[go: up one dir, main page]

CN116670203A - 超吸收性聚合物的制备方法 - Google Patents

超吸收性聚合物的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116670203A
CN116670203A CN202280008653.7A CN202280008653A CN116670203A CN 116670203 A CN116670203 A CN 116670203A CN 202280008653 A CN202280008653 A CN 202280008653A CN 116670203 A CN116670203 A CN 116670203A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
superabsorbent polymer
reactor
surface cross
surface crosslinking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280008653.7A
Other languages
English (en)
Inventor
元泰英
李俊宜
金玟秀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN116670203A publication Critical patent/CN116670203A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B01J20/267—Cross-linked polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245—Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28047—Gels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/102—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/68—Superabsorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

提供了一种超吸收性聚合物的制备方法。更具体地，提供了一种超吸收性聚合物的制备方法，其中通过在表面交联步骤中控制表面交联反应器的操作条件，使由于表面交联过程中产生的机械力引起的聚合物的物理性能的劣化最小化，从而改善最终制备的超吸收性聚合物的吸收性能。

Description

超吸收性聚合物的制备方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请基于2021年11月29日提交的韩国专利申请No.10-2021-0167459并要求其优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
本发明涉及一种超吸收性聚合物的制备方法。更具体地，本发明涉及一种超吸收性聚合物的制备方法，其中通过在表面交联步骤中控制表面交联反应器的操作条件，使由于表面交联过程中产生的机械力引起的聚合物的物理性能的劣化最小化，从而改善最终制备的超吸收性聚合物的吸收性能。
背景技术
超吸收性聚合物(SAP)是能够吸收其自身重量500倍至1000倍的水分的合成聚合物材料。各个制造商已经将其命名为不同的名称，例如SAM(超吸收性材料)、AGM(吸收性凝胶材料)等。自从此类超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，现在它们已被广泛用于园艺用保水土壤产品，土木工程和建筑用止水材料，育苗用片材，食品分配领域用保鲜剂、膏药用材料等。
在大多数情况下，这些超吸收性聚合物已被广泛用于诸如尿布或卫生巾等卫生材料领域。在卫生材料内，超吸收性聚合物通常分布在整个纸浆中。然而，近年来一直在努力提供具有较薄厚度的卫生材料例如尿布等，并且作为其中的一部分，纸浆含量降低的尿布以及进一步没有纸浆的尿布，即所谓的无纸浆尿布正在积极开发中。
如上所述，纸浆含量降低或没有纸浆的这种卫生材料以相对高的比例包含超吸收性聚合物，并且超吸收性聚合物颗粒不可避免地作为多层包含在卫生材料中。为了使作为多层包含的整个超吸收性聚合物颗粒能够更有效地吸收大量的液体，例如尿液等，需要超吸收性聚合物基本上表现出高吸收性能和高吸收速率。
已知各种后处理过程，例如表面交联过程、发泡过程等，以改善与超吸收性聚合物的吸收有关的物理性能，例如吸收性、吸收速率等。
然而，根据这些步骤中使用的装置的操作条件，物理力被施加到所制备的超吸收性聚合物上，导致表面交联层或颗粒的内部结构发生变化，并因此存在吸收性能反而劣化的问题。因此，有必要开发一种技术来实现所需的优异物理性能，同时使这些影响最小化。
发明内容
技术问题
因此，提供了一种超吸收性聚合物的制备方法，其中通过在表面交联步骤中控制表面交联反应器的操作条件，使由于表面交联过程中产生的机械力引起的聚合物的物理性能的降低最小化，从而改善最终制备的超吸收性聚合物的吸收性能。
技术方案
为了实现上述目的，提供了一种超吸收性聚合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
制备具有表面交联层的超吸收性聚合物颗粒，所述表面交联层是通过在表面交联剂的存在下对包含丙烯酸类基础聚合物颗粒的混合物进行热处理而在所述丙烯酸类基础聚合物颗粒的至少一部分表面上形成的，
其中所述表面交联层的形成步骤在满足ATT指数为3以下的表面交联反应器中进行，所述ATT指数由以下等式1定义：
[等式1]
ATT指数＝线速度(m/s)×停留时间(hr)×3,600/1,000
其中，线速度(m/s)，即表面交联反应器的旋转速度为0.6m/s至0.9m/s，并且
停留时间(hr)，即混合物停留在表面交联反应器内的时间为1.0hr至1.5hr。
发明效果
