專利名稱：超吸收劑聚合組合物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用作水溶液吸收劑物質的聚合組合物以及這些組合物的制備方法，更具體地講，本發(fā)明涉及由包含水溶性丙烯酸酯的單體制備出的改進的超吸收劑聚合組合物。
“超吸收劑”是不溶于水的物質，與自重相比，它們能夠吸收和保留住大量的水或其它溶液。術語“超吸收劑”通常用于工業(yè)，指的是能至少吸收其自重15倍的物質。超吸收劑用于多種一次性使用的尿布和月經帶產品。用超吸收劑制作的供一次性使用的商品可以更加舒適、體積小、與用傳統(tǒng)的吸收劑(如纖維素纖維制品)制備的類似產物相比用時長。含超吸收劑的一次性使用的尿布和月經帶制品在例如以下美國專利中有描述4，676，784，4，673，402，4，670，011和4，610，678。超吸收劑可以包括自由流動粉末在內的多種物理形式供料。超吸收劑一般是形成水凝膠的聚合組合物，即交聯(lián)成使其不溶的親水聚合組合物。由包含一種羧酸酯官能基(如丙烯酸鈉)的單體制備得到的合成聚合組合物是市售的重要吸收劑。合成聚合超吸收劑在本技術領域中是眾所周知的，在下述美國專利中有描述美國專利4，286，082(在表面活性劑存在下，丙烯酸，堿金屬丙烯酸鹽和可交聯(lián)的共聚用單體聚合);4，654，039(低溫、低濃度酸性單體聚合，形成高強度水凝膠);4，167，464(丙烯酸、C10-C30烷基(甲基)丙烯酸酯和C1-C9烷基丙烯酸酯的光聚合共聚物);4，354，487(接枝聚合物的聚丙烯酸酯-纖維素纖維復合材料);4，558，100(皂化交聯(lián)的(甲基)丙烯腈的均聚物);4，587，319(丙烯酸和烯丙基低聚糖的共聚物)和4，613，353(聚丙烯酸酯/聚亞胺酯互穿聚合物網絡)。按如下美國專利披露，超吸收劑也可從天然聚合物質加以制備美國專利4，483，950(糊精-擴充的淀粉-聚丙烯腈接枝共聚物);4，650，716(非纖維羧甲基纖維素);和3，935，099(淀粉-聚丙烯腈)。與超吸收劑聚合物有關的美國專利概況在美國專利4，551，191(第六列)中給出。日本未實審專利申請56-161412公開了一種由包含(甲基)丙烯酸和一種可共聚磺酸的單體聚合得到的吸水樹脂。
理想的是，超吸收劑是完全不溶解的物質，它們可由尿和其它含水人體液完全膨脹。在制備合成聚合的超吸收劑中，必須兼顧不溶度和可膨脹性，因為隨著聚合物交聯(lián)度的增加，可溶的聚合組合物部分(可溶部分)減少，但聚合組合物的可膨脹性和伴隨的吸收能力得到提高。因此，合成聚合超吸收劑典型的只是輕微交聯(lián)，由此賦予其不溶性和具有粗高大的可溶部分。
已提出多種方法減少可溶部分，同時使聚合物輕度交聯(lián)以保持高吸收能力。舉例來說，美國專利4，473，689公開了通過向聚合介質逐加引發(fā)劑、使引發(fā)劑濃度降至最低的方法。美國專利4，654，039推薦在較低聚合溫度和較低單體濃度下以其游離酸的非中和形式聚合酸性單體。
聚合物可用多種方法進行交聯(lián)。例如，在聚合過程中通過引入可共聚的乙烯基多官能共聚用單體或隨后通過從各聚合物分子得到羧基側基與一種合適的多官能交聯(lián)劑之間的反應進行聚合，使交聯(lián)反應得以進行。按照美國專利4，286，082所述，通過聚合其至少50%已中和成可溶性丙烯酸鹽的丙烯酸，可以制備超吸收劑。
聚合物的膨脹能力是聚合物(假定為一種未交聯(lián)組分)的平均分子量和交聯(lián)密度的函數(shù)。高的平均分子量與克服應用壓力保留吸收的水溶液的能力有關。超吸收劑一般是以在規(guī)定的時間內吸收的液體量(“能力”)和一旦它們膨脹并處于應用壓力下的保留能力(“保留能力”)為特征。高的平均分子量是通過最佳聚合條件取得的。理想的是，各聚合物鏈應由確保不溶性的最低量的交聯(lián)鍵連接，在實際過程中，實現(xiàn)每個鏈的交聯(lián)鍵的數(shù)量分布，在已存在未交聯(lián)鏈的顯著比例時出現(xiàn)最大可膨脹性。當這種可溶部分比例太高，大部分聚合組合物將溶解成聚合物溶液。而且不參與所希望的吸收。聚合物溶液與水或人體液相比，將具有高粘度，它的存在可通過含有該超吸收劑的吸收劑結構阻滯虹吸作用。溶解的聚合物甚至擴散到皮膚上造成發(fā)炎。反之，當可溶部分太低，許多鏈將過度交聯(lián)且可膨脹性和相應的吸收能力將受到限制。
當超吸占潦薔鄣緗庵剩璽人嵫喂倌芑某占潦?，它脡q奈漳芰θ鲇諼賬芤旱睦胱憂慷取 ％(重量)數(shù)量級的各種溶解鹽的尿和血水－類的體液，其吸收作用顯著地低于無電解質水的吸收。
聚電解質型超吸收劑是最有效的市售物質。它們一般是提供用堿金屬堿(如氫氧化鈉)至少部分地中和一種丙烯酸水溶液，隨后聚合丙烯酸單體而制備的。但是，在聚合之前丙烯酸的中和程度代表了不希望的綜合作用。
首先，工藝條件提出，在某些過程中不希望完全中和掉酸性單體，因為在這些條件下，聚合過程中可能出現(xiàn)相分離。根據(jù)所用的具體工藝過程的不同，相分離可導致不協(xié)調的生產環(huán)節(jié)，不能符合技術要求以及許多伴隨而來的問題。慎重的工藝似乎應包括只是部分中和該酸性單體。
另一方面，通常將聚合產物干燥成固體并研磨。當水凝膠被加熱時，聚合物中的殘余丙烯酸易于揮發(fā)。此外，在用于干燥產物的高溫下，聚合的丙烯酸易于解聚。由于丙烯酸具有某些毒性，在工藝中需要使用額外的價格昂貴的設備以控制、收集和處理揮發(fā)出的單體。
此外，中和聚合組合物中的羧酸殘余物并不總是符合實際，因為產物是水凝膠。后聚合物中和反應要求額外設備投資費用，并且延長了作業(yè)時間，提高了超吸收劑產品的成本。這幾方面要求酸性單體在聚合之前基本上完全中和。
