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CN105683281A - 超吸收性聚合物组合物 - Google Patents

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CN105683281A CN201480057230.XA CN201480057230A CN105683281A CN 105683281 A CN105683281 A CN 105683281A CN 201480057230 A CN201480057230 A CN 201480057230A CN 105683281 A CN105683281 A CN 105683281A
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Abstract

本发明涉及一种超吸收性聚合物，其具有优良的初始吸收性并且在压力下即使经过长时间之后仍防止水流出，正因为所述超吸收性聚合物在压力下即使经过长时间之后仍防止水流出从而表现出优良的吸收性，同时，通过具有高温和高湿度条件下的抗结块特性从而可改善储存稳定性。本发明的超吸收性聚合物组合物可用于改善多种尿布(如厕训练裤、失禁垫等)的物理特性，从而可用于制备具有优良的高温和高湿度条件下储存稳定性的高吸收性个人卫生产品。

Description

超吸收性聚合物组合物
技术领域
本发明涉及超吸收性聚合物组合物，其具有优良的高温和高湿度条件下抗结块特性并且同时具有压力下的高吸收能力和优良的液体渗透性。
背景技术
超吸收性聚合物(SuperAbsorbentPolymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的500倍至1000倍的水分的合成聚合物材料。各制造商将SAP命名为不同的名称，例如SAM(SuperAbsorbentMaterial，超吸收性材料)、AGM(AbsorbentGelMaterial，吸收性凝胶材料)等。这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，并且其现在已经不仅广泛地用于卫生产品如儿童的一次性尿布等，而且还用于园艺用保水性土产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域中的保鲜剂和泥敷剂用材料等。
作为用于这样的超吸收性聚合物的制备方法，已知的有反相悬浮聚合方法和溶液聚合方法。例如，日本专利特许公开NO.S56-161408、S57-158209和S57-198714公开了反相悬浮聚合法。
溶液聚合方法还包括热聚合法，其中使聚合凝胶聚合，同时在装备有多个轴的捏合机中将其破裂并冷却；和光聚合法，其中在带上用UV线照射高浓度的水溶液以同时进行聚合和干燥。
通过该聚合反应获得的含水凝胶聚合物在干燥和粉碎工艺之后通常以粉状形式市售。
在由超吸收性聚合物制成的产品中，渗透性是决定待吸收液体的流动性的指标。渗透性可能根据例如以下特性而有所不同：交联聚合物的颗粒尺寸分布、颗粒形状和颗粒之间开孔的连通性以及溶胀凝胶的表面改性。液体穿过溶胀颗粒的流动性根据超吸收性聚合物组合物的渗透性而有所不同。液体不能轻易地流动通过具有低渗透性的超吸收性聚合物组合物。
提高超吸收性聚合物渗透性的方法之一是在聚合之后进行表面交联反应的方法，其中将二氧化硅或粘土与表面交联剂一起添加。例如，美国专利No.5,140,076和4,734,478公开了在对干的超吸收性聚合物粉末进行表面交联期间添加二氧化硅。
然而，尽管通过添加二氧化硅或粘土改善了渗透性，但是存在这样的问题：保水容量或压力下吸收能力与其成比例地降低，并且在运输期间由于外部物理冲击而容易发生与超吸收性聚合物分离。特别地，当通过湿法或干法混合二氧化硅或粘土时，可以获得抗结块特性，但是压力下吸收能力显著降低。因此，当实际应用于尿布等时，难以获得快速吸收性能。
为了确保期望的抗结块效果，必须通过干法混合二氧化硅。即使添加少量的二氧化硅，压力下的吸收能力也过度地降低。还存在这样的问题：在生产线上运输期间干混的二氧化硅与超吸收性聚合物分离。
因此，需要开发这样的超吸收性材料：其在个人卫生产品(例如尿布)中快速吸收排泄物、储存排泄物或将排泄物转移至用于分布或储存的邻近材料，并且还在高温和高湿度条件下具有优良的抗结块特性以表现出优良的储存稳定性。
发明内容
发明目的
