CN101333260A - 一种高吸水性树脂的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种高吸水性树脂制造方法，此方法是以低温方式将温度控制在不高于100℃的情况下，使高吸水性树脂水凝胶干燥，除可节省能源外，还可减少制造过程中细粉的产生。

Description

一种高吸水性树脂的制造方法

技术领域

本发明是关于一种对水溶液吸收良好的吸水物，此高吸水性树脂广泛地运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂以及移除石油中水份的材料，或是电缆线中的外层防水包覆剂以及卫生用品如尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾等。

背景技术

公知的高吸水性树脂因直接与人体接触，所以高吸水性树脂的安全性变得十分重要。一般而言，高吸水性树脂所须具备的物理性质包括吸收速率、吸收力、压力下吸收倍率、低单体残留量以及吸收后的凝胶力。优良的高吸水性树脂不仅要满足上列物理性质外，尚需具备良好的安全性，更重要的是必须低污染以及省能源。

公知的高吸水性树脂的成分材料有，遇水分解型的淀粉-丙烯腈接枝聚合物(日本专利公开公报昭49(1974)-43,395)，中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物(日本专利公开公报昭51(1976)-125,468)，皂化乙烯醋酸-丙烯酯共聚物(日本专利公开公报昭52(1977)-14,689)，水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物(日本专利公报昭53(1978)-15,959)，及部份中和聚丙烯酸(日本专利公开公告昭55(1980)-84,304)等。其中淀粉-丙烯腈接枝聚合物，因为含有天然的高分子-淀粉，会引起腐烂性的分解，所以无法长时间的保存；再者，其制造方法又十分复杂，所以现今高吸水性树脂的制备均以使用丙烯酸及丙烯酸盐进行交联聚合所制得的高吸水性树脂占最大部份也最为经济，其原因为丙烯酸盐共聚物原料-丙烯酸可迅速由商场上购得，且制得的高吸水性树脂具有高的吸水能力，及具有制造成本低廉且最具经济效益以及不会引起腐烂性的分解，故成为最普遍化的高吸水性树脂。

聚合丙烯酸及丙烯酸盐形成高吸水性树脂的方法可由数种已知的方法制得，如水溶液聚合反应、逆相悬浮液聚合反应、乳化聚合反应或将单体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应等方法。在这些方法中，逆相悬浮液聚合反应以及乳化聚合反应必须使用到有机溶剂，但若无法有效的控制聚合反应时的温度，有机溶剂将造成反应系统的温度以及压力的增加，会产生起火现象甚至引发爆炸，进而威胁到操作现场人员的安全以及造成环境污染问题，其成品也有有机溶剂残留的疑虑。

制造高吸水性树脂无论是以水溶液聚合反应、逆相悬浮液聚合反应、乳化聚合反应或将单体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应等方法，最终都必须经过干燥这个步骤，而一般都是利用100-230℃高温干燥的方式需要大量的能源，而京都协议已于二零零五年二月十六日正式生效，能源价格的上涨已是必然的结果，因此近年来要求降低能源的消耗已成为重要的一种趋势。

至今仍有许多科学家一直为节省能源、提高高吸水性树脂物性而努力，已有许多方法被开发出来，如：将55重量％以上的高浓度丙烯酸盐水溶液进行聚合，一举得到吸水性树酯的干燥固体方法(日本特昭开58-71907、日本特昭开59-18712)；将30重量％以上的丙烯酸盐水溶液进行聚合，一举得到吸水性树酯的干燥固体方法(美国专利4985518)；不使用交联剂，在106～160℃温度聚合，所得的其干燥固体的水分含量很少(日本特开平55-58208)；将45～80重量％的中和率20～50摩尔％的单体进行水溶液聚合，得到基本干燥态吸水性树酯的方法(日本特开平1-318022)。但是，这些方法都存在着可溶份较高的缺点。

另有将单体溶液直接注入热炉加热(日本特开昭55-147512、特开昭56-147809、特开昭63-275607、特开昭63-275608)或加热回转筒(日本特开平1-165610)上，一举得到吸水性树酯的干燥物，但是，这些方法也都存在着可溶份较高的缺点。