根据本发明的超吸收性聚合物的制备方法，通过将特定的ATT指数(该ATT指数控制表面交联步骤中反应器的操作条件)控制为3以下，使由于表面交联过程中产生的机械力引起的聚合物的物理性能的劣化最小化，并最终，可以制备实现优异吸收性能的超吸收性聚合物。
具体实施方式
本说明书中使用的术语仅用于解释示例性实施方式，并不旨在限制本发明。
除非在上下文中不同地表达，否则单数表达可以包括复数表达。必须理解，本说明书中的术语“包括”、“具备”或“具有”仅用于指定已实施的特征、步骤、组分或其组合的存在，并且预先不排除一个或多个不同特征、步骤、组分或其组合的存在或添加可能性。
术语“第一、第二、第三”等用于描述各种组分，并且这些术语仅用于区分特定组分与其他组分。
本发明可以进行各种修改并具有各种形式，并且特定的示例性实施方式在下面的描述中进行了详细的举例和解释。然而，不旨在将本发明限制于特定的示例性实施方式，并且必须理解，本发明包括在本发明的精神和技术范围内包括的每一个修改、等同物或替换物。
如本文所用，术语“聚合物”是指那些处于丙烯酸类单体的聚合状态的物质，并且可以包括所有的水含量范围或粒径范围。在上述聚合物中，在聚合后干燥前的状态下水含量(水分含量)为约40重量％以上的聚合物可以被称为含水凝胶聚合物，并且将这种含水凝胶聚合物粉碎并干燥而获得的颗粒可以被称为交联聚合物。
此外，术语“超吸收性聚合物粉末”是指颗粒形式的材料，该材料包括交联聚合物，该交联聚合物通过对至少部分酸性基团被中和的丙烯酸类单体进行聚合然后通过内部交联剂进行交联而获得。
此外，根据上下文，术语“超吸收性聚合物”是指通过对至少部分酸性基团被中和的丙烯酸类单体进行聚合而获得的交联聚合物，或由通过将交联聚合物粉碎而获得的超吸收性聚合物颗粒组成的粉末形式的基础聚合物，或用于涵盖通过对交联聚合物或基础聚合物进行额外的过程(例如，表面交联、细颗粒的重组、干燥、粉碎、分级等)而适于商品化的那些。
此外，如本文所用，术语“交联聚合物”是指通过在内部交联剂的存在下对丙烯酸类单体进行交联聚合而获得的那些，并且“基础聚合物颗粒”是指包括此类交联聚合物的颗粒型(粉末型)材料。
本发明一个实施方式的超吸收性聚合物的制备方法包括以下步骤：制备具有表面交联层的超吸收性聚合物颗粒，所述表面交联层是通过在表面交联剂的存在下对包含丙烯酸类基础聚合物颗粒的混合物进行热处理而在所述丙烯酸类基础聚合物颗粒的至少一部分表面上形成的。
超吸收性聚合物通常通过以下步骤制备：对单体进行聚合以产生含有大量水的含水凝胶聚合物，将该含水凝胶聚合物干燥，将该聚合物粉碎成具有所需粒径的聚合物颗粒，并使其表面交联。然而，在表面交联步骤中，反应在特定的表面交联反应器中进行，因此，根据装置的操作条件，物理力被施加到制备的超吸收性聚合物上，导致表面交联层或颗粒的内部结构发生变化，并因此存在吸收性能反而劣化的问题。
因此，本发明人发现，当得出控制表面交联步骤中反应器的操作条件的ATT指数并将其控制在特定范围内时，可以实现所需的优异吸收性能，同时使由装置的物理力引起的损害最小化，从而完成本发明。
根据本发明制备的超吸收性聚合物可以实现优异的吸收性能，特别是优异的有效容量、盐水流动传导率和高吸收速率。
在下文中，将详细描述本发明一个示例性实施方式的超吸收性聚合物的制备方法的每个步骤。
本发明一个示例性实施方式的超吸收性聚合物的制备方法包括以下步骤：制备具有表面交联层的超吸收性聚合物颗粒，所述表面交联层是通过在表面交联剂的存在下对包含丙烯酸类基础聚合物颗粒的混合物进行热处理而在所述丙烯酸类基础聚合物颗粒的至少一部分表面上形成的。
在此之前，丙烯酸类基础聚合物颗粒可以通过以下步骤制备：通过在内部交联剂的存在下对至少部分酸性基团被中和的丙烯酸类单体进行交联聚合来形成含水凝胶聚合物的步骤；以及将所述含水凝胶聚合物干燥并粉碎的步骤。
在下文中，将首先解释在表面交联步骤之前形成含水凝胶聚合物的步骤(聚合步骤)以及将其干燥并粉碎的步骤。
(聚合步骤)
本发明一个示例性实施方式的超吸收性聚合物的制备方法包括通过在内部交联剂的存在下对至少部分酸性基团被中和的丙烯酸类单体进行交联聚合来形成含水凝胶聚合物的步骤。
具体地，该步骤是通过在内部交联剂的存在下对包含单体混合物和聚合引发剂的单体组合物进行热聚合或光聚合来形成含水凝胶聚合物的步骤。
丙烯酸类单体可以是通常用于制备超吸收性聚合物的任何单体。作为非限制性实例，丙烯酸类单体可以是以下化学式1表示的化合物：
[化学式1]
R1-COOM1
在化学式1中，
R1是含有不饱和键的C2-C5烷基基团，并且
M1是氢原子、单价或二价金属、铵基团或有机胺盐。
优选地，丙烯酸类单体可以是选自由丙烯酸、甲基丙烯酸及其单价金属盐、其二价金属盐、其铵盐、及其有机胺盐组成的组中的一种或多种。当使用此类丙烯酸类单体时，有利的是可以获得具有改善的吸收性的超吸收性聚合物。另外，作为单体，可以使用选自由阴离子单体，如马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙烷磺酸、2-甲基丙烯酰基乙烷磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙烷磺酸或2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸及其盐；非离子亲水性单体，如(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酸酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；和含有氨基的不饱和单体，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)丙烯酰胺，及其季化合物组成的组中的一种或多种。
这里，丙烯酸类单体具有酸性基团，酸性基团的至少部分可以被部分中和。优选地，丙烯酸类单体可以用包含碱性物质如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵等的中和溶液部分中和。
在这方面，单体的中和度可以是40mol％至95mol％，或40mol％至80mol％，或45mol％至75mol％。中和度的范围可以根据最终的物理性能而变化。然而，当中和度过高时，中和的单体沉淀，因此聚合可能不容易发生。相反，当中和度过低时，聚合物的吸收性大大降低，此外，聚合物可能表现出难以处理的特性，如弹性橡胶。
