CN101333274B - 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，其中和比率在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，于其制备工艺中再进行表面处理，获得其物理性质良好而且具有高保持力及在较高压力下高吸收倍率特性的高吸水性树脂。

Description

高吸水性树脂的制造方法

技术领域

本发明涉及一种高吸水性树脂，其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，移除石油中水份的材料，或作为电缆线中的外层防水包覆剂，以及用的于卫生用品如尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾等。

背景技术

在本领域公知具高吸水性树脂成分的材料，有遇水分解型的淀粉-丙烯腈(hydrolyzed starchacrylonitrile)接枝聚合物(日本公开特许公报昭49(1974)-43，395)，中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物(日本公开特许公报昭51(1976)-125，468)，皂化乙烯醋酸-丙烯酯共聚物(日本公开特许公报昭52(1977)-14，689)，水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物(日本公开特许公报昭53(1978)-15，959)，及部份中和聚丙烯酸(日本公开特许公报昭55(1980)-84，304)等。其中淀粉-丙烯腈接枝聚合物的原料中，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，其制造方法十分复杂，所以现今高吸水性树脂的制备方式以使用丙烯酸及丙烯酸盐进行交联聚合所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的原料-丙烯酸可迅速由商场上购得，且制得的高吸水性树脂具有很高的吸水能力，及具有制造成本低廉以及不会引起腐烂性的分解且最具经济效益，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温度以及压力的增加，产生起火甚至引发爆炸，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。

高吸水性树脂为不溶解化的亲水性聚合体，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，会在生产聚丙烯酸系的高吸水性树脂时，利用热处理方式对吸水性树脂颗粒表面进行交联处理，以降低吸水性树脂被水性液体润湿后形成凝胶以及凝聚。当吸水性树脂表面形成凝胶时，会阻塞液体从吸水性树脂表面向内部输送，因而降低了高吸水性树脂对液体的吸收能力外，还会使吸水性树脂产生凝聚的现象，更进一步降低吸水性树脂的吸收能力。

已有许多针对高吸水性树脂表面交联处理的方法被开发，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、水及多元醇进行热处理(JP-A-63-270741、JP-A-64-50707、JP-A-1-292004)，使用有机溶液、水、醚(ether)化合物(JP-A-2-153903)，利用多缩水甘油基醚、多官能基胺这一类双官能基化合物(美国专利4,666,983号)，及添加多元醇做为惰性溶剂对吸水性树脂进行交联处理的方法(美国专利4,507,438、4,541,871号)，另有使用高速混合机将表面交联的溶剂与吸水性树脂混合(美国专利5,140,076号)，亦有使用N-(羟烷基)-甲基氨基丙酸酯喷洒于吸水性树脂表面进行热处理(美国专利5,229,466号)，以及使用亚烷基碳酸盐进行热处理的方法(美国专利5,409,771号)等，其它已经公开有关于高吸水性树脂表面交联处理的专利；如美国专利4289814、4295978、4500670、4732968、4758617、4824901、4954562及5026800号，这些热处理的美国专利方法虽能提高吸收速率，即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。

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，本发明提供的高吸水性树脂的制造方法，该方法至少包括：

(a)使用一种含有丙烯酸(盐)与/或丙烯酰胺(盐)的水溶性不饱和单体，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)反应后生成的凝胶体切碎，在温度100℃至180℃范围的热风干燥、粉碎、筛选；

(c)以交联化合物与环氧烷基磷酸盐的混合水溶液进行表面交联涂覆处理；及

(d)温度120℃至230℃加热热处理。

所述高吸收性树脂的制造方法，其中，切碎的凝胶体直径不大于2.00mm。

所述高吸水性树脂的制造方法，其中，交联化合物选自二缩水甘油基醚类化合物、碳酸亚烃酯化合物或多元醇化合物。

所述高吸水性树脂的制造方法，其中，环氧烷基磷酸盐化合物为环氧乙烷烷基磷酸盐化合物，水溶液的表面张力值不大于36mN/m。

所述高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂水溶液添加量的范围在重量百分比0.005wt％至10.0wt％之间。