以上敘述了聚丙烯酸酯型超吸收劑的工業(yè)要點，對于生產聚丙烯酸酯型超吸收劑，這里存在一個未被滿足的工藝要求，該要求避免了先有技術諸方法的缺陷和弊病，而且使采用最低量的相分離經濟地加工出高質量的超吸收劑成為可能，同時也不要求額外增加設備來收集和阻留干燥過程中的有毒氣態(tài)副產物或進行后聚合中和反應。
本發(fā)明提供了一種新的超吸收劑聚合組合物及其制備方法。這種超吸收劑聚合組合物含有一種基本上不溶于水的形成水凝膠的共聚物，后者是由包括至少一種第一親水單體(選自丙烯酸和丙烯酸的水溶性鹽)在內的單體和至少一種第二親水單體聚合而成，第二親水單體的含量對于至少能降低的最好能防止聚合開始后短時間內可觀察到的反應混合物的相分離有效。所述至少一種第二親水單體最好選自β-丙烯酰氧丙酸(beta-acryloxypropionic acid)(“AOPA”)，β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，(甲基)丙烯酸-(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，(甲基)丙烯酸-(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，HO(CH2CH2O)nH的一(甲基)丙烯酸酯(其中n是2～約10的正整數(shù))，CH3O(CH2CH2O)xH的(甲基)丙烯酸酯(其中X是正整數(shù)2～約10)。最受推薦的是，第二親水單體選自β-丙烯酰氧丙酸、β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽、丙烯酸-2-甲氧基乙酯，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和平均分子量約為90的聚乙二醇的-甲基丙烯酸酯。β-丙烯酰氧基丙酸鈉特別受推薦。當β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽用作第二親水單體時，推薦第二親水單體占總單體重量的至少約2%，最好至少約5%。
一般來說，第一和第二親水單體可溶解在水中形成一種單體水溶液。最好通過調節(jié)PH使非離子游離酸形式的單體、丙烯酸和β-丙烯酰氧丙酸基本上從單體水溶液中排除。通過包含有一種可共聚的交聯(lián)單體，例如一種包括至少兩種可共聚的烯屬不飽和基團的單體，可使聚合物質達到基本上不溶解。例如，可使用聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
制備本發(fā)明的超吸收劑聚合組合物的方法包括(a)制備一種包括至少一種選自丙烯酸和丙烯酸的水溶性鹽的親水單體以及至少一種第二親水單體的單體混合物，所述第二親水單體的用量應有效地至少減少且最好防止聚合反應開始后短時間內觀察到的混合物的相分離;(b)聚合這種單體混合物，最好所述至少一種第二親水單體選自β-丙烯酰氧丙酸(“AOPA”)，β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基基-(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，HO(CH2CH2O)nH的-(甲基)丙烯酸酯(其中n是2～約10惱?，壹s癈H3O(CH2CH2O)xH的(甲基)丙烯酸酯(其中X是2～約10的正整數(shù))。
如上所指，單體混合物的PH最好調節(jié)到基本上排除存在的非離子游離酸形式的酸性單體。親水單體可溶解或分散在水中以形成一種單體水溶液或分散體。這種水溶液或分散體可涂復到一加熱表面，例如帶式干燥器的傳遞帶或轉鼓式干燥器的內表面，該加熱表面起著提高單體水溶液溫度的作用，從而使單體聚合并使聚合物質干燥。最好，將超吸收劑聚合組合物干燥到水含量小于約20%(重量)并研磨成顆粒粉末。若需要，這種粉末最好進一步干燥，以得到水含量在約2～7%(重量)之間的顆粒狀超吸收劑組合組合物。
采用本發(fā)明方法時，用基本上中和的酸性單體可生產出聚丙烯酸酯型超吸收劑，在干燥過程中不釋放出顯著量的不希望的氣態(tài)副產物(為丙烯酸單體)。另外，也不需要后聚合中和反應。水凝膠的后聚合中和反應是很難進行的;水凝膠的聚電解質的性質使物質的均勻中和不穩(wěn)定且成為耗時工藝。因此，本方法滿足了生產聚丙烯酸酯型超吸收劑組合物技術領域中的迫切需要。
另外，出乎意料地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的超吸收劑聚合組合物與先有技術組合物相比，顯示出對水溶液更好的吸收能力。這種出乎意料的優(yōu)越性能使得設計和生產一次性使用的尿布、月經帶產品等成為可能，與先有技術的產品相比，它們更加舒適，延時更長，且更有效。
本發(fā)明的聚合超吸收劑組合物是通過聚合包括第一親水單體和至少一種第二親水單體在內的單體制備的。該第一親水單體選自丙酸酸和丙烯酸的水溶性鹽，例如丙烯酸堿金屬鹽(如丙烯酸鈉和丙酸鉀)。最好，至少約60%(重量)的第一酸性單體是水溶性鹽形式。但是，特別推薦差不多所有第一親水單體都是水溶性鹽形式。