如本文所用，术语“内部交联剂”用于将其与用于交联基础聚合物表面的“表面交联剂”区分开来，并且内部交联剂的功能是通过交联丙烯酸类单体的不饱和键来使丙烯酸类单体聚合。上述步骤中的交联的发生与聚合物的表面或内部无关。然而，通过下面描述的基础聚合物的表面交联过程，最终制备的超吸收性聚合物的颗粒表面具有通过表面交联剂交联的结构，并且其内部具有通过内部交联剂交联的结构。
作为内部交联剂，可以使用多官能组分，并且例如，可以使用选自由N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、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(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、亚丁基二醇二(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、四甘醇二(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、季戊四醇四丙烯酸酯、三芳胺、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇、甘油和碳酸亚乙酯组成的组中的一种或多种。优选地，可以使用丙二醇二(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯。
相对于丙烯酸类单体的重量，内部交联剂的使用量可以为100ppmw至10,000ppmw。当内部交联剂包括在上述含量范围内时，通过充分的交联可以实现超过适当水平的强度，并且通过引入适当的交联结构可以实现充分的保水能力。优选地，内部交联剂的含量可以为100ppmw以上、200ppmw以上、300ppmw以上、或600ppmw以上，且10,000ppmw以下、9,000ppmw以下、7,000ppmw以下或5,000ppmw以下，且200ppmw至9,000ppmw、300ppmw至7,000ppmw或600ppmw至5,000ppmw。当内部交联剂的含量太低时，不会发生充分的交联，因此可能难以实现超过适当水平的强度，并且当内部交联剂的含量太高时，内部交联密度增加，因此可能难以实现所需的保水能力。
此外，单体组合物可以包括通常用于制备超吸收性聚合物的聚合引发剂。作为非限制性实例，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，即使进行光聚合，也可通过UV照射等产生一定量的热，并且也可随着作为放热反应的聚合反应而产生一定量的热。因此，可以进一步包括热聚合引发剂。
作为光聚合引发剂，可以使用例如选自由苯偶姻醚、二烷基苯乙酮、羟烷基酮、乙醛酸苯酯、苄基二甲基缩酮、酰基膦和α-氨基酮组成的组中的一种或多种化合物。同时，其中，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)氧化膦或乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸盐等。更多的各种光聚合引发剂很好地公开在由Reinhold Schwalm撰写的“UV Coatings:Basics,RecentDevelopments and New Application(Elsevier 2007)”第115页，但不限于上述实例。
此外，作为热聚合引发剂，可以使用作为上述氧化剂组分的过硫酸盐类引发剂或偶氮类引发剂，并且另外，可以使用过氧化氢、抗坏血酸等。这些化合物可以单独使用或以其中两种以上的混合物使用。更多的各种热聚合引发剂很好地公开在由Odian撰写的“Principle of Polymerization(Wiley,1981)”第203页，其可以用作参考。
相对于丙烯酸类单体的重量，此类聚合引发剂的添加量可以为10ppmw至30,000ppmw、优选50ppmw至10,000ppmw、或80ppmw至10,000ppmw。当聚合引发剂的浓度太低时，聚合速率可能变慢，并且残留在最终产物中的单体可能被大量提取，这是不优选的。相反，当聚合引发剂的浓度太高时，构成网络的聚合物链变短，因此水溶性组分的含量增加并且聚合物的物理性能可能劣化，例如加压吸收性降低，这是不优选的。
另外，如有必要，单体组合物可以进一步包括添加剂，例如发泡剂、增稠剂、增塑剂、保存稳定剂、抗氧化剂等。
发泡剂起以下作用：在聚合期间发生发泡时在含水凝胶聚合物内形成孔，从而增加表面积。作为发泡剂，可以使用碳酸盐，并且例如，可以使用碳酸氢钠、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。作为市售的发泡剂，可以使用作为包封发泡剂的F-36D，但不限于此。
此外，相对于丙烯酸类单体的重量，发泡剂的使用量优选地可以为1500ppmw以下。当发泡剂的使用超过1500ppmw时，形成过多的孔，从而使超吸收性聚合物的凝胶强度劣化并降低密度，这可能导致分配和储存方面的问题。此外，相对于水溶性烯键式不饱和单体的重量，发泡剂的使用量优选地可以为500ppmw以上、或1000ppmw以上。
此外，表面活性剂诱导发泡剂均匀分散，导致在发泡期间均匀发泡，从而防止凝胶强度或密度降低。作为表面活性剂，优选使用阴离子表面活性剂。具体地，表面活性剂包含SO3 -阴离子，并且可以使用以下化学式2表示的化合物。
[化学式2]
R-SO3Na
在化学式2中，
R是C8至C16烷基。
此外，相对于丙烯酸类单体的重量，表面活性剂的使用量优选为300ppmw以下。当表面活性剂的使用量超过300ppmw时，超吸收性聚合物中表面活性剂的含量增加，这是不优选的。另外，相对于水溶性烯键式不饱和单体的重量，表面活性剂的使用量优选为100ppmw以上、或150ppmw以上。
此外，此类单体组合物可以以溶液形式制备，其中将原料例如上述内部交联剂、丙烯酸类单体、聚合引发剂等溶解在溶剂中。
在这方面，作为可应用的溶剂，可以使用任何溶剂而没有组成上的限制，只要其能够溶解上述原料即可。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、N,N-二甲基乙酰胺或其混合物。
