吸水性树脂及其制备方法【专利摘要】本发明涉及一种吸水性树脂及其制备方法，更详细地，涉及一种无加压下吸水倍率为25g/g以上，加压下吸水倍率为20g/g以上，并且数学式1所示的高温水可溶性成分增加率为1以上且小于3的吸水性树脂及其制备方法。所述吸水性树脂能够解决高温下凝胶堵塞加速化的问题，并且能够提高吸水性树脂的吸水速度及干燥效率。【专利说明】吸水性树脂及其制备方法
技术领域：
[0001]本发明涉及一种吸水性树脂及其制备方法。【
背景技术：
】[0002]高吸水性树脂（superabsorbentpolymer，SAP)是指能够吸收自身重量的数十倍~1，000倍水分的高分子，并且是一种即使施加任一程度的压力，也不会释放所吸收的水分的亲水性三维网状结构的高分子物质。在初期，较多使用的是利用淀粉等天然高分子的高吸水性树脂，而目前使用将丙烯酸、丙烯酰胺等与少量的交联剂聚合而制得的合成高分子已成为主流趋势。最近，由于开发出了一种可吸收自身重量的数十倍~数百倍水分的高分子，因此，在纸尿布等的卫生材料领域，以及要求具有吸水或保水用途的领域中被广泛利用。[0003]在制备高吸水性树脂的工序的聚合工序中，树脂内会生成大量的分子量未得到充分增加的低聚物(水可溶性成分，Extractables)，而在所述水可溶性成分大量存在的情况下，如果将所述高吸水性树脂应用于产品时，会存在这些水可溶性成分溶解于水或体液中而容易向产品外部溶出的问题，因此要求减少水可溶性成分。[0004]吸水性树脂的基础树脂在进行聚合时，交联剂的反应性比丙烯酸的反应性要大，因此，交联剂在反应初期被全部耗尽，而在后期产生丙烯酸单体之间的聚合反应，同时会产生水可溶性成分，因此需要解决交联反应在反应初期结束的问题。[0005]另外，对提高吸水性树脂的吸水速度和干燥效率的要求持续不断，而作为用于满足上述要求的方法，已知有聚合时产生气泡的技术，人们通常采用的方法为，添加发泡剂或使用用于调节发泡时间及发泡粒径的添加剂。然而，在这种情况下，会存在生产费用上升且工序复杂的问题。[0006]美国公开专利第2012/0035294号中公开了一种高吸水性树脂，但是未能解决由水可溶性成分所导致的吸水力、保水力及渗透率等物理性质的下降及诱发皮肤问题等问题。[0007]【现有技术文献】[0008]【专利文献】[0009]美国公开专利第2012/0035294号【
发明内容】[0010]要解决的技术问题[0011]本发明的目的在于，提供一种能够提高吸水性树脂的吸水速度及干燥效率的吸水性树脂。[0012]此外，本发明的目的在于，提供一种能够解决高温下凝胶堵塞加速化问题的吸水性树脂。[0013]此外，本发明的目的在于，提供一种前述的吸水性树脂的制备方法。[0014]技术方案[0015]1.-种吸水性树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:使包含丙烯酸类单体、聚合引发剂及如化学式1所示的内部交联剂的组合物聚合，[0016][化学式1][0017][0018]式中，Ri为碳原子数为1~20的亚烷基、碳原子数为6~12的亚芳基或总碳原子数为7~20的亚烷基和亚芳基的组合，R2为氢、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为6~12的芳基或被碳原子数为6~12的芳基取代的碳原子数为1~20的烷基，X为乙烯基。[0019]2.在所述1的吸水性树脂的制备方法中，所述内部交联剂为5-苄基-2,2-二甲基-5_(4_乙烯基苄基）-[1，3]二氧六环-4,6-:_(5-benzyl-2,2-dimethyl_5-(4-vinylbenzyl)_[l，3]dioxane-4,6_dione)〇[0020]3.在所述1的吸水性树脂的制备方法中，以总单体100重量计，所述内部交联剂的含量为0.001~2重量份。[0021]4.-种吸水性树脂，所述吸水性树脂的无加压下吸水倍率为25g/g以上，加压下吸水倍率为20g/g以上，并且下述数学式1所示的高温水可溶性成分增加率为1以上且小于3:[0022][数学式1][0023]高温水可溶性成分增加率=(90°C下的水可溶性成分含量)/(23°C下的水可溶性成分含量）。[0024]5.在所述4的吸水性树脂中，所述高吸水性树脂是在粉碎基础树脂后进行表面交联处理而获得的。[0025]6.在所述5的吸水性树脂中，所述基础树脂为丙烯酸类聚合物。[0026]7.在所述5的吸水性树脂中，所述基础树脂通过包含内部交联剂而聚合。[0027]8.在所述4的吸水性树脂中，所述无加压下吸水倍率为25g/g以上且45g/g以下。[0028]9.在所述4的吸水性树脂中，所述加压下吸水倍率为20g/g以上且40g/g以下。[0029]10.