依上述制造方法所制得高吸水性树脂，其中，粒径分布范围在0.10至0.850mm之间，平均粒径范围为0.2至0.6mm；粒子长度与宽度比例在1.5至20范围内，粒子长度为100-10000um范围内，宽度为10-2000um范围内。

本发明的高吸水性树脂，其特征在于：

(a)一种含有丙烯酸(盐)与/或丙烯酰胺(盐)的水溶性不饱和单体，其中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20至55重量份的范围反应；

(b)以温度100℃至180℃的热风干燥、粉碎、筛选(反应后生成的)凝胶体；

(c)添加0.005wt％至10.0wt％的惰性无机盐粉末；

(d)涂覆0.001wt％至10.0wt％的交联化合物与环氧烷基磷酸盐的混合水溶液；

(e)温度120℃至230℃加热进行交联反应处理；再

(f)添加水不溶性微粉及黏着剂，进行抗结块处理所构成。

所述的高吸水性树脂，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，其中，水不溶性微粉的粒子大小不大于0.6mm。

本发明提供的制备方法能使产品具有高吸收力以及高压力下吸收倍率，以及低凝胶阻塞现象，使得吸收性制品具有易干燥性以及低泄漏性。

具体实施方式

制造本发明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合双键的水溶性单体，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。单体的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的其它亲水性的单体，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(美国专利4,057,521号、4,062,817号、4,525,527号、4,286,082号及4,295,987号)，但添加量以不破坏高吸水性树脂的物性为原则。

在进行自由基聚合反应前，单体水溶液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，聚合后水合体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。

含酸基单体的羧酸基应部份中和以控制成品的pH值，使呈中性或微酸性，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适合，也较不安全。

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。

本发明的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的适当用量为重量百分比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。

本发明的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，先利用绞碎机切成直径20mm以下小凝胶体，直径10mm以下更佳，再进行筛选。

筛选固定粒径的凝胶体直径以2.00mm以下为宜，以0.05mm至1.50mm间较佳，粒径大于2.00mm的凝胶体则重新送回绞碎机进行再次切碎。粒径0.03mm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2.00mm以上的凝胶体进行烘干时，容易因为热传导效果不佳，导致成品残存单体偏高及其它物性表现不佳的缺点。

依据本发明，丙烯酸盐凝胶体的颗粒大小分布越窄，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，筛选完成后再进行烘干。

烘干温度以温度100℃至180℃进行烘干为宜。烘干温度100℃以下烘干，时间会太久不具经济效益，烘干温度180℃以上烘干，会使交联剂提早进行交联反应，使得后续的干燥过程中，因交联度过高而无法有效的去除残存单体而达到降低残存单体的效果。

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。筛选固定粒径以0.06mm至1.00mm间为宜，以0.10mm至0.850mm间较佳，粒径0.06mm以下的细粉使成品粉尘提高，粒径1.00mm以上的粒子使成品吸水速率变慢。依据本发明，丙烯酸盐聚合物的颗粒大小分布越窄越好。

高吸水性树脂为不溶解化的亲水性聚合体，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，会在树脂的表面再作进一步架桥。

根据本发明，于热处理时同时进行架桥反应，其表面交联剂为可为多元醇如：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、三烃基甲基丙烷、山梨醇等；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、聚乙二醇二聚缩水甘油醚、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。此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。

表面交联剂在涂覆处理时，其表面交联剂的添加方式，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。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120℃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120℃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2分钟至120分钟为宜，依照欲获得到的热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，热处理温度温度低时，则热处理温度时间长。

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。本发明为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，或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。上述的水不溶性微粉中，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，吸水性变低，降低树脂性能。

本发明混合树脂及无机盐的过程中所利用的混合装置，必须能够产生大的混合力，其混合始能够充分均匀。用于本发明的混合装置可以V-型混合器、柱式混合器、高速搅拌混合器、螺旋式混合器、气流混合器、双臂捏合机、双臂锥形混合器、螺条混合器、密壁式混合器、粉碎捏合机、旋转混合器以及螺杆挤出机。

本发明提供的粉状、不溶于水，可吸收水液或尿液及血液，并具有在装备上降低热处理温度，且缩短其热处理时间的高吸水性树脂，具有高保持力，而且在较高的压力下具有较高吸收倍率特性。本发明的制造方法至少包括：

