專(zhuān)利名稱(chēng)：具有高滲透性的超吸收性聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸收水、含水液體和血液的超吸收性聚合物，其中本發(fā)明的超吸收性聚合物具有改進(jìn)的性質(zhì)，特別是凝膠床滲透性和流體保留作用之間的改進(jìn)關(guān)系，包括實(shí)現(xiàn)較高的凝膠床滲透性而不存在作為較高凝膠強(qiáng)度特征的低保留性的缺點(diǎn)。本發(fā)明還涉及這些超吸收性聚合物的制備和它們?cè)谛l(wèi)生制品中和在工業(yè)領(lǐng)域中作為吸收劑的用途。
背景技術(shù)：
超吸收體是指在水中含有0.9wt％氯化鈉溶液的含水溶液中能夠吸收至少約10倍其重量并且至多約30倍其重量的可水溶脹的、不溶于水的有機(jī)或無(wú)機(jī)材料。根據(jù)超吸收體的一般定義，超吸收性聚合物是能夠在溶脹和形成水凝膠的情況下吸收大量含水液體和體液例如尿或血液并且能夠在一定壓力下保持它們的交聯(lián)聚合物。
目前可商購(gòu)獲得的超吸收性聚合物是其中一些羧基被氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液中和的交聯(lián)的聚丙烯酸或者交聯(lián)的淀粉-丙烯酸接枝聚合物。由于這些特性，這些聚合物主要被用于加入衛(wèi)生制品例如嬰兒尿布、失禁制品或者衛(wèi)生巾中。
出于合身、舒適和美觀的原因并且從環(huán)境方面考慮，日益趨向于制得更小和更薄的衛(wèi)生制品。這正在通過(guò)降低這些制品的大量絨毛纖維的含量來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了確保衛(wèi)生制品中恒定的體液總保留能力，在這些衛(wèi)生制品中采用更大的超吸收性聚合物含量。由于此原因，超吸收性聚合物必須具有提高的滲透性同時(shí)保持其他特性例如充足的吸收性和保留性。
滲透性是一個(gè)衡量多孔結(jié)構(gòu)的有效連通性的標(biāo)準(zhǔn)，該多孔結(jié)構(gòu)可能是纖維墊或者泡沫片，或者在該情況下是交聯(lián)聚合物，并且可以根據(jù)超吸收性聚合物的空隙率和連通性程度來(lái)確定。凝膠滲透性是大量顆粒作為整體的一個(gè)性質(zhì)，并且與顆粒尺寸分布、顆粒形狀、開(kāi)孔的連通性、溶脹凝膠的剪切模量和表面改性相關(guān)。實(shí)際上，超吸收性聚合物的滲透性是一個(gè)衡量液體如何快速地流經(jīng)大量溶脹顆粒的標(biāo)準(zhǔn)。低滲透性表示液體不能容易地流過(guò)超吸收性聚合物，這通常被稱(chēng)為凝膠阻塞，并且表示任何強(qiáng)制的液體流動(dòng)(例如在尿布使用期間尿液的二次施加)必須采用替代途徑(例如尿布滲漏)。
特別地，凝膠阻塞是一個(gè)公知問(wèn)題，其可能與超吸收性聚合物在吸收制品例如尿布中的使用有關(guān)。當(dāng)超吸收性聚合物顆粒在體液進(jìn)入吸收制品的入口周?chē)杆倥蛎泴?dǎo)致SAP-絨毛基質(zhì)中的間隙和孔閉合時(shí)，發(fā)生凝膠阻塞。由于借助于擴(kuò)散通過(guò)溶脹水凝膠來(lái)傳輸液體比通過(guò)間隙的傳輸慢得多，因此在流體入口區(qū)域中出現(xiàn)密封效應(yīng)。該效應(yīng)被稱(chēng)作凝膠阻塞。
液體傳輸通過(guò)溶脹的超吸收性聚合物顆粒本身遵循擴(kuò)散原理并且是一個(gè)非常緩慢的過(guò)程，其在衛(wèi)生制品的使用狀態(tài)下對(duì)液體的分布不起作用。在由于缺乏凝膠穩(wěn)定性而不能保持開(kāi)放床結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管傳輸作用的超吸收性聚合物中，已經(jīng)通過(guò)將所述超吸收性聚合物嵌入纖維基質(zhì)中來(lái)確保所述顆粒彼此分離。
在被稱(chēng)作下一代的尿布構(gòu)造體中，在吸收劑層中存在著較少的纖維材料或者可能根本不存在，以有助于傳輸液體或者保持開(kāi)放的流體可滲透的結(jié)構(gòu)。這些下一代尿布構(gòu)造體的超吸收性聚合物必須在溶脹狀態(tài)下具有足夠高的穩(wěn)定性-通常被稱(chēng)作凝膠強(qiáng)度，因此所述溶脹凝膠具有足夠量的可以通過(guò)其傳輸液體的毛細(xì)空隙。
為了得到具有高凝膠強(qiáng)度的超吸收性聚合物，可以提高聚合物的交聯(lián)度，這必然導(dǎo)致溶脹性和保留能力的下降。為了獲得在極薄的具有低纖維含量的下一代制品中所需的提高的滲透性，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)教導(dǎo)了提高交聯(lián)量以得到較高的凝膠強(qiáng)度，通常具有大于9,500dynes/cm2(達(dá)因/厘米2)的剪切模量。然而，該超吸收性聚合物的吸收值和保留值會(huì)被降低到不希望的低水平。制備超吸收性聚合物領(lǐng)域的一個(gè)重要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出具有在表面交聯(lián)之后的階段中對(duì)液體的高吸收性和保留能力以及提高的滲透性的聚合物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)SAP制品采用新型表面改性作用得到了較高的滲透性而不具有非常高的凝膠強(qiáng)度以及不希望的相關(guān)的低吸收值。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種即使當(dāng)所述超吸收性聚合物基于吸收體結(jié)構(gòu)的重量百分比增加時(shí)也可表現(xiàn)出優(yōu)異性質(zhì)(例如保持高液體滲透性和液體保留作用的能力)的吸收性聚合物組合物。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種超吸收性聚合物，其凝膠床滲透性數(shù)值(gel bedmermeability numeric number，GBP)為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力的數(shù)值；并且剪切模量G’小于約9,500dynes/cm2。
本發(fā)明還涉及一種超吸收性聚合物，其包含約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；約0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末，其中該組合物的中和度大于約25％；凝膠床滲透性數(shù)值(GBP)為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力的數(shù)值；剪切模量G’小于約9,500dynes/cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
本發(fā)明另外涉及一種超吸收性聚合物，其包含約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；約0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末，其中該組合物的中和度大于約25％；凝膠床滲透性為至少300×10-9cm2并且大于
×10-9cm2，其中G’是以dynes/cm2計(jì)的剪切模量數(shù)值；并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
另外，本發(fā)明包括一種超吸收性聚合物，其包含約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；約0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末，其中該超吸收性聚合物具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～約8000dynes/cm2，凝膠床滲透性為約800～約1500×10-9cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
除此之外，本發(fā)明涉及可以含有本發(fā)明的超吸收性聚合物的吸收組合物或者衛(wèi)生制品。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是用于進(jìn)行滲透性測(cè)試的裝置的橫截面；圖2是取自圖1的線2-2平面的截面；和圖3是用于進(jìn)行剪切模量測(cè)試的裝置的正視圖。
發(fā)明詳述合適的超吸收性聚合物可以選自天然的、可生物降解的、合成的和改性的天然聚合物和材料。涉及所述超吸收性聚合物所用的術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)”是指有效地使得一般水溶性材料基本不水溶的但可溶脹的任何方式。這種交聯(lián)方式可以包括例如物理纏結(jié)、結(jié)晶區(qū)、共價(jià)鍵、離子配合和離子締合、親水締合例如氫鍵、疏水締合或者范德華力。超吸收性聚合物包括內(nèi)交聯(lián)和表面交聯(lián)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，超吸收性聚合物是具有以下特性的交聯(lián)聚合物其中該超吸收性聚合物的凝膠床滲透性(GBP)數(shù)值為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力(CRC)的數(shù)值；并且剪切模量G’小于約9,500dynes/cm2。優(yōu)選地，該超吸收性聚合物表現(xiàn)出離心保留能力為約25～35g/g，剪切模量為5000～8500dynes/cm2，凝膠床滲透性為約500～2500×10-9cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案是具有以下特性的超吸收性聚合物離心保留能力為約27～約30g/g，剪切模量為約6400～約8000dynes/cm2，凝膠床滲透性為約800～約1500×10-9cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。