氨結(jié)合力高的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的工藝，其包括下列步驟：i)提供中和度為最多70mol％的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體；ii)將未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與酸性組分接觸。本發(fā)明還涉及吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的制備工藝、由該工藝獲得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體、吸水聚合物結(jié)構(gòu)體、復合物、復合物的制備工藝、由該工藝獲得的復合物、泡沫體、成型品、纖維、片材、薄膜、線纜、密封材料、吸收液體的衛(wèi)生制品、植物和菌類生長調(diào)節(jié)劑的載體、包裝材料、土壤添加劑或建筑材料，還涉及吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的用途。
【專利說明】氨結(jié)合力高的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體
[0001] 本申請是申請日為2008年2月13日的申請?zhí)枮?00810074232. 6的中國專利申 請的分案申請。

【技術領域】
[0002] 本發(fā)明涉及吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的制備工藝、由該工藝獲得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體、 吸水聚合物結(jié)構(gòu)體、復合物、復合物的制備工藝、由該工藝獲得的復合物、泡沫體、成型品、 纖維、片材、薄膜、線纜、密封材料、吸收液體的衛(wèi)生制品、植物和菌類生長調(diào)節(jié)劑的載體、包 裝材料、土壤添加劑或建筑材料，還涉及吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的用途。

【背景技術】
[0003] 超吸收體為不溶水的交聯(lián)聚合物，其能夠通過溶脹以及形成水凝膠吸收大量的水 和水性液體（特別是體液、優(yōu)選尿液或血液），且能夠在壓力下將它們保持。優(yōu)選地，超吸 收體吸收的量至少為其重量1〇〇倍的水。超吸收體在"ModemSuperabsorbentPolymer Technology",F.L.Buchholz,A.T.Graham,Wiley-VCH, 1998 中有進一步的說明。由于它們獨 特的性質(zhì)，這些吸水聚合物結(jié)構(gòu)體主要并入衛(wèi)生制品中，例如尿布、失禁襯墊和衛(wèi)生巾等。
[0004] 超吸收體一般在交聯(lián)劑的存在下通過帶酸基的單體的自由基聚合制得，這些帶酸 基的單體在聚合前或聚合后至少部分中和。
[0005] 在衛(wèi)生制品中，特別是在成人衛(wèi)生領域的衛(wèi)生制品中，需要能夠結(jié)合令人厭惡的 氣味的超吸收體。例如能夠通過添加可結(jié)合氣味的添加劑（如在W001/13841A1中所述 的環(huán)式糊精）給出這樣的氣味結(jié)合特性。然而，添加可結(jié)合氣味的添加劑的缺點在于這些 粉狀添加劑一般導致吸水聚合物結(jié)構(gòu)體塵化，特別是在生產(chǎn)衛(wèi)生制品的裝置中進行傳輸 (conveying)期間?？刂菩l(wèi)生制品中的氣味的其它可行的方法可參見例如W003/002623A1。
[0006] 結(jié)合由細菌分解尿素形成的氨對于衛(wèi)生制品的穿著舒適性是尤其重要的。由于超 吸收體的的化學組成為交聯(lián)、部分中和的丙烯酸，超吸收體能夠通過酸堿反應結(jié)合氨。通過 降低聚合的丙烯酸的中和度以及伴隨質(zhì)子化的羧酸基團的增加，可以增加結(jié)合氨的能力。 然而，受到pH下降的影響所限，當中和度下降時，超吸收體聚合物結(jié)構(gòu)體的整體性能會變 差。現(xiàn)時的超吸收體在65mol%?80mol%的中和度下具有最佳的吸液性。
[0007] 低至50mol%的中和度，仍可得到可接受的整體性能。50mol%或更低的中和度的 其它缺點在于聚合物網(wǎng)絡的離子性低，使溶脹特性大幅度減少。
[0008] 為了進一步改善衛(wèi)生制品中通過降低pH而得到的氣味結(jié)合特性，US3, 794, 034提 出在衛(wèi)生制品的纖維材料中使用一種粉狀的酸性物質(zhì)，例如，檸檬酸。在US3, 794, 034中沒 有基于交聯(lián)的聚丙烯酸酯類的超吸收體的說明。
