述颗粒超吸收聚合物组合物具有颗粒超吸收聚合物组合物的不 小于约85重量％的量且如通过标准筛分级指定的粒径小于600μm且大于150μm的颗粒 且该颗粒具有通过标准筛分级指定为300-400μm的重均粒径（D50)。
[0061] 本发明还涉及具有改进稳定性的颗粒超吸收聚合物组合物，其包含颗粒超吸收聚 合物和基于颗粒超吸收聚合物组合物重量为0. 01重量％至约5重量％的施涂于颗粒超吸 收聚合物表面上的中和铝盐，所述中和铝盐为具有约5. 5至约8的pH值的中和铝盐水溶液 的形式；其中颗粒超吸收聚合物组合物具有约25g至约40g的0. 9重量％含水氯化钠/g颗 粒超吸收聚合物组合物的离心保留容量和在使颗粒超吸收聚合物组合物经受加工试验以 前约20X10scm2至约200X10scm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率（FSGBP);和约1. 30mm2/ N至约4mm2/N的压缩系数且具有颗粒超吸收聚合物组合物的约6重量％至约15重量％的 量且通过标准筛分级指定的粒径大于600μm的颗粒。
[0062]另外，本发明涉及具有改进稳定性的颗粒超吸收聚合物组合物，其包含颗粒超吸 收聚合物和基于颗粒超吸收聚合物组合物重量为〇. 01重量％至约5重量％的施涂于颗粒 超吸收聚合物表面上的中和铝盐，所述中和铝盐为具有约5. 5至约8的pH值的中和铝盐水 溶液的形式；其中所述颗粒超吸收聚合物组合物具有颗粒超吸收聚合物组合物的不小于约 85重量％的量且通过标准筛分级指定的粒径小于600μm且大于150μm的颗粒且该颗粒具 有通过标准筛分级指定为300-400μm的重均粒径（D50)。
[0063] 合适的超吸收聚合物可选自合成的、天然的、可生物降解的和改性的天然的聚合 物。关于超吸收聚合物所用术语交联指有效地使通常水溶性材料实质性不溶于水但可溶胀 的任何方法。该交联方法可包括例如物理缠结、结晶畴、共价键、离子配合物和结合、亲水结 合如氢键、疏水结合或范德华力。超吸收聚合物包括内交联并可进一步包括表面交联。
[0064] 如本发明的实施方案中所述，超吸收聚合物可通过超吸收聚合物的约55%至约 99. 9重量％的可聚合的含不饱和酸基团的单体初始聚合而得到。合适的单体包括含有羧基 的那些中的任一种，例如丙烯酸或甲基丙烯酸；或2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸或其混 合物。理想的是至少约50重量％，更理想地至少约75重量％酸基团为羧基。
[0065] 如本发明的实施方案中所述，制备超吸收聚合物的方法可通过超吸收聚合物的约 55%至约99. 9重量％的可聚合的含不饱和酸基团的单体初始聚合而得到。合适的可聚合 单体包括含有羧基的那些中的任一种，例如丙烯酸、甲基丙烯酸或2-丙烯酰氨基-2-甲基 丙烷磺酸或其混合物。理想的是至少约50重量％，更理想地至少约75重量％酸基团为羧 基。
[0066] 将酸基团用碱性碱中和至至少约25摩尔％，或者约50摩尔％至约80摩尔％的程 度，即酸基团理想地作为钠、钾或铵盐存在。碱性碱的量可以为颗粒超吸收聚合物组合物的 约14重量％至约45重量％。碱性碱可包括氢氧化钠或氢氧化钾。在一些方面中，理想的是 使用通过丙烯酸或甲基丙烯酸聚合而得到的聚合物，其羧基在内交联剂的存在下中和。应 当指出中和可通过将碱性碱加入单体溶液中或者将单体如丙烯酸加入碱性碱中而实现。
[0067] 在一些方面中，可与烯属不饱和单体共聚的第二合适单体可包括但不限于丙烯酰 胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟基乙酯、（甲基）丙烯酸二甲基氨基烷基酯、乙氧基化（甲基） 丙烯酸酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺或丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵。这种单体可以以共 聚单体的〇重量％至约40重量％存在。
[0068] 在单体为丙烯酸的情况下，部分中和的丙烯酸盐在聚合以后在颗粒吸水剂中转化 成聚合物，基于丙烯酸的转化值可通过将转化部分中和的聚丙烯酸盐假定为完全等摩尔未 中和的聚丙烯酸而测定。
[0069] 本发明超吸收聚合物还包含基于可聚合的含不饱和酸基团的单体的总量约0. 001 重量％至约5重量％或约0. 2重量％至约3重量％的至少一种内交联剂。内交联剂通常具 有至少2个烯属不饱和双键或1个烯属不饱和双键和一个对可聚合的含不饱和酸基团的单 体的酸基团呈反应性的官能团或几个对酸基团呈反应性的官能团可用作内交联组分，且其 在可聚合的含不饱和酸基团的单体的聚合期间存在。
[0070] 用于超吸收聚合物中的内交联剂的实例包括脂族不饱和酰胺，例如亚甲基双丙烯 酰胺或-甲基丙烯酰胺或亚乙基双丙烯酰胺，此外还有多元醇或烷氧基化多元醇与烯属不 饱和酸的脂族酯，例如丁二醇或乙二醇、聚乙二醇或三羟甲基丙烷的二（甲基）丙烯酸酯或 三（甲基）丙烯酸酯，优选用1-30摩尔氧化烯烷氧基化，优选乙氧基化的三羟甲基丙烷的 二-和三丙烯酸酯，甘油和季戊四醇以及优选用1-30摩尔氧化乙烯乙氧基化的甘油和季戊 四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，此外还有烯丙基化合物例如（甲基）丙烯酸烯丙酯、与优 选1- 30摩尔氧化乙烯反应的烷氧基化（甲基）丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸 三烯丙酯、马来酸二烯丙基酯、聚烯丙基酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、包 含至少两个乙烯基的聚硅氧烷、四烯丙基氧基乙烷、四烯丙基氧基乙烷、三烯丙胺、四烯丙 基乙二胺、二元醇、多元醇、羟基烯丙基或丙烯酸酯化合物以及磷酸或亚磷酸的烯丙基酯， 此外还有能够使例如不饱和酰胺的N-羟甲基化合物如甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺交联的单 体，以及由其衍生的醚。也可使用离子交联剂如铝金属盐。也可使用所述交联剂的混合物。
[0071] 在另一实施方案中，超吸收聚合物可包含基于可聚合的含不饱和酸基团的单体的 总量约0. 001重量％至约0. 1重量％的第二内交联剂，所述第二内交联剂可包含含有至少 两个烯属不饱和双键的组合物，例如亚甲基双丙烯酰胺或-甲基丙烯酰胺或亚乙基双丙烯 酰胺；还有多元醇的不饱和单羧酸或聚羧酸的酯，例如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯，例如丁二 醇-或乙二醇二丙烯酸酯或-甲基丙烯酸酯；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及其烷氧基化衍生 物；还有烯丙基化合物，例如（甲基）丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、马来酸二烯丙基酯、 聚烯丙基酯、四烯丙氧基乙烷、二-和三烯丙胺、四烯丙基乙二胺、磷酸或亚磷酸的烯丙基 酯。此外，还可使用具有至少一个对酸基团呈反应性的官能团的化合物。其实例包括酰胺 的N-羟甲基化合物，例如甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺，和由其衍生的醚，以及二-和聚缩水甘 油基化合物。
[0072] 常用引发剂如偶氮或过氧化合物、氧化还原体系或UV引发剂、（敏化剂）和/或 辐射用于引发自由基聚合。在一些方面中，引发剂可用于引发自由基聚合。合适的引发剂 包括但不限于偶氮或过氧化合物、氧化还原体系或紫外线引发剂、敏化剂和/或辐射。
[0073] 聚合形成超吸收聚合物凝胶，将其造粒成超吸收聚合物颗粒或颗粒超吸收聚合 物。超吸收聚合物凝胶通常具有超吸收聚合物凝胶的约40-80重量％的水分含量。颗粒超 吸收聚合物通常包含约50μm至约1000μm，或者约150μm至约850μm的粒度。本发明可 包含至少约40重量％的具有约300μm至约600μm的粒度的颗粒，至少约50重量％的具有 约300μm至约600μm的粒度的颗粒，或者至少约60重量％的具有约300μm至约600μm 的粒度的颗粒，如通过U.S.标准30目筛测量并保留在U.S.标准50目筛上。另外，本发明 超吸收聚合物颗粒的粒度分布可包含小于约30重量％的具有大于约600μm的粒度的颗 粒，和小于约30重量％的具有小于约300μm的粒度的颗粒和0-5重量％的小于150μm的 颗粒，如例如使用可由W.S.Tyler，Inc.，MentorOhio得到的RO-TAP?机械摇筛机型号 B测量。