第二親水單體最好選自β-丙烯酰氧丙酸、β-丙烯酰氧丙酸的水溶液(例如β-丙烯酰氧丙酸的堿金屬、銨和低級烷基季胺鹽)，甲基丙烯酰-2-羥基乙酯，丙烯酸和甲基丙烯酸的(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯和(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，CH3O(CH2CH2O)xH的(甲基)丙烯酸酯(其中x是2～約10的正整數(shù))，HO(CHCHO)nH的丙烯酸和甲基丙烯酸一酯(其中n是2～約10的正整數(shù))。優(yōu)選的第二親水單體包括β-丙烯酰氧丙酸酯的水溶鹽，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，丙烯酸-2-甲氧基乙酯，以及平均分子量約為90的聚乙二醇的一甲基丙烯酸酯。例如，可使用β-丙烯酰氧丙酸鈉、β-丙烯酰氧丙酸鉀和二乙二醇-甲基丙烯酸酯。當?shù)诙H水單體是羧基官能的單體時，推薦至少約60%(重量)的第二親水單體是水溶性鹽形式，在這種情況下，特別推薦大體上全部第二親水單體是水溶性鹽形式。第二親水單體以有效量使用。
第一和第二親水單體可溶解在含水介質中以形成單體水溶液，隨后用常規(guī)溶液聚合方法共聚。需要的話，可將非離子形式的親水單體(例如丙烯酸和β-丙烯酰氧丙酸)溶解在含水介質中，然后通過加入一種堿(如氫氧化鈉濃縮水溶液)使其中和至所需程度。另一種方法是，可直接將丙烯酸和β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽溶解在含水介質中。在任何情況下，聚合物水溶液的PH最好通過加入一種堿金屬堿的溶液調節(jié)到酸堿平衡，以便大體上全部的羧酸官能的單體呈陰離子形式。
關于本說明書和權利要求書中所用的術語，“(甲基)丙烯酸酯”指的是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯類。類似地，“(甲基)丙烯酸”指的是丙烯酸和甲基丙烯酸。
可采用分批聚合法。推薦一次投料法，即聚合引發(fā)前全部反應物都加入到聚合介質中。但是，也可采用其它傳統(tǒng)的聚合工藝，例如連續(xù)聚合法，單一過程和多過程的分批聚合法、可逆懸浮聚合法，以及采用向聚合介質中逐加。
在本發(fā)明的方法中，可使用商品級的丙烯酸。商品級的丙烯酸的性質一般在例如以上文獻中有描述(L.S.Luskin，VinylandDieneMonomers，Part1，(E.C.Leonarded.Wiley-IntersienceNewYork1970)105-203)。商品級的丙烯酸一般含有少量的自發(fā)形成的β-丙烯酰氧丙酸，其含量范圍在1～1.5%(重量)(見169頁)。但是，在本發(fā)明的方法中，這種含量的β-丙烯酰氧丙酸無效，在本發(fā)明所用的單體混合物中必須包括附加的第二親水單體。
β-丙烯酰氧丙酸是一種頭尾相連的丙烯酸二聚物，它是通過Michael加聚反應在丙烯酸中自發(fā)形成的。β-丙烯酰氧丙酸(它往往以低含量雜質形式存在于商品級丙烯酸中)可從丙烯酸餾出底液中收回(例如，美國專利3，085，046和4，317，926中所公開的)。也可以使用β-丙烯酰氧丙酸的粗餾分，所述酸往往含有較高級的丙烯酸的頭尾相接的低聚物。第二親水單體的含量以有效地阻止聚合開始不久即可用其它方法觀察到的相分離為宜，其中所述單體包括β-丙烯酰氧丙酸，一種或多種β-丙膝酰氧丙酸的可溶性鹽類，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，一種或多種(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，一種或多種(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，一種或多種HO(CH2CH2O)nH的一(甲基)丙烯酸酯(式中n為1～約10的正整數(shù))，或上述兩種或多種的混合物。這種相分離是在可溶性鹽類，例如丙烯酸鈉的均聚反應中觀察到的，而且它們與還原的超吸收劑的操作特性有關。當?shù)诙H水單體為β-丙烯酰氧丙酸的一種水溶性鹽或β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽類的混合物時，第二親水單體的含量至少大約為總單體重量的2%是優(yōu)選的。在這種情況下，第二親水單體的含量至少大約為總單體重量的5%為更好。
在不受任何具體理論或解釋的限制下，最近有人認為，當使用本發(fā)明的方法，所觀察到的本發(fā)明諸聚合組合物的吸收能力的顯著改善與如下事實有關，即在聚合反應的早期階段，或聚合反應中的其它時候，相分離是肉眼所觀不到的。例如在丙烯酸鈉的均聚反應中，這一行為與所觀察到的現(xiàn)象相反，在該反應中，聚合反應開始之后便看到了早期的相分離。
為了獲得所希望的早期相分離(可能發(fā)現(xiàn)的)的消失必須使用至少足夠的第二親水單體。當使用充分中和的酸性單體，例如被氫氧化鈉基本上完全中和的丙烯酸時，可以看到早期的相分離。相反，在低度中和至中度中和例如大約50%的情況下，看不到早期相分離。
所使用的第二親水單體的量大于消除早期相分離的有效量看來并不能進一步提高水凝膠的吸收能力。對于使用β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽類制備的超吸收劑組合物，當?shù)诙H水單體的重量比例在總單體重量的大約5～20%間變化時，其吸收能力的差別不明顯。通常，不推薦使用高含量的第二親水單體，因為可降低單位重量的超吸收劑聚合組合物的吸收能力。例如，用β-丙烯酰氧丙酸酯(分子量＝143)代替丙烯酸(分子量＝71)時，單位重量的羧酸酯的陽離子數(shù)量減少了。當大量使用非離子的第二單體，例如丙烯酸-2-甲氧基乙酯時，會發(fā)生單位重量的羧酸酯陽離子的相類似但沉淀更多的還原反應。