通过单体组合物的聚合形成含水凝胶聚合物的步骤可以通过常规聚合方法进行，并且该过程没有特别限制。作为非限制性实例，聚合方法根据聚合能量源的类型大致分为热聚合和光聚合。当进行热聚合时，可以在配备有搅拌轴的反应器(例如捏合机)中进行。当进行光聚合时，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(例如捏合机)中，并且通过向其提供热空气或通过将反应器加热来进行热聚合，从而获得含水凝胶聚合物。在这方面，根据反应器中配备的搅拌轴的类型，从反应器的出口排出的含水凝胶聚合物可以获得为尺寸为数厘米或毫米的颗粒。具体地，根据向其进给的单体组合物的浓度或进给速度等，可以以各种形式获得含水凝胶聚合物，并且通常可以获得(重均)粒径为2mm至50mm的含水凝胶聚合物。
又例如，当单体组合物在配备有可移动传送带的反应器中进行光聚合时，可以获得片状的含水凝胶聚合物。在这方面，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变化。将片优选控制在0.5cm至10cm的厚度，以在使整个片能够均匀聚合的同时确保生产速度。
通过这种方法如此获得的含水凝胶聚合物可以表现出40重量％至80重量％的水含量。同时，在整个说明书中使用的“水含量”是指水相对于含水凝胶聚合物的总重量所占的重量，其可以是通过从含水凝胶聚合物的重量中减去干燥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于聚合物中的水分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：将干燥温度从室温升高到180℃，然后将温度保持在180℃，并且将总干燥时间设定为20分钟，包括用于升温步骤的5分钟。
(干燥、粉碎和分级步骤)
接下来，包括通过将含水凝胶聚合物干燥、粉碎和分级来制备丙烯酸类基础聚合物颗粒的步骤。
具体地，进行将所获得的含水凝胶聚合物干燥的步骤。如有必要，在干燥之前可以进行对含水凝胶聚合物进行粗粉碎的步骤，以便提高干燥过程的效率。
在这方面，可应用的粉碎机可以包括，但在构造上没有限制，具体地，选自由立式粉碎机、涡轮切割机、涡轮研磨机、旋转切割磨机、切割磨机、盘式磨机、碎片破碎机、破碎机、切碎机和盘式切割机组成的组中的任一种，但不限于上述实例。
在这方面，可以进行粗粉碎的步骤，使得含水凝胶聚合物的粒径变为约2mm至约10mm。由于含水凝胶聚合物的高水含量，粉碎成小于2mm的粒径在技术上并不容易，并且粉碎的颗粒之间可能会发生团聚现象。同时，当将聚合物粉碎成大于10mm的粒径时，随后干燥步骤中提高效率的效果可能较差。
对如上粗粉碎的含水凝胶聚合物或不经粗粉碎步骤的刚聚合后的含水凝胶聚合物进行干燥。在这方面，干燥步骤的干燥温度可以为约150℃至约250℃。当干燥温度低于150℃时，担心干燥时间变得太长，并且最终形成的超吸收性聚合物的物理性能可能劣化。当干燥温度高于250℃时，仅聚合物表面被过度干燥，因此在随后的粉碎过程期间可能产生细颗粒，并且最终形成的超吸收性聚合物的物理性能可能劣化。因此，干燥可以优选在约150℃至约200℃的温度下、更优选在约170℃至约195℃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90分钟，但不限于此。
在干燥步骤中，可以选择并使用任何干燥方法而没有构成上的限制，只要其通常用于含水凝胶聚合物的干燥过程中即可。具体地，干燥步骤可以通过诸如热空气供应、红外线照射、微波照射或紫外线照射等方法进行。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％。
接下来，进行对通过干燥步骤获得的干燥聚合物进行粉碎的步骤。
在粉碎步骤后获得的聚合物粉末可以具有约150μm至约850μm的粒径。可用于实现上述粒径的粉碎机可以具体包括销磨机、锤磨机、螺旋磨机、辊磨机、盘式磨机、或点动式磨机等，但不限于上述实例。
为了管理在粉碎步骤后最终商品化的超吸收性聚合物颗粒的物理性能，可以进行根据粒径对粉碎后获得的聚合物颗粒进行分级的单独过程。优选地，分级出粒径为约150μm至约850μm的聚合物，并且仅对具有这种粒径的聚合物颗粒进行表面交联反应，然后进行商品化。更具体地，如上分级的丙烯酸类基础聚合物颗粒可以具有150μm至850μm的粒径，并且可以包括50重量％以上的粒径为300μm至600μm的颗粒。
(表面交联步骤)
本发明一个实施方式的超吸收性聚合物的制备方法包括以下步骤：制备具有表面交联层的超吸收性聚合物颗粒，所述表面交联层是通过在表面交联剂的存在下对包含丙烯酸类基础聚合物颗粒的混合物进行热处理而在所述丙烯酸类基础聚合物颗粒的至少一部分表面上形成的。
表面交联的步骤是在表面交联剂的存在下在丙烯酸类基础聚合物颗粒的至少一部分表面上诱导交联反应，并且在表面上保持未交联的丙烯酸单体的不饱和键被表面交联剂交联，结果，形成具有增加的表面交联密度的超吸收性聚合物。
丙烯酸类基础聚合物颗粒可以通过上述聚合、干燥、粉碎和分级步骤制备。
在表面交联步骤中，反应在特定的表面交联反应器中进行，相应地，根据装置的操作条件，物理力被施加到所制备的超吸收性聚合物上，导致表面交联层或颗粒的内部结构发生变化，并因此存在吸收性能反而劣化的问题。因此，得出本发明一个实施方式的超吸收性聚合物的制备方法，以便使由于表面交联过程中产生的机械力引起的聚合物的物理性能的劣化最小化。
具体地，本发明一个实施方式的表面交联层的形成步骤，其特征在于，该步骤在满足ATT指数(磨损总扭矩指数)为3以下的表面交联反应器中进行，该ATT指数由以下等式1定义：
[等式1]
ATT指数＝线速度(m/s)×停留时间(hr)×3,600/1,000
其中，线速度(m/s)，即表面交联反应器的旋转速度为0.6m/s至0.9m/s，并且
停留时间(hr)，即混合物停留在表面交联反应器内的时间为1.0hr至1.5hr。
ATT指数是表面交联反应器的操作条件的一个新参数。具体地，ATT指数是通过选择在表面交联步骤中可能影响所制备的聚合物颗粒的物理性质的表面交联反应器物理力的操作条件，并考虑它们的有机结合而得出的。ATT指数是一个新参数，可以通过控制该参数来使由于表面交联过程中装置的物理力而引起的物理性能的降低最小化，从而充分实现表面交联过程的期望效果。