另外，利用单体的中和热升温后的单体水溶液在气相中进行喷雾聚合(日本特开平2-215801)，在3秒左右聚合就已完成，这方法存在着聚合难以控制的缺点。

利用低温进行隔热聚合的方法(日本特开平9-67404、美国专利6187828)，由于不进行除热，存在着单体水溶液的浓度不能过高，滞留时间变长等缺点；而高温烘干的方式普遍都存在着细粉生成量较高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高吸水性树脂的制造方法。

为实现上述目的，本发明提供的以不饱和单体溶液制备高吸水性树脂的制造方法，该方法的在于：

(a)中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20至55重量份的范围；

(b)中和聚合生成的高吸水性树脂水凝胶，绞碎成体积小于10cm³以下的小颗粒凝胶体；

(c)以低温度、低湿度的风干燥，再行粉碎及筛选。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，低温度干燥风的温度范围为70℃至90℃之间。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，低湿度干燥风的相对湿度范围为不高于30％RH。

本发明提供的以不饱和单体溶液制备高吸水性树脂的制造方法，该方法还包括：

(a)中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20至55重量份的范围；

(b)中和聚合生成的高吸水性树脂水凝胶，绞碎成体积小于10cm³以下的小颗粒凝胶体；

(c)以低温度、低湿度的风干燥，再行粉碎及筛选；

(d)再以温度90℃至230℃进行表面交联剂涂覆；

(e)添加水不溶性微粉及黏着剂，进行抗结块处理。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂为二元以上多元醇或乙二醇二缩水甘油醚或乙二醇碳酸酯或其混合物。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂添加范围在重量百分比0.005wt％至5.0wt％之间。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，水不溶性微粉可为硫酸铝、碳酸钙、氧化镁、沸石、高岭土、二氧化钛或二氧化硅的无机盐粉末；水不溶性微粉的用法可单独使用或合并两种以上混合使用，添加范围在重量百分比0.01wt％至4.0wt％之间。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，水不溶性微粉的粒子大小为不大于0.6mm。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，黏着剂可为丙三醇、聚乙二醇、山梨糖醇、聚乙烯亚胺或其衍生物，黏着剂的用法可单独使用或合并两种以上混合使用。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，黏着剂添加范围在重量百分比0.005wt％至5.0wt％之间。

本发明是以低温方式将温度控制在不高于100℃的情况下，使高吸水性树脂水凝胶干燥，除可节省能源外，还可减少制造过程中细粉的产生。

具体实施方式

本发明制造的高吸水性树脂所需的水溶性不饱和单体，除了丙烯酸外，尚可使用其它具有酸性基团的不饱和双键的水溶性单体，如：甲基丙烯酸、马林酸、富马酸、2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、反丁烯二酸酐等。单体选用不特定限制只可使用一种，亦可合并多种单体一齐使用，亦可视情况需要添加具有不饱和双键其它亲水性的单体，如：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸2-羧基乙酯、甲基丙烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、二甲胺丙烯丙烯酰胺、氯化丙烯丙烯酰胺基三甲铵但添加量以不破坏高吸水性树脂的物性为原则。

本发明在进行自由基聚合反应时，单体水溶液浓度并没有特别的限制，但较佳浓度宜控制在重量百分比20wt％至55wt％间，适当浓度为30wt％至45wt％之间，浓度在重量百分比20wt％以下时，聚合后水凝胶太软且有黏性不利机械加工，添加浓度在重量百分比55wt％以上，接近饱和浓度，不易调配且反应太快反应热不易控制，不饱和单体水溶液pH值不低于5.5，若pH低于5.5时，聚合后水凝胶体内残存单体含量过高，导致高吸水性树脂的物性不佳。

含酸基单体的羧酸基，应该部份中和以控制成品的pH值使其呈中性或微酸性。中和剂为周期表中碱金族或碱土族的氢氧化物或是碳酸化合物，如：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾或氨类化合物；中和剂可单独使用一种或多种混合使用。含酸基单体的羧酸基部份中和成钠盐或钾盐或铵盐，中和浓度摩尔百分比为45mol％至85mol％，宜为50mol％至75mol％。中和浓度摩尔百分比为45mol％以下时成品的pH值会偏低，中和浓度摩尔百分比为85mol％以上时成品的pH值会偏高，成品pH值非呈中性或微酸性时，若不慎与人体接触时均不太安全。