[0074] 在本发明颗粒超吸收聚合物的另一实施方案中，树脂颗粒的直径如下设置。质量 平均粒径通常为约200至约450μm，或者约300至约430μm，或者约300至约400μm，或者 约350至约400μm，或者约360至约400μm，或者约370至约400μm。另外，小于150μm 的颗粒的百分数通常为〇至约8重量％，或者0至约5重量％，或者0至约3重量％，或者 0至约1重量％。另外，大于600μm的颗粒的百分数通常为0至约25重量％，或者3至约 15重量％，或者5至约12重量％，或者5至约8重量％。
[0075] 粒度可通过使颗粒经受分散聚合和分散干燥而调整。然而，一般而言，特别是当进 行含水聚合时，在干燥以后将颗粒粉化并分级，然后调整D50质量平均直径和小于150μm 且大于600μm的颗粒的量以得到比粒度分布。例如，如果比粒度分布通过将具有D50质量 平均直径的颗粒的直径降至400μm或更小以及降低具有小于150μm和大于600μm的直 径的细粒的量而实现，则可在干燥以后通过常用分级设备如筛首先将颗粒归类为粗糙颗粒 和细粒。该方法优选除去具有5000μm至600μm，或者2000μm至600μm，或者1000μm 至600μm的直径的粗糙颗粒。然后在主调整过程中，除去直径小于150μm的细粒。可将 除去的粗糙颗粒抛弃，但更加可通过上述粉化方法将它们再次粉化。通过粉化方法因此制 备的具有比粒度分布的所得颗粒超吸收聚合物因此由不规则粉化的颗粒构成。
[0076] 将颗粒超吸收聚合物用本文所述其它化学品和处理而表面处理。特别地，颗粒超 吸收聚合物的表面可通过加入表面交联剂和热处理而交联，通常称为表面交联。一般而言， 表面交联为相对于颗粒内部的交联密度，提高聚合物基体在颗粒超吸收聚合物表面附近的 交联密度的方法。表面交联剂的量可以以干颗粒超吸收聚合物组合物的约0. 01重量％至 约5重量％，例如基于干颗粒超吸收聚合物组合物的重量约0. 1重量％至约3重量％，例如 约0. 1重量％至约1重量％的量存在。
[0077] 理想的表面交联剂包括具有一个或多个对聚合物链的侧基，通常酸基团呈反应性 的官能团的化学品。表面交联剂包含在缩合反应（缩合交联剂）中、在加成反应中或在开 环反应中与聚合物结构的官能团反应的官能团。这些化合物可包括例如二甘醇、三甘醇、 聚乙二醇、甘油、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧化丙烯、氧化乙烯-氧化丙烯嵌 段共聚物、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、三羟甲基丙烷、季 戊四醇、聚乙烯醇、山梨糖醇、1，3-二氧戊环-2-酮（碳酸亚乙酯）、4_甲基-1，3-二氧戊 环-2-酮（碳酸亚丙酯）或4, 5-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮。
[0078] 在使颗粒超吸收聚合物与表面交联剂，或者与包含表面交联剂的流体接触以后， 将经处理的颗粒超吸收聚合物热处理至约50至约300°C，或者约75至约275°C，或者约150 至约250°C的温度并取决于温度保持约5至约90分钟，使得聚合物结构的外部区域与内部 区域相比更强地交联（即表面交联）。热处理的持续时间受这一风险限制：聚合物结构的 所需性能特征由于热的作用而被破坏。
