使得經(jīng)干燥的水凝膠聚合物 的粒度變?yōu)?50μηι至850μηι。
[0093] 此外,優(yōu)選根據(jù)分級步驟中的粒度將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級為2個等級或更 多個等級。在該情況下,分級步驟可包括以下步驟:將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級為粒度小 于150μπι和粒度為150μπι至850μπι的2個等級;將經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物分級為粒度小于150μ m、粒度為150μπι或更大并且小于300μπι和粒度為300μπι至850μπι的3個等級;或者將經(jīng)粉碎的 水凝膠聚合物分級為粒度小于150μηι、粒度為150μηι或更大并且小于300μηι、粒度為300μηι或 更大并且小于600μπι以及粒度為600μπι至850μπι的4個等級。此外,其還可包括將少量包含在 經(jīng)粉碎的水凝膠聚合物中的850μηι或更大的顆粒分級的步驟。
[0094] 以及,在根據(jù)所述實(shí)施方案的制備方法中,可將通常用于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的用于制 備SAP的步驟和方法用于分級步驟之前的步驟中。
[0095] 可根據(jù)所制備水凝膠聚合物的含水量來適當(dāng)?shù)剡x擇用于干燥水凝膠聚合物的溫 度和時間,并且可優(yōu)選于160°C至190°C下進(jìn)行20至40分鐘干燥過程。當(dāng)干燥溫度低于160°C 時,干燥效果微小,干燥時間變得過長,難以使含水量為10重量%或更少。而當(dāng)干燥溫度高 于190°C時,僅水凝膠聚合物的表面被局部且過度干燥并且產(chǎn)品性能劣化,并且壓力下的吸 收能力趨向降低,原因是在隨后的粉碎步驟中形成大量的細(xì)粉末。
[0096] 用于干燥的具體裝置不受特別限制,例如可通過紅外線輻射、熱空氣、微波輻射或 紫外線輻射進(jìn)行干燥步驟。以及,可根據(jù)由UV聚合所制備聚合物的含水量來適當(dāng)?shù)剡x擇干 燥溫度和時間,并且可優(yōu)選于80°C至200°C進(jìn)行20至120分鐘干燥步驟。當(dāng)干燥溫度低于80 °〇時,存在干燥效果微小并且干燥時間變得過長的問題,而當(dāng)干燥溫度高于200°C時,存在 SAP熱降解的問題。
[0097] 經(jīng)干燥的水凝膠聚合物和表面處理后的水凝膠聚合物的粉碎可根據(jù)用于粉碎樹 脂聚合物的常規(guī)方法來進(jìn)行,但不限于此。優(yōu)選地,可將選自針磨機(jī)、錘磨機(jī)、螺桿式磨機(jī)、 輥磨機(jī)等的任意研磨機(jī)用于粉碎過程。此處,在粉碎過程后,優(yōu)選最終SAP顆粒的平均直徑 為 150μηι 至850μηι。
[0098] 此處,通過聚合獲得的水凝膠聚合物的含水量通常為30重量%至60重量%,但是 在干燥后,通過干燥過程來獲得的水凝膠聚合物的含水量可為1重量%至1〇重量%。此處, 水凝膠聚合物的含水量是水凝膠聚合物總重量中的水分含量,并且其意指由水凝膠聚合物 的重量減去經(jīng)干燥聚合物的重量的值。
[0099] 在處理水凝膠聚合物的表面的步驟后,本發(fā)明還可包括將水凝膠聚合物粉碎和分 級為粒度為150μηι至850μηι的顆粒的步驟。
[0100] 根據(jù)本發(fā)明,在聚合后并且干燥水凝膠聚合物的步驟前,本方法還可包括將水凝 膠聚合物粉碎至具有1_至15mm的粒度的步驟。此處,當(dāng)水凝膠聚合物的粒度低于1mm時,因 為水凝膠聚合物的高含水量其在技術(shù)上是困難的并且會發(fā)生經(jīng)粉碎顆粒的內(nèi)聚。而當(dāng)粉碎 水凝膠聚合物使得粒度大于15mm時,使增大根據(jù)粉碎的隨后干燥步驟的效率的影響變得微 小。
[0101] 與此同時,本發(fā)明的方法可使用配備有用于制備常規(guī)水凝膠聚合物的反應(yīng)器的聚 合裝置來制備SAP。并且裝置還可配備有用于將水凝膠聚合物分級為2個或更多個等級的裝 置和可控制表面處理溶液的噴射條件的噴射裝置。