由于ATT指数满足3以下，因此可以使装置的物理影响最小化，并且相应地，最终要制备的超吸收性聚合物的有效容量、盐水流动传导率和吸收速率均可以得到改善。优选地，ATT指数可以是1至3、1.5至3、2.0至3。同时，当ATT指数超过3.0时，由于表面交联反应器所引起的物理破坏，待制备的超吸收性聚合物的物理性能可能显著劣化。
优选地，关于表面交联反应器，使用桨片式干燥机，并且在这种情况下，旋转速度是指桨片式干燥机中桨片的旋转速度。
作为由等式1定义的ATT指数的变量之一的线速度(m/s)是表面交联反应器的旋转速度，并且是0.6m/s至0.9m/s，优选0.61m/s至0.81m/s。
具体地，等式1的线速度可以根据以下等式1-1计算：
[等式1-1]
线速度(m/s)＝2×3.14×r/T
其中r是由球形表面交联反应器中的旋转桨片划出的圆形轨迹的半径，T是在表面交联反应器内完成一次旋转所用的时间(周期)。
作为由等式1定义的ATT指数的变量之一的停留时间(hr)是混合物停留在表面交联反应器内的时间，并且是指混合物在被引入表面交联反应器之后在被排出之前所停留的时间。停留时间为1.0hr至1.5hr，优选1.0hr至1.2hr。
等式1的停留时间(hr)可以根据以下等式1-2计算：
[等式1-2]
停留时间(hr)＝[表面交联反应器的有效体积(m3)×混合物的堆积密度(g/cm3)]/引入表面交联反应器的混合物的每小时输入量(Ton/hr)
在表面交联步骤中，通过在表面交联剂的存在下对包含丙烯酸类基础聚合物颗粒的混合物进行热处理，可以在基础聚合物的至少一部分表面上形成表面交联层，并且热处理过程增加表面交联密度，即外部交联密度，而内部交联密度没有变化。形成表面交联层的超吸收性聚合物可以具有外部交联密度高于内部交联密度的结构。
在表面交联步骤中，除了表面交联剂之外，还可以使用包括醇类溶剂和水的表面交联剂组合物。
同时，作为包含在表面交联剂组合物中的表面交联剂，可以使用传统上用于制备超吸收性聚合物的任何表面交联剂成分，而没有任何特别限制。例如，表面交联剂可以包括一种或多种多元醇，其选自由乙二醇、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、三丙二醇和甘油组成的组；一种或多种碳酸酯类化合物，其选自由碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯组成的组；环氧化合物，例如乙二醇二缩水甘油醚；噁唑啉化合物，例如噁唑烷酮等；多胺化合物；噁唑啉化合物；单-、二-或多-噁唑烷酮化合物；环脲化合物，等等。优选地，可以使用碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯。
相对于100重量份的基础聚合物粉末，此类表面交联剂的使用量可以为0.001重量份至2重量份。优选地，其使用量可以为0.005重量份以上、0.01重量份以上、或0.02重量份以上，且0.5重量份以下、0.3重量份以下。通过将表面交联剂的含量范围控制在上述范围内，可以制备表现出优异的整体物理性能例如吸收性能、液体渗透性等的超吸收性聚合物。
同时，将表面交联剂以包含其的表面交联剂组合物的形式与基础聚合物颗粒混合。对表面交联剂组合物的混合方法没有特别限制。例如，可以使用将表面交联剂组合物和基础聚合物颗粒置于反应器中并将其混合的方法、将表面交联剂组合物喷洒到基础聚合物颗粒上的方法、将基础聚合物颗粒和表面交联剂组合物连续供应到连续操作的混合器并将其混合的方法等。
表面交联剂组合物可以进一步包括水和/或亲水性有机溶剂作为介质。因此，有利的是表面交联剂可以均匀地分散在基础聚合物颗粒上。此时，水和亲水性有机溶剂的含量可以通过控制相对于100重量份基础聚合物颗粒的添加比例来应用，以便诱导表面交联剂的均匀溶解/分散，防止基础聚合物颗粒的聚集现象，同时优化表面交联剂的表面渗透深度。
表面交联的步骤可以通过在100℃至250℃、130℃至250℃、或150℃至200℃的温度下热处理约30分钟或更长时间来进行。更具体地，在表面交联中，将上述温度确定为最大反应温度，并且表面交联反应可以通过在该最大反应温度下热处理30分钟至80分钟、或40分钟至70分钟来进行。
通过满足这些表面交联过程条件(特别是加热条件和最大反应温度下的反应条件)，可以制备适当满足诸如优异的加压液体渗透性等物理性能的超吸收性聚合物。
用于表面交联反应的加热方式没有特别限制。加热可以通过提供加热介质或通过直接提供热源来进行。在这方面，可应用的加热介质的类型可以是蒸汽、热空气、诸如热油的热流体等，但不限于此。考虑到加热介质的方式、加热速率和加热目标温度，可以适当地选择要提供的加热介质的温度。同时，作为要直接提供的热源，可以使用电加热或气体加热方法，但不限于上述实例。
同时，在本发明一个实施方式的超吸收性聚合物的制备方法中，为了进一步提高液体渗透性等，在表面交联期间可以进一步使用诸如硫酸铝盐等铝盐和其他各种多价金属盐。这些多价金属盐可以包括在最终制备的超吸收性聚合物的表面交联层上。
(超吸收性聚合物)
根据上述一个实施方式制备的超吸收性聚合物可以具有150μm至850μm的粒径。更具体地，至少95重量％以上的超吸收性聚合物可以具有150μm至850μm的粒径，并且超吸收性聚合物可以包括50重量％以上的粒径为300μm至600μm的颗粒，以及小于3重量％的粒径小于150μm的细颗粒。
根据上述一个实施方式制备的超吸收性聚合物实现优异的吸收性能。
超吸收性聚合物的由以下等式2计算的有效容量(EFFC)为27.0g/g以上。有效容量优选为27.2g/g以上、27.3g/g以上、27.4g/g以上、或27.6g/g以上、或27.0至30g/g、或27.2至27.6g/g。
[等式2]
有效容量(EFFC)＝{离心保留容量(CRC)+0.7psi加压吸收性(AUP)}/2
其中离心保留容量是指根据EDANA方法WSP 241.3测量的离心保留容量(CRC)，并且测量离心保留容量的方法将在稍后描述的实验例中更详细地解释。
加压吸收性是指根据EDANA方法WSP 242.3测量的0.7psi加压吸收性，并且测量加压吸收性的方法将在稍后描述的实验例中更详细地解释。