[0079] 在表面交联的一个特定方面中，将颗粒超吸收聚合物用碳酸亚乙酯表面处理，其 后加热以影响超吸收聚合物颗粒的表面交联，这改进颗粒超吸收聚合物的表面交联密度和 凝胶强度特性。更具体而言，通过将颗粒超吸收聚合物与碳酸亚乙酯表面交联剂的水醇溶 液混合而将表面交联剂涂覆于颗粒超吸收聚合物上。水醇溶液中醇的量可由碳酸亚烷基酯 的溶解度决定，且由于各种原因如保护以防爆炸而保持尽可能低。合适的醇为甲醇、异丙 醇、乙醇、丁醇或丁二醇，以及这些醇的混合物。在一些方面，溶剂理想地为水，其通常以基 于干颗粒超吸收聚合物组合物的重量约〇. 3重量％至约5. 0重量％的量使用。在另外其它 方面，碳酸亚乙酯表面交联剂可由粉末混合物（例如与无机载体材料如二氧化硅（Si02)的 粉末混合物）施涂，或者通过碳酸亚乙酯的升华而以蒸气状态施涂。
[0080] 为实现所需表面交联性能，表面交联剂如碳酸亚乙酯应均匀地分布于颗粒超吸收 聚合物上。为此，混合在本领域已知的合适混合机如流化床混合机、桨式混合机、转鼓式混 合机或双蜗杆混合机中进行。也可在颗粒超吸收聚合物制备中的一个工艺步骤中进行颗粒 超吸收聚合物的涂覆。在一个特定方面，适于该目的的方法为反向悬浮聚合方法。
[0081] 表面交联剂溶液还可包含基于干颗粒超吸收聚合物组合物0重量％至约1重 量％，或者约0. 01重量％至约0. 5重量％的热塑性聚合物。热塑性聚合物的实例包括聚烯 烃、聚乙烯、聚酯、线性低密度聚乙烯（LLDPE)、乙烯丙烯酸共聚物（EAA)、乙烯甲基丙烯酸 烷基酯共聚物（EMA)、聚丙烯（PP)、马来酸化聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物（EVA)、聚酯， 和所有聚烯烃族的混合物，也可有利地使用例如PP、EVA、EMA、EEA、EBA、HDPE、MDPE、LDPE、 LLDPE和/或VLDPE的混合物。如本文所用术语聚烯烃为上文所定义的。在特定方面中，马 来酸化聚丙烯为用于本发明中的优选热塑性聚合物。可将热塑性聚合物官能化以具有其它 益处，例如水溶性或分散性。
[0082] 在颗粒超吸收聚合物的涂覆处理以后的热处理可如下进行。一般而言，热处理在 约100°C至约300°C的温度下。如果使用高反应性环氧化物交联剂，则较低的温度是可能 的。然而，如果使用碳酸亚乙酯，则热处理适当地在约150°C至约250°C的温度下。在该特 定方面中，处理温度取决于停留时间和碳酸亚乙酯的种类。例如，在约150°C的温度下，热处 理进行1小时或更久。相反，在约250°C的温度下，几分钟（例如约0. 5分钟至约5分钟） 足以实现所需表面交联性能。热处理可以在本领域中已知的常规干燥器或烘箱中进行。
[0083] 除表面交联外，可将颗粒超吸收聚合物组合物用其它化学组合物进一步表面处 理。本发明颗粒超吸收聚合物组合物包含基于颗粒超吸收组合物重量约〇. 01重量％至约5 重量％的施涂于颗粒超吸收聚合物表面上的铝盐，所述铝盐为具有约5. 5至约8或约6至 约7的pH值的水溶液的形式。或者颗粒超吸收聚合物组合物包含基于颗粒超吸收组合物 重量约6重量％至约15重量％的施涂于经表面交联的颗粒超吸收聚合物表面上的铝盐水 溶液，其中铝盐水溶液具有约5. 5至约8,或者约6至约7的pH值。铝盐水溶液可包含铝阳 离子和氢氧离子或者去质子化的羟基有机酸的阴离子。优选有机酸的实例为羟基单羧酸， 例如乳酸、羟基乙酸、葡糖酸或3-羟基丙酸。
[0084] 另外，具有明显改进的稳定性，包括对损害控制的抗性的超吸收聚合物组合物出 乎意料地通过将超吸收聚合物用具有约5. 5至约8,或者约6至约7的经调整的pH以及适当 浓度和量的铝盐溶液涂覆而得到。铝盐水溶液包含碱性氢氧化物与硫酸铝或硫酸铝水合物 的反应产物。在另一实施方案中，铝盐水溶液包含氢氧化钠与硫酸铝或硫酸铝水合物的反 应产物。在又一实施方案中，铝盐水溶液包含铝化合物和有机酸。铝化合物与有机酸（盐） 的混合物可以为酸性或碱性的。并可将pH用碱性或酸性材料调整至所需范围。用于pH调 整的碱性材料的实例包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钠或碳酸氢钠。用 于pH调整的酸性材料的实例包括但不限于盐酸、硫酸、甲磺酸或二氧化碳水溶液。酸性铝 盐如氯化铝、硫酸铝、硝酸铝和聚氯化铝，或碱性铝盐如铝酸钠、铝酸钾和铝酸铵也可用于 pH调整。
[0085] 铝盐水溶液可在颗粒超吸收聚合物的表面处理的各个阶段加入。在一个实施方案 中