[0009] 為了改善包含超吸收體的衛(wèi)生制品的氣味結(jié)合特性，W000/35502A1提出向衛(wèi)生制 品的吸收體中心，除了超吸收體之外，還加入細菌，其產(chǎn)生的乳酸使衛(wèi)生制品與體液接觸后 的pH維持在3. 5?5. 5之間。這樣的衛(wèi)生制品的缺點一方面在于需要在衛(wèi)生制品的生產(chǎn) 過程中增加添加產(chǎn)生乳酸的細菌的這一工藝步驟，另一方面還在于由于產(chǎn)生乳酸的細菌對 溫度表現(xiàn)敏感，這樣的衛(wèi)生制品的氣味結(jié)合特性會受到環(huán)境的影響（特別是高溫或低溫） 而有不良的影響。
[0010] 為了改善包含超吸收體的衛(wèi)生制品的氣味結(jié)合特性，W001/32226A1提出向衛(wèi)生制 品的吸收體的中心，除了超吸收體以外，還加入酸性物質(zhì)（例如有機羧酸）。其存在同樣的 一個缺點，需要在衛(wèi)生制品的生產(chǎn)過程中增加向吸收體的中心加入酸性組分的這一附加的 工藝步驟。這些衛(wèi)生制品的氣味結(jié)合特性仍然有待改善。
[0011] W003/002623A1公開了一種制備可結(jié)合氣味的超吸收體的工藝，其中pH小于5. 7 的微弱地部分中和的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體進行了表面后交聯(lián)。然而，在該現(xiàn)有技術中提及的 超吸收體的缺點在于其結(jié)合氨的能力很低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于改善現(xiàn)有技術中包含超吸收體的衛(wèi)生制品的氣味結(jié)合特性存 在的缺點。
[0013] 特別地，本發(fā)明的目的在于提供與現(xiàn)有技術的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體相比更能夠抑制 從衛(wèi)生制品中釋放令人厭惡的發(fā)臭的化合物的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體，且其仍然具有令人滿意 的吸收特性。
[0014] 本發(fā)明的目的還在于提供與常規(guī)的聚合物結(jié)構(gòu)體相比氣味結(jié)合特性得到改善的 吸水聚合物結(jié)構(gòu)體，且其與常規(guī)的超吸收體相比，能夠更好的進行加工，特別是在生產(chǎn)衛(wèi)生 制品的傳送裝置中能夠更好地進行傳輸。
[0015] 本發(fā)明的目的還在于提供該有利的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的制備工藝。
[0016] 本發(fā)明的目的還在于提供與現(xiàn)有技術的復合物相比氣味結(jié)合特性和吸收性都得 到改善的復合物，且其與常規(guī)的復合物相比能夠通過較少的工藝步驟制得。
[0017] 吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的制備工藝為實現(xiàn)上述目的作出了貢獻，所述工藝包括下列步 驟：
[0018] i)提供中和度最多為70mol%，優(yōu)選最多65mol%，再更優(yōu)選最多60mol%，更優(yōu) 選最多55mol%，最優(yōu)選在45mol%?55mol%范圍內(nèi)，優(yōu)選不少于20mol%，特別優(yōu)選不少 于30mol%，再更優(yōu)選不少于40mol%且最優(yōu)選不少于45mol%的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu) 體；
[0019] ii)將未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與酸性組分接觸，優(yōu)選與有機組分接觸。
[0020] 令人驚訝地發(fā)現(xiàn)通過將僅微弱地中和的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與酸性組分混合，可以 獲得同時具有優(yōu)異的氣味結(jié)合特性和優(yōu)異的整體性能的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體。
[0021] 本發(fā)明中"未處理"意指工藝步驟i)中的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體仍未與酸性組分接 觸，所述酸性組分優(yōu)選為有機組分。另一方面，術語"未處理"并沒有排除吸水聚合物結(jié)構(gòu) 體可以通過其它表面改性方法（例如表面后交聯(lián)）而改性的情況。
[0022] 優(yōu)選的工藝步驟i)中的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體為纖維、泡沫體或顆粒，優(yōu)選 為纖維和顆粒，特別優(yōu)選為顆粒。
[0023] 本發(fā)明優(yōu)選的聚合物纖維的尺寸是設定好的，使其可以并入或作為織物的紗線且 還可以直接并入織物中。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的聚合物纖維的長度為1_?500_，優(yōu)選2mm? 500mm，且特別優(yōu)選5mm?100mm，且直徑為1旦尼爾?200旦尼爾，優(yōu)選3旦尼爾?100旦 尼爾，且特別優(yōu)選5旦尼爾?60旦尼爾。
[0024] 本發(fā)明優(yōu)選的聚合物顆粒的尺寸是設定好的，根據(jù)ERT420. 2-02測定，顆粒的 平均粒徑為1011111?3,00011111，優(yōu)選2011111?2,00011111，特別優(yōu)選15011111?85011111或 150iim?600iim。在本文中，特別優(yōu)選粒徑為300iim?600iim的聚合物顆粒的比例為 后交聯(lián)的吸水聚合物顆粒總重量的至少30wt. %，特別優(yōu)選至少40wt. %，且最優(yōu)選至少 50wt. % 〇
[0025] 在工藝步驟i)的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的一個優(yōu)選實施方式中，這些吸水聚合物結(jié) 構(gòu)體優(yōu)選含有：
[0026] (al)20wt. % -99. 999wt. %，優(yōu)選 55wt. % -98. 99wt. % 且更優(yōu)選 70wt. % -98. 79wt. %的聚合的、具烯鍵（ethylenically)、帶酸基的不飽和單體或其鹽，或 聚合的、具烯鍵、含有質(zhì)子化氮或季銨化氮的不飽和單體，或它們的混合物，特別優(yōu)選至少 含有具烯鍵、帶酸基的不飽和單體（優(yōu)選丙烯酸）的混合物；
[0027] (a2)Owt. % _80wt. %,優(yōu)選Owt. % -44. 99wt. % 且特別優(yōu)選 0?lwt. %_44. 89wt. %的聚合的、可與（a1)共聚的具單烯鍵的（monoethylenically)不飽 和單體，
[0028] (a3) 0?OOlwt. % _5wt. %,優(yōu)選 0?Olwt. % _3wt. % 且特別優(yōu)選 0.Olwt. % -2. 5wt. %的一種或多種交聯(lián)劑，
[0029](a4)Owt. % _30wt. %，優(yōu)選Owt. % _5wt. %且特別優(yōu)選 0?lwt. % _5wt. % 的水溶 性聚合物，
[0030] (a5)Owt. % _20wt. %,優(yōu)選 2. 5wt. % _15wt. % 且特別優(yōu)選 5wt. % _10wt. % 的 水，和
[0031] (a6)Owt. % _20wt. %,優(yōu)選Owt. % _10wt. %且特別優(yōu)選 0?lwt. % _8wt. % 的一 種或多種助劑，且（a1)?（a6)的總重量為100wt. %。
[0032] 關于這一點，需要中和度最多為70mol%，優(yōu)選最多65mol%，再更優(yōu)選最多 60mol%，更優(yōu)選最多55mol%，且最優(yōu)選在45mol%?55mol%范圍內(nèi)的工藝步驟i)的未處 理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體分別意指單體（ct1)中最多70mol%，最多65mol%，最多60mol%， 或最多55mol%的酸基為脫質(zhì)子的羧酸基。
[0033] 也可在聚合后進行部分或全部中和。而且，可以用堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧 化物、氨、碳酸鹽和碳酸氫鹽進行中和。另外，也可采用可與酸形成水溶性鹽的其它堿。也 可以用不同的堿進行混合式中和。優(yōu)選用氨和堿金屬氫氧化物進行中和，特別優(yōu)選用氫氧 化鈉中和以及用氨進行中和。