此外，超吸收性聚合物的盐水流动传导率(SFC)为20(×10-7cm3·s/g)以上。优选地，盐水流动传导率为35至50(×10-7cm3·s/g)、或39至48(×10-7cm3·s/g)。盐水流动传导率(SFC)根据美国专利公开No.2009-0131255的第16栏的[0184]至[0189]中公开的方法测量，并且详细的方法将在稍后描述的实验例中更详细地解释。
超吸收性聚合物的1g超吸收性聚合物吸收氯化钠和C12-C14醇乙氧基化物的20g水溶液所用的时间(T-20)为129秒以下。优选地，该时间为129秒以下、125秒以下、121秒以下，并且100秒以上、110秒以上，或100秒至129秒、110秒至125秒、或113秒至121秒。T-20通过1g超吸收性聚合物吸收20g水溶液(该水溶液通过将9g氯化钠和1g Lorodac(主要成分：线性C12-C14醇乙氧基化物，CAS#68439-50-9)溶解在1L蒸馏水中而制备)所用的时间来计算和确定，并且详细的方法将在稍后描述的实验例中更详细地解释。
在下文中，将参考本发明的特定示例性实施方式更详细地描述本发明的作用和效果。然而，提供这些示例性实施方式仅用于说明本发明，并且本发明的范围不限于此。
[实施例]
<超吸收性聚合物的制备>
实施例1
(步骤1)-聚合步骤
在配备有搅拌器和温度计的3L玻璃容器中，将100g丙烯酸、0.70g作为内部交联剂的聚乙二醇二丙烯酸酯(Mw＝523)和NaOH水溶液在室温(25±1℃)下混合以制备总固体含量为43重量％的单体组合物(丙烯酸的中和度：72mol％)。接着，依次添加0.0080g的Irgacure 819和33g的1.1％过硫酸钠溶液作为引发剂并混合以制备单体组合物。
然后，将单体组合物以500mL/min至2000mL/min的速度供应到传送带上，其中宽度为10cm且长度为2m的带以50cm/min的速度旋转。另外，在供应单体组合物的同时进行UV照射3分钟，从而获得片状含水凝胶聚合物。
(步骤2)-干燥步骤
此后，用孔尺寸为16mm的切碎机将含水凝胶聚合物粗粉碎，引入能够上下移动气流的烘箱中，并在190℃下用热空气干燥30分钟。
(步骤3)-粉碎和分级
接着，将干燥产物引入销磨机粉碎机中进行粉碎，然后用ASTM标准网筛分级，以获得粒径为150μm至850μm的丙烯酸类基础聚合物颗粒。
(步骤4)-表面交联步骤
然后，将表面交联溶液(1.0g碳酸亚乙酯(A-1)、0.8g丙二醇(A-2)和3.5g水)喷洒到100g所制备的基础聚合物颗粒上，并在室温下搅拌，并在以300rpm搅拌30秒的同时混合，使得表面交联溶液均匀分布在基础聚合物粉末上。
随后，将包含表面交联溶液和丙烯酸类基础聚合物颗粒的混合物放入表面交联反应器中，并进行表面交联反应。在该表面交联反应器中，确认基础聚合物颗粒的温度从约80℃的初始温度逐渐升高，并且被操纵以在30分钟后达到195℃的最大反应温度。达到最大反应温度后，使反应进一步进行20分钟，并取出最终的超吸收性聚合物样品。表面交联过程后，用ASTM标准的标准网筛将超吸收性聚合物分级为具有150μm至850μm的粒径。
关于表面交联反应期间表面交联反应器的操作条件，线速度为0.61m/s，停留时间为1.1hr，ATT指数为2.4。
实施例2至5以及比较例1至5
以与实施例1相同的方式制备每种超吸收性聚合物，不同之处在于，在表面交联步骤中，表面交联反应器的操作条件为下表1的条件。
[表1]
[实验例]
通过以下方法评价实施例和比较例中各自制备的超吸收性聚合物的物理性能，结果示于表2中。
(1)离心保留容量(CRC)
从实施例和比较例中制备的超吸收性聚合物中，取粒径为150μm至850μm的那些，根据欧洲一次性用品和无纺布协会标准EDANA WSP 241.2测量无负载下通过吸收容量表示的离心保留容量(CRC)。
具体地，通过使用#30-50的筛对通过实施例和比较例获得的超吸收性聚合物进行分级来获得聚合物。将聚合物W’0(g)(约0.2g)均匀地放入无纺布制成的袋中，然后密封。将袋在室温下浸入生理盐水(0.9重量％)中。30分钟后，使用离心机在250G下将袋脱水3分钟，然后测量袋的重量W’2(g)。此外，在不使用聚合物的情况下进行相同操作后，测量袋的重量W’1(g)。使用所获得的重量根据以下等式3计算CRC(g/g)：
[等式3]
CRC(g/g)＝{[W’2(g)-W’1(g)]/W’0(g)}-1
(2)加压吸收性(AUP)
根据EDANA方法WSP 242.3测量每种聚合物的0.7psi加压吸收性。在测量加压吸收性时，使用在CRC测量时使用的分级的聚合物。
具体地，将400目不锈钢网安装在内径为25mm的塑料圆筒的底部。将超吸收性聚合物W0(g)(0.16g)在室温和湿度50％的条件下均匀地散布在钢网上。将能够均匀提供0.7psi负载的活塞置于其上，其中活塞的外径略小于25mm，在圆筒的内壁和活塞之间没有间隙，并且圆筒的上下运动(jig-jog)没有中断。此时，测量装置的重量W3(g)。
将直径为90mm且厚度为5mm的玻璃过滤器置于直径为150mm的培养皿中，然后倒入由0.9重量％氯化钠组成的生理盐水溶液，直至生理盐水溶液的表面高度变为与玻璃过滤器的上表面相等。将一张直径为90mm的滤纸放置在玻璃过滤器上。将测量装置安装在滤纸上，从而使液体在负载下被吸收1小时。1小时后，提起测量装置，然后测量重量W4(g)。
使用每个获得的重量根据以下等式4计算加压吸收性(g/g)。
[等式4]
AUP(g/g)＝[W4(g)-W3(g)]/W0(g)
(3)有效容量(EFFC)
基于上述得出的离心保留容量(CRC)和加压吸收性(AUP)的测量值，根据以下等式2测量有效容量。
[等式2]
有效容量(EFFC)＝{离心保留容量(CRC)+0.7psi加压吸收性(AUP)}/2
(4)盐水流动传导率(SFC)
根据美国专利公开No.2009-0131255的第16栏的[0184]至[0189]中公开的方法测量盐水流动传导率(SFC)。
(5)T-20
T-20通过1g超吸收性聚合物吸收20g水溶液(该水溶液通过将9g氯化钠和1gLorodac(主要成分：线性C12-C14醇乙氧基化物，CAS#68439-50-9)溶解在1L蒸馏水中而制备)所用的时间来测量。测量T-20的详细方法在欧洲专利公开No.2535027的第13页至第18页中详细描述。