本发明旨在提供一种超吸收性聚合物组合物及包含其的吸收性个人卫生产品，所述超吸收性聚合物组合物在压力下即使经过长时间之后仍防止水流出以表现出压力下吸收能力(absorbencyunderpressure，AUP)未降低，具有优良的液体渗透性，并且还具有优良的高温和高湿度条件下抗结块特性以表现出优良的储存稳定性。
实现目的的方式
本发明提供了包含超吸收性聚合物和氢氧化铝的超吸收性聚合物组合物，其中氢氧化铝附着在超吸收性聚合物的表面上。
另外，本发明提供了包含所述超吸收性聚合物组合物的吸收性个人卫生产品。
下文中，将根据本发明的具体实施方案更详细地描述超吸收性聚合物组合物及包含其的吸收性个人卫生产品。然而，这些仅用于举例说明目的，并且本发明的范围不旨在受其限制。可在不脱离本发明的范围的情况下对其进行各种修改，这对本领域技术人员将是明显的。
另外，除非在整个本公开内容中另有提及，否则术语“包括”或“包含”意指其包括特定组分(或特定要素)而没有特别限制，并且其不能解释为排除其他组分的添加。
本发明人研究了具有优良的初始吸收性并且在压力下即使经过长时间之后仍防止水流出从而表现出优良吸收性的超吸收性聚合物组合物和吸收性个人卫生产品，结果他们发现，当使用预定的氢氧化铝粉末进行表面处理时，可使压力下吸收能力(AUP)的降低最小化，并且还可提供优良的液体渗透性和抗结块特性，从而完成本发明。
根据本发明的一个方面，提供了这样的超吸收性聚合物组合物，其具有优良的液体渗透性而压力下吸收能力(AUP)不降低，并且同时具有优良的高温和高湿度条件下抗结块特性。本发明的超吸收性聚合物组合物包含超吸收性聚合物和氢氧化铝，其中氢氧化铝附着在超吸收性聚合物的表面上。
特别地，本发明超吸收性聚合物组合物的特征在于：其通过用特定的氢氧化铝颗粒包被超强吸收性聚合物的表面来改善抗结块效果和渗透性，并且还使压力下吸收能力(AUP)的降低最小化，如下所述。
如本文所用，短语“氢氧化铝附着在超吸收性聚合物的表面上”意指本发明超吸收性聚合物组合物中包含的约70重量％、约90重量％或更多氢氧化铝颗粒固定在超吸收性聚合物颗粒的表面上，并且因此氢氧化铝颗粒与超吸收性聚合物颗粒在组合物中并未物理分离。这种状态可与以下状态区别开来：其中氢氧化铝颗粒与超吸收性聚合物颗粒简单“混合”并且组合物中的大部分(例如50重量％或更多)氢氧化铝与超吸收性聚合物颗粒物理分离。
根据本发明的一个实施方案，超吸收性聚合物组合物可为颗粒形式，并且其可包含特定的氢氧化铝粉末和聚合物树脂颗粒。
另外，本发明的超吸收性聚合物组合物可包含具有预定颗粒尺寸的氢氧化铝颗粒，因此其可具有改善的液体渗透性而不降低物理特性如保水容量和压力下吸收能力，并且还可具有优良的高温和高湿度条件下抗结块特性以表现出改善的储存稳定性。
本发明的超吸收性聚合物组合物通过同时优化离心保留容量(CRC)和压力下吸收能力(AUP)的物理特性组合可提供协同效应。因此，本发明的超吸收性聚合物组合物可引起优良的物理特性和舒适的穿戴感。
在所述超吸收性聚合物组合物中，在生理盐水溶液中的离心保留容量(CRC)可为25g/g或更大，并且在生理盐水溶液中的0.7psi压力下吸收能力(AUP)可为10g/g或更大。
在所述超吸收性聚合物组合物中，在生理盐水溶液中的离心保留容量(CRC)可由以下方程式1表示：
[方程式1]
CRC(g/g)＝{[W2(g)-W1(g)]/W0(g)}-1
其中，W0(g)为吸收性聚合物组合物的重量(g)，W1(g)为在没有吸收性聚合物组合物的情况下用离心机以250G脱水3分钟(min)之后测量的装置的重量，并且W2(g)为在室温下将吸收性聚合物组合物浸入0.9重量％生理盐水溶液中30分钟并使用离心机以250G脱水3分钟之后测量的包含吸收性聚合物的装置的重量。
在所述超吸收性聚合物组合物中，在生理盐水溶液中的离心保留容量(CRC)可为25g/g或更大，优选28g/g或更大，并且更优选30g/g或更大。
另外，在本发明的超吸收性聚合物组合物中，在生理盐水溶液中的0.7psi压力下吸收能力(AUP)可由以下方程式2表示：
[方程式2]
AUP(g/g)＝[W4(g)-W3(g)]/W0(g)
其中，W0(g)是吸收性聚合物组合物的重量(g)，W3(g)是吸收性聚合物组合物和能够为吸收性聚合物组合物提供负载的装置的总重，并且W4(g)是在负载(0.7psi)下向吸收性聚合物组合物供水1小时之后的吸水的吸收性聚合物组合物和能够为吸收性聚合物组合物提供负载的装置的总重。
在所述超吸收性聚合物组合物中，其在生理盐水溶液中的0.7psi压力下吸收能力(AUP)可为10g/g或更大，优选15g/g或更大，并且更优选20g/g或更大。
在本发明中，方程式1至方程式2中描述的W0(g)对应于针对各种物理特性所施用的吸收性聚合物的重量(g)，并且其可以彼此相同或不同。