[0034] 優(yōu)選的具烯鍵、帶酸基的不飽和單體（a1)是在W02004/037903A2中提及作為具 烯鍵、帶酸基的不飽和單體（a1)的化合物，在此通過參考的方式將其并入本文并作為本 申請的公開內(nèi)容的一部分。特別優(yōu)選的具烯鍵、帶酸基的不飽和單體（a1)為丙烯酸和甲 基丙烯酸，丙烯酸為最優(yōu)選的。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明工藝的另一優(yōu)選的實施方式，使用了未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體，其 中可與（a1)共聚的具單烯鍵的不飽和單體（a2)為丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺或乙烯酰胺。
[0036] 除了丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，優(yōu)選的（甲基）丙烯酰胺還有：烷基取代的（甲 基）丙烯酰胺或（甲基）丙烯酰胺的氨烷基取代衍生物，例如N-羥甲基（甲基）丙烯酰胺、 N，N-二甲基氨基（甲基）丙烯酰胺、二甲基（甲基）丙烯酰胺或二乙基（甲基）丙烯酰胺。 可能的乙烯酰胺為例如N-乙烯酰胺、N-乙烯甲酰胺、N-乙烯乙酰胺、N-乙烯-N-甲基乙酰 胺、N-乙烯-N-甲基甲酰胺和乙烯吡咯烷酮。這些單體中特別優(yōu)選丙烯酰胺。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明工藝的另一優(yōu)選的實施方式，使用了未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體，其 中可與（a1)共聚的具單烯鍵的不飽和單體（a2)為水溶性單體。關于這一點，特別優(yōu)選烷 氧基聚環(huán)氧燒（甲基）丙烯酸酯（alkoxypolyalkyleneoxide),例如甲氧基聚乙二醇（甲 基）丙烯酸酯。
[0038] 進一步優(yōu)選作為可與（a1)共聚的具單烯鍵的不飽和單體（a2)的是可以分散在 水中的單體。優(yōu)選的可以分散在水中的單體的是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如（甲基） 丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯或（甲基）丙烯酸丁酯。
[0039] 可與（a1)共聚的具單烯鍵的不飽和單體（a2)進一步包括甲基聚乙二醇烯丙基 醚、醋酸乙烯酯、苯乙烯和異丁烯。
[0040] 優(yōu)選用作交聯(lián)劑（a3)的是在W02004/037903A2中提及作為交聯(lián)劑（a3)的化 合物。在這些交聯(lián)劑中，特別優(yōu)選水溶性交聯(lián)劑。在本文中，最優(yōu)選的是N，N'_亞甲基雙 丙烯酰胺、聚乙二醇二（甲基）丙烯酸酯、三烯丙基甲基氯化銨、四烯丙基氯化銨以及通過 9mol環(huán)氧乙燒與lmol丙烯酸制得的烯丙基九乙二醇丙烯酸酯（allylnonaethyleneglycol acrylate)〇
[0041] 聚合物結(jié)構(gòu)體可包括作為水溶性聚合物（a4)的水溶性聚合物，例如為部分或全 部皂化的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚二醇或聚丙烯酸，優(yōu)選為聚合 至聚合物結(jié)構(gòu)體的形式。這些聚合物的分子量沒有限定，只要其是水溶的即可。優(yōu)選的水 溶性聚合物是淀粉或淀粉衍生物或聚乙烯醇。水溶性聚合物可以作為待聚合單體的接枝基 礎，所述水溶性聚合物優(yōu)選為合成聚合物，例如聚乙烯醇。
[0042] 包含在聚合物結(jié)構(gòu)體中的助劑（a6)優(yōu)選為懸浮劑（standardizingagent)、氣 味結(jié)合劑（odourbinders)、表面活性劑或抗氧化劑，以及用于制備聚合物結(jié)構(gòu)體的添加劑 (引發(fā)劑等）。
[0043] 在工藝步驟i)中的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的一個特別的實施方式中，所述吸水聚合 物結(jié)構(gòu)體含有至少50wt. %，優(yōu)選至少70wt. %，且更優(yōu)選至少90wt. %的含有羧酸基或羧 酸根基團（carboxylategroup)的單體。
[0044] 可以通過各種聚合方法由上述的單體、共單體、交聯(lián)劑、水溶性聚合物和助劑制得 未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體。關于這一點，舉例來說，可以使用本體聚合（優(yōu)選在捏合反應 器例如擠出機中進行）、溶液聚合、噴霧聚合、反相乳液聚合和反相懸浮聚合。