在进行自由基聚合反应前，单体水溶液中亦可添加水溶性高分子以降低成本。此等水溶性高分子如：部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、淀粉或淀粉衍生物如甲基纤维素，丙烯酸甲基纤维素，乙基纤维素等聚合物；此等水溶性高分子的分子量并不特别限定，其中较佳的水溶性高分子为淀粉。部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇等可单独或混合使用。高吸水性树脂含此等添加水溶性高分子的适当重量百分比为0至20wt％，但以0至10wt％较佳，0至5wt％尤佳，添加超过20wt％时会影响物性，使物性变差。

在进行自由基聚合反应前应先添加自由基聚合反应交联剂于未反应单体溶液中，此自由基聚合反应交联剂可选用具有两个或两个以上不饱和双键的化合物，如：N，N’-双(2-丙烯基)胺、N，N’-次甲基双丙烯酰胺、N，N’-次甲基双甲基丙烯酰胺、丙烯酸丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、甘油附加环氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加环氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、N，N，N-三(2-丙烯基)胺、二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯甘油酯、三丙烯酸二乙基聚氧乙烯甘油酯、二丙烯三甘醇酯等，亦可选用具有两个或两个以上环氧基的化合物，如山梨醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、双丙三醇聚缩水甘油醚等。在进行自由基反应后就可使高吸水性树脂具有适当交联度，而使高吸水性树脂胶体有适当的加工性。自由基聚合反应交联剂可单独使用或两种以上混合使用。自由基聚合反应交联剂适当的添加剂量在重量百分比0.001wt％至5wt％之间(以反应物总固形份为基准)，更适当的用量重量百分比在0.01wt％至3wt％之间，添加剂量在重量百分比0.001wt％以下聚合后水合体太软且有黏性不利机械加工，添加剂量在重量百分比5wt％以上吸水性太低，降低树脂性能。

聚合反应由自由基聚合反应起始剂的分解产生自由基开始。自由基起始剂可选用热分解型起始剂，适合的热分解型起始剂有过氧化物，如：过氧化氢、二-第三丁基过氧化物、过氧化酰胺或过硫酸盐(铵盐、碱金属盐)等，及偶氮化合物如：2.2’-偶氮基双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2.2’-偶氮基双(N，N-二伸甲基异丁脒)二盐酸盐；亦可使用还原剂，使成为氧化还原型起始剂，如：酸性亚硫酸盐、硫代硫酸盐、抗坏血酸或亚铁盐；或将氧化还原型起始剂和热分解型起始剂合并使用，首先氧化还原起始剂先进行反应产生自由基，当自由基转移至单体上即引发聚合反应的进行，由于聚合反应进行时会释放出大量的热量而使温度升高，当温度到达热分解型起始剂的分解温度时，又会引发第二段热分解型起始剂的分解，而使整个聚合反应更臻于完全。一般自由基聚合反应起始剂适当用量为重量百分比为0.001wt％至10wt％(以中和丙烯酸盐重量为基准)，更适当用量则在0.1wt％至5wt％之间，使用重量百分比0.001wt％以下时，反应太慢不利经济效益，使用重量百分比10wt％以上时，反应太快反应热不易控制。

高吸水性树脂为不溶解的亲水性聚合体，树脂内部具有均匀性的架桥结构，一般为了改善质量如：提高吸收速率、提高胶体强度、提高抗结块性、液体渗透性等，都会在树脂的表面再作进一步架桥。此表面交联处理即利用具有能与酸基反应的多官能基交联剂，在此之前已有许多专利提出；如分散高吸水性树脂与交联剂于有机溶剂中进行表面交联处理(JP-A-56-131608、JP-A-57-44627、JP-A-58-42602、JP-A58-117222)，使用无机粉直接将交联剂与交联剂溶液混入高吸水性树脂处理(JP-A60-163956、JP-A-60-255814)，添加交联剂后以蒸气处理(JP-A-1-113406)，使用有机溶剂、水及多元醇进行表面处理(JP-A-1-292004、美国专利6346569号)，使用有机溶液、水、醚化合物(JP-A-2-153903)等；这些表面处理的方法虽能提高吸收速率提高压力下吸水倍率，但将造成保持力下降过多的不良后果，降低实际应用的性能。