在本发明的超吸收性聚合物组合物中，其在生理盐水溶液中的自由溶胀凝胶床渗透性(GBP)可为10达西或更大，优选20达西或更大，并且更优选25达西或更大。在此，1达西是这样的固体的渗透性，当该固体两侧的压力差为1个大气压时，通过该固体粘度为1厘泊的1立方厘米流体将在1秒内流经厚度为1厘米并且横截面为1平方厘米的截面。1达西等于约0.98692×10-12m2或约0.98692×10-8cm2。
同时，本发明的超吸收性聚合物组合物的特征在于：其包含具有特定颗粒尺寸的氢氧化铝颗粒和超吸收性聚合物。具有不溶性的氢氧化铝分布并固定在超吸收性聚合物的表面上，从而防止超吸收性聚合物团聚并改善抗结块效果和液体渗透性。氢氧化铝是不溶于水并且不与超吸收性聚合物反应的无机物质。特别地，由于氢氧化铝的重量是通常用作抗结块剂的二氧化硅的约40倍大并且具有高平均颗粒尺寸，因此表面包被度相对较低，从而使压力下吸收能力的降低最小化。
氢氧化铝的平均颗粒尺寸可为2μm至50μm，优选5μm至40μm，并且更优选7μm至20μm。就使压力下吸收能力(AUP)的降低最小化而言，氢氧化铝颗粒的平均颗粒尺寸可为5μm或更大。另外，氢氧化铝颗粒的平均颗粒尺寸可为50μm或更小以防止细颗粒含量增加并通过将氢氧化铝颗粒良好地固定在超吸收性聚合物的表面上来提供抗结块效果。
另外，在本发明的超吸收性聚合物组合物中，经氢氧化铝处理的超吸收性聚合物另外地用痕量的二氧化硅进行处理，如此可进一步改善自由溶胀凝胶床渗透性(GBP)。基于100重量份其中超吸收性聚合物表面上附着有氢氧化铝的超吸收性聚合物组合物，所述表面上可另外附着有0.1重量份或更少的二氧化硅。优选地，可将二氧化硅以0.05重量份或更少的量涂覆在经氢氧化铝处理的超吸收性聚合物的表面上。就此而言，超吸收性聚合物组合物在生理盐水溶液中的自由溶胀凝胶床渗透性(GBP)可为65达西或更大，优选70达西或更大，并且更优选75达西或更大。
所述超吸收性聚合物组合物可具有优良的涡旋时间以及优良的压力下吸收能力(AUP)和液体渗透性。所述超吸收性聚合物组合物的涡旋时间可为58秒或更短，或者5秒至58秒，优选53秒或更短，并且更优选50秒或更短。
如上所述，本发明的超吸收性聚合物组合物在压力下即使经过长时间之后仍防止水外流以表现出压力下吸收能力(AUP)未降低，表现出良好的水渗透性和涡旋时间，并且同时还具有优良的抗结块特性。所述超吸收性聚合物组合物的抗结块效率(A/C，抗结块)可由以下方程式3表示：
[方程式3]
A/C(％)＝W6(g)/W5(g)×100
其中，W5(g)为超吸收性聚合物组合物的重量(g)，并且W6(g)为在以下步骤之后落下的吸收性聚合物组合物的重量：将该组合物均匀地涂覆在10厘米的瓶皿上，将该瓶皿放置在温度为40±3℃并且湿度为70±3％的恒温恒湿室中10分钟，然后将该瓶皿倒置在滤纸上并轻拍该瓶皿3次。
所述超吸收性聚合物组合物的抗结块效率(A/C，抗结块)可为30％或更高，优选60％或更高，并且更优选70％或更高。
同时，超吸收性聚合物(SAP)是一种能够吸收其自身重量的500倍至1000倍的水分的合成聚合物材料。各制造商已将其命名为不同的名称，例如SAM(超吸收性材料)、AGM(吸收性凝胶材料)等。这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，并且其现在已经不仅广泛地用于卫生产品如儿童的一次性尿布等，而且还用于园艺用保水性土产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域中的保鲜剂和泥敷剂用材料等。
根据本发明的一个实施方案，所述超吸收性聚合物可通过同时优化离心保留容量(CRC)、压力下吸收能力(AUP)和液体渗透率(GBP)的物理特性组合提供协同效应。在此，所述超吸收性聚合物的离心保留容量(CRC)、压力下吸收能力(AUP)和液体渗透率(GBP)可等于或高于上述组合物中描述的那些。
在本发明的超吸收性聚合物组合物中，如图1的扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscopy，SEM)图所示，发现氢氧化铝良好地分布并固定在根据本发明的超强吸收性聚合物表面上。相比之下，如图2的扫描电子显微镜(SEM)图所示，当混合二氧化硅时，一部分二氧化硅团聚并且与超吸收性聚合物分离。就此而言，本发明的超吸收性聚合物组合物的特征在于其具有小于150微米的颗粒尺寸分布比，这等于或小于用作基础聚合物的超吸收性聚合物的颗粒尺寸分布比。
所述超吸收性聚合物可包含交联聚合物，其通过使用具有2个至8个碳原子的基于二醇或乙二醇的化合物使粉状基础聚合物表面交联而获得，其中所述粉状基础聚合物通过使水溶性烯键式不饱和单体聚合而制备，所述水溶性烯键式不饱和单体具有至少部分中和的酸性基团。
此外，由于所述交联聚合物的交联密度可为影响压力下吸收能力(AUP)的因素，因此根据本发明的方法所述基础聚合物优选是经表面交联的。
所述水溶性烯键式不饱和单体可包括选自以下的一种或更多种：阴离子单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸或2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，及其盐；非离子亲水性单体，例如(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酰胺、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；和含氨基的不饱和单体，例如(N,N)-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或(N,N)-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酸酯，及其季铵化合物。
如上所述，本发明的超吸收性聚合物组合物可具有改善的液体渗透性而不降低物理特性如保水容量和压力下吸收能力，并且还可具有高温和高湿度条件下的抗结块特性以表现出优良的储存稳定性。特别地，当以低于0.1％的极少量添加代表性抗结块剂二氧化硅时，压力下吸收能力(AUP)降低20％或更高，由于加工期间的重量差异而发生分离，产生细小粉末并其吸附在过滤器上，从而导致所添加的二氧化硅损失。因此，存在抗结块效果降低的问题。然而，尽管根据本发明例如以3％或更高的量添加氢氧化铝，压力下吸收能力(AUP)的降低低至10％或更低，不存在处理期间损失的风险，并且即使含量改变性能依然稳定。因此，可容易地制备超吸收性聚合物并且可保证高质量和高稳定性。
根据本发明的一个实施方案，除干混方法之外，还可使用多种方法作为使氢氧化铝附着至超吸收性聚合物的方法。例如，很多方法都是可能的，如将氢氧化铝分散在表面处理溶液中的方法，在将氢氧化铝与基础聚合物干混之后进行表面处理的方法，同时注入氢氧化铝和表面处理溶液的方法，以及对氢氧化铝浆料进行处理的方法。所有的这些多种方法都是可能的，因为氢氧化铝是由于超吸收性聚合物接触少量水时产生的粘性而被固定。也可使用任意方法对二氧化硅进行处理。然而，当使用除干法之外的方法时，抗结块效果降低。特别地，当使用需要与低级醇(例如甲醇)接触的组合物或方法时，不能获得抗结块效果。在任意方法中，添加少量的二氧化硅均过度地降低AUP。
根据本发明的另一个方面，提供了包含上述超吸收性聚合物组合物的吸收性个人卫生产品。本发明的吸收性个人卫生产品可包含超吸收性聚合物组合物、液体可渗透顶片和防水底片。
在根据本发明的吸收性个人卫生产品中，超吸收性聚合物组合物具有上述特性并且包含超吸收性聚合物和氢氧化铝，其中氢氧化铝附着在超吸收性聚合物的表面上。
所述液体可渗透顶片通常具有柔软触感，并对穿戴者的皮肤无刺激性。特别地，所述顶片必须具有允许液体排泄物容易地渗透通过吸收剂的特性。具有这种特性的合适顶片可由广泛多种的材料制成，所述材料例如有孔塑料膜、天然纤维、合成纤维，或天然纤维和合成纤维的组合。
另外，防水底片对液体不可渗透从而防止吸收剂中吸收的身体排泄物污染或湿润直接接触尿布的产品(例如穿戴者的衣服或床单)。优选地，所述底片对液体不可渗透但对气体可渗透。在具有这一特性的底片中一直使用普通塑料膜，但是最近，也已使用聚乙烯膜层压的非织造织物。
如有必要，本发明中可添加或减去除以上说明之外的内容，并且本发明不特别地限制于此。
发明效果
根据本发明，提供了这样的超吸收性聚合物组合物：其通过使用预定的氢氧化铝率颗粒来进行表面处理而具有改善的液体渗透性且不降低物理特性如保水容量和压力下吸收能力(AUP)，并且同时还具有高温和高湿度条件下的抗结块特性以表现出优良的储存稳定性。
特别地，本发明的超吸收性聚合物组合物可用于改善多种尿布、如厕训练裤、失禁垫等的物理特性，从而应用于生产已应用超薄技术的具有高吸收性的吸收性个人卫生产品。
附图说明
图1是根据本发明实施例6的经氢氧化铝表面处理的超吸收性聚合物的图。
图2是根据本发明比较例5的经二氧化硅表面处理的超吸收性聚合物的图。
具体实施方式
下文中，为了更好地理解提供了一些优选实施例。然而，以下实施例仅用于举例说明目的，并且本发明不旨在由这些实施例来限制。
[实施例]
制备例：制备超吸收性聚合物