[0045] 優(yōu)選在作為溶劑的水中進行溶液聚合。溶液聚合可以連續(xù)地或不連續(xù)地進行。 可以從現(xiàn)有技術中查找到有關溶液聚合的各種反應條件，例如反應溫度、反應性質(zhì)和引發(fā) 劑的量以及反應溶液等。以下專利說明書描述了通常使用的工藝：US4, 286, 082,DE27 06 135A1,US4, 076, 663,DE35 03 458A1,DE40 20 780C1,DE42 44 548A1,DE43 33 056A1, DE44 18 818A1。在此通過參考的方式并入其公開內(nèi)容，并作為本發(fā)明的公開內(nèi)容的一部 分。
[0046] 通過引發(fā)劑以常規(guī)的方式引發(fā)聚合?？捎糜谝l(fā)聚合的引發(fā)劑為所有在聚合條件 下形成自由基的引發(fā)劑，且其常用于制備超吸收體。通過電子束對可聚合的水性混合物的 作用而引發(fā)聚合同樣是可行的。盡管如此，還可以在缺少上述類型的引發(fā)劑的情況下在光 引發(fā)劑的存在下通過高能量射線的作用引發(fā)聚合。聚合用的引發(fā)劑可以以溶解或分散形式 包含在本發(fā)明的單體溶液中?？尚械囊l(fā)劑為本領域技術人員已知的所有可離解成自由基 的化合物。這些引發(fā)劑包括特別在W02004/037903A2中提及可作為引發(fā)劑的化合物。
[0047] 包括過氧化氫、過硫酸鈉（sodiumperoxodisulphate)和抗壞血酸的氧化還原體 系是特別優(yōu)選用于制備吸水聚合物結(jié)構(gòu)體。
[0048] 反相懸浮聚合和反相乳液聚合也可用于制備聚合物結(jié)構(gòu)體。根據(jù)這些工藝，水性、 部分中和的單體（a1)和單體（a2)溶液（任選含有水溶性聚合物和助劑）在保護膠體和 /或乳化劑的幫助下分散在疏水有機溶劑中，且通過自由基引發(fā)劑起動聚合。交聯(lián)劑溶解 在單體溶液中并與單體溶液一起進行計量，或單獨加入，并任選在聚合期間單獨加入。作為 接枝基礎的水溶性聚合物（a4)任選以單體溶液形式加入或直接于起始時加入油相中。然 后，通過共沸從混合物中除去水，并濾出聚合物。
[0049] 在溶液聚合和反相懸浮聚合和反相乳液聚合的情況中，還可以通過在聚合期間使 溶解在單體溶液中的多官能交聯(lián)劑聚合和/或使合適的交聯(lián)劑與聚合物的官能團反應而 進行交聯(lián)。這些工藝在以下公布文本，例如US4,340,706,DE37 13 601A1，DE28 40 010A1 和W096/05234A1中有說明，并通過參考的方式將其相應的內(nèi)容并入本文。
[0050] 溶液聚合或反相懸浮聚合和反相乳液聚合后所得的水凝膠在其后的步驟中進行 干燥。
[0051] 然而，尤其在溶液聚合的情況中，優(yōu)選首先在干燥前粉碎水凝膠。通過本領域技術 人員已知的粉碎裝置例如絞肉機（meatchopper)進行粉碎。
[0052] 優(yōu)選在合適的干燥機或烘箱中干燥水凝膠，可以使用例如旋轉(zhuǎn)管式烘箱、流化床 干燥機、板式干燥機、槳葉式干燥機或紅外干燥機。進一步優(yōu)選水凝膠進行干燥使含水量降 低至〇? 5wt. %?25wt. %，優(yōu)選lwt. %?10wt. %，常規(guī)的干燥溫度為10CTC?200°C。
[0053] 干燥后所得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體可以在進一步的工藝步驟中再進行研磨（尤其 是當它們是通過溶液聚合而獲得的），并篩分至上述所需的粒徑。優(yōu)選在合適的機械粉碎裝 置，例如球磨機中研磨干燥的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方式，工藝步驟i)中的未處理的吸水聚合物 結(jié)構(gòu)體進行表面后交聯(lián)。經(jīng)過表面后交聯(lián)的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體具有核-殼結(jié)構(gòu)，聚合物結(jié) 構(gòu)的殼區(qū)域相比核區(qū)域具有更多的交聯(lián)。
