状，原因是其可以根据超吸收性聚合物的制备条件而变化。因此，首先使包封的发泡剂在空气中发泡，然后检查其膨胀率和尺寸，从而确定其是否适用于形成期望的孔。
详细地，将包封的发泡剂施加在玻璃培养皿上，然后将其在空气中在150℃下加热10分钟以使包封的发泡剂膨胀。在这点上，当包封的发泡剂在空气中表现出3倍至15倍、5倍至15倍、或8.5倍至10倍的最大膨胀率时，其可以被确定为适用于在超吸收性聚合物中形成合适的孔结构。
此外，包封的发泡剂可以在空气中表现出20μm至190μm、或50μm至190μm、或70μm至190μm、或75μm至190μm的最大膨胀尺寸。在上述范围内，制备的超吸收性聚合物可以设置有适用于快速的吸收速率和改善的保水容量的孔结构。
包封的发泡剂在空气中的最大膨胀率和最大膨胀直径将在以下制备例中更详细地描述。
此外，包封的发泡剂可以为在膨胀之前的平均直径为5μm至50μm的颗粒。例如，包封的发泡剂在膨胀之前的平均直径可以为5μm至30μm、或5μm至20μm、或7μm至17μm、或10μm至16μm，并且包封的发泡剂的胶囊厚度可以为2μm至15μm。当包封的发泡剂在膨胀之前表现出以上平均直径时，其被确定为适用于在聚合物中实现合适的孔结构。平均直径可以通过测量包封的发泡剂的每个颗粒的直径作为平均费雷特(Feret)直径，然后计算其平均值来确定。
构成包封的发泡剂的核的烃可以为选自以下的一者或更多者：正丙烷、正丁烷、异丁烷、环丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、环庚烷、正辛烷、异辛烷和环辛烷。其中，具有3至5个碳原子的烃(正丙烷、正丁烷、异丁烷、环丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷)可以适用于形成上述孔尺寸，并且异丁烷可以是最合适的。
构成包封的发泡剂的壳的热塑性树脂可以为由选自(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、芳族乙烯基化合物、乙酸乙烯酯、卤乙烯和偏二卤乙烯中的一种或更多种单体形成的聚合物。其中，(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯腈的共聚物可以最适用于形成上述孔尺寸。
此外，包封的发泡剂的发泡起始温度(T起始)可以为60℃至120℃、或65℃至120℃、或70℃至80℃，以及最高发泡温度(Tmax)可以为100℃至150℃、或105℃至135℃、或110℃至120℃。在上述范围内，在随后的热聚合或干燥过程中容易发生发泡，从而将孔结构引入聚合物中。发泡起始温度和最高发泡温度可以通过使用热机械分析仪测量。
相对于包封的发泡剂的总重量，包封的发泡剂可以以10重量％至30重量％的量包含由烃构成的核。该范围可以最适用于形成超吸收性聚合物的孔结构。
作为包封的发泡剂，可以使用直接制备的包封的发泡剂，或者可以使用满足上述条件的市售发泡剂。
此外，相对于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，包封的发泡剂可以以0.1重量份至0.4重量份的量使用。如果包封的发泡剂的量太小，则无法发生充分的发泡，并因此在聚合物中可能无法适当地形成孔结构，这将不会有助于提高吸收速率。如果包封的发泡剂的量太大，则聚合物的孔隙率可能太高，并因此，超吸收性聚合物的强度可能变弱或者在加工期间可能产生过量的细颗粒。在这点上，包封的发泡剂可以优选以以上含量范围使用。例如，相对于100重量份的水溶性烯键式不饱和单体，包封的发泡剂可以以0.3重量份至0.4重量份的量使用。
在这点上，水溶性烯键式不饱和单体的含量是基于在中和包含在水溶性烯键式不饱和单体中的具有酸性基团的单体的酸性基团之前的水溶性烯键式不饱和单体的重量。例如，当水溶性烯键式不饱和单体包含丙烯酸时，可以基于在中和丙烯酸之前的单体的重量控制内交联剂的含量。