在所述4~9中任一项所述的吸水性树脂中，所述数学式1所示的高温水可溶性成分增加率为1以上且2.8以下。[0030]11.在所述4~9中任一项所述的吸水性树脂中，所述数学式1所示的高温水可溶性成分增加率为1以上且2.5以下。[0031]12.在所述4~9中任一项所述的吸水性树脂中，所述数学式1所示的高温水可溶性成分增加率为1以上且2以下。[0032]13.在所述4~9中任一项所述的吸水性树脂中，所述吸水性树脂中的高温膨胀液体渗透率为5.0达西以上。[0033]有益效果[0034]采用本发明的制备方法制得的吸水性树脂在吸水速度及干燥效率方面能够得到提尚。[0035]此外，采用本发明的制备方法制得的吸水性树脂高温下凝胶堵塞的加速化得到抑制。【附图说明】[0036]图1概括地示出了用于测定加压下吸水倍率的装置的结构。【具体实施方式】[0037]本发明涉及一种吸水性树脂的制备方法及通过所述制备方法制得的吸水性树脂，所述制备方法包括以下步骤:使包含丙烯酸类单体、聚合引发剂及化学式1所示的内部交联剂的组合物聚合。[0038]下面，对本发明进行详细说明。[0039]〈吸水性树脂的制备方法〉[0040]以下，所述的有关本发明制备方法的具体例与前述的【
发明内容】一同起到进一步理解本发明的技术思想的作用，因此本发明的范围并不能解释为仅限于下述具体例中记载的内容。[0041]本发明的一具体实施例提供一种吸水性树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:使包含丙烯酸类单体、聚合引发剂及化学式1所示的内部交联剂的组合物聚合。[0042]可以通过使丙烯酸类单体、聚合引发剂及内部交联剂混合而得到的聚合组合物聚合来制备基础树脂。[0043]本说明书中，丙烯酸类单体表示丙烯酸或其盐。丙烯酸盐可以列举如碱金属盐、铵盐、烷基胺盐等，但并不限定于此。[0044]为了得到本发明的基础树脂而使丙烯酸类单体聚合时，其含量不受特别限定，例如，以总单体计，可以包含70~100摩尔％的丙烯酸类单体，优选包含90~100摩尔％的丙烯酸类单体来进行聚合。[0045]从物理性质及pH方面考虑，优选中和丙烯酸类单体等的含酸基的不饱和单体，以使得所述单体具有高于或低于中性的pH之后再进行使用。例如，可以使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾、磷酸铵、磷酸钠等的碱进行中和。酸基的中和率(总酸基中被中和的酸基的摩尔％)通常为20~100摩尔％，更优选为30~95摩尔％，进一步优选为40~80摩尔％。如果中和率小于20%，则树脂的吸水能力会降低，如果中和率大于80摩尔％，则大部分树脂会溶解于水。[0046]为了得到本发明的基础树脂而对单体进行聚合时，使用的聚合引发剂可以列举如过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过乙酸钾、过乙酸钠、过碳酸钾、过碳酸钠、叔丁基氢过氧化物、过氧化氛、2，2偶氣双(2_脉基-丙烷)二盐酸盐、2，2_二甲氧基_1，2_二苯基乙烧-1-酬及2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮等的光聚合引发剂等。这些可以单独使用，或者混合两种以上来使用。[0047]所述聚合引发剂的使用量不受特别限定，例如，以包含在聚合物中而聚合的总单体100重量份计，可以使用0.001~2重量份的所述聚合引发剂，优选使用0.01~0.1重量份。如果聚合引发剂小于0.001重量份，则未反应的残留单体会增多，如果大于2重量份，则难以控制聚合。[0048]根据本发明的一具体实施例，在合成所述基础树脂时，作为内部交联剂，可以使用下述化学式1所示的内部交联剂：[0049][化学式1][0050][0051]at，K1刀恢促~zutf」业烷基、碳原子数为6~12的亚芳基或总碳原子数为7~20的亚烷基和亚芳基的组合，R2为氢、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为6~12的芳基或被碳原子数为6~12的芳基取代的碳原子数为1~20的烷基，X为乙烯基。[0052]更优选地，可以列举如5-苄基-2,2-二甲基-5-(4-乙烯基苄基)-[1，3]二氧六环-4,6-二酮。[0053]基础树脂在聚合时，交联剂的反应性比丙烯酸类单体的反应性大，从而在反应初期交联剂会被全部耗尽，而在反应后期，随着仅在丙烯酸类单体之间产生聚合，会存在水可溶性成分增加的问题。然而，所述化学式1的内部交联剂在95°C以上时产生热解(pyrolysis)而生成稀酮(ketene)，这会在干燥中诱导附加的交联反应，因此可以防止上述水可溶性成分增加的问题。[0054]另外，所述化学式1的内部交联剂在热解过程中会产生丙酮和二氧化碳，而它们能够起到发泡剂的作用，因此不需要进一步添加发泡剂，并且，由于第一次聚合后会生成气泡，因此不需要用于调节发泡时间或发泡粒径的其它工序或添加剂，从而可以降低生产费用，并简化工序，由此可提高吸水性树脂的吸水速度及干燥效率。[0055]具体地，通过所述化学式1的内部交联剂之一的5-苄基-2,2-二甲基-5-(4-乙烯基苄基)_[1，3]二氧六环-4,6-二酮的热解来显示本发明的效果的机理如下：[0056][反应式1][0057][0058][0059]/^尸力迎;乂胆工、丄ΤΚΙ；?J，〇Γ整-ζ，ζ--整下整；-|_丄，j」一羊环-4,6-二酮可以作为本发明的基础树脂的共单体来使用，在热解之后，产物分子内的特定结构可以起到交联作用。[0060]本发明一具体实施例中的内部交联剂的使用量不受特别限定，例如，可以使用以包含在聚合物中而聚合的总单体100重量计为0.001~2重量份的内部交联剂，优选使用0.005~0.5重量份。如果内部交联剂的含量小于0.001重量份或大于2重量份，则难以得到充分的吸水性。[0061]通过使用所述内部交联剂来在聚合物内部形成交联结构时，可以在所述不饱和单体聚合之前、聚合中或聚合之后，或者在中和不饱和单体之后，将内部交联剂添加到反应体系中。[0062]聚合可以通过前述的聚合引发剂来引发。聚合引发剂可以以前述的含量范围使用。[0063]在本发明的一具体实施例中，聚合过程中可以使用链转移剂。将在链转移剂的存在下进行聚合而获得的吸水性树脂作为本发明的吸收剂使用时，能够获得吸水能力高，且对尿液的稳定性优异的吸收体。在同时使用链转移剂时，内部交联剂的使用量会增加，由此能够使交联密度得到增加，从而能够改善对尿液的抗劣化性。[0064]对于在本发明的聚合中使用的链转移剂，如果其为溶于水或水性乙烯性不饱和单体的链转移剂，则不受特别的限定。具体地，包括硫醇类(thiols)、硫醇盐类(thiolates)、仲醇、胺、亚磷酸（盐）、次磷酸（盐)等。具体地，可以列举如疏基乙醇、疏基丙醇、十二烷硫醇、硫代乙二醇（1^;[0815^018)、硫代苹果酸（1:11；[01]^1;[03(^(1)、3-疏基丙酸（3-mercaptopropionicacid)、异丙醇、亚磷酸钠（sodiumphosphite)、亚磷酸钾、次磷酸钠(sodiumhypophosphite)、甲酸及其盐。这些可以分别单独使用，或者混合两种以上来使用。从效果方面考虑，使用磷化合物，尤其优选使用次磷酸钠等的次磷酸盐。[0065]所述链转移剂的使用量不受特别限定，例如，可以为用于形成丙烯酸类聚合物的总单体中的〇.001~1摩尔％，优选使用〇.005~0.3摩尔％。如果使用量小于0.001摩尔％，则使用链转移剂所带来的改善效果会甚微，如果大于1摩尔％，则水可溶性成分会增加，并且会降低稳定性。[0066]链转移剂可以在聚合前或聚合中依次添加。[0067]根据需要，本发明一具体例的吸水性树脂的制备方法可以进一步包括中和丙烯酸酯类单体的步骤。[0068]可以通过添加前述的碱来实施中和，例如，可以使酸基的中和率(整体酸基中被中和的酸基的摩尔％)为20~100摩尔％，更优选为30~95摩尔％，进一步优选为40~80摩尔％。如果中和率小于20%，则树脂的吸水能力会降低，如果大于80摩尔％，则大部分树脂会溶于水。[0069]中和可以在交联聚合步骤前、交联聚合步骤中、交联聚合步骤后，或者经过多个步骤而实施。[0070]之后，可以进一步包括本领域中公知的工序来制备吸水性树脂。[0071]例如，可以进一步包括以下步骤:对所述由交联聚合而获得的基础树脂进行细粉化;对细粉化的基础树脂进行干燥并粉碎，从而获得颗粒状基础树脂；以及使所述颗粒状基础树脂的表面交联。[0072]为了对基础树脂进行细粉化，本发明中可使用的粉碎机有剪切颗粒粉碎机(sheargranulationmachines)、冲击式粉碎机（impactcrushers)及高速旋转式粉碎机（highspeedrotationcrusher)等，但并不限定于此。[0073]可以优选使用带有切断(cutting)、剪切(shearing)、冲击及摩擦中的一种以上的粉碎装置的粉碎机，尤其优选使用带有以切割或剪切装置作为主要功能的粉碎机，并且带有压缩机的粉碎机可以使用在剪切及切断的预期效果强的地方。在上述列出的其它粉碎机中，尤其优选通过多个旋转刀及固定刀所形成的剪切来达到预期的粉碎效果的装置。[0074]对于基础树脂的细粉化，可以以使基础树脂的平均粒径成为1~20_来实施。[0075]旋转刀的旋转速度优选为3.0~200m/秒，更优选为5.0~150m/秒的范围。[0076]对于被细粉化的基础树脂的干燥，例如可以在50~250°C的范围下实施，优选在100~170°C的范围下实施。如果干燥温度达不到50°C，则会增加干燥所需的时间，降低生产率。[0077]作为干燥方法，可以使用各种方法来获得所需要的含水量，所述干燥方法包括加热干燥、热风干燥、减压干燥、红外线干燥、微波干燥、使用与疏水性有机溶剂的共沸混合物(azotrope)来实施的脱水、使用高温蒸汽的高湿度干燥，但并不特别限定。[0078]对于细粉化的基础树脂的粉碎，同样可以使用与上述的细粉化方法相同的方法。[0079]例如，可以将基础树脂粉碎成平均粒径为150~850μπι，优选为150~600μπι，更优选为180~500μπι。粒径小于150μπι的颗粒所占的比例，可以为颗粒状基础树脂总重量的0~8重量％，优选为〇~5重量％。[0080]之后，使颗粒状基础树脂的表面交联。[0081]本发明中的表面交联是指增加颗粒表面附近的交联密度，使得颗粒表面附近的交联密度高于颗粒内部的交联密度。更详细地，是一种将在分子内含有两个以上官能团的化合物添加到颗粒表面，从而形成新型交联键的操作，所述官能团能够与颗粒状基础树脂中含有的酸基或其盐(例如，羧基或其盐)进行反应而结合。通过这种表面交联处理，能够改善加压吸水能力。[0082]作为表面交联剂，可以在下述的含量范围内使用前述的表面交联剂。[0083]表面交联步骤可以以150~250°C的温度实施1分钟~4小时。[0084]表面交联剂不受特别的限定，可以使用本领域公知的表面交联剂，例如可以使用以下化合物：（i)l，3-丙二醇、1-甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、2,3，4_三甲基-1,3-戊二醇、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、内消旋-赤藓醇、D-山梨醇、1，2_环己二甲醇、己二醇三羟甲基丙烷、季戊四醇等的多价醇化合物；（ii)乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚等的环氧化合物；（iii)钙、镁、铝、铁等的氢氧化物或氯化物等的多价金属化合物；（iv)N-酰基恶唑烧酮（N-acyloxazolidinone)化合物、2-恶唑烧酮（2-oxazo1idinone)化合物等的恶唑烷酮化合物（美国专利第6，559，239号）；（v)1，3-二氧戊环-2-酮(亦称"碳酸乙烯酯"）、4_甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4,5_二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-羟甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、1,3-二氧六环-2-酮、4-甲基-1,3-二氧六环-2-酮、4,6-二甲基-1,3-二氧六环-2-酮、1，3-二氧杂环丁烧-2-酮（1，3-dioxetane-2_one)等的碳酸亚经酯化合物(美国专利第5,409,771号）；（vi)氧杂环丁烷化合物(3-乙基-羟甲基氧杂环丁烷)及环脲化合物(cyclicureacompounds，2_咪唑啉二酮）（美国专利公开第2002/0072471);(vii)乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺等的氨基醇化合物等。这些可以单独使用，或者混合两种以上使用。[0085]表面交联剂的使用量不受特别限定，例如，以颗粒状基础树脂100重量份计，可以使用0.001~10重量份的表面交联剂，优选使用0.01~5重量份。当以所述含量使用表面交联剂时，能够得到前述的加压下吸水倍率。[0086]〈吸水性树脂〉[0087]本说明书中，无加压下吸水倍率为离心分离机储存容量(CentrifugeRetentionCapacity)的简称，亦称无加压下吸水倍率。这表示将无纺布袋、茶包等容器中的0.2g的吸水性树脂在0.9重量％的生理盐水中膨胀30分钟后，进一步用离心机去除水分之后的吸水倍率(g/g)，可以根据下述数学式2来测定无加压下吸水倍率。[0088][数学式2][0089]无加压下吸水倍率(g/g)-{(吸水性树脂+茶包的重量(g))-空茶包的重量(g)}/干燥的树脂重量(g)。[0090]加压下吸水倍率(AbsorbencyUnderLoad，AUL)是指在压力（负载)下膨胀后的吸水倍率(g/g)，在本说明书中，对于生理盐水的〇.3psi加压下吸水倍率是指在0.3psi的压力下使吸水性树脂在0.9重量％的氯化钠生理盐水中膨胀60分钟后的吸水倍率，可以根据下述数学式3进行测定。[0091][数学式3][0092]加压下吸水倍率(g/g)=(吸水后的吸水性树脂的重量(wl)_吸水前的吸水性树脂的重量(w0))/吸水前的树脂的重量(w0)。[0093]水可溶性成分表示溶于水中而出来的低聚物成分(液溶出成分）。该水可溶性成分可以通过以下方式测定。将吸水性树脂浸渍在以树脂重量计为100倍的水中1小时后，将制得的水溶液在加压条件下用过滤器过滤而进行提取，然后对所提取出的成分进行除湿干燥，并根据下述数学式4来测定。[0094][数学式4][0095]水可溶性成分(重量％)=(提取出来的成分的重量/初期的干燥吸水性树脂的重量）X100〇[0096]在本说明书中，吸水性树脂表示水膨胀性水不溶性的高分子。并且，水膨胀性是指ERT442.2-02中规定的无加压下吸水倍率(CRC)为5g/g以上，水不溶性是指ERT442.2-02中规定的水可溶性成分(Ext)为0~50重量％。[0097]在本说明书中，高温膨胀液体渗透率是指使1g的高吸水性树脂在40°C的0.9%的NaCl水溶液中自由膨胀60分钟后，在其上面放置锤，以施加0.3psi的压力，然后将0.9%的NaCl水溶液以每次10ml的量渗透到所述高吸水性树脂中，共渗透300ml，同时测定凝胶垫(ge1bed)的高度及渗透10ml所需的时间，将通过凝胶垫的高度和所需时间的测定值来计算得到的渗透量梯度(g/sec)值代入达西公式(Darcy'sequation)中后得到的流量。除了自由膨胀步骤的温度以外，可以通过与韩国授权专利第0873455号中记载的凝胶状渗透性试验方法相同的方法来实施。[0098]本发明一具体实施例的吸水性树脂的无加压下吸水倍率为25g/g以上，加压下吸水倍率为20g/g以上，并且下述数学式1所示的高温水可溶性成分增加率为1以上且小于3:[0099][数学式1][0100]高温水可溶性成分增加率=90°c下的水可溶性成分含量/23°C下的水可溶性成分含量。[0101]由于本发明的吸水性树脂的无加压下吸水倍率、加压下吸水倍率及高温水可溶性成分增加率满足上述范围，因此能够提高吸水速度及干燥效率。[0102]本发明一具体实施例的无加压下吸水倍率应为25g/g以上，如果无加压下吸水倍率小于25g/g，则因吸水物理性质的降低而会存在不适合作为卫生用品材料来使用的问题。所述无加压下吸水倍率的上限不受特别限定，可以优选为25g/g以上且45g/g以下。在所述范围内，吸水物理性质及凝胶强度优异，从而能够防止产生凝胶堵塞的问题。[0103]本发明一具体实施例的吸水性树脂的〇.3psi加压下吸水倍率应为20g/g以上，在这种情况下能够最小化被吸收液体的渗漏。如果〇.3psi加压下吸水倍率小于20g/g，则在实际使用纸尿布的压力条件下的吸水物理性质会降低，从而存在不适合作为卫生用品材料来使用的问题。所述加压下吸水倍率的上限不受特别限定，但是，从维持与其它物理性质的平衡方面考虑，加压下吸水倍率优选可以为20g/g以上且40g/g以下，更优选为30g/g以上且4〇g/g以下。在所述范围内，吸水性优异，并且在物理性质平衡(balance)方面也能够维持吸水力及其它物理性质。[0104]可以通过调节内部交联程度、表面交联程度等来获得所述范围的加压下吸水倍率，但并不限定于此。[0105]根据本发明的高温水可溶性成分增加率可以表示为上述数学式1。[0106]理想的高吸水性树脂的交联结构是指交联点之间具有一定的分子量，且所有分子参与交联结构的情况，但是当使用常规的制备方法时，交联剂在反应初期被耗尽，从而存在交联结构偏重于高吸水性树脂的一部分而导致分布不均匀的问题。因存在偏重情况而使交联结构分布不均的高吸水性树脂虽然在常温下不会大幅度地产生液体渗透率等物理性质降低的问题，但是由于交联结构松弛的分子相对较多，因此会成为在由体温而被加热并保温的温度条件下水可溶性成分增加的原因。因此，如果在高温下水可溶性成分的含量大幅度增加，则会增加凝胶颗粒之间的粘合性，从而会使阻碍液体渗透率的凝胶堵塞现象加重。[0107]对此，本发明导入了称为高温水可溶性成分增加率的新型参数，从而本发明的高吸水性树脂的所述高温水可溶性成分增加率在特定范围时，在高温下不会降低自由吸水力等其它物理性质，而且还可以防止凝胶堵塞现象。[0108]所述高温水可溶性成分增加率的下限可以视为低温和高温下的水可溶性成分含量相同时的1.0,并且下限值越接近1.0,越表明吸水性树脂的交联密度率高，同时交联点的连接分布更加均匀，从而使高温下的水可溶性成分减少，由此，可以维持优异的吸水物理性质，同时还能够最小化凝胶堵塞现象。[0109]根据本发明的高温水可溶性成分增加率值为1以上且小于3。在高温下，通常水可溶性成分的含量会增加，因此根据所述高温水可溶性成分增加率的定义，所述高温水可溶性成分增加率的下限可以视为1.0。另外，如果所述高温水可溶性成分增加率为3以上，则在温度上升的条件下，会加快从树脂内部产生水可溶性成分的速度，从而在高吸水性树脂吸收水分并膨胀时，从膨胀凝胶的内部溶解水可溶性成分，这样就会增加凝胶颗粒之间的粘合性，进而会促进阻碍液体渗透率的凝胶堵塞现象。在所述范围内，能够防止凝胶堵塞现象而不会使其它物理性质降低。上限不受特别限定，可以优选为2.8以下，更优选为2.5以下，进一步优选为2以下。上限值越接近1.0值，越表明吸水性树脂的交联密度率高，同时交联点的连接分布更加均匀，从而使高温下的水可溶性成分减少，由此，可以维持优异的吸水物理性质，同时还能够最小化凝胶堵塞现象。[0110]对于水可溶性成分含量的测定，只要是在90°C及23°C下测定的残留单体的值，则任何值都不受限制，具体地，例如在90°C下的水可溶性成分的含量可以为2~50wt%，在23°C下的水可溶性成分的含量可以为2~15wt%。[0111]本发明一具体实施例的吸水性树脂的高温膨胀液体渗透率为5.0达西以上，在所述范围下，能够抑制凝胶颗粒间粘合性的增加，并阻止液体渗透率的降低，从而可以防止凝胶堵塞现象。[0112]由于高温膨胀液体渗透率越高越好，因此其上限不受特别限定，例如可以为60达西，但并不限定于此。[0113]本发明的吸水性树脂可以通过包括前述制备方法在内的各种方法来制得。[0114]例如，可以通过调节吸水性树脂的含水率、使用的单体的具体种类和/或含量等，或调节聚合吸水性树脂时使用的内部交联剂的种类或含量，或调节溶剂的含量或表面交联工序的条件等的方法来制备。[0115]根据本发明的一具体实施例，所述吸水性树脂可以是通过对基础树脂进行粉碎后，进行表面交联处理而获得的吸水性树脂。[0116]基础树脂可以列举如丙烯酸类聚合物;淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解物;淀粉-丙烯酸接枝聚合物或其中和物;羧甲基纤维素交联体;醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物的皂化物;丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物的水解物或它们的交联体;含有羧基的交联聚乙烯醇改性物；阳离子性单体的交联体;2-丙烯酰胺-2甲基丙烷磺酸和丙烯酸的交联体，交联异丁烯-马来酸(酐)共聚物等中的1种或2种以上，其中优选使用丙烯酸类聚合物。[0117]下面，具体说明基础树脂为丙烯酸类聚合物的情况，但并不限定于此。[0118]丙烯酸类聚合物可以为丙烯酸类单体的单一聚合物或共聚物。在本说明书中，丙烯酸类单体如前面所述。[0119]本发明的丙烯酸类共聚物除了包含所述丙烯酸类单体以外，还可以进一步包含本领域公知的不饱和单体而聚合得到。[0120]可列举如，β_丙烯酰氧基丙酸、甲基丙烯酸、马来酸(酐）、富马酸、巴豆酸、衣康酸、乙烯基磺酸、2_(甲基)_丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、（甲基)丙烯酰氧基烷烃磺酸（（metha)acryloxyalkanesulfonicAcid)等的含酸基单体及它们的碱金属盐、铵盐和烷基胺盐;N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺、（甲基)丙烯酰胺、N-异丙基（甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基（甲基)丙烯酰胺、2-羟乙基（甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇（甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇（甲基)丙烯酸酯、异丁烯、十二烷基（甲基)丙烯酸酯等的水可溶性或水不溶性不饱和单体等。这些可以分别单独使用，或者混合两种以上来使用。[0121]对于通常的丙烯酸类共聚物，使用包含所述丙烯酸类单体而聚合的、被交联化的聚合物。[0122]根据本发明的一具体实施例，交联结构可以通过不使用交联性单体而形成为自主交联型，另外，根据另一具体实施例，可以利用交联性单体等的内部交联剂来形成交联型。[0123]交联性单体在一个分子内具有2个以上的聚合性不饱和官能团，或者具有2个以上的反应性官能团。