首先，如下制备超吸收性聚合物。通过混合100g丙烯酸、0.25-0.5g作为交联剂的聚乙二醇二丙烯酸酯(Mw＝523)、83.3g50％苛性钠(NaOH)和89.8g水来制备单体浓度为45重量％的单体水溶液。
随后，将810g单体水溶液与30.54g0.18％抗坏血酸溶液和33g1％过硫酸钠溶液混合，并将混合物与30.45g0.15％过氧化氢溶液一起通过具有捏合机的连续聚合反应器的进料段进料，以便进行聚合反应。此时，使反应器的温度维持在80℃，最大聚合温度为110℃，聚合时间为1分钟和15秒。其后，连续进行捏合，并进行聚合和捏合20分钟。由此分布尺寸为0.2厘米或更小的聚合物。此时，最终形成的含水凝胶聚合物的含水量为51重量％。
随后，在180℃下将含水凝胶聚合物用热空气干燥器干燥30分钟，并用针式研磨机粉碎经干燥的含水凝胶聚合物。然后，通过使用筛子将聚合物分级成颗粒尺寸(平均颗粒尺寸)小于150μm的聚合物和颗粒尺寸为150μm至850μm的聚合物以获得CRC为34g/g的基础聚合物(A)和CRC为40g/g的基础聚合物(B)。
实施例1
通过干法将CRC为34g/g的基础聚合物(A)与0.5重量％的8μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含5重量％1,3-丙二醇的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在180℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应40分钟。
实施例2
通过干法将CRC为34g/g的基础聚合物(A)与1.0重量％的8μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含5重量％1,3-丙二醇的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在180℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应40分钟。
实施例3
通过干法将CRC为40g/g的基础聚合物(B)与1.0重量％的2μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含3重量％乙二醇二缩水甘油醚的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在120℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应40分钟。
实施例4
通过干法将CRC为34g/g的基础聚合物(A)与1.5重量％的8μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含5重量％1,3-丙二醇的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在180℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应40分钟。
实施例5
通过干法将CRC为40g/g的基础聚合物(B)与1.5重量％的8μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含3重量％乙二醇二缩水甘油醚的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在120℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应60分钟。
实施例6
通过干法将CRC为40g/g的基础聚合物(B)与2.0重量％的2μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含3重量％乙二醇二缩水甘油醚的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在120℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应60分钟。
实施例7
通过干法将CRC为34g/g的基础聚合物(A)与3.0重量％的8μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含5重量％1,3-丙二醇的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在180℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应40分钟。