此外，可以根据聚合方法适当地选择用于使烯键式不饱和单体聚合的聚合引发剂。当采用热聚合法时，使用热聚合引发剂。当采用光聚合法时，使用光聚合引发剂。当采用混合聚合法(使用热和光二者的方法)时，可以使用热聚合引发剂和光聚合引发剂二者。然而，即使在光聚合法的情况下，通过光照射例如紫外线照射等产生一定量的热，并且根据聚合反应(其为放热反应)的进行也产生一定量的热，因此，可以额外使用热聚合引发剂。
光聚合引发剂就构成而言可以没有限制地使用，只要其是能够通过光例如紫外线形成自由基的化合物即可。
光聚合引发剂可以包括例如选自以下的一者或更多者：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。同时，酰基膦的具体实例可以包括二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸乙酯等。更多不同的光聚合引发剂充分公开在由Reinhold Schwalm著写的“UV Coatings:Basics,Recent Developments and NewApplication(Elsevier,2007)”第115页中，然而，光聚合引发剂不限于上述实例。
相对于单体组合物，光聚合引发剂可以以约0.0001重量％至约2.0重量％的浓度包含在内。当光聚合引发剂的浓度太低时，聚合速率可能变慢，而当光聚合引发剂的浓度太高时，超吸收性聚合物的分子量变小并且其物理特性可能变得不均匀。
此外，作为热聚合引发剂，可以使用选自以下的一者或更多者：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，基于偶氮的引发剂的实例可以包括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-(氨基甲酰基偶氮)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著写的“Principleof Polymerization(Wiley,1981)”第203页中，然而，热聚合引发剂不限于上述实例。
相对于单体组合物，热聚合引发剂可以以约0.001重量％至约2.0重量％的浓度包含在内。如果热聚合引发剂的浓度太低，则额外的热聚合几乎不发生，因此热聚合引发剂的添加效果可能不显著。如果热聚合引发剂的浓度太高，则超吸收性聚合物的分子量可能变低并且其物理特性可能变得不均匀。
如果需要，单体组合物还可以包含添加剂，例如增稠剂、增塑剂、保存稳定剂、抗氧化剂等。
上述原料例如水溶性烯键式不饱和单体、内交联剂、包封的发泡剂、聚合引发剂和添加剂可以是溶解在溶剂中的形式。
作为可应用的溶剂，就构成而言可以没有限制地使用任何溶剂，只要其能够溶解以上组分即可，例如，可以组合使用选自以下的一者或更多者：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、二甘醇单甲醚、二甘醇乙醚、甲苯、二甲苯、丁内酯、卡必醇、甲基溶纤剂乙酸酯和N,N-二甲基乙酰胺。
相对于单体组合物的总量，溶剂可以以除上述组分之外的剩余量包含在内。
单体组合物可以通过使用通常已知的混合方法将上述原料例如水溶性烯键式不饱和单体、内交联剂、包封的发泡剂、聚合引发剂和添加剂溶解在溶剂中来制备。
同时，通过对单体组合物进行热聚合、光聚合或混合聚合来形成含水的凝胶聚合物的方法就构成而言也没有特别限制，只要其是通常使用的聚合方法即可。
具体地，聚合方法根据聚合能量源大致分为热聚合和光聚合。在热聚合的情况下，其可以通常在配备有搅拌轴的反应器如捏合机中进行。热聚合可以在约80℃或更高且低于约110℃的温度下进行使得由化学式1表示的化合物不会由于加热而降解。用于将聚合温度升高到上述范围内的方式没有特别限制。加热可以通过为反应器提供加热介质或通过为反应器直接提供热源来进行。可应用的加热介质的种类可以为热流体等，例如蒸汽、热空气、或热油，但不限于此。可以考虑加热介质的方式、加热速率和目标温度来适当地控制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，但本公开内容不限于这些实例。