(a)使用一种含有丙烯酸(盐)与/或丙烯酰胺(盐)的水溶性不饱和单体，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)反应后生成的凝胶体切碎，在温度100℃至180℃范围的热  风干燥、粉碎、筛选；

(c)以交联化合物与环氧烷基磷酸盐的混合水溶液再进行表面交联涂覆处理；及

(d)温度120℃至230℃加热热处理：

用于本发明的交联化合物与环氧烷基磷酸盐的混合水溶液的表面张力值最好不高于36mN/m，优先选用30-35m N/m之间。若混合水溶液的表面张力值高于36mN/m，则会造成喷洒于吸水性树脂时，吸水性树脂有膨胀的现象发生，使得吸水性树脂有聚集的现象产生，因为，当混合水溶液的表面张力值高于36mN/m，混合水溶液就无法均匀的分散于吸水性树脂的表面，造成表面改质后，吸水性树脂吸水能力降低。

就本发明而言，利用表面张力值低于36mN/m的交联化合物与环氧烷基磷酸盐的混合水溶液喷洒于吸水性树脂，并经由温度120℃至230℃热处理，即可制造具有高保持力，而且在较高的压力下具有较高吸收倍率的高吸水性树脂为本发明的最大特点。用来制备合于上述的水溶性不饱和单体的步骤并无特殊的限制，只要经由本发明的方法制造所得的高吸水性树脂，将能适用于各种型式的卫生用品、农业用及食品保鲜用的吸水剂。

为证明本发明的高吸水性树脂的压力下吸水倍率，本发明人利用受压吸收量(压力负荷：20g/cm²及49g/cm²)来测定。其受压吸收量系根据欧洲专利0339461 A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，即得受压吸收量数值。

本发明所称的保持力，利用茶袋试验法测定，则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。

本发明所称的表面张力，利用KRUSS K-100型表面张力测定仪，取被测液体置于盛样品的杯中，将该样品杯置于表面张力测定仪的样品台上，吊持清洁的白金板在表面张力测定仪的悬臂上，然后升高样品台至白金板处使白金板在液体表面下，按下测定开关，即可获得被测液体的表面张力值；表面张力值单位为mN/m，测定温度为23±2℃，重复测定至少3次，取其平均值。

以下以较佳实施例说明本发明，但本发明的权利要求及技术范围不受这些实施例所限制。

参考例：

1)取48％氢氧化钠水溶液218.7g缓慢加入270g丙烯酸及291.6g的水的500c.c圆锥瓶中，氢氧化钠/丙烯酸的滴加比率在0.85至0.95范围内，滴加时间为2小时，并保持瓶内中和反应系统的温度在20℃至40℃范围内；此时得单体浓度42wt％水溶液，其中70mol％(摩尔比)的丙烯酸部份中和成为丙烯酸钠。

2)再加入0.414g的N，N’-次甲基双丙烯酰胺于水溶性不饱和单体溶液，温度维持于20℃左右。

3)加入0.144g双氧水，1.8g亚硫酸氢钠及1.8g过硫酸铵起始剂反应。

4)将反应后生成的凝胶体利用切式粉碎机切碎，并筛选出粒径大小为2mm直径以下的凝胶体。

5)再以130℃温度干燥2小时；利用0.1mm～0.85mm固定粒径筛网筛选，得粉状吸水性树脂，其测定保持力为42.6g/g，20g/cm²压力下吸水倍率6.3g/g，49g/cm²压力下吸水倍率6.1g/g。

实施例一

秤取参考例所制得吸水性树脂100g，加入乙二醇及环氧乙烷烷基磷酸盐(松元油剂公司制造，商品名：A-512A)混合水溶液1.5g，表面张力值＝33.4mN/m，以140℃温度加热处理1小时，冷却后，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为32.1g/g，20g/cm²压力下吸水倍率27.5g/g，49g/cm²压力下吸水倍率19.3g/g。

