g)是吸收性聚合物組合物和能 夠為吸收性聚合物組合物提供負載的裝置的總重,并且W4(g)是在負載(0.7psi)下向吸收 性聚合物組合物供水1小時之后的吸水的吸收性聚合物組合物和能夠為吸收性聚合物組合 物提供負載的裝置的總重。
[0035] 在所述超吸收性聚合物組合物中,其在生理鹽水溶液中的0.7psi壓力下吸收能力 (AUP)可為lOg/g或更大,優選15g/g或更大,并且更優選20g/g或更大。
[0036] 在本發明中,方程式1至方程式2中描述的Wo(g)對應于針對各種物理特性所施用 的吸收性聚合物的重量(g),并且其可W彼此相同或不同。
[0037] 在本發明的超吸收性聚合物組合物中,其在生理鹽水溶液中的自由溶脹凝膠床滲 透性(GBP)可為10達西或更大,優選20達西或更大,并且更優選25達西或更大。在此,1達西 是運樣的固體的滲透性,當該固體兩側的壓力差為1個大氣壓時,通過該固體粘度為1厘泊 的1立方厘米流體將在1秒內流經厚度為1厘米并且橫截面為1平方厘米的截面。1達西等于 約0.98692 X l〇-i2m2或約0.98692 X l〇-8cm2。
[0038] 同時,本發明的超吸收性聚合物組合物的特征在于:其包含具有特定顆粒尺寸的 氨氧化侶顆粒和超吸收性聚合物。具有不溶性的氨氧化侶分布并固定在超吸收性聚合物的 表面上,從而防止超吸收性聚合物團聚并改善抗結塊效果和液體滲透性。氨氧化侶是不溶 于水并且不與超吸收性聚合物反應的無機物質。特別地,由于氨氧化侶的重量是通常用作 抗結塊劑的二氧化娃的約40倍大并且具有高平均顆粒尺寸,因此表面包被度相對較低,從 而使壓力下吸收能力的降低最小化。
[0039] 氨氧化侶的平均顆粒尺寸可為2皿至50皿,優選扣m至40皿,并且更優選7皿至20μ m。就使壓力下吸收能力(AUP)的降低最小化而言,氨氧化侶顆粒的平均顆粒尺寸可為扣m或 更大。另外,氨氧化侶顆粒的平均顆粒尺寸可為50WI1或更小W防止細顆粒含量增加并通過 將氨氧化侶顆粒良好地固定在超吸收性聚合物的表面上來提供抗結塊效果。
[0040] 另外,在本發明的超吸收性聚合物組合物中,經氨氧化侶處理的超吸收性聚合物 另外地用痕量的二氧化娃進行處理,如此可進一步改善自由溶脹凝膠床滲透性(GBP)。基于 100重量份其中超吸收性聚合物表面上附著有氨氧化侶的超吸收性聚合物組合物,所述表 面上可另外附著有0.1重量份或更少的二氧化娃。優選地,可將二氧化娃W0.05重量份或更 少的量涂覆在經氨氧化侶處理的超吸收性聚合物的表面上。就此而言,超吸收性聚合物組 合物在生理鹽水溶液中的自由溶脹凝膠床滲透性(GBP)可為65達西或更大,優選70達西或 更大,并且更優選75達西或更大。
[0041] 所述超吸收性聚合物組合物可具有優良的滿旋時間W及優良的壓力下吸收能力 (AUP)和液體滲透性。所述超吸收性聚合物組合物的滿旋時間可為58秒或更短,或者5秒至 58秒,優選53秒或更短,并且更優選50秒或更短。
[0042] 如上所述,本發明的超吸收性聚合物組合物在壓力下即使經過長時間之后仍防止 水外流W表現出壓力下吸收能力(AUP巧降低,表現出良好的水滲透性和滿旋時間,并且同 時還具有優良的抗結塊特性。所述超吸收性聚合物組合物的抗結塊效率(A/C,抗結塊)可由 W下方程式3表示:
[0043] [方程式3]
[0044] A/C(%)=W6(g)/W5(g)X100
[0045] 其中,Ws(g)為超吸收性聚合物組合物的重量(g),并且W6(g)為在W下步驟之后落 下的吸收性聚合物組合物的重量:將該組合物均勻地涂覆在10厘米的瓶皿上,將該瓶皿放 置在溫度為40 ± 3 °C并且濕度為70 ± 3 %的恒溫恒濕室中10分鐘,然后將該瓶皿倒置在濾紙 上并輕拍該瓶皿3次。
[0046] 所述超吸收性聚合物組合物的抗結塊效率(A/C,抗結塊)可為30%或更高,優選 60 %或更高,并且更優選70 %或更高。