同时，当进行光聚合时，其可以在配备有可移动传送带的反应器中进行，但是上述聚合方法仅是一个实例，并且本公开内容不限于上述聚合方法。
例如，当如上所述通过向配备有搅拌轴的反应器如捏合机提供热介质或通过加热反应器来进行热聚合时，可以获得从反应器的出口排出的含水的凝胶聚合物。根据反应器中配备的搅拌轴的类型，由此获得的含水的凝胶聚合物的尺寸可以为数厘米或数毫米。具体地，所获得的含水的凝胶聚合物的尺寸可以根据向其中进给的单体组合物的浓度、进给速度等而变化。
此外，如上所述，当在配备有可移动传送带的反应器中进行光聚合时，所获得的含水的凝胶聚合物通常可以为具有带的宽度的片状的含水的凝胶聚合物。在这种情况下，聚合物片的厚度可以根据向其中进给的单体组合物的浓度和进给速度而变化，并且通常，优选供给单体组合物使得可以获得厚度为约0.5cm至约10cm的片状聚合物。当将单体组合物供给至使得片状聚合物的厚度变得太薄的程度时，这是不期望的，原因是生产效率低，而当片状聚合物的厚度大于10cm时，由于厚度过大，聚合反应可能无法在整个厚度上均匀地进行。
单体组合物的聚合时间没有特别限制，并且可以控制为约30秒至60分钟。
通过上述方法获得的含水的凝胶聚合物的水含量通常可以为约30重量％至约80重量％。同时，如本文所使用的“水含量”意指相对于含水的凝胶聚合物的总重量由水所占的重量，其可以为通过从含水的凝胶聚合物的重量中减去经干燥的聚合物的重量而获得的值。具体地，水含量可以定义为通过测量在通过红外加热使聚合物的温度升高的干燥过程期间由聚合物中水分的蒸发引起的重量损失而计算的值。此时，水含量在以下干燥条件下测量：使温度从室温升高至约180℃，然后将温度保持在180℃，并且将总干燥时间设定为40分钟，包括用于升温步骤的5分钟。
然后，进行通过对含水的凝胶聚合物进行干燥和粉碎来形成粉末形式的基础聚合物的步骤。
通过在干燥过程期间加热，在以上步骤中制备的基础聚合物中，通过由化学式1表示的化合物交联的内交联结构的至少部分被破坏并且通过保持未发泡的一部分发泡剂可以形成另外的孔结构。如所描述的，与内交联密度不降低或未形成孔结构的基础聚合物相比，内交联密度降低并且由于孔结构而使表面积增加的基础聚合物可以具有显著改善的保水容量和吸收速率。
同时，为了提高干燥效率，形成基础聚合物的步骤可以包括在干燥含水的凝胶聚合物之前对含水的凝胶聚合物进行粗粉碎的过程。
在这点上，在此使用的粉碎机就其构造而言没有限制，并且具体地，其可以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，但不限于上述实例。
通过粗粉碎步骤，可以将含水的凝胶聚合物的粒径控制为约0.1mm至约10mm。由于含水的凝胶聚合物的高水含量，粉碎成小于0.1mm的粒径在技术上是不容易的，并且在经粉碎的颗粒之间可能发生团聚现象。同时，如果将聚合物粉碎成大于10mm的粒径，则在随后的干燥步骤中提高效率的效果可能不显著。
使如上粗粉碎的含水的凝胶聚合物或者紧接在聚合之后不进行粗粉碎过程的含水的凝胶聚合物经受干燥步骤。在这点上，干燥温度可以为约20℃至约250℃。如果干燥温度太低，则干燥时间变得太长，并且最终形成的超吸收性聚合物的物理特性可能劣化。如果干燥温度太高，则仅聚合物表面被过度干燥，并因此可能在随后的粉碎过程期间产生细颗粒并且最终形成的超吸收性聚合物的物理特性可能劣化。因此，干燥可以优选在约40℃至约240℃的温度下，并且更优选地在约110℃至约220℃的温度下进行。
同时，考虑到过程效率，干燥时间可以为约20分钟至约12小时。例如，干燥可以进行约10分钟至约100分钟或约20分钟至约40分钟。