[表2]
由表2的数据确认，本发明的制备方法的实施例满足控制表面交联步骤中反应器的操作条件的特定ATT指数为3以下，从而实现优异的吸收性能。
特别是，经证实，与比较例相比，所有实施例均显示出优异的盐水流动传导率，并且它们的T-20的吸收速率显著改善。

Claims (12)

1.一种超吸收性聚合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
制备具有表面交联层的超吸收性聚合物颗粒，所述表面交联层是通过在表面交联剂的存在下对包含丙烯酸类基础聚合物颗粒的混合物进行热处理而在所述丙烯酸类基础聚合物颗粒的至少一部分表面上形成的，
其中，所述表面交联层的形成步骤在满足ATT指数为3以下的表面交联反应器中进行，并且所述ATT指数由以下等式1定义：
[等式1]
ATT指数＝线速度(m/s)×停留时间(hr)×3,600/1,000
其中，线速度(m/s)，即所述表面交联反应器的旋转速度为0.6m/s至0.9m/s，并且
停留时间(hr)，即所述混合物停留在所述表面交联反应器内的时间为1.0hr至1.5hr。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述ATT指数为1至3。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述表面交联反应器是桨片式干燥机。
4.如权利要求1所述的方法，其中，根据以下等式1-1计算等式1的线速度：
[等式1-1]
线速度(m/s)＝2×3.14×r/T
其中r是由球形表面交联反应器中的旋转桨片划出的圆形轨迹的半径，并且T是在表面交联反应器内完成一次旋转所用的时间(周期)。
5.如权利要求1所述的方法，其中，根据以下等式1-2计算等式1的停留时间(hr)：
[等式1-2]
停留时间(hr)＝[表面交联反应器的有效体积(m3)×混合物的堆积密度(g/cm3)]/引入表面交联反应器的混合物的每小时输入量(Ton/hr)。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述丙烯酸类基础聚合物颗粒通过以下步骤制备：通过在内部交联剂的存在下对至少部分酸性基团被中和的丙烯酸类单体进行交联聚合来形成含水凝胶聚合物的步骤；以及将所述含水凝胶聚合物干燥并粉碎的步骤。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述表面交联层的形成步骤在100℃至250℃下进行。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述表面交联剂是选自由以下组成的组中的一种或多种：多元醇，其选自由乙二醇、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、三丙二醇和甘油组成的组；一种或多种碳酸酯类化合物，其选自由碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯组成的组；环氧化合物；噁唑啉化合物；多胺化合物；噁唑啉化合物；单-、二-或多-噁唑烷酮化合物；和环脲化合物。
9.如权利要求1所述的方法，其中，相对于100重量份的所述丙烯酸类基础聚合物颗粒，所述表面交联剂的含量为0.001重量份至2重量份。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述超吸收性聚合物的有效容量(EFFC)为27.0g/g以上，所述有效容量通过以下等式2计算：
[等式2]
有效容量(EFFC)＝{离心保留容量(CRC)+0.7psi加压吸收性(AUP)}/2。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述超吸收性聚合物的盐水流动传导率(SFC)为20(×10-7cm3·s/g)以上。
12.如权利要求1所述的方法，其中，1g所述超吸收性聚合物吸收氯化钠和C12-C14醇乙氧基化物的20g水溶液所用的时间(T-20)为129秒以下。
CN202280008653.7A 2021-11-29 2022-11-14 超吸收性聚合物的制备方法 Pending CN116670203A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0167459 2021-11-29
KR1020210167459A KR102891670B1 (ko) 2021-11-29 2021-11-29 고흡수성 수지의 제조 방법
PCT/KR2022/017882 WO2023096240A1 (ko) 2021-11-29 2022-11-14 고흡수성 수지의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116670203A true CN116670203A (zh) 2023-08-29

Family

ID=86539882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280008653.7A Pending CN116670203A (zh) 2021-11-29 2022-11-14 超吸收性聚合物的制备方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240058789A1 (zh)
EP (1) EP4269477A4 (zh)
JP (1) JP7547003B2 (zh)
KR (1) KR102891670B1 (zh)
CN (1) CN116670203A (zh)
WO (1) WO2023096240A1 (zh)

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2535027A (en) 1947-03-27 1950-12-26 Deering Milliken Res Trust Apparatus for measuring and controlling moisture content or the like