实施例8
通过干法将CRC为40g/g的基础聚合物(B)与3.0重量％的8μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含3重量％乙二醇二缩水甘油醚的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在120℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应60分钟。
实施例9
通过干法将CRC为40g/g的基础聚合物(B)与3.0重量％的8μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含3重量％乙二醇二缩水甘油醚的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在120℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应60分钟。然后通过干法将0.1％二氧化硅(Aerosil200)与其混合。
实施例10
通过干法将CRC为40g/g的基础聚合物(B)与5.0重量％的8μm氢氧化铝混合，然后在其上喷涂包含3重量％乙二醇二缩水甘油醚的表面处理溶液以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在120℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应60分钟。
比较例1
将包含5重量％1,3-丙二醇的表面处理溶液喷涂至CRC为34g/g的基础聚合物(A)上以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在180℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应40分钟。
比较例2
将包含3重量％乙二醇二缩水甘油醚的表面处理溶液喷涂至CRC为40g/g的基础聚合物(B)上以进行超吸收性聚合物的表面处理。此外，在表面处理步骤中，将经分级的含水凝胶聚合物进料至一表面交联反应器，然后在120℃或更高温度下进行含水凝胶聚合物的表面交联反应60分钟。
比较例3
通过干法将比较例2中获得的产物与0.1％平均颗粒尺寸为12nm的二氧化硅(Aerosil200)混合。
比较例4
通过干法将比较例1中获得的产物与1.0％平均颗粒尺寸为12nm的二氧化硅(Aerosil200)混合。
比较例5
通过干法将比较例2中获得的产物与1.0％平均颗粒尺寸为12nm的二氧化硅(Aerosil200)混合。
实验例
如下评价实施例1至10和比较例1至5中制备的超吸收性聚合物组合物的物理特性，然后将由此测量的物理特性示于下表1中。
a)CRC：根据WSP241.3.10测量。
b)AUP：根据WSP242.3.10测量。
c)GBP：根据韩国专利公开No.10-2009-0123904中描述的自由溶胀凝胶床渗透性测试测量。
d)A/C：将2g超吸收性聚合物(W5)均匀地涂覆在10cm的瓶皿上，将该瓶皿放置在温度为40±3℃并且湿度为70±3％的恒温恒湿室中10分钟，然后将该平皿倒置在滤纸上并轻拍该皿，之后测量落下的吸收性聚合物的重量(W6)。通过W6/W5×100计算抗结块效率(A/C，％)，并且值越大，说明效率越高。
e)涡旋时间(Vortextime)：向100mL烧杯中添加50.0±1.0mL的0.9％NaCl溶液。添加圆柱形搅拌棒(30×6mm)并在搅拌盘上以600rpm搅拌盐水溶液。将2.000±0.010g吸水性聚合物颗粒尽可能快地添加至烧杯中，同时在添加开始时启动停表。当混合物的表面变得“静止”(其意指所述表面无湍流)时停止停表，虽然混合物仍可转动，但是颗粒的整个表面作为单元转动。记录停表的显示时间作为涡旋时间。
【表1】
另外，图1和2是根据实施例6和比较例5的经氢氧化铝处理的超吸收性聚合物表面的图。如图1中所示，当根据实施例6用2.0％氢氧化铝处理超吸收性聚合物时，氢氧化铝良好地分布在表面上并牢固地固定在其上。相比之下，如图2中所示，当根据比较例5通过干法用1％二氧化硅处理超吸收性聚合物时，二氧化硅不均匀地团聚并且甚至与超吸收性聚合物分离。分离的二氧化硅颗粒的问题在于其在运输期间产生灰尘。