[0055] 在表面后交聯(lián)期間，優(yōu)選將干燥的聚合物結(jié)構(gòu)體或仍未干燥但優(yōu)選已經(jīng)粉碎的水 凝膠與優(yōu)選的有機的化學表面后交聯(lián)劑接觸。在本文中，后交聯(lián)劑，尤其是在后交聯(lián)條件 下不是液體的后交聯(lián)劑優(yōu)選與包含后交聯(lián)劑和溶劑的流體匕形式的聚合物顆?；蛩z 接觸。合適的溶劑，除了水之外還特別是與水相混溶的有機溶劑，例如甲醇、乙醇、1-丙醇、 2-丙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1- 丁醇、2- 丁醇、叔丁醇或異丁醇，或有機溶劑的混合 物，或水與這些有機溶劑中的一種或多種的混合物，水是最優(yōu)選的溶劑。進一步優(yōu)選地，流 體卩 1含有的后交聯(lián)劑的量為基于流體Fi總重量的5wt. %?75wt. %，特別優(yōu)選10wt. %? 50wt. %且最優(yōu)選 15wt. %?40wt. %。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明的工藝，優(yōu)選通過將流體匕充分地與聚合物結(jié)構(gòu)體混合使聚合物 結(jié)構(gòu)體或粉碎了的水凝膠與包含后交聯(lián)劑的流體匕接觸，對流體匕適用的混合裝置有 Patterson-Kelley混合器、DRAIS湍流混合器、Lddige混合器、Ruberg混合器、蝸桿混 合器、板式混合器和流化床混合器以及連續(xù)操作的直立式混合器，其中通過高頻旋轉(zhuǎn)葉片 (Schugi混合器）將聚合物結(jié)構(gòu)體混合。
[0057] 在后交聯(lián)期間，吸水聚合物結(jié)構(gòu)體優(yōu)選與吸水聚合物結(jié)構(gòu)體重量的最多20wt. %， 特別優(yōu)選最多15wt. %，更優(yōu)選最多10wt. %，再更優(yōu)選最多5wt. %的溶劑接觸，所述溶劑 優(yōu)選為水。
[0058] 當聚合物結(jié)構(gòu)體為優(yōu)選的球狀顆粒時，根據(jù)本發(fā)明，進一步優(yōu)選組分以如下的方 式接觸：流體Fi和其中的后交聯(lián)劑僅與顆粒狀聚合物結(jié)構(gòu)體的外部區(qū)域接觸，而不與顆粒 狀聚合物結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部區(qū)域接觸。
[0059] 本發(fā)明的工藝中，優(yōu)選使用具有至少兩個能夠在縮合反應、加成反應或開環(huán)反應 中與聚合物結(jié)構(gòu)體的官能團發(fā)生反應的官能團的化合物（在縮合反應中使用的化合物稱 作縮合交聯(lián)劑）作為后交聯(lián)劑。在W02004/037903A2中提及的交聯(lián)劑類別II的交聯(lián)劑為 本發(fā)明工藝優(yōu)選的后交聯(lián)劑。
[0060] 在這些化合物中，特別優(yōu)選的后交聯(lián)劑為縮合交聯(lián)劑，例如環(huán)氧化物（如乙二醇 二縮水甘油醚或二甘醇二縮水甘油醚）、乙二醇（如二甘醇、三甘醇或聚乙二醇）、甘油、聚 甘油、丙二醇（如二丙二醇、三丙二醇或聚丙二醇）、二乙醇胺、三乙醇胺，聚氧丙烯、氧乙 烯-氧丙烯嵌段共聚物、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、三羥甲基丙 烷、季戊四醇、聚乙烯醇、山梨醇、1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮（碳酸乙二酯）、4_甲基-1，3-二 氧雜環(huán)戊烷-2-酮（碳酸丙二酯）、4, 5-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮、4, 4-二甲 基-1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮、4-乙基-1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮、4-羥基甲基-1，3-二 氧雜環(huán)戊烷-2-酮、1，3-二氧雜環(huán)己烷-2-酮、4-甲基-1，3-二氧雜環(huán)己烷-2-酮、4, 6-二 甲基-1，3-二氧雜環(huán)己烷-2-酮和1，3-二氧雜環(huán)戊烷-2-酮。
[0061] 在聚合物結(jié)構(gòu)體或水凝膠與后交聯(lián)劑或包含后交聯(lián)劑的流體匕接觸后，將其加熱 至50°C?300°C，優(yōu)選75°C?275°C，且特別優(yōu)選150°C?250°C的溫度，由此優(yōu)選地使聚合 物結(jié)構(gòu)的外部區(qū)域具有比內(nèi)部區(qū)域更多的交聯(lián)（=后交聯(lián)），加熱作用會損害聚合物結(jié)構(gòu) 體的理想特性，因而限制了加熱處理的時間。