CA2038779A1 (en) * 1990-04-02 1991-10-03 Takumi Hatsuda Method for production of fluid stable aggregate
JP4342213B2 (ja) * 2003-05-30 2009-10-14 株式会社日本触媒 吸水性樹脂の製造法
BRPI0507428B8 (pt) 2004-02-05 2021-07-27 Nippon Catalytic Chem Ind agente particulado para absorção de água, método de produção do mesmo e artigo absorvente
CN101283003B (zh) 2005-09-30 2013-11-13 株式会社日本触媒 含水液体吸收剂和它的生产方法
JP5132927B2 (ja) * 2005-12-22 2013-01-30 株式会社日本触媒 吸水性樹脂の製造方法
TWI377222B (en) * 2005-12-22 2012-11-21 Nippon Catalytic Chem Ind Method for surface crosslinking water-absorbing resin and method for manufacturing water-absorbing resin
US7935860B2 (en) * 2007-03-23 2011-05-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent articles comprising high permeability superabsorbent polymer compositions
WO2010133460A1 (de) * 2009-05-18 2010-11-25 Basf Se Beschichtungsverfahren für wasserabsorbierende polymerpartikel
JP5619010B2 (ja) * 2009-08-27 2014-11-05 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂およびその製造方法
JP2016112475A (ja) 2013-04-05 2016-06-23 株式会社日本触媒 ポリ（メタ）アクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする吸水剤及びその製造方法
KR102487977B1 (ko) * 2017-07-28 2023-01-11 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 그 제조 방법
KR102447936B1 (ko) * 2017-12-11 2022-09-26 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102637493B1 (ko) * 2018-09-28 2024-02-15 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법 및 고흡수성 수지
KR102461120B1 (ko) * 2018-12-07 2022-10-28 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230080067A (ko) 2023-06-07
JP2024502455A (ja) 2024-01-19
WO2023096240A1 (ko) 2023-06-01
US20240058789A1 (en) 2024-02-22
JP7547003B2 (ja) 2024-09-09
KR102891670B1 (ko) 2025-11-25
EP4269477A4 (en) 2024-08-28
EP4269477A1 (en) 2023-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108884234B (zh) 超吸收性聚合物及其制造方法
CN109196023B (zh) 超吸收性聚合物及其生产方法
CN106414527B (zh) 超吸收性聚合物及其制备方法
CN108026282A (zh) 用于制备超吸收性聚合物的方法
JP7247187B2 (ja) 高吸水性樹脂およびその製造方法
JP7191403B2 (ja) 高吸水性樹脂およびその製造方法
JP6837137B2 (ja) 高吸水性樹脂およびその製造方法
CN108884233A (zh) 超吸收性聚合物及其生产方法
CN107922534A (zh) 超吸收性聚合物的制备方法和由其制备的超吸收性聚合物
JP2021517930A (ja) 高吸水性樹脂の製造方法
JP7086433B2 (ja) 高吸水性樹脂の製造方法
JP7578325B2 (ja) 高吸水性樹脂の製造方法
CN116670203A (zh) 超吸收性聚合物的制备方法
EP4257633B1 (en) Preparation method for super absorbent polymer
JP7371956B2 (ja) 高吸水性樹脂の製造方法
JP7258401B2 (ja) 高吸水性樹脂組成物およびその製造方法
JP7486884B2 (ja) 高吸水性樹脂の製造方法
US20240382931A1 (en) Preparation Method of Super Absorbent Polymer
CN117940468A (zh) 超吸收性聚合物的制备方法
US20250011550A1 (en) Preparation Method of Super Absorbent Polymer
JP2025536591A (ja) 高吸水性樹脂の製造方法
CN113597437A (zh) 用于制备超吸收性聚合物的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination