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本申请要求于2014年12月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0177499号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及制备超吸收性聚合物的方法。更特别地，本公开内容涉及制备具有改善的保水容量和减少的残留单体含量的超吸收性聚合物的方法。
背景技术：
超吸收性聚合物(sap)是能够吸收自身重量的约500倍至1000倍水分的合成聚合物材料。各制造商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。自从开始将这种超吸收性聚合物实际应用于卫生产品，现在其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、泥敷剂用材料等。
作为这样的超吸收性聚合物的制备方法，已知的有通过反相悬浮聚合的方法和通过溶液聚合的方法。例如，日本专利公开第昭56-161408、昭57-158209和昭57-198714号公开了反相悬浮聚合。通过溶液聚合的方法还包括热聚合法，其中使聚合凝胶聚合，同时在配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射线照射高浓度的水溶液以同时进行聚合和干燥。
通过聚合反应由此获得的含水凝胶聚合物在干燥和粉碎处理后通常以粉末形式市售。
就此而言，在经干燥的聚合物的切割、粉碎和研磨处理期间可产生颗粒尺寸为约150μm或更小的细粉(细粒)。将包含细粉的超吸收性聚合物颗粒应用于卫生用品例如婴儿尿布和成人尿失禁装置被认为是不期望的，因为其可能在使用之前移动或者可能表现出降低的特性。
因此，进行排除细粉的处理使得细粉不包含在最终聚合物产品中，或者进行使细粉聚集成正常颗粒尺寸的再组装处理。就此而言，在再组装处理之后为了防止聚集体再破裂成细粉，高的聚集强度是重要的。再组装处理通常在湿条件下进行以增加聚集强度。就此而言，随着细粉的含水量越高，细粉的聚集强度增加，但是在再组装处理中不容易处理细粉。随着细粉的含水量越低，再组装处理变得更容易，但是聚集强度变得更低并且在再组装处理之后，聚集体可容易地再破裂成细粉。
此外，通过仅使用水进行再组装处理难以期望物理特性例如残留单体的含量或保水容量改善。
技术实现要素：
为了解决现有技术的上述问题，本公开内容旨在提供制备超吸收性聚合物的方法，该超吸收性聚合物具有高的细粉聚集强度和改善的保水容量并且还具有减少的残留单体含量，从而改善最终聚合物产品的品质。
为了达到上述目的，本公开内容提供了制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括：
通过使由烯键式不饱和单体聚合得到的聚合物、由以下化学式1表示的化合物和水的混合物再组装来制备再组装的聚合物；
干燥所述再组装的聚合物；以及
粉碎经干燥的再组装的聚合物：
[化学式1]
在化学式1中，m1和m2彼此相同或不同，并且各自独立地为一价阳离子。
根据本公开内容的制备超吸收性聚合物的方法，通过容易的再组装处理，可制备具有高的细粉聚集强度和改善的保水容量并且还具有减少的残留单体含量的超吸收性聚合物。
具体实施方式
本公开内容的制备超吸收性聚合物的方法包括：通过使由烯键式不饱和单体聚合得到的聚合物、由以下化学式1表示的化合物和水的混合物再组装来制备再组装的聚合物；干燥所述再组装的聚合物；以及粉碎经干燥的再组装的聚合物：
[化学式1]
在化学式1中，m1和m2彼此相同或不同，并且各自独立地为一价阳离子。
在下文中，将详细描述根据本公开内容的一个实施方案的制备超吸收性聚合物的方法。
在本公开内容的制备超吸收性聚合物的方法中，首先通过进行包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物的热聚合或光聚合来制备含水凝胶聚合物。
如本文所使用的术语“由烯键式不饱和单体聚合得到的聚合物”包括根据制备超吸收性聚合物的一般方法，通过干燥含水凝胶聚合物而获得的聚合物、通过粉碎含水凝胶聚合物或经干燥的聚合物而获得的聚合物、进行表面交联反应之前的聚合物和进行表面交联反应之后的聚合物、以及紧接在单体组合物的热聚合或光聚合之后形成的含水凝胶聚合物。只要聚合物是由烯键式不饱和单体聚合得到的聚合物即可，其形状、含水量、颗粒尺寸、表面交联等没有限制。
同时，根据本公开内容的一个实施方案，本公开内容的制备方法可特别有用地应用于在如下所述的制备超吸收性聚合物的一系列过程例如聚合、干燥、粉碎、表面交联等期间所产生的聚合物中的需要再组装的具有小颗粒尺寸的聚合物。
首先，为超吸收性聚合物的原料的单体组合物包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂。
作为水溶性烯键式不饱和单体，可使用任何单体而没有限制，只要其通常用于制备超吸收性聚合物即可。在本文中，可使用选自以下的任一种或更多种单体：阴离子单体及其盐、非离子亲水性单体、含氨基基团的不饱和单体及其季铵化合物。
具体地，可使用选自以下的任一种或更多种：阴离子单体，例如(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)丙烯酸酯、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)-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或(n，n)-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，及其季铵化合物。
更优选地，可以使用丙烯酸或其盐，例如丙烯酸或其碱金属盐如其钠盐。当使用这些单体时，可制备具有优异物理特性的超吸收性聚合物。当使用丙烯酸的碱金属盐作为单体时，丙烯酸可在用碱性化合物如苛性钠(naoh)中和之后使用。
基于包含超吸收性聚合物的原料和溶剂的单体组合物，水溶性烯键式不饱和单体的浓度可为约20重量％至约60重量％，优选地约40重量％至约50重量％，并且考虑到聚合时间和反应条件可适当地控制该浓度。然而，如果单体的浓度过低，则超吸收性聚合物的产率可能变低并且可能出现经济问题。反之，如果单体的浓度过高，则存在以下工艺问题：部分单体沉淀，或者在粉碎经聚合的含水凝胶聚合物时粉碎效率降低，并且超吸收性聚合物的物理特性可能降低。
在本公开内容的制备超吸收性聚合物的方法中，用于聚合的聚合引发剂没有特别地限制，只要其通常用于制备超吸收性聚合物即可。
具体地，聚合引发剂根据聚合方法可为热聚合引发剂或通过uv照射的光聚合引发剂。然而，即使进行光聚合，uv照射等也产生一定量的热量且放热的聚合反应也产生一定量的热量。因此，可额外包含热聚合引发剂。
作为光聚合引发剂，可使用能够通过光如uv形成自由基的化合物，而在构成上没有限制。
作为光聚合引发剂，例如，可使用选自以下的一种或更多种：安息香醚、二烷基苯乙酮、羟基烷基酮、乙醛酸苯基酯、苄基二甲基缩酮、酰基膦和α-氨基酮。同时，作为酰基膦的具体实例，可使用市售的lucirintpo，即2，4，6-三甲基-苯甲酰基-三甲基氧化膦。更多不同的光聚合引发剂适当地公开在由reinholdschwalm著写的“uvcoatings：basics，recentdevelopmentsandnewapplication(elsevier，2007)”第115页中，然而，其不限于上述实例。
基于单体组合物的总重量，光聚合引发剂的浓度可为约0.01重量％至约1.0重量％。如果光聚合引发剂的浓度过低，则聚合速率可能变低。如果光聚合引发剂的浓度过高，则超吸收性聚合物的分子量可能变低并且其物理特性可能不均匀。
此外，作为热聚合引发剂，可使用选自由以下的一种或更多种：基于过硫酸盐的引发剂、基于偶氮的引发剂、过氧化氢和抗坏血酸。基于过硫酸盐的引发剂的具体实例可包括过硫酸钠(na2s2o8)、过硫酸钾(k2s2o8)、过硫酸铵((nh4)2s2o8)等。基于偶氮的引发剂的实例可包括2，2-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2，2-偶氮双-(n，n-二亚甲基)异丁基脒二盐酸盐、2-(氨基甲酰偶氮)异丁腈、2，2-偶氮双(2-[2-咪唑啉-2-基]丙烷)二盐酸盐、4，4-偶氮双-(4-氰基戊酸)等。更多不同的热聚合引发剂适当地公开在由odian著写的‘principleofpolymerization(wiley，1981)’第203页中，然而，其不限于上述实例。
基于单体组合物的总重量，热聚合引发剂的浓度可为约0.001重量％至约0.5重量％。如果热聚合引发剂的浓度过低，则几乎不发生附加的热聚合，并且因此热聚合引发剂的附加效果可能不足。如果热聚合引发剂的浓度过高，则超吸收性聚合物的分子量可能变低并且其物理特性可能不均匀。
根据本公开内容的一个实施方案，单体组合物还可包含内交联剂作为超吸收性聚合物的原料。内交联剂可为除了可与水溶性烯键式不饱和单体的水溶性取代基反应的官能团之外还具有一个或更多个烯键式不饱和基团的交联剂；或者具有两个或更多个可与该单体的水溶性取代基和/或通过该单体的水解形成的水溶性取代基反应的官能团的交联剂。
作为内交联剂的具体实例，可使用c8-c12双丙烯酰胺、双甲基丙烯酰胺、c2-c10多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、c2-c10多元醇的聚(甲基)烯丙基醚，并且更具体地，可使用选自以下的一种或更多种试剂：n，n′-亚甲基双(甲基)丙烯酸酯、亚乙基氧基(甲基)丙烯酸酯、聚亚乙基氧基(甲基)丙烯酸酯、亚丙基氧基(甲基)丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、三羟甲基三丙烯酸酯、三烯丙基胺、三芳基氰尿酸酯、三烯丙基异氰酸酯、聚乙二醇、二乙二醇和丙二醇。
基于单体组合物的总重量，可以以约0.01重量％至约0.5重量％的量包含这样的内交联剂，并且其可使所制备的聚合物交联。
在本发明的制备方法中，如果需要，超吸收性聚合物的单体组合物还可包含添加剂，例如增稠剂、增塑剂、储存稳定剂、抗氧化剂等。
单体组合物可以以单体组合物溶液的形式制备，其中将原料如水溶性烯键式不饱和单体、光聚合引发剂、热聚合引发剂、内交联剂和添加剂溶解在溶剂中。
就此而言，可以使用任何溶剂而在构成上没有限制，只要其能够溶解上述组分即可，例如，可以组合使用选自以下的一种或更多种溶剂：水、乙醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，4-丁二醇、丙二醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、环己酮、环戊酮、二乙二醇单甲醚、二乙二醇乙醚、甲苯、二甲苯、丁内酯、卡必醇、甲基溶纤剂乙酸酯和n，n-二甲基乙酰胺等。
溶剂可以以除了上述组分之外的剩余量包含在单体组合物中。
同时，通过单体组合物的热聚合或光聚合制备含水凝胶聚合物的方法没有特别的限制，只要其是通常使用的聚合方法即可。
具体地，聚合方法根据聚合能量来源大致分为热聚合和光聚合。热聚合可在配备有搅拌轴的反应器(如捏合机)中进行，而光聚合可在配备有可移动传送带的反应器中进行。上述聚合方法仅是示例，并且本公开内容不限于上述聚合方法。
例如，如上所述，通过向配备有搅拌轴的反应器(如捏合机)提供热空气或者通过加热反应器来进行热聚合以获得含水凝胶聚合物。此时，根据反应器中配备的搅拌轴的类型，由此获得的含水凝胶聚合物当从反应器的出口排出时，尺寸可为数厘米或数毫米。具体地，根据向其进给的单体组合物的浓度、进给速度等，含水凝胶聚合物可以以不同的形式获得。通常，可获得重均颗粒尺寸为2mm至50mm的含水凝胶聚合物。
此外，如上所述，当在配备有可移动传送带的反应器中进行光聚合时，通常获得的含水凝胶聚合物可为具有带的宽度的片型含水凝胶聚合物。就此而言，聚合物片的厚度可根据向其进给的单体组合物的浓度和进给速度而变化，并且优选控制单体组合物的进给速度使得获得厚度为约0.5cm至约5cm的聚合物片。如果进给单体组合物使得片型聚合物的厚度变得太薄，则生产效率变低，这是不优选的。如果片型聚合物的厚度超过5cm，则由于过高的厚度，聚合反应可能不能在整个聚合物中均匀地发生。
就此而言，通过该方法由此获得的含水凝胶聚合物的含水量通常可为约40重量％至约80重量％。同时，如本文所使用的术语“含水量”意指含水凝胶聚合物的总重量中的含水量，其通过从含水凝胶聚合物的重量中减去干燥聚合物的重量而获得。具体地，含水量被定义为通过在用红外线加热升高聚合物的温度的干燥过程期间，根据聚合物中水的蒸发来测量重量损失而计算的值。就此而言，在如下确定的干燥条件下测量含水量：将温度从室温升高至约180℃，然后维持温度在180℃，并且将总干燥时间确定为20分钟，包括升温步骤的5分钟。
接下来，干燥所获得的含水凝胶聚合物。
就此而言，如果需要，还可在干燥之前进行粗粉碎过程以提高干燥过程的效率。
对所使用的研磨机的构造没有限制。具体地，可以使用选自以下的任一种装置：立式粉碎机、涡轮切割机、涡轮研磨机、旋转式磨碎机、磨碎机、盘式磨机、碎片破碎机、破碎机、切碎机、盘式切割机，但是不限于此。
可进行粉碎使得含水凝胶聚合物的颗粒尺寸为约2mm至约10mm。
由于高含水量，技术上不容易将含水凝胶聚合物粉碎成小于2mm的颗粒尺寸，并且经粉碎的颗粒可能聚集在一起。同时，当颗粒尺寸大于10mm时，提高后续干燥过程的效率的效果可能不足。
对经粉碎的含水凝胶聚合物或对刚聚合之后而未经粉碎的含水凝胶聚合物进行干燥。就此而言，干燥过程的干燥温度可为约150℃至约250℃。当干燥温度低于150℃时，存在干燥时间过长或最终形成的超吸收性聚合物的物理特性劣化的问题，而当干燥温度高于250℃时，仅聚合物的表面得到干燥，并且因此存在在随后的粉碎过程中产生细粉并且最终形成的超吸收性聚合物的物理特性劣化的问题。因此，干燥过程可优选在约150℃至约200℃，并且更优选地约160℃至约180℃的温度下进行。
同时，考虑到过程效率，干燥过程可进行约20分钟至约90分钟，但是不限于此。
此外，在干燥过程中可选择并使用任何干燥方法，而在构成上没有限制。只要其可通常用于干燥含水凝胶聚合物即可。具体地，干燥步骤可通过以下方法进行：供给热空气、照射红外线、照射微波、照射紫外线等。当完成如上干燥过程时，聚合物的含水量可为约0.1重量％至约10重量％。
接下来，对由干燥过程获得的经干燥的聚合物进行粉碎。
粉碎之后获得的聚合物粉末的颗粒尺寸为约150μm至约850μm。用于将聚合物粉碎成在上述范围内的颗粒尺寸的研磨机的具体实例可包括针磨机、锤磨机、螺旋式磨机、辊磨机、盘式磨机、点动式磨机等，但是本公开内容不限于上述实例。
为了控制粉碎之后最终制备的超吸收性聚合物粉末的物理特性，可根据颗粒尺寸对粉碎后得到的聚合物粉末进行使聚合物粉末分级的附加过程。优选分级颗粒尺寸为约150μm至约850μm的聚合物。
根据本发明的一个实施方案，可进一步对经粉碎或经分级的聚合物进行表面交联。
表面交联是相对于颗粒的内交联密度提高超吸收性聚合物颗粒表面附近的交联密度的过程。通常，将表面交联剂施用在超吸收性聚合物颗粒的表面上。因此，该反应在超吸收性聚合物颗粒的表面上发生，这改善了颗粒表面上的交联而基本上不影响颗粒的内部。因此，经表面交联的超吸收性聚合物颗粒在表面附近的交联水平比在内部的更高。
就此而言，可使用可与聚合物的官能团反应的化合物作为表面交联剂而在构成上没有限制。
为了改善所产生的超吸收性聚合物的特性，可使用选自以下的一种或更多种作为表面交联剂：多元醇化合物，环氧化合物，多胺化合物，卤代环氧化合物，卤代环氧化合物的缩合产物，
多元醇化合物的具体实例可包括选自以下的一种或更多种：单乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇或聚乙二醇，单丙二醇，1，3-丙二醇，二丙二醇，2，3，4-三甲基-1，3-戊二醇，聚丙二醇，甘油，聚甘油，2-丁烯-1，4-二醇，1，4-丁二醇，1，3-丁二醇，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，和1，2-环己烷二甲醇。
此外，环氧化合物可以是乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油等，多胺化合物可为选自以下一种或更多种：乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、聚乙烯亚胺和聚酰胺多胺。
此外，卤代环氧化合物可为表氯醇、表溴醇或α-甲基表氯醇。同时，单
此外，碳酸亚烃酯化合物可为碳酸亚乙酯等。这些化合物可单独使用或组合使用。另一方面，为了提高表面交联过程的效率，优选在这些表面交联剂中包含一种或更多种多元醇。更优选地，可使用具有2至10个碳原子的多元醇化合物。
可根据表面交联剂的种类或反应条件适当地选择所添加的表面交联剂的量，通常，基于100重量份的聚合物，该量可为约0.001重量份至约5重量份，优选地约0.01重量份至约3重量份，并且更优选地约0.05重量份至约2重量份。
当表面交联剂的量过少时，表面交联反应实际上可能不会发生，而当基于100重量份的聚合物，该量超过5重量份时，由于过度的表面交联反应，保水容量和特性可能降低。
通过加热添加有表面交联剂的聚合物颗粒可同时进行表面交联反应和干燥。
用于升高表面交联反应的温度的方式没有特别限制。可通过提供加热介质或通过直接提供热源来进行加热。就此而言，可用的加热介质的类型可为热流体，例如蒸汽、热空气、热油等。然而，本公开内容不限于此。考虑到加热介质的方式、加热速率和目标温度，可适当地选择所提供的加热介质的温度。同时，作为直接提供的热源，可使用电加热器或气体加热器，但是本公开内容不限于这些实例。
在聚合、粗粉碎、干燥、粉碎、分级和表面交联的各个处理期间可产生颗粒尺寸小的聚合物颗粒。
具有特定颗粒尺寸但不特别限于例如约300μm或更小的聚合物可分级为小颗粒尺寸聚合物。特别地，在小颗粒尺寸聚合物中，颗粒尺寸为约150μm或更小的聚合物被称为细粒。由于这样的小颗粒尺寸聚合物具有较小的颗粒尺寸，其具有较低的吸水性和较高的残留单体比率。因此，当将小颗粒尺寸聚合物原样包含于最终的超吸收性聚合物产物中时，处理困难，并且可能导致物理特性劣化，例如凝胶阻塞现象。因此，优选排除小颗粒尺寸聚合物使得其不包含在最终的超吸收性聚合物产物中，或者优选再利用小颗粒尺寸聚合物使得其具有正常的颗粒尺寸。就生产力和经济方面而言，优选再利用小颗粒尺寸聚合物而非排除。通过使小颗粒尺寸聚合物彼此聚集的再组装过程来进行小颗粒尺寸聚合物的再利用过程。
例如，为了在再组装过程期间提高小颗粒尺寸聚合物之间的聚集强度，通过将小颗粒尺寸聚合物与水混合来进行再组装过程，就此而言，随着含水量越高，小颗粒尺寸聚合物之间的聚集强度增加。然而，当含水量高于某一水平时，聚集不会发生。当含水量较低时，聚集强度较低，并且因此聚集体在再组装之后通常可再破裂成小颗粒尺寸聚合物。
根据本发明的制备方法，将小颗粒尺寸聚合物与由以下化学式1表示的化合物和水混合，并将混合物再组装以制备再组装的聚合物：
[化学式1]
在化学式1中，m1和m2彼此相同或不同，并且各自独立地为一价阳离子。m1和m2可各自独立地为锂(li)、钠(na)或钾(k)。
化学式1的化合物作为还原剂起作用。当化学式的化合物与小颗粒尺寸聚合物和水混合时，其与保留在小颗粒尺寸聚合物中的聚合引发剂反应以形成自由基。由此形成的自由基与单体(即包含在小颗粒尺寸聚合物中的未反应的烯键式不饱和单体)反应。结果，残留单体减少。
根据本公开内容的一个实施方案，基于100重量份的小颗粒尺寸聚合物，化学式1的化合物可以以约0.01重量份至约1重量份，或约0.01重量份至约0.5重量份的量混合。当化学式1的化合物的量低于上述范围时，减少残留单体的效果几乎不发生。相反，当化学式1的化合物的量超过上述范围时，考虑到所使用的化合物的量，要获得的改善物理特性的效果较小。因此，在经济上是不期望的。