[0102] 單體組合物的聚合可根據(jù)UV聚合或熱聚合進(jìn)行,并且條件不受特別限制并且其可 根據(jù)常規(guī)方法進(jìn)行。例如,可使聚合在25°C至99°C的溫度下進(jìn)行10秒至30分鐘。特別地,可 將熱聚合分類為氧化還原聚合和熱聚合,所述氧化還原聚合在25°C至50°C的溫度下進(jìn)行2 分鐘至30分鐘,所述熱聚合在40°C至90°C的溫度下進(jìn)行2分鐘至30分鐘。此外,可通過用光 照射10秒至5分鐘使UV聚合(光聚合)在25°C至99°C的較寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,因?yàn)闇囟仍诤?大程度上不影響UV聚合。此外,UV輻射的強(qiáng)度可以是0.1mW/cm 2至30mW/cm2??蓪F(xiàn)有技術(shù)公 知的光源和波長范圍用于UV輻射。
[0103] 在單體組合物的熱聚合或UV聚合方法中,所用聚合裝置并不受特別限制。例如,可 通常在配備有攪拌軸的反應(yīng)器(如捏合機(jī))中進(jìn)行熱聚合并且可在配備有連續(xù)移動式傳送 帶的反應(yīng)器中進(jìn)行UV聚合(光聚合)。然而,所述聚合方法僅為實(shí)例并且本發(fā)明并不受限于 所述聚合方法或不受限于通過所述聚合方法。
[0104] 例如,根據(jù)配備于反應(yīng)器中的攪拌軸的形狀,當(dāng)根據(jù)熱聚合獲得的水凝膠聚合物 從反應(yīng)器出口排出時,其可具有幾厘米至幾毫米的粒度,所述熱聚合通過向其提供熱空氣 或加熱反應(yīng)器在配備有攪拌軸的反應(yīng)器(如捏合機(jī))中進(jìn)行。特別地,獲得的水凝膠聚合物 的尺寸可根據(jù)進(jìn)料于其中的單體組合物的濃度和進(jìn)料速度而變化,并且通??色@得粒度為 2mm至50mm的水凝膠聚合物。
[0105] 以及,當(dāng)使用配備有連續(xù)移動式傳送帶的反應(yīng)器來進(jìn)行光聚合時,水凝膠聚合物 可以以具有傳送帶的寬度的片形式獲得。此處,聚合物片的厚度可根據(jù)進(jìn)料于其中的單體 組合物的濃度和進(jìn)料速度而變化,并且優(yōu)選進(jìn)料單體組合物使得獲得具有0.5cm至5cm厚度 的聚合物片。當(dāng)進(jìn)料單體組合物使得聚合物片的厚度變得太薄時,其因?yàn)榈蜕a(chǎn)效率而是 不期望的,而當(dāng)聚合物片的厚度大于5cm時,因?yàn)楹穸冗^厚可能不會發(fā)生均勻地穿過厚度的 聚合反應(yīng)。
[0106] 可在配備有原材料給料器和溶劑給料器的混合器中通過將單體與聚合引發(fā)劑相 混合來制備單體組合物。
[0107] 以及,對單體組合物的各個單體進(jìn)行詳細(xì)的解釋。
[0108] 在本發(fā)明中,優(yōu)選水溶性烯鍵式不飽和單體的聚合在水溶液中進(jìn)行。
[0109] 如果水溶性烯鍵式不飽和單體為用于制備SAP的常規(guī)單體,則其不受限制。例如, 可使用選自陰離子單體及其鹽、非離子親水單體和含有氨基的不飽和的單體和其季銨化合 物中的一種或更多種單體。
[0110] 例如,水溶性烯鍵式不飽和單體可以為一種或更多種選自以下的化合物:陰離子 單體例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、富馬酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯?;一撬?、2-甲 基丙烯?;一撬帷?_(甲基)丙烯?;撬岷?_(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,及其 鹽;非離子親水單體例如(甲基)丙烯酰胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羥乙基 酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙基酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和聚乙二醇(甲基)丙烯酸 酯;以及含有氨基的不飽和單體例如(N,N)_二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺和(N,N)_二甲 基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺,及其季銨化合物。優(yōu)選地,水溶性烯鍵式不飽和單體可以為丙 烯酸及其鹽,因?yàn)槠鋬?yōu)點(diǎn)在于優(yōu)異的性能。