精制和粗制的β-丙烯酰氧丙酸都可以使用。然而，粗制的酸，例如從來自丙烯或內烯醛的丙烯酸合成而產生的餾出底液含有大量的丙烯酸的較高級低聚物，例如三聚物和四聚物。例如，粗制的β-丙烯酰氧丙酸可含有大約50%(重量)的丙烯酸的二聚物(例如β-丙烯酰氧丙酸)和大約50%(重量)的丙烯酸的較高級聚合物。精制的β-丙烯酰氧丙酸(經過蒸餾粗制品得到的)可以含有大約90%(重量)的β-丙烯酰氧丙酸，1～2%的丙烯酸和8～9%的丙烯酸的三聚物(例如β-丙烯酰氧正戊烷)。精制的β-丙烯酰氧丙酸是優(yōu)選的，原因是用精劑原料制備的超吸收劑聚合物組合物的吸收能力將大于用粗制原料制備的超吸收劑聚合組合物的吸收能力，因為對于精制原料(平均分子量低)來說，每單位重量單體的羧酸酯的陰離子數(shù)量較多。
除了第一和第二親水單體外，聚合成本發(fā)明的超吸收劑聚合組合物的單體可以含有少量例如不超過10%(重量)的其它可共聚的烯屬不飽和單體，特別是在水溶液中至少具有一定溶解度的單體。但是，在聚合組合物被聚合使用的單體中含有其它烯屬不飽和單體通常并沒有什么好處，因為當用其它單體代替丙烯酸酯的水溶性鹽類時，每單體重量聚合組合物的羧酸酯基團的數(shù)量以及伴隨的吸收能力通常都降低了。然而，當使用這類附加的單體時，推薦使用進一步的單烯屬不飽和單體類(它們是親水的)，尤其是那些不能有效地作為第二親水單體的親水的單烯屬飽和單體。
親水的單烯屬不飽和單體的例子包括其它羧基官能單體類(例如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、α-氯代丙烯酸、α-苯基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、中康酸、戊烯二酸、烏頭酸)和相應的水溶性鹽類(例如甲基丙烯酸鈉、馬來酸二鉀酯富馬酸氫鈉等);羧酸酸酐官能單體類(例如馬來酸酐)，其它酸官能單體(例如磺酸官能單體，象2-丙烯?；?酰氨基-2-甲基丙磺酸，2-羥基-3-丙烯酰氧基丙烷磺酸，甲基丙烯酸磺基丙酯和丙烯酸磺基乙酯，以及相應的水溶性鹽類);其它的乙烯基磺酸類(例如乙烯基磺酸本身，苯乙烯磺酸和乙烯基甲苯磺酸);和膦酸官能單體類(例如甲基丙烯酸磷酸乙酯);丙烯酸酯和水溶性聚醚類的甲基丙烯酸酯類;以及水溶性丙烯酸酯和甲基丙烯酸的共聚物(包括氧化丙烯和氧化乙烯的嵌段共聚物);羥烷基丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類(包括丙烯酸-3-羥基丙酯和丙烯酸-2-羥基乙酯);天然產物的可共聚衍生物(例如美國專利4，587，319所公開的烯丙基低聚糖類)等。具體的親水單體是否可作為有效的第二親水單體，這將取決于所使用的具體工藝條件，這可以通過常規(guī)實驗來測定。
可與第一和第二親水單體一起共聚的另外一些烯屬不飽和單體包括烯屬不飽和羧酸的低級烷基酯類，例如丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸甲酯。所述酯類的量可以從占總單體重量的0%到含水聚合介質中的最大可溶量。含量較高(需要表面活性劑來溶解)沒有益處。
除了單烯屬不飽和單體之外，被聚合而生成本發(fā)明組合物的單體最好包括至少一種多烯屬不飽和可共聚單體，以便使共聚反應產物交聯(lián)并且不溶解，形成水凝膠。如聚合反應工藝眾所周知的，形成所述水凝膠所要求的多烯屬不飽和單體的數(shù)量取決于許多因素，例如引發(fā)劑與單體的比率，多官能單體的官能度，單體反應速度比以及其它一些因素。
為了同時將超吸收劑聚合組合物的吸水能力和保留能力提高到最大限度，最好對多烯屬不飽和單體的數(shù)量和類型進行選擇。多烯屬不飽和單體最好可溶于單體水溶液中。然而，如果必要，可以在聚合反應介質中添加溶解劑例如非離子表面活性劑，(例如美國專利4，286，082所公開的)?？梢允褂玫亩嘞俨伙柡蛦误w的例子包括二丙烯酸酯類和二甲基丙烯酸酯類，例如鏈烯二醇類(象1，4-丁二醇、1，5-戊二醇和1，6-己二醇)的二丙烯酸酯類和二甲基丙烯酸類、聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯類和二丙烯酸酯類、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、四乙基二醇二甲基丙烯酸酯、四乙基二醇二丙烯酸酯、三甲基丙烷三丙烯酸酯、三甲基丙烯酸三甲基丙烷酯、四赤蘚醇三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯和丙烯酸烯丙酯，聚烯丙基化合物，例如三烯丙基異氰尿酸酯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯、二烯丙基胺、二烯丙基丙烯酰胺、二烯丙基甲基丙烯酸酯、二烯丙基醚、二烯丙基甲基醚，和聚烯丙基糖類(象二烯丙基糖類)；聚丙烯酰胺類，例如N,N－亞甲基對丙烯酰胺和N,N′－亞甲基對甲基丙烯酰胺以及其它聚乙烯交聯(lián)劑(例如二乙烯基苯和二乙烯基甲苯)。近來推薦多烯屬不飽和單體是聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯(其中聚(乙二醇)的數(shù)均分子量約為600)。
最好在聚合反應引發(fā)之前將多烯屬不飽和單體加到聚合反應介質中，但是，也可以在聚合期間連續(xù)地加入多烯屬不飽和單體，或在聚合反應引發(fā)之后將其加到聚合反應介質中。在一優(yōu)選實施案中，加入大約0.02～0.75%(重量)的聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯(聚乙二醇的Mn＝600)較好，而加入量為0.05～0.20%(重量)最好。