根据本发明于表面处理时能同时进行反应的交联剂可为多元醇如：丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇、三胫基甲基丙烷、山梨醇等；或可使用多元胺如：乙二胺、二乙二胺、三乙二胺、聚乙二胺；或可使用具有两个或两个以上环氧基的化合物如：山梨醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、双丙三醇聚缩水甘油醚等；亦可使用碳酸亚烃酯如：乙二醇碳酸酯、4-甲基-1，3-二氧杂环戊烷-2-酮、4，5-二甲基-1，3-二氧杂环戊烷-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧杂环戊烷-2-酮、4-乙基-1，3-二氧杂环戊烷-2-酮、1，3-二氧杂环己烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二氧杂环己烷-2-酮或1，3-二氧杂环庚烷-2-酮等。交联剂的用法可单独使用或两种以上混合使用。交联剂的适当添加剂量在重量百分比0.001wt％至10wt％之间(以反应物总固形份为基准)，更适当的用量在0.005wt％至5wt％之间，交联剂添加剂量在重量百分比0.001wt％以下时无法显出效果，交联剂添加剂量在重量百分比10wt％以上时，吸水性太低，降低树脂性能。

聚合反应可于传统批次反应容器中，或于输送带式反应器上进行反应，反应所得的高吸水性树脂，先利用绞碎机切成体积10cm³以下小凝胶体，再进行筛选。

筛选固定粒径的凝胶体直径以2.00cm以下为宜，以0.05cm至1.50cm间较佳，粒径大于2.00cm的凝胶体则重新送回绞碎机进行再次切碎。粒径0.05cm以下的凝胶体进行烘干、粉碎处理后，易产生成品细粉量提高，粒径2.00cm以上的凝胶体进行烘干时，容易因为热传导效果不佳，导致成品在残存单体偏高，其它物性表现不佳的缺点。丙烯酸盐凝胶体的颗粒大小分布越集中，不仅可使凝胶体在烘干后物性表现达到最佳状态，而且有利于控制烘干的时间及温度。

本发明所实行的低温烘干温度以50℃至100℃进行烘干为宜，烘干温度50℃以下烘干时间会太久，不具经济效益。烘干温度100℃以上，将增加能源的消耗，除以低温烘干外，可以搭配不高于30％相对湿度低湿度的风，用以节省烘干时间。

干燥后进行粉碎、筛选固定粒径，再进行表面交联剂涂覆处理。表面交联剂涂覆处理时，表面交联剂的添加方式则依据表面交联剂的种类，分成表面交联剂直接添加，或调成表面交联剂水溶液添加，或调成表面交联剂亲水性有机溶剂水溶液添加，亲水性有机溶剂如甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、丙酮、甲醚、乙醚等没有特殊限制，可形成溶液即可，其中以甲醇、乙醇较佳(美国专利6849665号)。表面交联剂添加时高吸水树脂中可添加惰性无机盐粉末，以帮助溶液分散，惰性无机盐粉末可为硫酸铝、或二氧化硅，或氧化铝，或氧化镁等或其混合物。其中以硫酸铝、二氧化硅较佳。惰性无机盐粉末的用法可单独使用或合并两种以上混合使用。惰性无机盐粉末添加范围在重量百分比0.005wt％至10.0wt％之间，其中以0.01wt％至4.0wt％较佳。

进行表面交联剂涂覆处理后，再以90℃至230℃范围内进行加热处理，使表面交联剂能均匀而且快速的进行交联反应，并使内部交联剂进行交联反应而达到本发明的效果。热处理温度90℃以下交联反应时间太久，不具经济效益，热处理温度230℃以上树脂易劣化影响质量，热处理时间以30分钟至150分钟为宜，依照欲获得到的表面处理效果做热处理温度调整，热处理温度高则热处理时间短，热处理温度低时，则热处理温度时间长。