实施例二：

重复实施例一，但加入甘油及环氧乙烷烷基磷酸盐混合水溶液1.5g，表面张力值＝32.5mN/m，以140℃温度加热处理1小时，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为31.4g/g，20g/cm²压力下吸水倍率26.8g/g，49g/cm²压力下吸水倍率19.7g/g。

实施例三：

重复实施例一，但加入二乙二醇及环氧乙烷烷基磷酸盐混合水溶液1.5g，表面张力值＝31.3mN/m，以140℃温度加热处理1小时，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为30.1g/g，20g/cm²压力下吸水倍率25.2g/g，49g/cm²压力下吸水倍率17.9g/g。

实施例四：

重复实施例一，但加入乙二醇碳酸酯及环氧乙烷烷基磷酸盐混合水溶液1.5g，表面张力值＝33.9mN/m，以140℃温度加热处理1小时，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为32.9g/g，20g/cm²压力下吸水倍率25.7g/g，49g/cm²压力下吸水倍率16.5g/g。

实施例五：

重复实施例一，但加入聚乙二醇二缩水甘油醚(Nagase公司制造，商品名：EX-810)及环氧乙烷烷基磷酸盐混合水溶液1.5g，表面张力值＝33.1mN/m，以110℃温度加热处理1小时，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为31.7g/g，20g/cm²压力下吸水倍率23.4g/g，49g/cm²压力下吸水倍率15.2g/g。

实施例六：

重复实施例一，但以180℃温度加热处理10分钟，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为33.1g/g，20g/cm²压力下吸水倍率22.9g/g，49g/cm²压力下吸水倍率16.3g/g。

实施例七：

秤取参考例一所制得高吸水性树脂100g，加入硫酸铝粉末1.0g，待混合均匀后再加入乙二醇碳酸酯及环氧乙烷烷基磷酸盐混合水溶液1.5g，以140℃温度加热处理1小时，冷却后，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为30.1g/g，20g/cm²压力下吸水倍率24.5g/g，49g/cm²压力下吸水倍率18.3g/g。

实施例八：

重复实施例一，但加入乙二醇碳酸酯及环氧乙烷烷基磷酸盐(松元油剂公司制造，商品名：A-512B)混合水溶液1.5g，表面张力值＝31.4mN/m，以140℃温度加热处理1小时，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为33.8g/g，20g/cm²压力下吸水倍率23.2g/g，49g/cm²压力下吸水倍率15.4g/g。

比较例一：

重复实施例一，但添加乙二醇水溶液1.5g，表面张力值＝50.5mN/m，以140℃温度加热处理1小时，冷却后，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为41.1g/g，20g/cm²压力下吸水倍率9.3g/g，49g/cm²压力下吸水倍率6.8g/g。

比较例二：

重复比较例一，提高温度至180℃加热处理1小时，冷却后，即得高性能高吸水性树脂。其测定保持力为40.9g/g，20g/cm²压力下吸水倍率9.4g/g，49g/cm²压力下吸水倍率7.0g/g。

Claims (5)

1.一种高吸水性树脂的制造方法，该方法至少包括：

(a)使用一种含有丙烯酸与/或丙烯酰胺的水溶性不饱和单体，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％的范围；以反应物总固形份为基准，添加0.001wt％-5wt％聚合反应交联剂进行聚合反应；

(b)反应后生成的凝胶体切碎，在温度100℃至180℃范围的热风干燥、粉碎、筛选；

(c)以交联化合物与环氧烷基磷酸盐的混合水溶液进行表面交联涂覆处理；及

(d)温度120℃至230℃加热热处理。

2.根据权利要求1所述高吸水性树脂的制造方法，其中，切碎的凝胶体直径不大于2.00mm。

3.根据权利要求1所述高吸水性树脂的制造方法，其中，交联化合物选自二缩水甘油基醚类化合物、碳酸亚烃酯化合物或多元醇化合物。

4.根据权利要求1所述高吸水性树脂的制造方法，其中，环氧烷基磷酸盐化合物为环氧乙烷烷基磷酸盐化合物，水溶液的表面张力值不大于36mN/m。

5.根据权利要求3所述高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂添加量的范围以反应物总固形份为基准在重量百分比0.005wt％至10.0wt％之间。