[0047] 同時,超吸收性聚合物(SAP)是一種能夠吸收其自身重量的500倍至1000倍的水分 的合成聚合物材料。各制造商已將其命名為不同的名稱,例如SAM(超吸收性材料)、AGM(吸 收性凝膠材料)等。運樣的超吸收性聚合物開始實際應用于衛生產品,并且其現在已經不僅 廣泛地用于衛生產品如兒童的一次性尿布等,而且還用于園藝用保水性±產品、±木工程 和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通領域中的保鮮劑和泥敷劑用材料等。
[0048] 根據本發明的一個實施方案,所述超吸收性聚合物可通過同時優化離屯、保留容量 (CRC)、壓力下吸收能力(AUP)和液體滲透率(GBP)的物理特性組合提供協同效應。在此,所 述超吸收性聚合物的離屯、保留容量(CRC)、壓力下吸收能力(AUP)和液體滲透率(GBP)可等 于或高于上述組合物中描述的那些。
[0049] 在本發明的超吸收性聚合物組合物中,如圖1的掃描電子顯微鏡(scanning e 1 ectron microscopy,SEM)圖所示,發現氨氧化侶良好地分布并固定在根據本發明的超強 吸收性聚合物表面上。相比之下,如圖2的掃描電子顯微鏡(SEM)圖所示,當混合二氧化娃 時,一部分二氧化娃團聚并且與超吸收性聚合物分離。就此而言,本發明的超吸收性聚合物 組合物的特征在于其具有小于150微米的顆粒尺寸分布比,運等于或小于用作基礎聚合物 的超吸收性聚合物的顆粒尺寸分布比。
[0050] 所述超吸收性聚合物可包含交聯聚合物,其通過使用具有2個至8個碳原子的基于 二醇或乙二醇的化合物使粉狀基礎聚合物表面交聯而獲得,其中所述粉狀基礎聚合物通過 使水溶性締鍵式不飽和單體聚合而制備,所述水溶性締鍵式不飽和單體具有至少部分中和 的酸性基團。
[0051] 此外,由于所述交聯聚合物的交聯密度可為影響壓力下吸收能力(AUP)的因素,因 此根據本發明的方法所述基礎聚合物優選是經表面交聯的。
[0052] 所述水溶性締鍵式不飽和單體可包括選自W下的一種或更多種:陰離子單體,例 如丙締酸、甲基丙締酸、馬來酸酢、富馬酸、己豆酸、衣康酸、2-丙締酷基乙橫酸、2-甲基丙締 酷基乙橫酸、2-(甲基)丙締酷基丙橫酸或2-(甲基)丙締酷胺-2-甲基丙橫酸,及其鹽;非離 子親水性單體,例如(甲基)丙締酷胺、N-取代的(甲基)丙締酷胺、2-徑乙基(甲基)丙締酸 醋、2-徑丙基(甲基)丙締酸醋、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙締酸醋或聚乙二醇(甲基)丙締酸 醋;和含氨基的不飽和單體,例如(N,N)-二甲氨基乙基(甲基)丙締酸醋或(N,N)-二甲氨基 丙基(甲基)丙締酸醋,及其季錠化合物。
[0053] 如上所述,本發明的超吸收性聚合物組合物可具有改善的液體滲透性而不降低物 理特性如保水容量和壓力下吸收能力,并且還可具有高溫和高濕度條件下的抗結塊特性W 表現出優良的儲存穩定性。特別地,當W低于0.1 %的極少量添加代表性抗結塊劑二氧化娃 時,壓力下吸收能力(AUP)降低20%或更高,由于加工期間的重量差異而發生分離,產生細 小粉末并其吸附在過濾器上,從而導致所添加的二氧化娃損失。因此,存在抗結塊效果降低 的問題。然而,盡管根據本發明例如W3%或更高的量添加氨氧化侶,壓力下吸收能力(AUP) 的降低低至10%或更低,不存在處理期間損失的風險,并且即使含量改變性能依然穩定。因 此,可容易地制備超吸收性聚合物并且可保證高質量和高穩定性。
[0054] 根據本發明的一個實施方案,除干混方法之外,還可使用多種方法作為使氨氧化 侶附著至超吸收性聚合物的方法。例如,很多方法都是可能的,如將氨氧化侶分散在表面處 理溶液中的方法,在將氨氧化侶與基礎聚合物干混之后進行表面處理的方法,同時注入氨 氧化侶和表面處理溶液的方法,W及對氨氧化侶漿料進行處理的方法。所有的運些多種方 法都是可能的,因為氨氧化侶是由于超吸收性聚合物接觸少量水時產生的粘性而被固定。 也可使用任意方法對二氧化娃進行處理。然而,當使用除干法之外的方法時,抗結塊效果降 低。特別地,當使用需要與低級醇(例如甲醇)接觸的組合物或方法時,不能獲得抗結塊效 果。在任意方法中,添加少量的二氧化娃均過度