使用普通的干燥器或加热炉即可完成热处理的步骤，适用于本发明的热处理装置有包括：隧道式混合干燥器、转鼓式干燥器、台式干燥器、流化床干燥器、气流式干燥器以及红外线干燥器等。

表面交联热处理后，于高吸水树脂中添加水不溶性微粉，进行抗结块处理，目的在增加高吸水树脂颗粒之间的间隙，使高吸水树脂在吸收湿气后仍有高流动性。水不溶性微粉添加方式为直接添加，再利用黏着剂将水不溶性微粉黏着于高吸水树脂表面；水不溶性微粉包括硫酸铝、硫酸镁、氧化铝、氧化镁、氧化锌、碳酸钙、磷酸钙、磷酸钡、硅藻土、软土、黏土、滑石粉、沸石、高岭土、膨土、活性碳、二氧化硅、二氧化钛的无机盐粉末，及如纤维素粉末、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯的有机粉末。上述水不溶性微粉中，以添加无机盐粉末的效果最好。无机盐粉末的用法可单独使用或合并两种以上混合使用。添加范围在重量百分比0.001wt％至10.0wt％之间，其中以0.01wt％至4.0wt％较佳。水不溶性微粉的粒子大小最好不大于10mm，更适当的大小为0.6mm以下。黏着剂可为多元醇如：丙三醇、聚乙二醇、山梨醇等；或可使用聚乙烯亚胺。黏着剂的用法可单独使用或合并两种以上混合使用。黏着剂的适当添加剂量在重量百分比0.001wt％至10wt％之间(以反应物总固形份为基准)，更适当的用量在0.005wt％至5wt％之间，黏着剂添加剂量在重量百分比0.001wt％以下时无法使惰性无机盐粉末完全黏着于高吸水树脂表面，黏着剂添加剂量在重量百分比10wt％以上时，吸水性太低，降低树脂性能。

本发明提供的粉状、不溶于水，可吸收水液或尿液及血液，具有高保持力、低残存未反应单体，且在较高的压力下具有较高吸收倍率特性的高性能高吸水性树脂。其制造方法至少包括：

(a)中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20至55重量份的范围；

(b)中和聚合生成的高吸水性树脂水凝胶，先经由绞切成大块水凝胶块；

(c)将大块水凝胶块以绞碎方式制成小颗粒凝胶体；

(d)以低温度、低湿度的干燥风干燥，再进行粉碎及筛选；

(e)表面交联剂涂覆；及

(f)温度90℃至230℃加热表面改质处理。

生产聚丙烯酸系的高吸水性树脂时，会在粉碎、研磨以及筛选的过程中，产生粒径不大于106μm(网目为140mesh)的高吸水性树脂，称之为细粉；细粉成量的多寡与高吸水性树脂表面干燥的速率、方式有极大的关系，当高吸水性树脂在高温中快速干燥时，高吸水性树脂在内部越容易因为水分来不及逸出，而在内部膨涨形成气泡，气泡空洞越多，在粉碎、研磨过程中的挤压与切削，容易使气泡空洞周围的高吸水性树脂破碎、形成细粉，造成高吸水性树脂粉尘量的增加；细粉量的多寡对环境以及生物体产生一定程度的影响，尤其是空气中的悬浮微粒经由呼吸道进入肺部因而对肺部产生刺激，增加肺部与呼吸道病变的机会，而且当细粉量愈多时，代表颗粒的大小适合商业化使用的高吸水性树脂量减少，回收的细粉量愈多，将减低生产效率并增加成本。

本发明除上述单纯利用低温干燥的方式外，尚可搭配低湿度的方式，来增进烘干效率。此低湿度是指不高于10％相对湿度。一般而言，当温度不高于100℃时，水份形成水蒸气的效率较差，水份形成水蒸气与水蒸气形成水份会形成一动态平衡。由控制湿度移走水蒸气来破坏动态平衡，使环境中的水蒸气比例降低，将会大大地提升水份形成水蒸气的效率，使高吸水性树脂的干燥时间缩短。