化学式1的化合物可由羟基磺基乙酸二钠、羟基磺基乙酸二钾、羟基磺基乙酸二锂等例示。
根据本公开内容的一个实施方案，小颗粒尺寸聚合物可在用水润湿之后以约30％至约70％，优选地约40％至约60％的含水量混合。
为获得在上述范围内的含水量，基于100重量份的小颗粒尺寸聚合物，可以以约50重量份至约200重量份，或约75重量份至约150重量份的量添加水。
随着再组装处理期间的含水量增加，聚集强度增加，并且化学式1的化合物渗入小颗粒尺寸聚合物的渗入深度同时增加，这就减少残留单体而言是有利的。然而，当以超过上述范围的高含水量添加水时，小颗粒尺寸聚合物之间的聚集不发生，即造粒不发生，并且聚合物可单独存在。就此而言，优选在上述范围内添加水。
在制备再组装的聚合物之后，对再组装的聚合物进一步进行干燥过程。
就此而言，干燥过程的干燥温度可为约150℃至约250℃。当干燥温度低于150℃时，存在干燥时间过长或最终形成的超吸收性聚合物的物理特性劣化的问题，而当干燥温度高于250℃时，存在由于超吸收性聚合物的交联网络破裂，最终形成的超吸收性聚合物的物理特性劣化的问题。此外，超吸收性聚合物的热分解发生会产生气味例如燃烧气味等。因此，干燥过程可以优选地在约150℃至约200℃，并且更优选约160℃到约190℃的温度下进行。
同时，考虑到处理效率，干燥过程可进行约20分钟至约90分钟，但是不限于此。
当如上完成干燥过程时，聚合物的含水量可为约0.1重量％至约10重量％。
根据本发明的一个实施方案，在干燥再组装的聚合物之后，可将再组装的聚合物进一步进行粉碎或分级使得其颗粒尺寸为约150μm至约850μm。
根据本公开内容的制备方法经历再组装、干燥、粉碎和分级处理的再组装的聚合物可单独或与颗粒尺寸在正常范围内的聚合物混合使用，然后应用于产品。
根据本公开内容的制备方法所获得的再组装的聚合物残留单体含量为约350ppm或更少、约200ppm或更少、或约100ppm或更少，并且因此其表现出非常低的单体含量。
此外，如根据edana方法wsp241.3测得，根据本公开内容的制备方法获得的再组装的聚合物的保水容量(crc)可比通过仅用水进行再组装而获得的再组装的聚合物高约1.05倍至约2.0倍、或约1.1倍至约1.5倍。
此外，当将根据本公开内容的制备方法获得的再组装的聚合物暴露于温度为50℃或更高、相对湿度为80％或更高的严酷条件下7天或更长时间，更具体地，在50℃至90℃的温度和80％至90％的相对湿度下7天至10天，然后通过hunterlab颜色测量仪器测量其亮度时，再组装的聚合物暴露于严酷条件前后的亮度差(δl)为约20％或更小。更具体地，当将根据本公开内容的制备方法获得的再组装的聚合物暴露于严酷条件时，其亮度差(δl)为例如约0％至约20％、约0％至约15％、或约0％至约10％，表明颜色变化非常低。因此，可提供高品质的超吸收性聚合物。
将参照以下实施例更详细地描述本公开内容。然而，提供以下实施例仅用于举例说明目的，并且本公开内容不受限于以下实施例。
<实施例>
实施例1
将100g丙烯酸单体、38.9g苛性钠(naoh)和103.9g水彼此混合，并向该混合物中添加0.1g过硫酸钠作为热聚合引发剂、0.01g二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦作为光聚合引发剂和0.3g聚乙二醇二丙烯酸酯作为交联剂以制备单体组合物。
在反应器中用uv照射单体组合物1分钟，其中反应器的内部温度维持在80℃并且具有10mw的汞uv灯光源的uv照射器安装在反应器的顶部。在无光源条件下另外允许聚合2分钟。
完成聚合之后，使用研磨机将样品粉碎成10mm或更小的颗粒，使用热空气干燥器在180℃的温度下干燥40分钟，然后使用旋转混合器再粉碎，并使用颗粒尺寸分布测量仪分级。