如图1中所示，与比较例1至2的超吸收性聚合物组合物相比，根据本发明之实施例1至10的超吸收性聚合物组合物具有高温和高湿度条件下的抗结块特性以改善储存稳定性，并还具有优良的液体渗透性和涡旋时间。另外，实施例7至10的超吸收性聚合物组合物具有等同于或高于比较例3至5的那些的高温和高湿度条件下抗结块特性和液体渗透性，并且还具有高的压力下吸收能力(AUP)和优良的涡旋时间。
另外，实施例1至9的超吸收性聚合物组合物显示出小于150μm的颗粒尺寸分布比，其等同于或小于未经氢氧化铝处理的比较例1至2的超吸收性聚合物组合物，表明氢氧化铝牢固地附着在基础聚合物(即超吸收性聚合物)上。相比之下，通过干法用1％二氧化硅处理的比较例4至5的超吸收性聚合物显示出小于150μm的颗粒尺寸分布比，其显著高于比较例1至2的基础聚合物(即超吸收性聚合物)，表明非常差的抗结块性能。
特别地，当如比较例3至4中通过干法处理二氧化硅时，抗结块效果得以改善，但是观察到即使添加少量的二氧化硅，压力下吸收能力(AUP)也过度降低。另外，如图2和实施例4至5中，其显示二氧化硅与超吸收性聚合物分离并且超过150μm的量增加，抗结块特性可因为以下而降低：在运输通过简单地混合超吸收性聚合物与二氧化硅制备的产品期间由于重量差异而导致分离，以及由于袋式过滤器收集而导致二氧化硅损失和不均匀分布，并且还可产生灰尘从而劣化工作环境。明显低，当进行湿处理以使二氧化硅固定在聚合物表面上时，抗结块特性也可降低，并且特别地，当将表面处理溶液和醇一起使用时，效率显著降低。

Claims (11)

1.一种超吸收性聚合物组合物，包含超吸收性聚合物和氢氧化铝，其中所述氢氧化铝附着在所述超吸收性聚合物的表面上。
2.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物组合物，其中所述氢氧化铝的平均颗粒尺寸为2μm至50μm。
3.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物组合物，包含基于100重量份所述超吸收性聚合物，0.5重量份至5重量份的所述氢氧化铝。
4.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物组合物，包含交联聚合物，所述交联聚合物通过使用具有2至8个碳原子的基于二醇或乙二醇的化合物对粉状基础聚合物进行表面交联而获得，其中所述粉状基础聚合物通过使水溶性烯键式不饱和单体聚合而制备，所述水溶性烯键式不饱和单体具有至少部分中和的酸性基团。
5.根据权利要求4所述的超吸收性聚合物组合物，其中所述水溶性烯键式不饱和单体包括选自以下的一种或更多种：阴离子单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸或2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，及其盐；非离子亲水性单体，例如(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酰胺、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯；以及含氨基的不饱和单体，例如(N,N)-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或(N,N)-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酸酯，及其季铵化合物。
6.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物组合物，其中基于100重量份的表面上附着有氢氧化铝的所述超吸收性聚合物组合物，所述表面上另外附着有0.1重量份或更少的二氧化硅。
7.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物组合物，其中所述超吸收性聚合物组合物为颗粒形式。
8.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物组合物，其中在生理盐水溶液中的离心保留容量(CRC)为25g/g或更大。
9.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物组合物，其中在生理盐水溶液中0.7psi压力下吸收能力(AUP)为10g/g或更大。
10.一种吸收性个人卫生产品，包含根据权利要求1至9中任一项所述的超吸收性聚合物组合物。
11.根据权利要求10所述的吸收性个人卫生产品，包含所述超吸收性聚合物组合物、液体可渗透顶片和防水底片。
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