为检视本发明对细粉的影响，可由下述方法检验。首先将单体中和，加入触媒聚合得高吸水性树脂水凝胶，再以撕裂方式取数块适当体积的水凝胶块，经孔径为13mm的绞碎机(精浩公司的产品，型号为CH102型)制粒，或以挤压机(美利德公司的产品，型号为MRT-SCN-2S型)制粒，而其孔径为17mm及8mm，经干燥机(千锐仪器公司的产品，型号为DV70型；或美利德公司的产品，型号为MRT-SCN-2S型)以70℃、1％相对湿度，或其它温度、相对湿度烘干，后将上述干燥后的高吸水性树脂颗粒粉碎磨，以标准筛网筛出并计算各粒径的分布比例，检测不同烘干温度，所产生气泡空洞对细粉生成量的影响，并进行比较，以观察其影响。

本发明是利用JIS标准筛网来检验细粉的生成量。根据EDANA检验方法第WSP 220.2(05)号所描述的方法；将底部具有平盘的筛网置于震动器中，筛网排列顺序为网孔小者在下，启动震动器，其震幅为1.0mm，一段时间后停止震动器，筛选并分类出不同粒径的高吸水性树脂，并利用下列方程式计算出各粒径的分布比率。

粒径分布比率(％)＝(每一层筛网内的高水吸性树脂重量/所有筛网内高吸水性树脂重量的总和)*100％

本发明为便于使用筛选性能的评估，将高吸水性树脂中，粒径小于106um(JIS标准筛网为140mesh)视为细粉，利用其所占比率的增减来判断干燥温度对细粉的影响。

为彰显本发明的高吸水性树脂的压力下吸水倍率，本发明利用受压吸收重(压力负荷：20g/cm²及49g/cm²)来测定。受压吸收量是根据欧洲专利0339461A号说明书第七页中所描述的方法测定；将初始重量的高吸水性树脂放在依据有筛底纹部的圆柱体中，对粉体加以20g/cm²及49g/cm²的压力，接着将此圆柱体置于吸收性需求测试器上，让此高吸水性树脂吸收0.9％的氯化钠水溶液一小时，再将测吸水重量将所得数值除以高吸水性树脂的重量，即得受压吸收重数值。

本发明的保持力(CRC)是利用茶袋试验法测定，并以五次量测结果，去除最高值以及最低值后，取平均值；将0.2g的高吸水性树脂装在茶袋里，并浸泡于0.9％的NaCl水溶液20分钟，然后将此浸泡后的茶袋置于离心机中离心(直径23cm、转速1400rpm)三分钟后秤重。所得的数值先减去未充填高吸水性树脂的空白组茶袋重(以相同步骤操作)再除以聚合物重即得保持力数值。

实施例一：

1)取48％氢氧化钠水溶液802g及1069.2g的水置入于4000c.c圆锥瓶中，缓慢加入330g丙烯酸并保持瓶内中和反应系统的温度在40℃以下，中和后的水溶性不饱和单体pH值为12.6。静置5分钟后，再将660g丙烯酸加入部份中和完成的水溶性不饱和单体中，其完全中和后的水溶性不饱和单体pH值为5.6，此时得水溶性不饱和单体浓度42wt％水溶液，其中70mol％(摩尔比)丙烯酸部份中和为丙烯酸钠。

2)再加入1.518g的N，N’-次甲基双丙烯酰胺于水溶性不饱和单体溶液，并维持温度于20℃左右。

3)加入0.528g双氧水，6.62g亚硫酸氢钠及6.62g过硫酸铵以起始反应。

4)利用切式粉碎机将反应后生成的凝胶体切碎，并筛选出粒径直径大小为0.5～20mm的凝胶体。

5)以温度70℃、1％相对湿度的风干燥2.5小时。

6)经研磨后，利用JIS标准筛网，(网目为140粒径为106μm)，震动器震荡时间为10分钟筛选，其细粉量所占的比例及保持力(CRC)、20g/cm²压力下吸水倍率(0.3AAP)、49g/cm²压力下吸水倍率(0.7AAP)的测得结果如表1所示。