[0124]内部交联剂可以列举如Ν,Υ-亚甲基双（甲基）丙烯酰胺、（聚）乙二醇二（甲基）丙烯酸酯、（聚）丙二醇二（甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三（甲基)丙烯酸酯、甘油三（甲基)丙烯酸酯、甘油丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、氧化乙烯改性三羟甲基丙烷三（甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六（甲基）丙烯酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基磷酸酯、三烯丙基胺、聚（甲基)烯丙基氧烷烃、（聚）乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇二缩水甘油醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇、乙二胺、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、聚乙烯亚胺及缩水甘油基（甲基)丙烯酸酯等，优选地，可以使用梅尔德伦酸(Meldrum'sacid)衍生物，并且可以使用化学式1所示的梅尔德伦酸(Meldrum'sacid)衍生物，更优选地，可以列举如5-苄基-2,2_二甲基-5-(4-乙烯基苄基)-[1，3]二氧六环-4,6-二酮。这些可以单独使用，或者混合两种以上来使用。[0125]以下，为了有助于理解本发明而例举了优选的实施例，这些实施例仅是为了例示本发明，并不限定本发明的权利要保护范围，并且本领域技术人员应当理解在本发明的范畴及技术范围内可以进一步对实施例进行多种变形及变更，而这些变形及变更均包括在本发明的权利要求保护范围内。[0126]实施例及比较例[0127]在以下述表1中所记载的组分含量来含有丙烯酸类单体的水溶液中加入聚合引发剂及内部交联剂，并将得到的水溶液冷却至10°C。[0128]之后，吸入氮气，使溶解氧为lppm以下，并将300g的该水溶液加入到内径为146mm、高为25mm的培养皿(schale)中，使厚度为18mm，并利用紫外线固化装置(高压汞灯4KW，80W/cm，发光波长250nm)进行紫外线照射(光量750mJoule/cm2)30秒，从而制得含水凝胶状聚合物。[0129]在得到的含水凝胶状聚合物中加入表面交联剂后，将其切断为3mm大小，并利用热风干燥器，以135°C的热风进行干燥60分钟后，用辊磨机进行粉碎，从而得到颗粒直径为300μπι~500μπι范围的吸水性树脂。[0130]测定筛选的吸水性树脂的加压下吸水倍率、无加压下吸水倍率、水可溶性成分、吸水速度、干燥效率及高温膨胀液体渗透率。[0131]表1[0132][0133][0134]实验例[0135](1)加压下吸水倍率(AUL)的测定[0136]加压下吸水倍率的测定是利用图1的装置来测定的。测定装置由Α1:锤(0.3psi)、A2:汽缸、A4:无纺布、A5:纸过滤器、A6:玻璃过滤器、A7:玻璃过滤器支撑台、A9:汽缸支撑台、A10:容器、All:连接管、A12:储水槽构成，设置及加压下对吸水倍率的测定如下所述。[0137]用连接管All连接汽缸支撑台A9和储水槽A12,各装置中打有孔，以使得储水槽内的0.9%的盐水A13能够移动。将汽缸支撑台A9放在容器A10上，并利用玻璃过滤器支撑台A7使玻璃过滤器A6的上部与汽缸支撑台A9上部的高度一致。之后，放置比汽缸支撑台A9的上部更大的纸过滤器A5。打开储水槽A12的塞子，使盐水A13流出，从而使通过管道移动的盐水A13装满汽缸支撑台A9的上部，并且使过量的盐水通过纸过滤器A5自然地排放到外面的容器中。如果玻璃过滤器A6和纸过滤器A5之间有气泡，则将气泡去除。[0138]在下部由无纺布A4包裹的汽缸A2中，将0.9g(w0)的吸水性树脂平铺在无纺布上方A3,之后在纸过滤器上放置汽缸，并立即将锤A1放置在其上面。[0139]1小时后，回收汽缸内的含水凝胶，并测定重量(wl，吸水后的吸水性树脂的重量），并根据所述数学式3来计算加压下吸水倍率。结果如下述表2所示。[0140](2)无加压下吸水倍率的（CRC)测定(EDANAWSP241.2.R3)[0141]将0.2g的实施例及比较例的吸水性树脂加入到茶包中并密封，然后浸渍在0.9重量％生理盐水中，使吸水性树脂吸水30分钟。[0142]之后，在设定为250G的离心分离器中进行离心分离3分钟后，测定茶包的重量。[0143]对空茶包也进行如上所述的过程，并测定重量，并根据所述数学式2来计算无加压下吸水倍率。结果如下述表2所示。[0144](3)水可溶性成分的测定(EDANAWSP270.2.R3)[0145]根据加压下提取法来测定吸水性树脂的水可溶性成分。[0146]将2g的在80°C下经过除湿干燥3小时而得到的实施例及比较例的吸水性树脂和200g的水分别加入到行星式搅拌机(Unitech株式会社）中，并在50rpm下搅拌1小时。[0147]将制得的水溶液加入到装有1.2μηι的玻璃纸过滤器(glassfilterpaper)的容器中，然后利用氮气在35°C，5psi下使通过过滤器的溶液缓慢浓缩，然后对提取出的成分进行除湿干燥，并根据所述数学式4来测定水可溶性成分。[0148]通过这种方法在90°C及23°C下测定水可溶性成分含量，并根据所述数学式1计算出高温水可溶性成分增加率。结果如下述表2所示。[0149](4)吸水速度的测定[0150]在100ml的玻璃烧杯中加入50g的生理盐水和8mm*30mm的涂覆有聚四氟乙烯的八角磁棒，并在磁搅拌器上，以600rpm的速度进行搅拌。确认溶液中发生稳定的祸流后，一次性投入2.0g的吸水性树脂。测定漩涡消失且液体表面变平为止的时间。其结果如下述表2中所示。[0151](5)干燥效率的测定[0152]对通过实施例及比较例的方法制得的含水凝胶进行粉碎后，收集10g的5mm~6mm的凝胶颗粒，并放到红外秤(IR-Balance)上。对于秤上的样品，在1分钟内，通过红外线加热器（IRHEATER)从23°C升温至150°C后，维持恒温的同时，测定蒸发量。对于干燥效率，测定从结束升温至150°C的时间开始干燥5分钟的水分的量，其结果如下述表2中所示。[0153](6)高温膨胀液体渗透率的测定[0154]对于通过实施例及比较例的方法制得的高吸水性树脂，测定高温膨胀液体渗透率，其结果如下述表2中所示。[0155]表2[0156][0157]从表2中可知，实施例的高温水可溶性成分增加率为1以上且小于3,但是比较例大于3,从而超出了本发明的范围。[0158]另外，可以确认实施例与比较例相比，根据水可溶性成分生成抑制组成，不仅常温下的水可溶性成分少，而且高温下的水可溶性成分也少，并且由于使用了本发明的内部交联剂，发泡结构使表面积得到增加，从而获得了吸水速度快、无加压下吸水倍率大，以高温膨胀液体渗透率为5达西以上的效果。[0159]而且，实施例与比较例相比，干燥5分钟的水分量更大，通过这些可以知道在本发明的范围内，干燥效率得到了提高。【主权项】1.一种吸水性树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括W下步骤:使包含丙締酸类单体、聚合引发剂及如化学式1所示的内部交联剂的组合物聚合，[化学式1]式中，扣为碳原子数为1~20的亚烷基、碳原子数为6~12的亚芳基或总碳原子数为7~20的亚烷基和亚芳基的组合，R2为氨、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为6~12的芳基或被碳原子数为6~12的芳基取代的碳原子数为1~20的烷基，X为乙締基。2.根据权利要求1所述的吸水性树脂的制备方法，其特征在于，所述内部交联剂为5-节基-2,2-二甲基-5-(4-乙締基苄基)-[1,3]二氧六环-4,6-二酬。3.根据权利要求1所述的吸水性树脂的制备方法，其特征在于，W总单体100重量计，所述内部交联剂的含量为0.001~2重量份。4.一种吸水性树脂，其特征在于，所述吸水性树脂的无加压下吸水倍率为25g/gW上，加压下吸水倍率为20g/gW上，并且下述数学式1所示的高溫水可溶性成分增加率为上且小于3:[数学式1]高溫水可溶性成分增加率=(90°C下的水可溶性成分含量)/(23°C下的水可溶性成分含量）。5.根据权利要求4所述的吸水性树脂，其特征在于，所述吸水性树脂是在粉碎基础树脂后进行表面交联处理而获得的。6.根据权利要求5所述的吸水性树脂，其特征在于，所述基础树脂为丙締酸类聚合物。7.根据权利要求5所述的吸水性树脂，其特征在于，所述基础树脂通过包含内部交联剂而聚合。8.根据权利要求4所述的吸水性树脂，其特征在于，所述无加压下吸水倍率为25g/gW上且45g/gW下。9.根据权利要求4所述的吸水性树脂，其特征在于，所述加压下吸水倍率为20g/gW上且40g/gW下。10.根据权利要求4~9中任一项所述的吸水性树脂，其特征在于，所述数学式1所示的高溫水可溶性成分增加率为1W上且2.8W下。11.根据权利要求4~9中任一项所述的吸水性树脂，其特征在于，所述数学式1所示的高溫水可溶性成分增加率为上且2.5W下。12.根据权利要求4~9中任一项所述的吸水性树脂，其特征在于，所述数学式1所示的高溫水可溶性成分增加率为上且2W下。13.根据权利要求4~9中任一项所述的吸水性树脂，其特征在于，所述吸水性树脂中的高溫膨胀液体渗透率为5.ο达西W上。【文档编号】C08F212/14GK105837726SQ201610048351【公开日】2016年8月10日【申请日】2016年1月25日【发明人】金周熙,贾斗渊,林炳柝,曹丙千【申请人】Sk综合化学株式会社,Sk新技术株式会社