[0111] 可通過考慮聚合時間和反應(yīng)條件來適當(dāng)?shù)剡x擇單體組合物中水溶性烯鍵式不飽 和單體的濃度,并且其可優(yōu)選為35重量%至50重量%。當(dāng)水溶性烯鍵式不飽和單體的濃度 小于35重量%時,存在低產(chǎn)率和低經(jīng)濟(jì)可行性的問題,而當(dāng)其高于50重量%時,其因?yàn)閱误w 的溶解性降低而是不利的。
[0112] 聚合引發(fā)劑可以是選自以下的任一種化合物:基于偶氮的引發(fā)劑、基于過氧化物 的引發(fā)劑、基于氧化還原劑的引發(fā)劑、有機(jī)鹵化物引發(fā)劑、苯乙酮、苯偶姻、二苯甲酮、芐基 化合物及其衍生物。例如,聚合引發(fā)劑可以是苯乙酮、苯偶姻、二苯甲酮、芐基化合物或其衍 生物,并且其可以是一種或更多種選自以下的光引發(fā)劑:苯乙酮衍生物例如二乙氧基苯乙 酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、芐基二甲基焦油(benzyl dimethyl tar)、4-(2_輕 基乙氧基)苯基-(2-羥基)-2-丙基酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮等;苯偶姻烷基醚類例如苯偶姻 甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚;苯甲酮衍生物例如鄰-苯甲酰苯甲酸甲 酯、4-苯基-苯甲酮、4-苯甲酰甲基-二苯硫醚、(4-苯甲酰芐基)三甲基氯化銨等;基于噻 噸酮的化合物;?;趸⒀苌锢缍?2,4,6_三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、二苯基(2, 4,6_三甲基苯甲?;?-氧化膦等;以及基于偶氮的化合物例如2-羥甲基丙腈、2,2~[偶氮 二(2-甲基-Ν-α,ν-二(羥甲基)-2-羥乙基)丙酰胺)]。
[0113] 聚合引發(fā)劑使用量可為總單體組合物的0.01重量%至1.0重量%。
[0114] 本發(fā)明的單體組合物還可包含交聯(lián)劑。
[0115]交聯(lián)劑可以是一種或更多種選自以下的化合物:具有烯鍵式不飽和單體的水溶性 取代基、可與烯鍵式不飽和單體的水溶性取代基反應(yīng)的至少一個官能團(tuán)、和至少一個烯鍵 式不飽和基團(tuán)的交聯(lián)劑及其混合物;具有烯鍵式不飽和單體的水溶性取代基和可與由乙烯 基單體水解形成的水溶性取代基反應(yīng)的至少兩個官能團(tuán)的交聯(lián)劑及其混合物。具有兩個或 更多個烯鍵式不飽和基團(tuán)的交聯(lián)劑可以是C 8-C12雙-丙烯酰胺或雙甲基丙烯酰胺、(:2-(:10多 元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、C 2-C1()多元醇的聚(甲基)烯丙基醚等,并且可使用一種或更多種 選自以下的試劑:N,N~亞甲基二(甲基)丙烯酸酯、乙烯氧基(甲基)丙烯酸酯、聚乙烯氧基 (甲基)丙烯酸酯、丙烯氧基(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、三羥 甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、三芳基氰尿酸酯、三烯丙基異氰酸酯、聚乙二醇、二甘醇 和丙二醇。
[0116] 交聯(lián)劑的使用量可為總單體組合物的0.01重量%至1.0重量%。
[0117] 在下文中,通過本發(fā)明的特定實(shí)施例對本發(fā)明的作用和效果進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。 然而,以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明,本發(fā)明的權(quán)利范圍并不限于此。
[0118] 實(shí)施例1
[0119] 通過將100g的丙烯酸、0.5g作為交聯(lián)劑的聚乙二醇二丙烯酸酯(Mw = 523)、0.033g 作為UV引發(fā)劑的二苯基(2,4,6