实施例二：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以70℃、28％相对湿度的风干燥2.5小时。

2)重复实施例一步骤6。

实施例三：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以70℃、1％相对湿度的风干燥1.5小时。

2)重复实施例一步骤6。

实施例四：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以70℃、28％相对湿度的风干燥1.5小时。

2)重复实施例一步骤6。

实施例五：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以90℃、1％相对湿度的风干燥2.5小时。

2)重复实施例一步骤6)。

实施例六：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以90℃、28％相对湿度的风干燥2.5小时。

2)重复实施例一步骤6。

实施例七：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以90℃、1％相对湿度的风干燥1.5小时。

2)重复实施例一步骤6。

实施例八：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以90℃、28％相对湿度的风干燥1.5小时。

2)重复实施例一步骤6。

比较例一：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以150℃、28％相对湿度的风干燥2.5小时。

2)重复实施例一步骤6)。

比较例二：

1)重复实施例一步骤1～5，但切碎后的凝胶体，改以150℃、40％相对湿度的风干燥2.5小时。

2)重复实施例一步骤6)。

表1

	CRC	0.3AAP	0.7AAP	细粉量
					实施例一	28.3g/g	27.5g/g	17.6g/g	2.34％
实施例二	29.1g/g	27.8g/g	16.3g/g	1.83％
					实施例三	27.4g/g	26.8g/g	15.9g/g	3.46％
实施例四	28.1g/g	27.1g/g	17.4g/g	3.25％
					实施例五	29.6g/g	27.8g/g	17.2g/g	3.86％
实施例六	28.6g/g	25.1g/g	17.8g/g	4.55％
					实施例七	30.2g/g	26.7g/g	17.2g/g	3.42％
实施例八	29.7g/g	28.7g/g	18.1g/g	4.52％
					比较例一	27.9g/g	23.5g/g	14.4g/g	15.25％
比较例二	27.1g/g	23.4g/g	13.7g/g	19.86％

Claims (10)

1、一种以不饱和单体溶液制备高吸水性树脂的制造方法，该方法的特征在于：

(a)中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20至55重量份的范围；

(b)中和聚合生成的高吸水性树脂水凝胶，绞碎成体积小于10cm³以下的小颗粒凝胶体；

(c)以低温度、低湿度的风干燥，再行粉碎及筛选。

2、如权利要求1所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，低温度干燥风的温度范围为70℃至90℃之间。

3、如权利要求1所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，低湿度干燥风的相对湿度范围为不高于30％RH。

4、一种以不饱和单体溶液制备高吸水性树脂的制造方法，该方法包括：

(a)中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20至55重量份的范围；

(b)中和聚合生成的高吸水性树脂水凝胶，绞碎成体积小于10cm³以下的小颗粒凝胶体；

(c)以低温度、低湿度的风干燥，再行粉碎及筛选；

(d)再以温度90℃至230℃进行表面交联剂涂覆；

(e)添加水不溶性微粉及黏着剂，进行抗结块处理。

5、如权利要求4所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂为二元以上多元醇或乙二醇二缩水甘油醚或乙二醇碳酸酯或其混合物。

6、如权利要求4或5所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂添加范围在重量百分比0.005wt％至5.0wt％之间。

7、如权利要求4所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，水不溶性微粉为硫酸铝、碳酸钙、氧化镁、沸石、高岭土、二氧化钛或二氧化硅的无机盐粉末；水不溶性微粉的用法为单独使用或合并两种以上混合使用，添加范围在重量百分比0.01wt％至4.0wt％之间。

8、如权利要求6所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，水不溶性微粉的粒子大小为不大于0.6mm。

9、如权利要求4所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，黏着剂为丙三醇、聚乙二醇、山梨糖醇、聚乙烯亚胺或其衍生物，黏着剂的用法为单独使用或合并两种以上混合使用。

10、如权利要求4或9所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，黏着剂添加范围在重量百分比0.005wt％至5.0wt％之间。