除了通過至少一種多烯屬不飽和單體的共聚反應來進行交聯(lián)外，或者作為另一種可采用的方法是通過首先使單烯屬不飽和單體聚合，接著使其在與一種適宜的化學交聯(lián)劑(例如一種具有至少兩個可與羧基反應的官能團化合物)的聚合反應中形成的各聚合物鏈的羧基官能側基團反應來實現(xiàn)交聯(lián)和不溶解。這樣的交聯(lián)劑是本技術領域中所公知的，它們的例子包括聚環(huán)氧化合物類，例如乙二醇二環(huán)氧甘油醚、丙基乙二醇二環(huán)氧甘油醚和二乙二醇二環(huán)氧甘油醚;囟環(huán)氧鏈烯烴類。例如表氯醇，表溴醇和2-甲基表氯醇;多囟鏈烷醇類，例如1，3-二溴異丙醇和1，3-二氯丙醇;多氮丙啶類，例如三甲醇丙烷三丙酸酯(商品名TAZ，由Aceto化學公司出售)，三(1-吖丙啶基)氧化膦和2，4，6-三氮丙啶基-s-三吖嗪的三氮丙啶加成物。
第三種可選擇的方法包括一種單烯屬不飽和可共聚單體，所述單體具有一個能與羧基或羧酸酯反應而生成一鱸諏硪瘓酆狹瓷洗幸桓霾圄然 或羧酸酯基的共價交聯(lián)鍵的官能基團。這類單體的例子包括環(huán)氧官能丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類(象甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯)和N-甲醇甲基丙烯酰胺)。其它的雙官能和多官能交聯(lián)劑包括通過雙酯化反應使聚合鏈交聯(lián)的二元醇類和多元醇類，二胺類和多胺類等。
也可以使用其它類型的交聯(lián)方式，例如，用多價金屬化合物(象鋅的弱酸鹽類)對不同鏈節(jié)上的羧酸酯基進行離子交聯(lián)。
也可以采用其它手段使聚合鏈交聯(lián)，例如使一種含聚合物溶液或干聚合物本身暴露在離子輻射或高能粒子中，以通過鍵斷裂產生高反應速度的自由基。
烯屬不飽和聚合物的聚合反應可采用傳統(tǒng)技術來實現(xiàn)。例如在R.A.M.Thomson的“水溶性聚合物化學和技術”(C.A.Finch.ed.PlenumPress，NewYork1980，53-70)中報導了丙烯酸在水溶液中的游離基聚合反應?？梢允褂玫木酆戏磻l(fā)劑的例子包括游離基型的聚合反應引發(fā)劑的例子包括游離基型的聚合反應引發(fā)劑，例如水溶性引發(fā)劑，它包括過氧化氫，過氧化枯烯，過氧化苯甲酰、過氧化辛酰、二叔丁基過氧化物，叔丁基二過鄰苯二甲酸酯，叔丁基過苯甲酸酯類，可溶性過乙酸酯和過碳酸酯的鹽類，以及銨或堿金屬(例如鉀、鈉或鋰)的過硫酸鹽。引發(fā)劑可單獨使用或作為氧化還原體系的氧化組分使用。所述引發(fā)劑還包括還原組分，例如L-抗壞血酸或堿金屬的亞硫酸鹽，更具體地講是亞硫酸氫鹽、連二亞硫酸鹽或偏亞硫酸氫鹽，例如亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鉀和偏亞硫酸鉀;或甲醛合次硫酸氫鈉。還原組分往往被稱為一種促進劑。引發(fā)劑和促進劑(通常稱之為催化劑、催化體系或還原體系)可各以0.0001%～3%(以待共聚單體的重量計)的比例使用?；罨瘎?例如鈷、鐵、鎳或酮的氯化物和硫酸鹽類)可以少量使用。氧化還原催化劑體系的例子包括叔丁基氫過氧化合物/甲醛合次硫酸輕鈉/Fe(Ⅱ)和過硫酸銨/亞硫酸氫鈉/連二亞硫酸鈉/Fe(Ⅱ)。聚合反應溫度可從室溫至90℃，而且對于所使用的催化劑體系可按常規(guī)擇優(yōu)選擇。如果希望的話，可使引發(fā)劑溶于一種水介質中并逐量添加到單體混合物中，以便使來自引發(fā)劑的自由基與單體的比率在聚合反應期間維持在一個低水平。
通常應選擇聚合反應條件，以便提供高分子量、輕度交聯(lián)并具有低級可溶性部分的聚合組合物。為了獲得最佳性能，各聚合物鏈應通過最大量的交聯(lián)鍵與水凝膠理想地連接起來。如上所述，由于實際上存在著交聯(lián)鍵的統(tǒng)計分布，因此當這里的未交聯(lián)鏈或可溶性聚合物鏈的百分率相當大時，就會出現(xiàn)最大膨脹度。大約100%的經中和的丙烯酸酯-β-丙烯酰氧丙酸酯共聚物是由40%(重量)的水溶液制備的，所述共聚物的估算分子量大約為600，000和1，000，000，選定最佳膨脹度的可溶性部分大約為0.15～0.30(即15～30wt%)。
需要的話，聚合反應介質中可以使用少量的添加劑，例如表面活性劑、可混溶的有機助溶劑等?？梢栽趩误w水溶液中添加少量表面活性劑，以便提高單體的相容性，尤其當使用相對疏水的多官能單體時，所述表面活性劑有助于改善對干燥表面(帶式干燥器或鼓式干燥器)的潤濕并改善部分干燥的材料的脫模能力。也可以使用陽離子表面活性劑，例如烷基硫酸鹽類、烷芳基磺酸鹽類、脂肪酸肥皂類、單酸甘油脂磺酸鹽類、硫醚酯類以及脂肪酸類的硫醚N-烷基酰胺類。類似的非離子表面活性劑也能使用，例如烷基酚類和烷基甲氧基甲酚類的聚(鏈烯氧基)鏈烷醇類，脂肪醇類和其它羥基化合物類的聚(鏈烯氧基)鏈烷醇類，脂肪醇類和其它羥基化合物類的聚(鏈烯氧基)鏈烷醇類、脂肪醇類和其它羥基化合物類的聚(鏈烯氧基)衍生物、羧基化合物類，以及羧酸酰胺類和氨磺酰類。所推薦的表面活性劑是Triton(商標RohmandHaasCo.)X-100(親基苯氧基(亞乙氧基)乙醇)。所采用的表面活性劑的比例取決于所用表面活性劑的類型以及欲用于超吸收劑聚合組合物的最終目的，以單體的重量計，所述比例可在0～10%間變化。最好表面活性劑的用量在大約0.1%～大約5%(以單體重量計)之間。若使用非離子表面活性劑，例如TritonX-100，那么其用量在大約0.2～1%(以單體重量計)之間為最好。
單體濃度應與單體在溶劑中的溶解度一樣高，以便能將干燥時必須除去的溶劑水的量降低到最低限度。最好在聚合開始之前將單體混合物基本上完全中和椒ㄊ羌尤胗行Я康募罱鶚?。当藣饩墺体基迸f賢耆瀉褪保酆獻楹銜鎩⒉锏腜H大約在7～8之間。使用丙烯酸制備超吸收劑聚合組合物的先有工藝方法，通常在聚合之前僅部分地使單體中和，由此得到的超吸收劑聚合產物的PH大約在6～7之間。
包括引發(fā)劑在內的含水單體組合物可被直接加到帶式干燥器的皮帶上或單式、雙式即孿式轉鼓干燥器的干燥表面上，加熱使其聚合并干燥聚合的水凝膠組合物，生成超吸收劑物質。例如，單體組合物可在大約90～175℃的溫度下聚合和干燥。所用引發(fā)劑的比例和種類、單體濃度、加到干燥表面上的單體組合物層的厚度、加入少量的表面活性劑是否能促進部分干燥的物質脫模等等都可以通過常規(guī)實驗根據(jù)具體加熱和干燥裝置進行優(yōu)化選擇。可采用干燥的環(huán)境，以便改善除濕效果并減少顆粒成團(如美國專利4，127，944和4，043，944所公開的)。
單體聚合之后，所生成的組合物干燥成為含水量低于大約20%(重量)的固體，可使用傳統(tǒng)的粉碎裝置(例如錘磨機)使該固體粉化。得到的粉末可進一步干燥以便使含濕量達到大約2～7%(重量)(假設首次干燥沒有使含濕量減少到這一范圍)。所生成的超吸收劑聚合組合物可用以加工超吸收劑制品，例如一次性使用的尿布、止血塞、小便失禁墊、衛(wèi)生餐巾、婦幼緊身短襯褲襯里、紙巾、擦面軟紙等等。另外，采用傳統(tǒng)方法，例如過篩，可以篩選出具體粒經范圍的超吸收劑粉末。
另外，聚合反應所生成的水凝膠超吸收聚合組合物可用來涂覆纖維材料，尤其是親水纖維，例如木漿(纖維素)纖維、嫘縈纖維和聚酯纖維。例如可以使用美國專利4，610，678所公開的濕敷方法來制備水凝膠-漿纖維混合物的吸收劑結構材料，所述混合物同樣也可用于吸收劑制品，例如一次使用性尿布等。
對于超吸收劑制品(例如一次使用性尿布和衛(wèi)生品)，所希望的膨脹時間大約為10分鐘，而且在應用中所遇到的應用壓力大約為0.5～1.5磅/英寸。超吸收劑聚合組合物的吸收能力和保留能力可以測量出來，方法是將少量超吸收劑聚合組合物密封在一茶包中，再將茶包浸入試驗液體中該超吸收劑組合物(往往是粉狀)就在茶包中膨脹。膨脹僅受茶包纖維所施加的阻力以及該吸收劑組合物固有的膨脹率的限制。
由于本發(fā)明的超吸收劑組合物是聚電解質，其能力取決于欲吸收液體的離子強度。聚電解質超吸收劑材料的能力隨離子強度而減少。這樣，茶包在去離子水中的能力可在300～600克范圍，每克超吸收劑組合物的吸水量甚至高達1，000克，對人體液的吸收事實上要差一些，因為人體液中含有溶解的鹽，因此其離子強度就比水的離子強度大。茶包對于合成尿的吸收能力范圍為每克本發(fā)明超吸收劑聚合物組合物大約30～70克(據(jù)信所述方法代表了用實際人體液、象血和尿可獲得的結果)。在應用壓力下顯示出最低液體損失量的本發(fā)明的那些超吸收劑組合物(大約每克1～5克)在應用壓力為0.5磅/英寸下的能力為每克大約40～50克。茶包的保留能力通過測定施加0.5磅/英寸(表壓)壓力并歷時5分鐘后水凝膠所維持的液體量來確定。
出人意料的是，在單體(聚合成超吸收劑親水聚合組合物的單體)中含有第二親水單體增強了這種吸收能力。用含有大約5～20%(重量)的第二親水單體的單體制備的超吸收劑聚合組合物表明與聚丙烯酸酯對照樣品比較，所述吸收能力提高到高達20%(重量)。
本發(fā)明的超吸收聚合組合物除了用作一次性使用的尿布等用途之外，它們也可用于覆蓋種子(如美國專利4，344，979所公開的)、制做外科手術用的檔避帷簾、作為含水探井泥漿的損失循環(huán)添加劑(如美國專利4，664，816所公開的)，以及對于本技術領域的技術人員來說顯而易見的其它各種各樣的應用。
下列實施例是對本發(fā)明方法和組合物的說明，它們對于實施本發(fā)明的本技術領域的普通技術人員來說是有用的。但是，本發(fā)明并不受這些實施例的限制。
實施例1超吸收劑粉末的制備將700克丙烯酸、77.8克蒸餾的β-丙烯酰氧丙酸(AOPA)和1060.5克去離子水加入到用去離子水徹底清洗的1加侖的玻璃瓶中，用鹽/冰浴冷卻到5℃。用1升加料漏斗滴加(并攪拌)725克50%的試劑級NaOH中和上述溶液。維持該溶液溫度在35℃以下。滴加將近完成時，將PH計與溶液接通，另外再滴加大約35克NaOH溶液，直至溶液PH達到8.0。最后滴加必須緩慢進行，因為達到了丙烯酸鈉的溶解度極限，而且往往會生成一些暫時的沉淀。最終溶液的固體粒子含量為36%。
按照如下配方，在聚合反應之前將交聯(lián)劑、引發(fā)劑和表面活性劑與一部分單體溶液一起加入。
單體溶液700.0克10%w/w聚乙二醇(600Mw)二甲基丙烯酸酯2.52克10%w/w過硫酸銨1.26克10%w/w Trmopon (Rohm和Haas的商標，甲醛合次硫酸氫鈉)0.45克10%w/w Triton (Rohm and Haas的商標)X-10012.6克全部溶液均用去離子水配制。將反應混合物放入用玻璃或Teflon制做的淺盤中(商標E.I.Dupont de Nemours Co.)，所述混合物作為內襯的量以形成厚75密耳的液層為度。然后把該盤放入溫度調節(jié)在175℃的烘箱中，當聚合反應開始時，先用鉑箔覆蓋幾分鐘。隨后取走鋁箔并使該物質聚合30～40分鐘。所生成的聚合物的含水量低于20%w/w，在Mikropulverizer (商標Bantam)錘磨機中磨成粉末。將粉末干燥至最終含水量為2～7%w/w，接著使干燥的粉末在Rototop(商標Tyler)細篩上過篩，分離出50～40目(300～420μm)的粒度級。
實施例2～21及比較實施例如表Ⅰ所示，基本上采用實施例1的制備方法制備含有AOPA的超吸收劑粉末的另外的實施例2～17、含有其它第二親水單體的超吸收劑粉末的實施例18～21以及省去第二親水單體的比較實施例1～5。將反應混合物以足以提供30～250密耳厚液的數(shù)量放在淺盤中。聚合反應溫度范圍為90～175℃。反應完成時，較薄膜的聚合反應物通常是干燥的，即含濕度小于10%。如果聚合反應條件達不到所述含濕度，則將已生成聚合物干燥到含水量小于20%。根據(jù)水凝膠的厚度，干燥條件為在105℃的風冷烘烤箱中放置一段時間直至過夜。一旦含水量為20%或更低，該聚合物就會變硬，足以在錘磨機中磨成粉末。如果必要，可在105℃下對磨碎的粉末進行再一次干燥處理，以使最終含水量在2～7%范圍內。使該粉末過篩，分離出50～40目的粒度級。
1.0.5%過硫酸銨，0.18% Formopon 0.5% Triton X-1002.0.5%過硫酸銨，0.018% Formopon 0.5% Triton X-1003.0.5%過硫酸銨，0.018% Formopon 4.MEA＝丙烯酸-2-甲氧基乙酯5.MEEA＝丙烯酸-2-(2-(甲氧基乙氧基)乙酯6.PE-90＝聚乙二醇(分子量大約為90)-甲基丙烯酸酯(GCAChemical)將重量為0.2克的各粉末樣品熱封在由紙制做的2英寸見方的茶包中(由DexterCo.提供)。將茶包浸入含1.2%(重量)鹽的合成尿中。該合成尿的重量組成為去離子水900磷酸鈣，(單堿式)0.309磷酸鉀0.681硫酸鎂·7H2O 0.477磷酸鈉·12H2O 1.244硫酸鉀1.333氯化鈉4.441氯化鉀3.161疊氮化鈉0.4尿素8.56Pluronic (BASF Wyohdotte的商標，嵌段共聚物表面活性劑)10R-80.1去離子水加至總量為1000
浸濕10分鐘之后，將該茶包放在一紙巾上一分鐘，以除去過量水。測該茶包的重量，在校正濕茶包織物的重量之后便可計算出吸收能力。保留能力的測定方法是使同一茶包再重新膨脹一分鐘，接著用一真空箱施加0.5磅/英寸2壓力5分鐘。保留能力可按上述方法計算出來，而保留能力與10分鐘能力之比可衡量出壓力下抗液體流失的性能。
將0.5克粉末放在200克鹽水溶液中，可確定出可溶性部分。攪拌該溶液30分鐘，使其靜置過夜，最后再攪拌30分鐘。使該混合物通過放有粗濾紙的瓷漏斗過濾并將37.5克乙醇加到112.5克的濾液中。用0.5NHCl滴定所生成的混合物，然后用0.5NNaOH反滴定。
對于比較實施例，以毫克為單位的丙烯酸鈉的重量等于HCl的毫升數(shù)乘以47，而丙烯酸的重量等于NaOH的毫升數(shù)減去HCl的毫升數(shù)再乘36。可溶性部分為所述兩個重量之和除以112.5/200再乘以樣品原重量。
表Ⅱ表明了本發(fā)明的組合物吸收劑與通過丙烯酸聚合反應獲得的比較物質的吸收劑的性能。重復了許多不同的聚合反應條件。比較了類似可溶性部分的物質?？梢钥闯霎攩误w混合物中含有大約5%(重量)的第二親水單體時，10分鐘能力和保留能力的優(yōu)點都表現(xiàn)出來了。當存在第二親水單體時，加壓力之后往往保持著較高百分率的能力。
比較實施例6和7將500克丙烯酸鈉水溶液(固體粒子含量36%，PH＝8)加入1升樹脂罐中。接著將0.16%脫水山梨糖醇單月桂酸酯(0.29克)和0.15%聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯(聚乙二醇的分子量為600)(0.27克)加到單體溶液中。用氮氣鼓泡的方法沖洗該混合物30分鐘。沖洗后，將該混合物置于氮氣正壓下并加熱至40℃。然后加入過硫酸銨(0.038%，0.07克，溶
于5ml水中)和甲醛合次硫酸氫鈉(0.013%，0.02克，溶于5ml水中)。目視監(jiān)控溫度和反應混合物的外觀。在反應的早期觀察相分離。該反應混合物從罐中移出之前，當其達到最高溫度后，使緩慢冷卻至室溫。將該水凝膠切成小塊并在105℃下干燥過夜。然后將其磨碎并過篩，得到超吸收劑粉末。測出吸收和保留能力以及可溶性部分，這些結果報告于表Ⅲ中。
1.在聚合反應早期目視觀察到的2.AOPA的鈉鹽3.丙烯酸-2-甲氧基乙酯4.甲基丙烯酸鈉5.丙烯酸羥基乙酯6.甲基丙烯酸羥基乙酯7.聚乙二醇(分子量約為90)-甲基丙烯酸酯(GCAChemical)實施例22～27和比較實施例8和9重復比較實施例6和7的制備方法和評定方法，以制備實施例22～26以及比較實施例8和9，所不同的是單體溶液含有第二親水單體，其數(shù)量表Ⅲ中已表明。
這些實施例和比較實施例表明避免了相分離的第二親水單體改善了產物的性能，而沒有避免相分離的第二親水單體對產物性能沒有什么影響。
權利要求
1.一種吸收和保留水溶液的方法，其特征在于使用一種吸收劑聚合物組合物，所述組合物含有一種由包括至少一種選自丙烯酸和丙烯酸的水溶性鹽的第一親水單體在內的單體和至少一種第二親水單體聚合得到的基本上不溶于水的共聚物，所述第二親水單體的用量應有效地至少降低在沒有至少一種第二親水單體、聚合開始后短時間內發(fā)生的反應混合物的相分離的程度。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于所述第二親水單體選自β-丙烯酰氧丙酸，β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，HO(CH2CH2O)nH的-(甲基)丙烯酸酯(其中n是正整數(shù)2～約10)，以及CH3O(CH2CH2O)xH的(甲基)丙烯酸酯(其中X是正整數(shù)2～約10)。
3.按照權利要求2的方法，其特征在于所述組合物含有一種提供聚合包括一種丙烯酸水溶性鹽和β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽在內的單體水溶液而制備的不溶于水的聚合物，所述β-丙烯酰氧丙酸鹽至少占該單體重量的約2%，水溶液的PH調節(jié)到基本上排除游離酸形式的丙烯酸和β-丙烯酰氧丙酸。
4.按照權利要求2的方法，其特征在于該不溶于水的共聚物是由包括至少一種丙烯酸的水溶性鹽單體，至少約5%(重量)的β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽和一種包括至少兩個可聚合的烯屬不飽和基團的交聯(lián)單體聚合而成。
5.按照權利要求4的方法，其特征在于至少一種丙烯酸鹽是丙烯酸鈉，β-羥基酰氧丙酸鹽是β-丙烯酰氧丙酸鈉。
6.按照權利要求4的方法，其特征在于交聯(lián)單體是聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
7.按照權利要求2的方法，其特征在于第二親水單體選自甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，丙烯酸-2-甲氧基乙酯和丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯。
8.按照權利要求2的方法，其特征在于第二親水單體是平均分子量約為90的乙二醇-甲基丙烯酸酯。
9.按照權利要求2的方法，其特征在于第二親水單體以有效地防止相分離的量存在。
10.一種制備用于吸收和保留水溶液的吸收劑聚合組合物的方法，其特征在于該方法包括如下步驟(a)制備一種單體混合物，該混合物包括至少一種選自丙烯酸和丙烯酸水溶性鹽的第一親水單體和用量為有效地至少降低在沒有至少一種第二親水單體、聚合開始后短時間內發(fā)生的反應混合物的相分離程度的第二親單體，以及(b)聚合單體混合物。
11.按照權利要求10的方法，其特征在于所述第二親水單體選自β-丙烯酰氧丙酸，β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽，甲基丙烯酸-1-羥基乙酯，(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，-HO(CH2CH2O)nH的-(甲基)丙烯酸酯(其中n是正整數(shù)2～約10)，以及CH3O(CH2CH2O)xH的(甲基)丙烯酸酯(其中X是正整數(shù)2～約10)。
12.按照權利要求10的方法，其特征在于單體混合物包括至少一種丙烯酸的水溶性鹽和一種β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽，所述β-丙烯酰氧丙酸的鹽至少約占單體混合物重量的5%，所述單體混合物在水溶液中聚合，水溶液的PH調節(jié)到基本上排除游離酸形式的丙烯酸和β-丙烯酰氧丙酸。
13.按照權利要求11的方法，其特征在于單體混合物包括至少一種丙烯酸的水溶性鹽，至少約5%(重量)的β-丙烯酰氧丙酸的水溶性鹽以及一種含有至少兩個可聚合的烯屬不飽和基團的交聯(lián)單體。
14.按照權利要求13的方法，其特征在于至少一種丙烯酸鹽是丙烯酸鈉，β-丙烯酰氧丙酸的鹽是β-丙烯酰氧丙酸鈉。
15.按照權利要求13的方法，其特征在于交聯(lián)單體是聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
16.按照權利要求11的方法，其特征在于第二親水單體選自丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯和丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯。
17.按照權利要求11的方法，其特征在于第二親水單體是平均分子量約90的聚乙二醇的一甲基丙烯酸酯。
18.按照權利要求11的方法，其特征在于第二親水單體以有效地防止相分離的量存在。
19.按照權利要求11的方法，其特征在于單體混合物涂覆到加熱表面上，所述加熱的表面使單體混合物的溫度提高，從而使單體聚合并使聚合的物質干燥。
20.按照權利要求19的方法，其特征在于加熱表面由帶式干燥機的加熱帶提供。
21.按照權利要求19的方法，其特征在于加熱表面是由轉鼓式干燥機的加熱鼓提供。
22.按照權利要求11的方法，其特征在于該方法包括將超吸收劑物質干燥到含水量小于約20%(重量)并研磨該干燥物質。
23.按照權利要求22的方法，其特征在于將粉末超吸收劑物質干燥到含水量介于約2～7%(重量)。
24.一種吸收和保留水溶液的超吸收劑聚合組合物，其特征在于該組合物含有一種由包括至少一種選自丙烯酸和丙烯酸水溶性鹽的第一親水單體在內的單體和至少一種第二親水單體聚合得到的基本上不溶于水的共聚物，所述第二親水單體的用量應有效地至少降低在沒有至少一種第二親水單體、聚合開始后短時間內可能發(fā)生的反應混合物相分離的程度。
25.按照權利要求24的超吸收劑聚合組合物，其特征在于第二親水單體選自β-丙烯酰氧丙酸-2-羥基乙酯，(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基酯，HO(CH2CH2O)nH的-(甲基)丙烯酸酯(其中n是正整數(shù)2～約10)，CH3O(CHCHO)xH的(甲基)丙烯酸酯(其中X是正整數(shù)2～約10)。
全文摘要
由包括丙烯酸單體和有效量的第二親水單體制備超吸收劑聚合組合物，所述第二親水單體可以是一種β-丙烯酰氧丙酸的可溶性鹽。最好，將單體水溶液的PH值調節(jié)到基本上排除游離酸，并將單體水溶液涂覆到一加熱表面上，以聚合單體并干燥所得到的水凝膠。避免了游離酸的熱分解產物。超吸收劑產物的吸收能力比丙烯酸酯均聚物要高。
文檔編號C08F2/00GK1034372SQ8810790
公開日1989年8月2日 申請日期1988年11月17日 優(yōu)先權日1987年11月17日
發(fā)明者張常詹, 沃爾特·德威特 申請人:羅姆和哈斯公司