向所制备的聚合物中的颗粒尺寸为150μm或更小的100g聚合物中添加125g超纯水和0.148g羟基磺基乙酸二钠的混合溶液，然后以650rpm混合1分钟以进行再组装。在完成再组装处理后，在190℃的温度下使所得聚合物干燥2小时，并使用锤磨机粉碎。将经粉碎的聚合物颗粒分级为150μm至850μm的颗粒尺寸。
实施例2
以与实施例1中相同的方式制备聚合物，不同之处在于通过将125g超纯水和0.074g羟基磺基乙酸二钠的混合溶液添加到所制备的聚合物中的颗粒尺寸为150μm或更小的100g聚合物中来进行再组装过程。
实施例3
以与实施例1中相同的方式制备聚合物，不同之处在于通过将125g超纯水和0.037g羟基磺基乙酸二钠的混合溶液添加到所制备的聚合物中的颗粒尺寸为150μm或更小的100g聚合物中来进行再组装过程。
实施例4
以与实施例1中相同的方式制备聚合物，不同之处在于通过将125g超纯水和0.296g羟基磺基乙酸二钠的混合溶液添加到所制备的聚合物中的颗粒尺寸为150μm或更小的100g聚合物中来进行再组装过程。
实施例5
以与实施例1中相同的方式制备聚合物，不同之处在于通过将100g超纯水和0.074g羟基磺基乙酸二钠的混合溶液添加到所制备的聚合物中的颗粒尺寸为150μm或更小的100g聚合物中来进行再组装过程。
实施例6
以与实施例1中相同的方式制备聚合物，不同之处在于通过将150g超纯水和0.074g羟基磺基乙酸二钠的混合溶液加入到所制备的聚合物中的颗粒尺寸为150μm或更小的100g聚合物中来进行再组装过程。
实施例7
以与实施例1中相同的方式制备聚合物，不同之处在于通过添加所制备的聚合物中的颗粒尺寸为300μm或更小的100g聚合物来进行再组装过程。
比较例1
以与实施例1相同中的方式制备聚合物，不同之处在于通过仅将125g超纯水添加到所制备的聚合物中的颗粒尺寸为150μm或更小的100g聚合物中来进行再组装过程。
比较例2
以与实施例1相同中的方式制备聚合物，不同之处在于通过将125g超纯水和0.070g亚硫酸钠的混合溶液添加到所制备的聚合物中的颗粒尺寸为150μm或更小的100g聚合物中来进行再组装过程。
比较例3
以与实施例1中相同的方式制备聚合物，不同之处在于通过仅将125g超纯水添加到所制备的聚合物中的颗粒尺寸为300μm或更小的100g聚合物中来进行再组装过程。
实施例1至7和比较例1至3的再组装过程条件总结在下表1中。
[表1]
<实验例>
关于实施例1至7和比较例1至3的超吸收性聚合物，通过以下方法测量的残留单体、保水容量(crc)、初始亮度(l0)、暴露于严酷条件后的亮度、和亮度差(δl)，并且示于下表2中。
残留单体含量的测量
根据edana方法wsp210.3测量残留单体的含量。在包括2.5cm旋转棒的烧杯中将1g实施例和比较例各自的聚合物在200ml0.9重量份的盐水溶液中搅拌以萃取未反应的丙烯酸。通过lc(液相色谱法)分析经萃取的溶液以定量残留的丙烯酸的量。
保水容量(crc)的测量
根据edana方法wsp241.3测量保水容量。将0.2g实施例和比较例各自的聚合物放入茶叶袋中，并密封茶叶袋，浸入0.9％盐水溶液中30分钟。然后，在离心机中以250g从中除去水3分钟，接着称重。测量聚合物保持的盐水溶液的量以确定保水容量。
亮度的测量
由l值确定严酷条件下的颜色变化，l值表示hunterlab颜色空间上的亮度。l值的范围为0(黑色)至100(白色)。
将5.0g实施例和比较例各自的聚合物均匀地散布在培养皿上，并在严酷的条件(温度70℃，相对湿度90％)下放置10天。然后，使用hunterlab颜色测量仪测定亮度(l)。此外，通过以下方程1计算相对于在暴露于严酷条件之前的初始亮度(l0)的亮度差(δl)。
[方程1]
亮度差(δl，单位：％)＝(l0-l)/l0＊100
[表2]
参照表2，由于化学式1的化合物的作用，根据本公开内容的制备方法获得的再组装的聚合物表现出减少的残留单体含量、高的保水容量和低的颜色变化，因此，预期其提供高品质的超吸收性聚合物。