其他實(shí)施方案包括，但不限于，包括其中GBP為至少約[54000e-0.175x+100]×10-9cm2的根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物；或者GBP為至少約[54000e-0.17x+100]×10-9cm2的根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物；或者其中GBP至少約[54000e-0.165x+100]×10-9cm2的根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物；或者其中凝膠床滲透性為至少約500×10-9cm2的根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物；或者離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2以及凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2的所述超吸收性聚合物；或者離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2以及凝膠床滲透性為至少約600×10-9cm2的根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，超吸收性聚合物是交聯(lián)的聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即施于顆粒表面的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末；和g)約0～約2％的在表面上的表面活性劑，其中該超吸收性聚合物的中和度大于約25％；凝膠床滲透性(GBP)數(shù)值為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力(CRC)的數(shù)值；剪切模量(G’)小于約9,500dynes/cm2，并且壓力下的吸收值(AAP)小于約23g/g。優(yōu)選地，該超吸收性聚合物表現(xiàn)出離心保留能力為約25～35g/g，剪切模量為5000～8500dynes/cm2，凝膠床滲透性為約500～2500×10-9cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案是具有以下特性的超吸收性聚合物離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～約8,000dynes/cm2，凝膠床滲透性為約800～約1500×10-9cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
本發(fā)明的超吸收性聚合物通過(guò)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體的初始聚合而獲得。合適的單體包括含有羧基的那些，例如丙烯酸、甲基丙烯酸或2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，或者此處優(yōu)選這些單體的混合物。優(yōu)選至少約50wt％、更優(yōu)選至少約75wt％的所述酸基團(tuán)是羧基。所述酸基團(tuán)被中和達(dá)到至少約25mol％的程度，即所述酸基團(tuán)優(yōu)選作為鈉鹽、鉀鹽或銨鹽存在。中和度優(yōu)選為至少約50mol％。優(yōu)選獲得通過(guò)在內(nèi)交聯(lián)劑的存在下將其羧基被中和至50～80mol％程度的丙烯酸或甲基丙烯酸聚合而得到的聚合物。
其它可用于制備根據(jù)本發(fā)明的吸收性聚合物的單體是0～40wt％的可與a)共聚的烯屬不飽和單體，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基烷基酯、乙氧基化的(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺或者丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨。大于40wt％的這些單體可能會(huì)損害所述聚合物的溶脹性。
所述內(nèi)交聯(lián)劑具有至少兩個(gè)烯屬不飽和雙鍵或者一個(gè)烯屬不飽和雙鍵和一個(gè)對(duì)于所述可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體的酸基團(tuán)呈活性的官能團(tuán)或者若干對(duì)于可被用作內(nèi)交聯(lián)組分的酸基團(tuán)呈活性的官能團(tuán)，并且其在所述可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體聚合期間存在。
內(nèi)交聯(lián)劑的實(shí)例包括脂族不飽和酰胺，例如亞甲基雙丙烯酰胺或亞甲基雙甲基丙烯酰胺或者亞乙基雙丙烯酰胺；以及多元醇或烷氧基化多元醇與烯鍵式不飽和酸的其它脂族酯，例如丁二醇或乙二醇、多聚乙二醇或三羥甲基丙烷的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯，優(yōu)選地用1～30mol的環(huán)氧烷烷氧基化的、優(yōu)選乙氧基化的三羥甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，甘油和季戊四醇以及優(yōu)選用1～30mol環(huán)氧乙烷乙氧基化的甘油和季戊四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；以及另外的烯丙基化合物，例如(甲基)丙烯酸烯丙基酯、優(yōu)選與1～30mol環(huán)氧乙烷反應(yīng)的烷氧基化的(甲基)丙烯酸烯丙基酯、氰脲酸三烯丙基酯、異氰脲酸三烯丙基酯、馬來(lái)酸二烯丙酯、聚烯丙基酯、四烯丙基氧基乙烷、三烯丙基胺、四烯丙基亞乙基二胺、二元醇、多元醇、羥基烯丙基或丙烯酸類(lèi)化合物以及磷酸或亞磷酸的烯丙基酯；以及其它能夠交聯(lián)的單體，例如不飽和酰胺如甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺的N-羥甲基化合物，以及由它們衍生的醚類(lèi)。還可以采用離子交聯(lián)劑例如多價(jià)金屬鹽。也可以采用所提到的交聯(lián)劑的混合物?；谒隹删酆系暮胁伙柡退峄鶊F(tuán)的單體的總量，內(nèi)交聯(lián)劑的含量為約0.01～約5wt％，優(yōu)選約0.1～約3.0wt％。
常用的引發(fā)劑例如偶氮或過(guò)氧化合物、氧化還原體系或UV引發(fā)劑、(感光劑)和/或輻射被用于引發(fā)自由基聚合。
將所述吸收性聚合物在聚合后表面交聯(lián)。表面交聯(lián)是相對(duì)于顆粒內(nèi)部的交聯(lián)密度提高超吸收顆粒表面附近的聚合物基質(zhì)的交聯(lián)密度的任何工藝。通常通過(guò)加入表面交聯(lián)劑將吸收性聚合物表面交聯(lián)。優(yōu)選的表面交聯(lián)劑包括具有一個(gè)或多個(gè)對(duì)于聚合物鏈的側(cè)基、通常是所述酸基團(tuán)呈活性的官能團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)?；诟稍锞酆衔锏闹亓?，表面交聯(lián)劑的含量為約0.01～約5wt％，優(yōu)選約0.1～約3.0wt％。在加入表面交聯(lián)劑之后優(yōu)選進(jìn)行加熱步驟。
一般地，本發(fā)明包括以碳酸亞烴酯涂覆粒狀超吸收性聚合物，接著加熱以進(jìn)行表面交聯(lián)，從而改進(jìn)表面交聯(lián)密度和凝膠強(qiáng)度特性。更特別地，通過(guò)將聚合物與碳酸亞烴酯表面交聯(lián)劑的含水醇溶液混合而將表面交聯(lián)劑涂覆到所述顆粒上。醇的量由碳酸亞烴酯的溶解度決定，并且出于技術(shù)原因例如防止爆炸而使其保持盡可能低。合適的醇是甲醇、乙醇、丁醇或者丁二醇以及這些醇的混合物。優(yōu)選的溶劑是水，其通常以相對(duì)于粒狀超吸收性聚合物為0.3～5.0wt％的量使用。在一些情況下，不存在任何醇的條件下將碳酸亞烴酯表面交聯(lián)劑溶解于水中。還可以從粉末混合物(例如與無(wú)機(jī)載體材料如SiO2的的混合物)施用所述碳酸亞烴酯表面交聯(lián)劑，或者通過(guò)碳酸亞烴酯的升華以蒸汽狀態(tài)施用所述碳酸亞烴酯表面交聯(lián)劑。
為了得到所需的表面交聯(lián)性能，必須將碳酸亞烴酯均勻分布在粒狀超吸收性聚合物上。為此，在合適的混合機(jī)例如流化床混合機(jī)、槳式混合機(jī)、研磨輥或者雙螺旋混合機(jī)中進(jìn)行混合。還可以在制備所述粒狀超吸收性聚合物的其中一個(gè)工藝步驟期間對(duì)特定的超吸收性聚合物進(jìn)行所述涂覆。用于該目的的一種特別合適的方法是反相懸浮聚合方法。
所述涂覆處理之后的熱處理如下進(jìn)行。通常，熱處理在100～300℃的溫度下進(jìn)行。然而，如果使用優(yōu)選的碳酸亞烴酯，那么熱處理在150～250℃的溫度下進(jìn)行。該處理溫度取決于碳酸亞烴酯的停留時(shí)間和種類(lèi)。在150℃的溫度下，熱處理進(jìn)行1小時(shí)或者更長(zhǎng)。另一方面，在250℃的溫度下，數(shù)分鐘例如0.5～5分鐘足以獲得所需的表面交聯(lián)性能。熱處理可以在常規(guī)的干燥機(jī)或烘箱中進(jìn)行。
盡管顆粒是超吸收性聚合物所用的作為示范的物理形式，但本發(fā)明并不限于該形式并且可適用于其他形式例如纖維、泡沫、膜、珠狀物、棒狀物等。
根據(jù)本發(fā)明的吸收性聚合物可以包含0～約5wt％的在表面交聯(lián)劑之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑。滲透改性劑的實(shí)例包括通過(guò)改變所述試劑或者其中施加這些試劑的介質(zhì)的粘度、表面張力、離子特性或者粘結(jié)力而改變表面改性劑滲透到超吸收性聚合物顆粒、纖維、膜、泡沫或者珠狀物中的深度的化合物。優(yōu)選的滲透改性劑是聚乙二醇、四甘醇二甲醚、單價(jià)金屬鹽、表面活性劑和水溶性聚合物。
基于所述混合物的重量，根據(jù)本發(fā)明的吸收性聚合物可以包含0～約5wt％的在聚合物表面上的多價(jià)金屬鹽。多價(jià)金屬鹽優(yōu)選是水溶性的。優(yōu)選的金屬陽(yáng)離子的實(shí)例包括Al、Fe、Zr、Mg和Zn的陽(yáng)離子。優(yōu)選地，金屬陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)至少為+3，最優(yōu)選Al。在多價(jià)金屬鹽中優(yōu)選的陰離子的實(shí)例包括鹵離子、氯水合離子(chlorohydrate)、硫酸根、硝酸根和乙酸根，優(yōu)選氯離子、硫酸根、氯水合離子和乙酸根，更優(yōu)選氯離子和硫酸根，最優(yōu)選硫酸根。硫酸鋁是最優(yōu)選的多價(jià)金屬鹽并且可容易地商購(gòu)獲得。硫酸鋁的最優(yōu)選形式是水合硫酸鋁，優(yōu)選具有12～14個(gè)水合水的硫酸鋁。可以采用多價(jià)金屬鹽的混合物。
適宜地采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法通過(guò)干混或者優(yōu)選在溶液中將所述聚合物和多價(jià)金屬鹽混合。優(yōu)選水溶液。對(duì)于干混，可以使用其量足以確保保持所述鹽和超吸收性聚合物的基本均勻混合物的粘合劑。粘合劑可以是水或者沸點(diǎn)至少為150℃的非揮發(fā)性有機(jī)化合物。粘合劑的實(shí)例包括水、多元醇例如丙二醇、甘油和聚(乙二醇)。
根據(jù)本發(fā)明的吸收性聚合物可以包含約0.01～約5wt％的不可溶于水的無(wú)機(jī)粉末。不可溶的無(wú)機(jī)粉末的實(shí)例包括二氧化硅、硅酸、硅酸鹽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、滑石、磷酸鈣、粘土、硅藻土(diatomataceousearth)、沸石、斑脫土、高嶺土、水滑石、活性粘土等。該不可溶的無(wú)機(jī)粉末添加劑可以是選自以上列表的單個(gè)化合物或者所述化合物的混合物。在所有這些實(shí)例中，優(yōu)選微觀的非晶體二氧化硅或氧化鋁。另外，無(wú)機(jī)粉末的優(yōu)選顆粒直徑為1,000μm或更小，更優(yōu)選為100μm或更小。根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物還可以包括將0～約5wt％的表面活性劑添加到聚合物顆粒表面上。優(yōu)選的是，這些在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入。
所述表面活性劑的實(shí)例包括陰離子、非離子、陽(yáng)離子和兩性表面活性劑，例如脂肪酸鹽、椰油胺和酰胺以及它們的鹽、烷基硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽、磺基琥珀酸二烷基酯鹽、磷酸烷基酯鹽和聚氧乙烯烷基硫酸酯鹽；聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、脂肪酸酯和氧乙烯-氧丙烯嵌段聚合物；烷基胺鹽、季銨鹽；和月桂基二甲基胺氧化物。然而，不必將表面活性劑限制于上述那些。這些表面活性劑可以單獨(dú)或者組合使用。
該超吸收性聚合物還可以包含0～約30wt％的水溶性聚合物，例如部分或全部水解的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚乙二醇或聚丙烯酸類(lèi)，優(yōu)選以在其中被聚合的形式。這些聚合物的分子量并不關(guān)鍵，只要它們是水溶性的。優(yōu)選的水溶性聚合物是淀粉和聚乙烯醇。在根據(jù)本發(fā)明的吸收性聚合物中，基于組分a)～d)的總量，這些水溶性聚合物的優(yōu)選含量為0～30wt％，優(yōu)選為0～5wt％。水溶性聚合物、優(yōu)選合成聚合物、例如聚乙烯醇也可以用作所述待聚合單體用的接枝基體。
有時(shí)希望采用在表面改性期間起到若干作用的表面添加劑。例如，單個(gè)添加劑可以是表面活性劑、粘度改性劑并且可以反應(yīng)而使聚合物鏈交聯(lián)。
該超吸收性聚合物還可以包含0～約2.0wt％的除塵劑，例如親水性和疏水性除塵劑，如描述于美國(guó)專(zhuān)利6,090,875和5,994,440中的那些也可以用于本發(fā)明的方法。
可以任選地使用根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物的其它添加劑，例如氣味結(jié)合物質(zhì)如環(huán)糊精、沸石、無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽以及類(lèi)似材料；抗結(jié)塊添加劑、流動(dòng)改性劑等等。
根據(jù)本發(fā)明的聚合物優(yōu)選通過(guò)兩種方法制備?？梢越柚谏鲜鲆阎姆椒ㄒ源笠?guī)模的工業(yè)方式連續(xù)或者非連續(xù)地制備所述聚合物，并且相應(yīng)地進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的后交聯(lián)。
根據(jù)第一種方法，通過(guò)在交聯(lián)劑和非必要的其它組分的存在下于水溶液中自由基聚合將部分中和的單體、優(yōu)選丙烯酸轉(zhuǎn)化成凝膠，并且將凝膠粉碎、干燥、研磨和篩分至所需的顆粒尺寸。該溶液聚合可以連續(xù)或非連續(xù)地進(jìn)行。
反相懸浮和乳液聚合也可用于制備根據(jù)本發(fā)明的制品。根據(jù)這些方法，借助于保護(hù)膠體和/或乳化劑將單體、優(yōu)選丙烯酸的部分中和的水溶液分散于疏水性有機(jī)溶劑中，并通過(guò)自由基引發(fā)劑啟動(dòng)聚合。將內(nèi)交聯(lián)劑溶于所述單體溶液中并與其一起計(jì)量加入，或者在聚合期間單獨(dú)地并且可選地加入所述內(nèi)交聯(lián)劑。作為接枝基體的水溶性聚合物d)的加入任選地通過(guò)單體溶液或者通過(guò)直接引入油相而進(jìn)行。然后通過(guò)共沸方式從所述混合物中除去水并將所述聚合物濾出以及可選性地使其干燥。可以通過(guò)將溶于所述單體溶液的多官能交聯(lián)劑聚合到其中和/或通過(guò)在聚合步驟期間將合適的交聯(lián)劑與所述聚合物的官能團(tuán)反應(yīng)而進(jìn)行內(nèi)交聯(lián)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，超吸收性聚合物以離散的顆粒形式使用。超吸收性聚合物顆粒可以是任何合適的形狀，例如螺旋形或半螺旋形、立方體、棒狀、多面體等。具有大的最大尺寸/最小尺寸比例的顆粒形狀、例如針狀、片狀或者纖維也被考慮在這里使用。也可以使用超吸收性聚合物顆粒的聚集體。
可以同時(shí)一起使用若干不同的超吸收性聚合物，例如在吸收速率、滲透性、儲(chǔ)存能力、在壓力下的吸收性、顆粒尺寸分布或者化學(xué)組成方面不同。
本發(fā)明的超吸收性聚合物具有某些特性或者性能，如通過(guò)凝膠床滲透性(GBP)、離心保留能力(CRC)、壓力下的吸收性(AAP)和剪切模量(G’)衡量的。凝膠床滲透性測(cè)試(GBP)是以cm2計(jì)于限制壓力(其通常被稱(chēng)作“自由溶脹”條件)下對(duì)超吸收材料(例如從吸收性結(jié)構(gòu)中分離的)溶脹床的滲透性的測(cè)量。術(shù)語(yǔ)“自由溶脹”是指在對(duì)下文描述的吸收測(cè)試溶液無(wú)限制溶脹的負(fù)荷的條件下允許超吸收材料溶脹。
離心保留能力測(cè)試(CRC)測(cè)量的是在被飽和并且經(jīng)歷在受控條件下的離心分離之后超吸收材料將液體保持在其中的能力。所得的保留能力以g被保留的液體/g樣品重量(g/g)表示。
壓力下的吸收值測(cè)試(AAP)測(cè)量的是各SAP樣品將流體從儲(chǔ)存器中吸收出來(lái)并同時(shí)在預(yù)定負(fù)荷或者壓力(在該情況下為0.7psi)下工作的能力，并且該測(cè)試在環(huán)境溫度條件下進(jìn)行。
剪切模量測(cè)試測(cè)量了SAP的凝膠強(qiáng)度或者凝膠形變趨勢(shì)。通過(guò)涉及使用Rank Brothers脈沖剪切力測(cè)定儀來(lái)測(cè)量扭轉(zhuǎn)剪切波通過(guò)溶脹凝膠的速率的方法來(lái)測(cè)量剪切模量。以該方式測(cè)試的SAP樣品溶脹至其與人造尿液和顆粒間水或者空隙水的平衡凝膠體積。采用在下文中在測(cè)試方法部分更詳細(xì)描述的方法，于是隨后從扭轉(zhuǎn)剪切波速率計(jì)算出以dynes/cm2計(jì)的所得SAP的剪切模量。該方法避免了與采用傳統(tǒng)的恒定應(yīng)力和恒定應(yīng)變流變儀或者依賴(lài)于測(cè)量應(yīng)力與應(yīng)變之間的相位角轉(zhuǎn)移的流變儀來(lái)測(cè)量表面交聯(lián)的超吸收性聚合物的剪切模量相關(guān)的許多問(wèn)題。
如圖表1中所示，該圖顯示了凝膠床滲透性與離心保留能力之間的關(guān)系。可以在不使用毒物學(xué)上不可接受的物質(zhì)的條件下制備具有以下出色性能組合的根據(jù)本發(fā)明的制品非常高的GBP值、高CRC但不具有通過(guò)過(guò)度交聯(lián)得到的不希望的高剪切模量。
根據(jù)本發(fā)明的聚合物可用于許多制品，包括衛(wèi)生巾、尿布或者用于創(chuàng)傷敷料，它們具有迅速吸收大量月經(jīng)血、尿液或者其他體液的性能。由于根據(jù)本發(fā)明的試劑即使在壓力下也可保持所吸收的液體并且另外能夠?qū)⒘硗獾囊后w分布在溶脹狀態(tài)的結(jié)構(gòu)中，因此就親水性纖維材料例如絨毛而言，它們更優(yōu)選以與至今可能的濃度相比更高的濃度使用。它們還適合于用作尿布結(jié)構(gòu)中不具有絨毛內(nèi)容物的均勻超吸收體層，其結(jié)果是可以獲得特別薄的尿布。該聚合物進(jìn)一步適合用于成人用的衛(wèi)生制品(失禁制品)。
最寬意義上的層壓材料的制備、擠出和共擠出的、濕粘結(jié)(wet-bonded)和干粘結(jié)(dry-bonded)的、以及隨后粘結(jié)的結(jié)構(gòu)體的制備可以作為另外的制備工藝。這些可能的方法的彼此組合也是可以的。
根據(jù)本發(fā)明的聚合物還可用于適合于其他應(yīng)用的吸收制品。特別地，本發(fā)明的聚合物可用于水或含水液體的吸收劑的吸收組合物，優(yōu)選用于吸收體液的結(jié)構(gòu)體、用于發(fā)泡和未發(fā)泡的片狀結(jié)構(gòu)體、用于包裝材料、用于植物生長(zhǎng)用的結(jié)構(gòu)體、用作土壤改進(jìn)劑或者用作活性化合物載體。為此，通過(guò)與紙或絨毛或者合成纖維混合，或者通過(guò)將超吸收性聚合物分布于紙、絨毛或無(wú)紡織物的基質(zhì)之間或者通過(guò)加工成載體材料而將它們制成網(wǎng)狀物。
它們另外適合用于吸收組合物，例如創(chuàng)傷敷料、包裝體、農(nóng)用吸收劑、食品盤(pán)和食品墊等等。
令人驚奇地，根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物表現(xiàn)出滲透性的顯著改進(jìn)，即溶脹狀態(tài)的液體傳輸作用的改進(jìn)，并同時(shí)保持高吸收性和保留能力。
測(cè)試方法凝膠床滲透性如這里所使用的，凝膠床滲透性(GBP)測(cè)試測(cè)量了在通常被稱(chēng)作“自由溶脹”條件下超吸收性聚合物的溶脹床的滲透性。術(shù)語(yǔ)“自由溶脹”是指在對(duì)下文描述的吸收測(cè)試溶液無(wú)限制溶脹的負(fù)荷下允許超吸收性聚合物溶脹。用于進(jìn)行滲透性測(cè)試的合適裝置示于圖1和2中，并且通常表示成28。該測(cè)試裝置28包括通常表示為30的樣品容器和通常表示為36的活塞?；钊?6包括圓柱形LEXAN軸38，該軸具有沿著此軸的縱軸向下鉆出的同心圓柱形孔40。將軸38的兩端機(jī)械加工以提供分別表示成42、46的上端和下端。表示為48的砝碼放在一端42上，并且具有通過(guò)其中心的至少一部分鉆穿的圓柱形孔48a。
圓形活塞頭50位于另一端46上，并且裝有七個(gè)孔60的同心內(nèi)環(huán)，所述孔各自的直徑為約0.95cm，和十四個(gè)孔54的同心外環(huán)，同樣所述孔各自的直徑為約0.25cm?？?4、60從活塞頭50的頂部鉆到底部?；钊^50還具有在其中心鉆出的圓柱形孔62，以接納軸38的端46?；钊^50的底部還可以覆蓋有雙軸拉伸的400目不銹鋼篩網(wǎng)64。
樣品容器30包括圓筒34和雙軸拉緊并且連接到圓筒下端的100目不銹鋼布篩66。在圖1中表示成68的超吸收性聚合物樣品在測(cè)試期間被支承在圓筒34內(nèi)的篩網(wǎng)66上。
圓筒34可以由透明的LEXAN棒或者等效材料鉆出，或者其可以從LEXAN管或者等效材料上切割，并且內(nèi)徑約6cm(例如橫截面積約為28.27cm2)、壁厚約0.5cm，高度約5cm。排液孔(未示出)以高于篩網(wǎng)66約4.0cm的高度成型于圓筒34的側(cè)壁上，以允許液體從圓筒中排出，由此將樣品容器中的液面保持在高于篩網(wǎng)66約4.0cm處?；钊^50由LEXAN棒或者等效材料加工得到，并且具有約16mm的高度和其尺寸使得活塞頭以最小的壁間隙裝配在圓筒34中但是仍然可自由滑動(dòng)的直徑。軸38由LEXAN棒或者等效材料加工得到，并且外徑為約2.22cm，內(nèi)徑為約0.64cm。
軸上端42為約2.54cm長(zhǎng)并且直徑為約1.58cm，形成環(huán)形軸肩47以支承砝碼48。環(huán)形砝碼48的內(nèi)徑約1.59cm，以使得其滑動(dòng)到軸38的上端42上并且靜止在于其上形成的環(huán)形軸肩47上。環(huán)形砝碼48可由不銹鋼制成，或者由在測(cè)試溶液(其是蒸餾水中的0.9wt％氯化鈉溶液)的存在下耐腐蝕的其他合適材料制成?；钊?6和環(huán)形砝碼48的組合重量約等于596克(g)，這對(duì)應(yīng)于在約28.27cm2的樣品面積上施加給吸收性結(jié)構(gòu)樣品68的約0.3磅/每平方英寸(psi)或者約20.7g/cm2的壓力。
當(dāng)測(cè)試溶液在如下所述的測(cè)試期間流過(guò)該測(cè)試裝置時(shí)，樣品容器30通常被放在16目的堅(jiān)硬不銹鋼支承篩網(wǎng)上(未示出)。作為選擇，樣品容器30可以放在直徑大小基本與圓筒34相同的支承環(huán)上(未示出)，以使得支承環(huán)不會(huì)限制從容器底部的流動(dòng)。
為了在“自由溶脹”條件下進(jìn)行凝膠床滲透性測(cè)試，將帶有位于其上的砝碼48的活塞36置于空的樣品容器30中，并且采用精確到0.01mm的合適規(guī)格的卡尺測(cè)量從砝碼48的底部到圓筒34的頂部的高度。重要的是測(cè)量每一空的樣品容器30的高度和明確當(dāng)采用多個(gè)測(cè)試裝置時(shí)使用的活塞36和砝碼48。當(dāng)超吸收性聚合物樣品68在飽和之后被水溶脹時(shí)，應(yīng)該使用相同的活塞36和砝碼48進(jìn)行測(cè)量。
待測(cè)試的樣品由通過(guò)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)30目篩具預(yù)先篩分并且保留于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)50目篩具上的超吸收材料顆粒制成。結(jié)果，測(cè)試樣品包括尺寸為約300～約600微米的顆粒。可以通過(guò)手動(dòng)或者自動(dòng)方式將所述顆粒預(yù)先篩分。將約0.9g樣品置于樣品容器30中，然后將其中沒(méi)有活塞36和砝碼48的該容器浸入測(cè)試溶液中達(dá)約60分鐘，以使得樣品飽和并且允許樣品不受任何限制負(fù)荷的情況下溶脹。
在該階段結(jié)束時(shí)，將活塞36和砝碼48組件置于樣品容器30中的被飽和樣品68上，然后將樣品容器30、活塞36、砝碼48和樣品68從所述溶液中取出。通過(guò)采用先前使用的相同的卡尺或者量具再次測(cè)量從砝碼48的底部到圓筒34的頂部的高度來(lái)確定被飽和樣品68的厚度，條件是零點(diǎn)未從初始高度測(cè)量處改變。從在將樣品68飽和之后得到的高度測(cè)量值減去由測(cè)量空樣品容器30、活塞36和砝碼48得到的高度測(cè)量值。所得的值為溶脹樣品的厚度或者高度“H”。
滲透性測(cè)量開(kāi)始于將測(cè)試溶液流供入其中具有飽和樣品68、活塞36和砝碼48的樣品容器30中。調(diào)節(jié)測(cè)試溶液進(jìn)入容器的流速以保持流體高度為樣品容器底部以上的約4.0cm。通過(guò)重量分析測(cè)量通過(guò)樣品68的溶液量與時(shí)間的關(guān)系。一旦液面已經(jīng)被穩(wěn)定至并保持在約4.0cm的高度，則每秒鐘采集數(shù)據(jù)點(diǎn)以持續(xù)至少20秒。借助于通過(guò)樣品68的流體(以克計(jì))與時(shí)間(以秒計(jì))關(guān)系的線性最小平方擬合來(lái)確定以克/秒(g/s)計(jì)的通過(guò)被溶脹樣品68的流速Q(mào)。
以cm2計(jì)的滲透性通過(guò)以下方程式獲得K＝[Q*H*Mu]/[A*Rho*P]其中K＝滲透性(cm2)、Q＝流速(g/速率)、H＝樣品的高度(cm)、Mu＝液體粘度(泊)(對(duì)于該測(cè)試所用的測(cè)試溶液為約1厘泊)、A＝液流的橫截面積(cm2)、Rho＝液體密度(g/cm3)(對(duì)于該測(cè)試所用的測(cè)試溶液)，P＝靜水壓(dynes/cm2)(通常約3.923dynes/cm2)。靜水壓力由P＝Rho*g*h計(jì)算，其中Rho＝液體密度(g/cm3)，g＝重力加速率，標(biāo)稱(chēng)981cm/sec2，h＝流體高度，例如對(duì)于這里描述的滲透性測(cè)試為4.0cm。
測(cè)試三個(gè)樣品的最小值并且將所述結(jié)果平均以確定樣品的凝膠床滲透性。在23±1℃和50±2％相對(duì)濕度下測(cè)試樣品。
壓力下的吸收值(AAP)如下測(cè)量吸水性聚合物在規(guī)定的壓力下從儲(chǔ)存器中吸收液體的能力(壓力下的吸收值A(chǔ)AP(0.7psi＝49g/cm2))將900mg測(cè)試物質(zhì)放于具有篩網(wǎng)織物(網(wǎng)格寬度＝400目)作為底部的塑料圓筒(內(nèi)徑＝6cm，高度＝5cm)中稱(chēng)重、分散均勻，并使用以塑料板(直徑＝5.98cm)形式的規(guī)定砝碼與金屬活塞(直徑＝5.98cm)一起稱(chēng)重。塑料板位于測(cè)試物質(zhì)與金屬活塞之間。此后，將整個(gè)測(cè)試單元置于用濾紙覆蓋并且用0.9％NaCl溶液浸泡的玻璃濾板(直徑＝12cm，孔隙率＝0)上。將該濾板插入NaCl溶液中直到其頂部邊緣。使得測(cè)試物質(zhì)吸收液體60分鐘。
將塑料隔板和然后不銹鋼砝碼小心地置于圓筒中。記錄完整的AAP裝置的重量(A)。不銹鋼砝碼施加了約49g/cm2的壓力負(fù)荷。(注意49g/cm2＝0.7psi)。
1小時(shí)之后，將具有被溶脹樣品的裝置重新稱(chēng)重，并且記錄重量(B)。根據(jù)以下方程計(jì)算以每g樣品計(jì)已經(jīng)被保留的NaCl溶液的量(g)AAP＝(B-A)/E其中AAP是在0.7psi下以g/g計(jì)的值。A是以g計(jì)在吸收NaCl溶液之前的具有樣品的AAP裝置的重量。B是以g計(jì)在吸收測(cè)試溶液1小時(shí)后的具有樣品的AAP裝置的重量，E是以g計(jì)的樣品的實(shí)際重量。
離心保留能力測(cè)試離心保留能力(CRC)測(cè)試測(cè)量了超吸收性聚合物在被飽和并且于受控條件下進(jìn)行離心分離之后將液體保留在其中的能力。所得的保留能力表示為g被保留液體/g樣品重量(g/g)。待測(cè)試的樣品由通過(guò)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)30目篩具預(yù)先篩分并保留于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)50目篩具上的顆粒制成。結(jié)果，超吸收性聚合物樣品包括尺寸約300～約600微米的顆粒?？梢酝ㄟ^(guò)手動(dòng)或者自動(dòng)方式將所述顆粒預(yù)先篩分。
通過(guò)將約0.2g預(yù)先篩分的超吸收性聚合物樣品置于將含有該樣品的可滲透水的袋中并同時(shí)允許測(cè)試溶液(于蒸餾水中的0.9wt％氯化鈉)自由地被樣品吸收來(lái)測(cè)量保留能力?？蔁岱獾牟璐牧?例如可從美國(guó)DexterCorporation of Windsor Locks，Connecticut商購(gòu)的如型號(hào)1234T可熱封的濾紙)對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言效果良好。通過(guò)將5英寸×3英寸的袋材料樣品對(duì)折并且將兩個(gè)開(kāi)口邊熱封以形成2.5英寸×3英寸的直角袋而形成所述袋。熱封印應(yīng)該在所述材料邊緣內(nèi)部為約0.25英寸。在將樣品置于袋中后，另外將該袋余下的開(kāi)口邊熱封。另外制作空袋用作對(duì)照樣。對(duì)于每一待測(cè)試的超吸收性聚合物而言，制備三個(gè)樣品。
在23℃下將密封袋浸入盤(pán)狀器皿或者測(cè)試溶液中，確保壓住這些袋子直到它們完全潤(rùn)濕。在潤(rùn)濕后，樣品留在溶液中約30分鐘，此時(shí)將它們從溶液中取出并暫時(shí)放在非-吸收性平面上。
然后將潮濕的袋子置于能夠使樣品經(jīng)歷約350g-力的合適的離心機(jī)的籃中。一種合適的離心機(jī)是Clay Adams Dynac II，型號(hào)#0103，其具有集水籃、數(shù)字rpm計(jì)和機(jī)械加工的適用于容納平袋樣品和使其排出液體的排液籃。在將多個(gè)樣品離心分離的情況下，必須將樣品置于離心機(jī)中的相對(duì)位置上以在旋轉(zhuǎn)時(shí)平衡所述籃。將袋(包括潮濕的空袋)在約1,600rpm(例如以實(shí)現(xiàn)約350的目標(biāo)g-力)下離心分離3分鐘。將袋取出并且稱(chēng)重，首先稱(chēng)重空袋(對(duì)照樣)，接著是含有超吸收性聚合物樣品的袋子。由超吸收性聚合物樣品保留的溶液量(考慮到被袋子本身保留的溶液)為超吸收性聚合物的離心保留能力(CRC)，表示為g液體/g超吸收性聚合物。更具體地，該保留能力被確定為 測(cè)試三個(gè)樣品并將結(jié)果平均以確定超吸收性聚合物的保留能力(CRC)。
該超吸收性聚合物還適宜地具有通過(guò)先前描述的凝膠床滲透性測(cè)試測(cè)量的凝膠床滲透性(GBP)為至少[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力的數(shù)值；優(yōu)選地，GBP為至少約[54000e-0.175x+100]×10-9cm2，更優(yōu)選地，GBP為至少約[54000e-0.17x+100]×10-9cm2，最優(yōu)選地，GBP為至少約[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
凝膠強(qiáng)度/剪切模量測(cè)試剪切模量測(cè)試測(cè)量了所述超吸收材料的凝膠強(qiáng)度或者凝膠形變趨勢(shì)。采用示于圖3中并且通常被指定為70的Rank Brothers脈沖剪切力測(cè)定儀來(lái)測(cè)量剪切模量，其包括環(huán)形下板72，其上放置被溶脹的超吸收性聚合物。對(duì)于這種情況，參考Rank Pulse ShearometerTM的操作手冊(cè)“剪切模量測(cè)量的簡(jiǎn)單方法”。該儀器的構(gòu)造方式使得扭轉(zhuǎn)剪切波可以在一對(duì)平行盤(pán)72與74之間傳播。每個(gè)盤(pán)被裝在壓電式換能器上一個(gè)用于引發(fā)剪切波，另一個(gè)用于探測(cè)時(shí)間后該波短的到達(dá)?？梢越柚诼輻U調(diào)節(jié)來(lái)改變所述盤(pán)的間隔，并然后用刻度計(jì)測(cè)量。對(duì)于每一給定的盤(pán)間隔，測(cè)量剪切波的傳播時(shí)間。然后可以由相對(duì)于盤(pán)間隔繪制的傳播時(shí)間圖的斜率確定該波速率。然后可以由近似法計(jì)算剪切模量值G＝ρV2其中G是以Nm-2計(jì)的剪切模量；ρ是以kg·m-3計(jì)的超吸收性聚合物樣品的密度，V是以ms-1計(jì)的波傳播速率。
將被測(cè)試的樣品在人造尿液中溶脹至其凝膠體積。通過(guò)在兩個(gè)紙巾上吸收恰好1分鐘而從樣品中除去過(guò)量的人造尿液。
超吸收樣品的剪切模量(G’)由下式計(jì)算G’＝密度×(剪切波速率)×(剪切波速率)。
材料的彈性可以以如下方式與波速率相關(guān)對(duì)于剪切波通過(guò)超吸收性聚合物而言，動(dòng)態(tài)模量的儲(chǔ)能分量(彈性)G’可由下面的方程式表示G’＝[V2ρ(1-n2)]/(1+n2)2其中V是光的傳播速率；ρ是超吸收性聚合物的密度；n是波長(zhǎng)與臨界阻尼長(zhǎng)度的比值?？梢酝ㄟ^(guò)咨詢機(jī)構(gòu)例如Bristol Colloid Center、University of Bristol、Bristol UK獲得剪切模量的測(cè)量。另外，英特網(wǎng)上可提供Rank剪切力測(cè)定儀。
進(jìn)行剪切模量測(cè)試的準(zhǔn)備包括制備人造尿液，其由1％含水的TritonX-100，7.50g；氯化鈉30.00g；無(wú)水CaCl2，0.68g；MgCl26H2O 1.80g；和DI水3000.0g組成。
將約90g人造尿液置于3個(gè)大燒杯中。然后將約3.00g SAP置于鋁稱(chēng)量盤(pán)中。將SAP加入第一個(gè)燒杯中，攪拌人造尿液并且開(kāi)始計(jì)時(shí)。使得每一樣品溶脹至其平衡值，通常持續(xù)30分鐘。攪拌每一樣品以確保均勻的流體分布。使用大金屬刮刀將水合的超吸收性聚合物從燒杯中取出，并且均勻地散布在可從Kimberly-Clark商購(gòu)獲得的、對(duì)折并且堆疊的2個(gè)WipeAlls L20 Kimtowels上。超吸收性聚合物樣品在Wipe Alls上吸收正好60秒。用刮刀使聚合物鋪展在該紙巾上，僅僅輕微地將聚合物壓在紙巾上。不施加比分散所述聚合物所需的更多的力。60秒后用刮刀刮下聚合物并將其返回至燒杯中。用箔或者膜覆蓋燒杯直到測(cè)量樣品。
在樣品制備的1小時(shí)內(nèi)測(cè)量樣品的剪切模量。將樣品轉(zhuǎn)移到剪切力測(cè)定儀管中并且置于下盤(pán)72上，將剪切力測(cè)定儀管子填充至高于下盤(pán)至少18mm的高度。將頂盤(pán)74組件緩慢地降低，直到頂盤(pán)正好距底盤(pán)12mm的距離。通過(guò)在12mm～6mm的盤(pán)距離下以1mm遞減增量測(cè)量扭轉(zhuǎn)波通過(guò)SAP所需的時(shí)間來(lái)測(cè)量剪切模量G’并且記錄。線性的時(shí)間對(duì)盤(pán)間隔距離圖的斜率提供了用于計(jì)算剪切模量G’的剪切波速率。
實(shí)施例提供以下實(shí)施例闡述本發(fā)明，但并不限制權(quán)利要求的范圍。除非另外說(shuō)明，所有份數(shù)和百分比以重量計(jì)。
實(shí)施例1在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將800g丙烯酸加入到3090.26g蒸餾水中并且將該溶液冷卻到25℃。然后將含有4.8g三烯丙基胺的1600g丙烯酸的第二溶液、120.53g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯和3.6g以9mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入24.0g以10mol乙氧基化的烯丙基醚丙烯酸酯，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用150ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、350ppm過(guò)硫酸鈉和100ppm異抗壞血酸鈉的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制的空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％Aerosil 200熱解法二氧化硅和0.2wt％硫酸鋁均勻共混，接著采用得自于Paasche VL噴霧器的細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂4g水中的0.1wt％椰油兩性丙酸二鈉、0.5wt％四甘醇二甲醚和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化并不斷混合。所有的wt％值基于干燥SAP粉末的重量。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例2與實(shí)施例1相同，不同的是在180℃下將樣品加熱30分鐘。
實(shí)施例3與實(shí)施例1相同，不同的是在180℃下將樣品加熱40分鐘。
實(shí)施例4在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將800g丙烯酸加入到3090.26g蒸餾水中并且將該溶液冷卻到25℃。然后將含有9.6g三烯丙基胺的1600g丙烯酸的第二溶液、120.53g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯和7.2g以9mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入24.0g以10mol乙氧基化的烯丙基醚丙烯酸酯，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用150ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、350ppm過(guò)硫酸鈉和100ppm異抗壞血酸鈉的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％Aerosil 200熱解法二氧化硅和0.2wt％硫酸鋁均勻共混，接著采用得自于Paasche VL噴霧器的細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂4g水中的0.1wt％椰油兩性丙酸二鈉、0.5wt％四甘醇二甲醚和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化并不斷混合。所有的wt％值基于干燥SAP粉末的重量。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例5與實(shí)施例4相同，不同的是在180℃下將樣品加熱30分鐘。
實(shí)施例6與實(shí)施例4相同，不同的是在180℃下將樣品加熱40分鐘。
實(shí)施例7在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將800g丙烯酸加入到3090.26g蒸餾水中并且將該溶液冷卻到25℃。然后將含有4.2g三烯丙基胺的1600g丙烯酸的第二溶液、120.53g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯和2.4g以9mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入24.0g以10mol乙氧基化的烯丙基醚丙烯酸酯，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用150ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、350ppm過(guò)硫酸鈉和100ppm異抗壞血酸鈉的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％Aerosil 200熱解法二氧化硅均勻共混，接著采用得自于Paasche VL噴霧器的細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂10g水中的含有0.2wt％硫酸鋁、0.1wt％椰油兩性丙酸二鈉、0.5wt％四甘醇二甲醚和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。所有的wt％值基于干燥SAP粉末的重量。然后在GeneralSignal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例8
與實(shí)施例7相同，不同的是在180℃下將樣品加熱30分鐘。
實(shí)施例9與實(shí)施例7相同，不同的是在180℃下將樣品加熱40分鐘。
實(shí)施例10在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有4.8g三烯丙基胺的1600g丙烯酸的第二溶液、120.53g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯和3.6g以9mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入24.0g以10mol乙氧基化的羥基單烯丙基醚，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用150ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、350ppm過(guò)硫酸鈉和100ppm異抗壞血酸鈉(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％熱解法氧化鋁(Degussa氧化鋁C)均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂5g水中的含有0.2wt％硫酸鋁、0.1wt％以4.5mol乙氧基化的椰油單乙醇酰胺、0.5wt％聚乙二醇MW600和0.5wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例11與實(shí)施例10相似，不同的是在180℃下將樣品加熱30分鐘。
實(shí)施例12
與實(shí)施例10相似，不同的是在180℃下將樣品加熱40分鐘。
實(shí)施例13在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有4.8g三烯丙基胺的1600g丙烯酸的第二溶液、120.53g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯和3.6g以9mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入24.0g以10mol乙氧基化的羥基單烯丙基醚，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用150ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、350ppm過(guò)硫酸鈉和100ppm異抗壞血酸鈉(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％熱解法氧化鋁(Degussa氧化鋁C)均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂5g水中的含有0.3wt％硫酸鋁、0.1wt％以4.5mol乙氧基化的椰油單乙醇酰胺、0.2wt％聚乙二醇MW600和0.5wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例14與實(shí)施例13相似，不同的是在180℃下將樣品加熱30分鐘。
實(shí)施例15與實(shí)施例13相似，不同的是在180℃下將樣品加熱40分鐘。
實(shí)施例16
在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有4.8g三烯丙基胺的1600g丙烯酸的第二溶液、120.53g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯和3.6g以9mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入24.0g以10mol乙氧基化的羥基單烯丙基醚，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用150ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、350ppm過(guò)硫酸鈉和100ppm異抗壞血酸鈉(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％熱解法氧化鋁(Degussa氧化鋁C)均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂5g水中的含有0.2wt％硫酸鋁、0.1wt％椰油兩性丙酸二鈉、0.5wt％四甘醇二甲醚和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例17與實(shí)施例16相似，不同的是在180℃下將樣品加熱30分鐘。
實(shí)施例18與實(shí)施例16相似，不同的是在180℃下將樣品加熱40分鐘。
實(shí)施例19在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有9.6g三烯丙基胺的1600g丙烯酸的第二溶液、120.53g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯和7.2g以9mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入24.0g以10mol乙氧基化的羥基單烯丙基醚，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用150ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、350ppm過(guò)硫酸鈉和100ppm異抗壞血酸鈉(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％熱解法氧化鋁(Degussa氧化鋁C)均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂5g水中的含有0.2wt％硫酸鋁、0.1wt％椰油兩性丙酸二鈉、0.5wt％四甘醇二甲醚和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例20與實(shí)施例19相似，不同的是在180℃下將樣品加熱30分鐘。
實(shí)施例21與實(shí)施例19相似，不同的是在180℃下將樣品加熱40分鐘。
實(shí)施例22在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有4.2g三烯丙基胺的1600g丙烯酸的第二溶液、120.53g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯和2.4g以9mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入24.0g以10mol乙氧基化的羥基單烯丙基醚，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用150ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、350ppm過(guò)硫酸鈉和100ppm異抗壞血酸鈉(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％熱解法氧化鋁(Degussa氧化鋁C)均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂5g水中的含有0.2wt％硫酸鋁、0.1wt％椰油兩性丙酸二鈉、0.5wt％四甘醇二甲醚和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例23與實(shí)施例22相似，不同的是在180℃下將樣品加熱30分鐘。
實(shí)施例24與實(shí)施例22相似，不同的是在180℃下將樣品加熱40分鐘。
實(shí)施例25在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有9.6g聚乙二醇(300)二丙烯酸酯的1600g丙烯酸的第二溶液加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入9.6g以10mol乙氧基化的單烯丙基醚丙烯酸酯，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用100ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、200ppm過(guò)硫酸鈉和40ppm抗壞血酸(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.05wt％高嶺土(Neogen DGH)均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂12g水中的含有0.5wt％硫酸鋁、0.3wt％N-2-羥乙基-N-2-羧乙基椰油酰氨基乙胺鈉鹽和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在電熱的槳式干燥機(jī)中在186℃下將涂覆的材料加熱25分鐘。
實(shí)施例26與實(shí)施例15相似，不同的是將12.0g聚乙二醇(300)二丙烯酸酯和12.0g以10mol乙氧基化的單烯丙基醚丙烯酸酯用于單體溶液中。
實(shí)施例27在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有9.6g聚乙二醇(300)二丙烯酸酯的1600g丙烯酸的第二溶液加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入9.6g以10mol乙氧基化的單烯丙基醚丙烯酸酯，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用100ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、200ppm過(guò)硫酸鈉和40ppm抗壞血酸(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.2wt％高嶺土(Neogen DGH)均勻頭混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂12g水中的含有0.5wt％硫酸鋁和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在電熱的槳式干燥機(jī)中在186℃下將涂覆的材料加熱25分鐘。
實(shí)施例28與實(shí)施例27相似，不同的是將12.0g聚乙二醇(300)二丙烯酸酯和12.0g以10mol乙氧基化的單烯丙基醚丙烯酸酯用于單體溶液中。
實(shí)施例29在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有120g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯的1600g丙烯酸的第二溶液和6.0g以3mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入10.8g以10mol乙氧基化的烯丙醚丙烯酸酯，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用100ppm過(guò)氧化氫、125ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、300ppm過(guò)硫酸鈉和30ppm異抗壞血酸鈉(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％熱解法氧化鋁(Degussa氧化鋁C)均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂5g水中的含有0.2wt％硫酸鋁、0.1wt％椰油兩性丙酸二鈉、0.5wt％四甘醇二甲醚和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在180℃下將涂覆的材料加熱20分鐘。
實(shí)施例30在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將含有120g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯的1600g丙烯酸的第二溶液和14.4g以3mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入14.4g以10mol乙氧基化的羥基單烯丙基醚，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用100ppm過(guò)氧化氫、200ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、200ppm過(guò)硫酸鈉和40ppm抗壞血酸(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％熱解法二氧化硅Aerosil200均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂4g水中的含有0.01wt％硫酸鋁和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在電熱的槳式干燥機(jī)中在176℃下將涂覆的材料加熱135分鐘。
實(shí)施例31在絕緣的平底反應(yīng)容器中，將1866.7g50％的NaOH加入到3090.26g蒸餾水中并且冷卻到25℃。然后將800g丙烯酸加入到苛性堿溶液中并且將該溶液再次冷卻到25℃。然后將1600g含有120g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)單甲基丙烯酸酯的丙烯酸和6.0g以3mol乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的第二溶液加入到第一溶液中，接著冷卻到15℃，加入10.8g以10mol乙氧基化的羥基單烯丙基醚，并進(jìn)一步冷卻到5℃，所有這些在攪拌的同時(shí)進(jìn)行。然后在絕熱條件下采用100ppm過(guò)氧化氫、125ppm偶氮雙(2-脒基-丙烯)二氫氯化物、300ppm過(guò)硫酸鈉和30ppm異抗壞血酸鈉(全部作為水溶液)的混合物將該單體溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分鐘。將得到的凝膠切碎并且用Hobarth 4M6商購(gòu)擠出機(jī)擠出，接著在Procter&Schwartz型號(hào)062強(qiáng)制空氣烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸帶孔的金屬盤(pán)上伴隨著向上流動(dòng)的空氣干燥10分鐘和伴隨著向下流動(dòng)的空氣干燥6分鐘，至最終制品的濕分含量小于5wt％。將干燥的材料在Prodeva型號(hào)315-S壓碎機(jī)中粗磨，在MPI 666-F三級(jí)輥磨機(jī)中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V篩分，以除去大于850微米和小于150微米的顆粒。然后將400g篩分的粉末與0.5wt％熱解法二氧化硅Aerosil 200和1.0wt％高嶺土(Neogen DGH)均勻共混，接著采用細(xì)霧化噴霧器均勻噴涂4g水中的含有0.01wt％硫酸鋁和1.0wt％碳酸亞乙酯的溶液，同時(shí)使SAP顆粒在空氣中流化。然后在General Signal/BM型號(hào)OV-510A-3強(qiáng)制空氣烘箱中在175℃下將涂覆的材料加熱135分鐘。
表1
表2現(xiàn)有技術(shù)的超吸收性聚合物
圖表1.凝膠床滲透性與離心保留能力的關(guān)系凝膠床滲透性與CRC的關(guān)系 正如可從圖1中看出的，通過(guò)離心保留能力測(cè)量的保持能力與通過(guò)GBP測(cè)量的滲透性之間的典型關(guān)系可以通過(guò)GBP＝54000e-0.2275x近似地描述，其中x＝CRC。大于500×10-9cm2的滲透性僅在非常低的保留值(即小于約25g/g的CRC)下獲得。在本發(fā)明中，圖表1顯示了存在于離心保留能力與作為GBP測(cè)量的滲透性之間的完全不同的關(guān)系。圖1顯示了在顯著更高的CRC值下的顯著更高的滲透性。該滲透性通常是現(xiàn)有技術(shù)中表現(xiàn)出的兩倍、三倍或者甚至四倍。
圖表2凝膠床滲透性GBP與剪切模量G’的關(guān)系 圖表2說(shuō)明了采用現(xiàn)有技術(shù)制得的SAP與通過(guò)本發(fā)明制得的SAP就滲透性與剪切模量之間的關(guān)系而言的差別。本發(fā)明與以前可得到的材料相比在更低的凝膠強(qiáng)度下結(jié)合了顯著更高的凝膠床滲透性GBP值。
針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的方法所描述的實(shí)施例都表現(xiàn)出非常優(yōu)良的全面性能，特別是就保留能力與滲透性的關(guān)系而言。得到了可容易計(jì)量的自由流動(dòng)的涂覆粉末。
權(quán)利要求
1.一種超吸收性聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和g)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末，其中該組合物的中和度大于約25％；凝膠床滲透性數(shù)值GBP為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力的數(shù)值；剪切模量G’小于約9,500dynes/cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.175x+100]×10-9cm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.17x+100]×10-9cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其中離心保留能力大于約25g/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其中離心保留能力大于約27g/g。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其中凝膠床滲透性為至少約500×10-9cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其中剪切模量為約4000～約9000dynes/cm2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2，并且凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2，并且凝膠床滲透性為至少約600×10-9cm2。
11.一種不溶于水的、輕度交聯(lián)的、部分中和的超吸收性聚合物，其中該超吸收性聚合物的凝膠床滲透性數(shù)值GBP為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力的數(shù)值；剪切模量G’小于約9,500dynes/cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.175x+100]×10-9cm2。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.17x+100]×10-9cm2。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的超吸收性聚合物，其中凝膠床滲透性為至少約500×10-9cm2。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2，并且凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2，并且凝膠床滲透性為至少約600×10-9cm2。
18.一種超吸收性聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和g)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末其中該組合物的中和度大于約25％；具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～約8000dynes/cm2，凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
19.一種超吸收性聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和g)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末其中該組合物的中和度大于約25％；凝膠床滲透性數(shù)值GBP為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力的數(shù)值；并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.175x+100]×10-9cm2。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.17x+100]×10-9cm2。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的超吸收性聚合物，其中離心保留能力大于約25g/g。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的超吸收性聚合物，其中離心保留能力大于約27g/g。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；凝膠床滲透性為至少約600×10-9cm2。
27.一種超吸收性聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和g)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末其中該組合物的中和度大于約25％；具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
28.一種超吸收性聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和g)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末其中該組合物的中和度大于約25％；凝膠床滲透性為至少300×10-9cm2并且大于
×10-9cm2，其中G’是以dynes/cm2計(jì)的剪切模量數(shù)值；并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的超吸收性聚合物，其中GBP為至少400×10-9cm2。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的超吸收性聚合物，其中GBP為至少500×10-9cm2。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2。
33.一種不溶于水的、輕度交聯(lián)的、部分中和的超吸收性聚合物，其中該超吸收性聚合物的凝膠床滲透性數(shù)值GBP為至少約
×10-9cm2，其中G’是剪切模量數(shù)值；GBP的最小值為300×10-9cm2，并且壓力下的吸收值小于約23g/g。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的超吸收性聚合物，其中GBP為至少400×10-9cm2。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的超吸收性聚合物，其中GBP為至少500×10-9cm2。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2。
37.根據(jù)權(quán)利要求33的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2。
38.一種超吸收性聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和g)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末，其中該組合物的中和度大于約25％；凝膠床滲透性數(shù)值GBP為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力的數(shù)值；剪切模量G’小于約9,500dynes/cm2。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.175x+100]×10-9cm2。
40.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.17x+100]×10-9cm2。
41.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
42.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其中離心保留能力大于約25g/g。
43.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其中離心保留能力大于約27g/g。
44.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其中凝膠床滲透性為至少約500×10-9cm2。
45.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其中剪切模量為約4000～約9000dynes/cm2。
46.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2，凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2。
47.根據(jù)權(quán)利要求38的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2，凝膠床滲透性為至少約600×10-9cm2。
48.一種不溶于水的、輕度交聯(lián)的、部分中和的超吸收性聚合物，其中該超吸收性聚合物的凝膠床滲透性數(shù)值GBP為至少約[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x為離心保留能力的數(shù)值；剪切模量G’小于約9,500dynes/cm2。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.175x+100]×10-9cm2。
50.根據(jù)權(quán)利要求48的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.17x+100]×10-9cm2。
51.根據(jù)權(quán)利要求48的超吸收性聚合物，其中GBP為至少約[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
52.根據(jù)權(quán)利要求48的超吸收性聚合物，其中凝膠床滲透性為至少約500×10-9cm2。
53.根據(jù)權(quán)利要求48的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2，并且凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2。
54.根據(jù)權(quán)利要求48的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2，并且凝膠床滲透性為至少約600×10-9cm2。
55.一種超吸收性聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和g)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末其中該組合物的中和度大于約25％；具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～約8000dynes/cm2，并且凝膠床滲透性為約800×10-9cm2～約1500×10-9cm2。
56.一種超吸收性聚合物，其包含a)約55～約99.9wt％的可聚合的含有不飽和酸基團(tuán)的單體；b)約0.001～約5.0wt％的內(nèi)交聯(lián)劑；c)約0.001～約5.0wt％的施于顆粒表面的表面交聯(lián)劑；d)0～約5wt％的在表面交聯(lián)步驟之前立即、期間或者之后立即加入的滲透改性劑；e)0～約5wt％的在表面上的多價(jià)金屬鹽；f)0～2wt％的在表面上的表面活性劑；和g)約0.01～約5wt％的不可溶的無(wú)機(jī)粉末其中該組合物的中和度大于約25％；凝膠床滲透性為至少300×10-9cm2并且大于
×10-9cm2，其中G’是以dynes/cm2計(jì)的剪切模量數(shù)值。
57.根據(jù)權(quán)利要求56的超吸收性聚合物，其中GBP為至少400×10-9cm2。
58.根據(jù)權(quán)利要求56的超吸收性聚合物，其中GBP為至少500×10-9cm2。
59.根據(jù)權(quán)利要求56的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2。
60.根據(jù)權(quán)利要求56的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2。
61.一種不溶于水的、輕度交聯(lián)的、部分中和的超吸收性聚合物，其中該超吸收性聚合物的凝膠床滲透性數(shù)值GBP為至少約
×10-9cm2，其中G’是剪切模量數(shù)值；GBP的最小值為300×10-9cm2。
62.根據(jù)權(quán)利要求61的超吸收性聚合物，其中GBP為至少400×10-9cm2。
63.根據(jù)權(quán)利要求61的超吸收性聚合物，其中GBP為至少500×10-9cm2。
64.根據(jù)權(quán)利要求61的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為約27～約30g/g；剪切模量為約6400～8000dynes/cm2。
65.根據(jù)權(quán)利要求61的超吸收性聚合物，其具有以下特征離心保留能力為至少約30g/g；剪切模量為約4500～6400dynes/cm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及吸收性的交聯(lián)聚合物，該聚合物基于帶有酸基團(tuán)的部分中和的單烯鍵不飽和單體，并且具有特別是就其在溶脹狀態(tài)下傳輸液體的能力而言的改進(jìn)性質(zhì)，并且其具有高凝膠床滲透性和高離心保留能力。
文檔編號(hào)A61L15/60GK1812818SQ200480017752
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者S·J·史密斯, M·C·喬伊, W-N·赫蘇, M·弗蘭克 申請(qǐng)人:施拖克豪森公司