在干燥步骤中，就构成而言可以没有限制地选择和使用任何干燥方法，只要其通常用于干燥含水的凝胶聚合物的过程即可。具体地，干燥步骤可以通过诸如热空气供给、红外照射、微波照射、紫外照射等的方法来进行。当如上干燥步骤完成时，聚合物的水含量可以为约0.1重量％至约10重量％。
其后，使用粉碎机粉碎通过干燥步骤获得的经干燥的聚合物。
具体地，用于将粉末形式的基础聚合物粉碎成使得其由颗粒尺寸为约150μm至约850μm的颗粒构成的粉碎机可以包括针磨机、锤磨机、螺旋式磨机、辊磨机、盘式磨机、点动式磨机等，但本公开内容不限于上述实例。
此外，还可以包括在粉碎步骤之后对制备的基础聚合物进行尺寸分选的步骤。
根据颗粒尺寸对粉末形式的基础聚合物进行尺寸分选，并且最终待商品化的超吸收性聚合物的物理特性可以得到控制。通过这些粉碎和尺寸分选过程，可以适当地制备和提供获得的超吸收性聚合物使得其具有约150μm至约850μm的粒径。更具体地，至少约90重量％或更多，优选地约95重量％或更多的基础聚合物的颗粒尺寸为约150μm至约850μm，并且颗粒尺寸小于约150μm的细颗粒的含量可以小于约3重量％。
如所描述的，当将超吸收性聚合物的颗粒尺寸分布控制在优选范围内时，最终制备的超吸收性聚合物可以表现出优异的整体物理特性。因此，在尺寸分选步骤中，可以分选出颗粒尺寸为约150μm至约850μm的聚合物，并且可以仅对具有以上颗粒尺寸的聚合物粉末进行另外的热处理，然后将其商品化。
任选地，在形成基础聚合物的步骤之后在进行热处理的步骤之前，还可以包括通过在表面交联剂的存在下使基础聚合物的表面另外交联来形成表面交联层的步骤。
以上步骤是使用表面交联剂制备在其上形成有表面交联层的基础聚合物以增加基础聚合物的表面交联密度。在表面上保持未交联的水溶性烯键式不饱和单体可以通过表面交联剂交联，并因此，可以形成具有增加的表面交联密度的基础聚合物。通过该热处理过程，表面交联密度(即外交联密度)可以增加，而由于通过由化学式1表示的化合物交联的至少部分区域被降解，因此内交联密度可以进一步降低。因此，其中形成有表面交联层的基础聚合物可以具有交联密度从内侧到外侧增加的结构。
作为表面交联剂，可以没有特别限制地使用已经用于超吸收性聚合物制备的表面交联剂。例如，表面交联剂可以包括：选自乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,2-己二醇、1,3-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,5-己二醇、2-甲基-1,3-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、三丙二醇和甘油的一种或更多种多元醇；选自碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的一种或更多种基于碳酸酯的化合物；环氧化合物，例如乙二醇二缩水甘油醚等；
Figure BDA0002685336960000151
唑啉化合物，例如
Figure BDA0002685336960000152
唑烷酮等；多胺化合物；
Figure BDA0002685336960000153
唑啉化合物；单
Figure BDA0002685336960000154
唑烷酮化合物、二
Figure BDA0002685336960000155
唑烷酮化合物或多
Figure BDA0002685336960000156
唑烷酮化合物；或者环状脲化合物；等等。
相对于100重量份的基础聚合物，这样的表面交联剂可以以约0.01重量份至约3重量份、约0.05重量份至约2重量份、或约0.5重量份至约1重量份的量使用。通过将表面交联剂的含量范围控制在上述范围内，可以提供表现出优异的整体吸收特性的超吸收性聚合物。
作为表面交联剂，还可以包含选自二氧化硅、粘土、氧化铝、二氧化硅-氧化铝复合材料、二氧化钛、氧化锌和硫酸铝中的一种或更多种无机材料以进行表面交联反应。无机材料可以以粉末或液体的形式使用，并且特别地，以氧化铝粉末、二氧化硅-氧化铝粉末、二氧化钛粉末或纳米二氧化硅溶液的形式使用。此外，相对于100重量份的基础聚合物，无机材料可以以约0.001重量份至约2重量份的量使用。
此外，将表面交联剂与基础聚合物混合的方法就其构成而言没有限制。例如，可以使用将表面交联剂和基础聚合物进给到反应器中并将它们彼此混合的方法；将表面交联剂喷洒到基础聚合物上的方法；或者在将基础聚合物与表面交联剂持续进给到连续运行的混合器中的同时将它们混合的方法。
当将表面交联剂和基础聚合物混合时，可以将水和甲醇混合在一起并添加。当添加水和甲醇时，具有表面交联剂可以均匀分散在基础聚合物中的优点。在此，可以适当地控制待添加的水和甲醇的量以便诱导表面交联剂的均匀分散，防止基础聚合物的团聚，并且同时优化交联剂的表面渗透深度。
表面交联过程可以在约80℃至约200℃的温度下进行。更具体地，表面交联过程可以在约100℃至约180℃、或约120℃至约160℃的温度下进行约20分钟至约2小时、或约40分钟至约80分钟。当满足上述表面交联过程条件时，基础聚合物的表面可以充分交联以在由于内部结构的适当降解而增加保水容量的同时增加负荷下吸收率。
用于升高表面交联反应的温度的方式没有特别限制。加热可以通过提供加热介质或通过直接提供热源来进行。在这点上，可应用的加热介质的种类可以为热流体等，例如蒸汽、热空气、或热油，但不限于此。可以考虑加热介质的方式、加热速率和目标温度来适当地控制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，但本公开内容不限于上述实例。
然后，可以进行对基础聚合物或形成有表面交联层的基础聚合物进行热处理的步骤。
该步骤是通过经由对基础聚合物进行另外的热处理使通过由化学式1表示的化合物交联的区域进一步降解来制备具有大得多的内交联密度与外交联密度之差的超吸收性聚合物。因此，与未进行另外的热处理的超吸收性聚合物相比，最终制备的超吸收性聚合物可以在具有小的负荷下吸收率降低的同时具有大大改善的保水容量，从而表现出增加的保水容量。此外，可以通过控制另外的热处理条件容易地制备表现出期望的吸收性能的超吸收性聚合物。
热处理可以在约100℃至约200℃的温度下进行约5分钟至约90分钟。具体地，热处理温度可以为约120℃或更高、约140℃或更高、或者约150℃或更高且约200℃或更低、或者约190℃或更低，并且热处理时间可以为约10分钟或更多时间、约15分钟或更多时间、或者约20分钟或更多时间且约90分钟或更少时间、约80分钟或更少时间、或者约60分钟或更少时间。如果热处理温度过低或热处理时间太短，则可能不会充分地发生由于另外的热处理引起的内交联结构降解，而如果热处理温度过高或热处理时间太长，则超吸收性聚合物中的水溶性组分增加，这可能是有问题的。
热处理方法没有特别限制，但是其可以例如通过诸如热空气供给、红外照射、微波照射、紫外照射等的方法进行。优选地，热处理方法可以使用能够使空气流上下移动的对流烘箱来进行。
在根据一个实施方案的制备超吸收性聚合物的方法中，可以适当地控制内交联剂的种类和含量、随后聚合过程(干燥过程或表面交联反应过程)的温度和/或时间条件、以及另外的热处理过程的温度和/或时间条件以提供表现出期望水平的内交联密度与外交联密度之差的超吸收性聚合物。与未进行另外的热处理的超吸收性聚合物相比，所述超吸收性聚合物可以具有其中交联密度从内部向外部显著增加的交联密度梯度，由此具有改善的离心保留容量(CRC)和负荷下吸收率(AUL)。此外，这样的交联密度梯度可以在制备出超吸收性聚合物之后通过热处理过程容易地控制，并因此可以容易地制备具有期望的吸收特性的超吸收性聚合物。
同时，根据上述制备方法制备的超吸收性聚合物可以包含通过经由由化学式1表示的化合物使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交联制备的多孔交联聚合物，并且超吸收性聚合物可以为约90重量％或更多的颗粒尺寸可以为150μm至850μm的粉末形式。
或者，当另外进行表面交联过程时，制备的超吸收性聚合物可以具有：包含多孔交联聚合物的基础聚合物，所述多孔交联聚合物通过经由由化学式1表示的化合物使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交联来制备；和表面交联层，所述表面交联层形成在基础聚合物上并且通过经由表面交联剂使交联聚合物另外交联来制备，其中超吸收性聚合物可以为约90重量％或更多的颗粒尺寸可以为150μm至850μm的粉末形式。
此外，通过上述制备方法制备的超吸收性聚合物可以具有40g/g至55g/g的根据EDANA法WSP 241.3测量的离心保留容量(CRC)和48秒或更小的通过涡旋法测量的吸收速率。更具体地，根据EDANA法WSP241.3测量的，超吸收性聚合物的离心保留容量(CRC)可以为41g/g或更大、43g/g或更大、或者44g/g或更大且54g/g或更小、53g/g或更小、或者52g/g或更小。此外，通过涡旋法测量的，超吸收性聚合物的吸收速率可以为48秒或更小、45秒或更小、或者40秒或更小。随着吸收速率的下限越低，越有利。因此，该值没有限制，但是吸收速率可以为例如10秒或更大、15秒或更大、或者20秒或更大。
下文中，提供优选的实施例以更好地理解本公开内容。然而，以下实施例仅用于举例说明本公开内容，并且本公开内容不限于此。
包封的发泡剂的准备
准备由Matsumoto Co.,Ltd制造的F-36D(其中核为异丁烷，壳为丙烯酸酯和丙烯腈的共聚物)作为实施例中使用的包封的发泡剂。在这点上，相对于包封的发泡剂的总重量，核以25重量％的量包含在内，并且F-36D的发泡起始温度(T起始)为70℃至80℃，以及最高发泡温度(Tmax)为110℃至120℃。
用光学显微镜测量包封的发泡剂的粒径作为平均费雷特直径。此外，计算包封的发泡剂的直径的平均值并将其确定为包封的发泡剂的平均直径。
此外，为了确定包封的发泡剂的膨胀特性，将0.2g所准备的包封的发泡剂施加在玻璃培养皿上，然后将其在在150℃下预热的热板上放置10分钟。包封的发泡剂通过加热缓慢膨胀，在光学显微镜下观察以测量包封的发泡剂在空气中的最大膨胀率和最大膨胀尺寸。测量在加热包封的发泡剂之后属于高度膨胀的颗粒的以重量计的前10％的颗粒的直径并将其确定为最大膨胀尺寸，并且计算在加热包封的发泡剂之后属于高度膨胀的颗粒的以重量计的前10％的颗粒的平均直径(DM)与在加热包封的发泡剂之前测量的平均直径(D0)的比率(DM/D0)并将其确定为最大膨胀率。
所准备的包封的发泡剂在膨胀之前的平均直径为13μm，在空气中的最大膨胀率为约10倍，以及最大膨胀尺寸为约80μm至约150μm。
实施例1
在玻璃反应器中，将100g丙烯酸、123.5g 32重量％苛性钠(NaOH)溶液、0.2g作为内交联剂的3-甲基丁烷-1,3-二基二丙烯酸酯(MBDA)、0.33g所准备的包封的发泡剂F-36D、0.2g作为热聚合引发剂的过硫酸钠、和0.008g作为光聚合引发剂的二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦添加到水中，然后使用机械混合器以500rpm的速度将其混合约10分钟以制备总固体含量为45.0重量％的单体组合物。
将单体组合物以500mL/分钟至2000mL/分钟的速度进给到具有10cm的宽度和2m的长度并且以50cm/分钟的速度移动的传送带上。此外，通过在进给单体组合物的同时以10mW/cm2的密度照射UV而使聚合反应持续60秒。
此外，使用绞肉机使通过聚合反应获得的含水的凝胶聚合物通过直径为10mm的孔以制备碎屑。然后，使碎屑在能够使空气流上下移动的对流烘箱中通过使195℃的热空气自底部向顶部流动10分钟并自顶部向底部流动20分钟均匀地干燥，以制备粉末形式的基础聚合物。其后，进行尺寸分选以获得尺寸为150μm至850μm的基础聚合物。
将基础聚合物在能够使空气流上下移动的对流烘箱中在185℃的温度下热处理30分钟以制备超吸收性聚合物。
实施例2至8和比较例1至8
以与实施例1中相同的方式制备各超吸收性聚合物，不同之处在于如下表1中改变实施例1中的内交联剂、包封的发泡剂的量和热处理条件。
实验例
通过以下方法对实施例和比较例中制备的超吸收性聚合物评估离心保留容量(CRC)、吸收速率和细颗粒产生率，并且结果示于下表1中。
(1)离心保留容量(CRC)
根据欧洲一次性用品和非织造布协会EDANA WSP 241.3对各聚合物测量根据无负荷下吸收容量的保水容量。
详细地，使用#30至#50的筛对实施例和比较例中获得的各聚合物进行分级。在将W0(g)(约0.2g)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，在室温下将其浸没在生理盐水(0.9重量％)中。在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，在不使用聚合物的情况下进行相同的操作之后，测量袋的重量W1(g)。
根据以下方程式1使用获得的重量计算CRC(g/g)：
[方程式1]
CRC(g/g)＝{[W2(g)-W1(g)]/W0(g)}-1
在方程式1中，
W0(g)为超吸收性聚合物的初始重量(g)，W1(g)为在没有超吸收性聚合物的情况下将装置在生理盐水溶液中浸没30分钟使其吸收并使用离心机以250G脱水3分钟之后的装置的重量，以及W2(g)为将超吸收性聚合物在室温下在生理盐水中浸没30分钟使其吸收并使用离心机以250G脱水3分钟之后的具有超吸收性聚合物的装置的重量。
(2)通过涡旋法的吸收速率
根据国际公开WO 1987-003208中描述的方法以秒为单位测量实施例和比较例的各超吸收性聚合物的吸收速率。
详细地，在23℃至24℃下将2g超吸收性聚合物添加到50mL生理盐水中，并用磁棒(直径8mm，长度31.8mm)以600rpm进行搅拌，并以秒为单位测量涡旋消失所需的时间以计算吸收速率(涡旋时间)。
(3)细颗粒产生
计算实施例和比较例的各超吸收性聚合物的细颗粒产生作为在对粉末形式的经粉碎的基础聚合物进行尺寸分选时相对于初始进给到尺寸分选器中的基础聚合物的重量的颗粒尺寸小于100μm的聚合物的重量的比率。
[表1]
Figure BDA0002685336960000201
Figure BDA0002685336960000211
在表1中，内交联剂和包封的发泡剂的含量表示相对于100重量份的丙烯酸的重量份，以及‘-’表示‘未测量’。
参照表1，与虽然使用包封的发泡剂但未使用由化学式1表示的内交联剂的比较例3和4的超吸收性聚合物相比，实施例的超吸收性聚合物表现出显著改善的保水容量和吸收速率。此外，与未进行另外的热处理的比较例1的超吸收性聚合物相比，实施例的超吸收性聚合物表现出优异的保水容量。
相比之下，与实施例的超吸收性聚合物不同，未使用可热降解的内交联剂的比较例2至4的超吸收性聚合物即使进行了另外的热处理也未表现出保水容量的改善。
此外，与实施例的超吸收性聚合物不同，未使用包封的发泡剂的比较例7和8的超吸收性聚合物或以过小量使用包封的发泡剂的比较例5的超吸收性聚合物表现出低吸收速率，而以过大量使用包封的发泡剂的比较例6的超吸收性聚合物表现出大大增加的细颗粒产生率，表明生产量和过程稳定性降低。
因此，可以看出，当在聚合期间将可热降解的内交联剂与预定量的包封的发泡剂一起使用并且进行另外的热处理时，可以制备具有快速的吸收速率和改善的保水容量的超吸收性聚合物。

Claims (11)

1.一种制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：
通过在包含由以下化学式1表示的化合物的内交联剂、包封的发泡剂和聚合引发剂的存在下，进行具有其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来形成含水的凝胶聚合物；
通过对所述含水的凝胶聚合物进行干燥和粉碎来形成粉末形式的基础聚合物；以及
对所述基础聚合物进行热处理，
其中相对于100重量份的所述水溶性烯键式不饱和单体，所述包封的发泡剂以0.1重量份至0.4重量份的量使用，
[化学式1]
Figure FDA0002685336950000011
在化学式1中，R1为衍生自具有1至10个碳原子的烷烃的二价有机基团，以及R2为氢或甲基。
2.根据权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中所述内交联剂包含化学式1的化合物，其中R1为甲烷-1,1-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,1-二基、正丁烷-1,4-二基、正丁烷-1,3-二基、正丁烷-1,2-二基、正丁烷-1,1-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、2-甲基丙烷-1,1-二基、2-甲基丁烷-1,4-二基、2-甲基丁烷-2,4-二基、2-甲基丁烷-3,4-二基、2-甲基丁烷-4,4-二基、2-甲基丁烷-1,3-二基、2-甲基丁烷-1,2-二基、2-甲基丁烷-1,1-二基、2-甲基丁烷-2,3-二基、3-甲基丁烷-1,2-二基、或3-甲基丁烷-1,3-二基。
3.根据权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中相对于所述内交联剂的总重量，所述内交联剂以1重量％至100重量％的量包含由化学式1表示的化合物。
4.根据权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中相对于100重量份的所述水溶性烯键式不饱和单体，所述内交联剂以0.1重量份至0.6重量份的量使用。
5.根据权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中所述包封的发泡剂在膨胀之前的平均直径为5μm至50μm。
6.根据权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中所述包封的发泡剂具有核-壳结构，其中核含有烃并且由热塑性树脂构成的壳形成在所述核上。
7.根据权利要求6所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中所述烃为选自以下的一者或更多者：正丙烷、正丁烷、异丁烷、环丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、环庚烷、正辛烷、异辛烷、和环辛烷。
8.根据权利要求6所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中所述热塑性树脂为由选自(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、芳族乙烯基化合物、乙酸乙烯酯、卤乙烯和偏二卤乙烯中的一种或更多种单体形成的聚合物。
9.根据权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，
还包括在形成所述基础聚合物的步骤之后在进行热处理的步骤之前通过在表面交联剂的存在下使所述基础聚合物的表面进一步交联来形成表面交联层的步骤。
10.根据权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中所述热处理在100℃至200℃的温度下进行5分钟至90分钟。
11.根据权利要求1所述的制备超吸收性聚合物的方法，
其中制备的超吸收性聚合物具有40g/g至55g/g的根据EDANA法WSP 241.3测量的离心保留容量(CRC)和48秒或更小的通过涡旋法测量的吸收速率。
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