[0062] 上述的表面后交聯(lián)不僅如上述般可以在工藝步驟ii)之前進行，原則上也可以在 工藝步驟ii)期間或工藝步驟ii)一結(jié)束進行表面后交聯(lián)。
[0063] 在一個優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明工藝的工藝步驟i)中未處理的吸水聚合物結(jié) 構(gòu)體具有如下特性中的至少一個（ERT=EDANA檢測）：
[0064] (A)根據(jù)ERT440.2_02(當測定顆粒時，測定所有級分的顆粒）測定對濃度為 0. 9wt. %的NaCl溶液的最大吸收率為至少10g/g?1，000g/g，優(yōu)選20g/g?500g/g，且更 優(yōu)選 50g/g?250g/g;
[0065] (B)根據(jù)ERT470. 2-02 (當測定顆粒時，測定所有級分的顆粒）測定16小時后的可 萃取含量為少于30wt. %，優(yōu)選少于20wt. %，且更優(yōu)選少于15wt. %，基于未處理的吸水聚 合物結(jié)構(gòu)體；
[0066] (C)根據(jù)ERT460. 2-02 (當測定顆粒時，測定所有級分的顆粒）測定的堆密度（bulk density)為 300g/l?1，000g/l，優(yōu)選 400g/l?900g/l，且更優(yōu)選 500g/l?800g/l;[0067] (D)根據(jù)ERT400. 2-02 (當測定顆粒時，測定所有級分的顆粒）測定的lg未處理的 吸水聚合物結(jié)構(gòu)體在1L水中的pH低于6. 5,優(yōu)選低于6. 0,特別優(yōu)選低于5. 5,最優(yōu)選低于 5. 2,優(yōu)選pH不低于1. 0,特別優(yōu)選不低于2. 0,更優(yōu)選不低于3. 0,最優(yōu)選不低于4. 5 ;
[0068] (E)根據(jù)ERT442. 2-02測定的50g/cm2壓力下的吸收率為10g/g?26g/g，優(yōu)選 13g/g?25g/g，最優(yōu)選 15g/g?24g/g。
[0069] (F)根據(jù)ERT441. 2_〇2 測定的保持力（retention，CRC)為 20g/g?5〇g/g，優(yōu)選 25g/g?40g/g，最優(yōu)選 27g/g?35g/g。
[0070] 根據(jù)本發(fā)明工藝的一個【具體實施方式】，工藝步驟i)中使用具有如下特性或如下 特性組合的聚合物結(jié)構(gòu)體：(A)、（B)、（C)、（D)、（E)、（F)、（A) (B)、（A) (C)、（A) (D)、（A) (E)、 (A) (F)、⑶（C)、⑶（D)、⑶（E)、⑶（F)、（C) (D)、（C) (E)、（C) (F)、⑶（E)、⑶（F)、（E) (F) 和（A)⑶（C)⑶（E) (F)，最優(yōu)選使用（D)。
[0071] 在本發(fā)明工藝的工藝步驟ii)中，工藝步驟i)中未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與酸 性組分接觸，此酸性組分優(yōu)選為有機酸。術語"酸性組分"原則上還包括能夠在水的存在下 形成酸性化合物的化合物，例如酸酐。
[0072] 優(yōu)選的有機酸為一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸、羧酸氫化物或這些酸中的至少兩 種的混合物。
[0073] 在上述有機酸中，特別優(yōu)選的是乙酸酐、順丁烯二酸酐、富馬酸酐、苯甲酸、甲 酸、戊酸、檸檬酸、乙醛酸、乙醇酸、甘油磷酸、戊二酸、氯乙酸、氯丙酸、肉桂酸、琥珀酸、 醋酸、酒石酸、乳酸、丙酮酸、富馬酸、丙酸、3_羥基丙酸、丙二酸、丁酸、異丁酸、酰亞胺 醋酸（imidinoaceticacid)、蘋果酸、硫羰酸（isothionicacid)、甲基順丁烯二酸、己 二酸、衣康酸、巴豆酸、草酸、水楊酸、葡糖酸、沒食子酸、山梨酸、葡糖酸和P-羥苯甲酸 (p-oxybenzoicacid),更優(yōu)選朽1檬酸和酒石酸，最優(yōu)選朽1檬酸。盡管原則上優(yōu)選使用有機 酸作為酸性組分，也可以使用無機酸或酸酐，例如P2〇5、S02、N20、H2S04或HC1作為工藝步驟 ii)中的酸性組分。
[0074] 在本發(fā)明工藝的工藝步驟ii)中優(yōu)選通過將兩種組分混合使酸性組分與未處理 的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體接觸，適于此用途的混合裝置有Patterson-Kelley混合器、DRAIS湍 流混合器、L6dige混合器、Ruberg混合器、蝸桿混合器、板式混合器和流化床混合器或連 續(xù)操作的直立式混合器，其中通過高頻旋轉(zhuǎn)葉片（Schugi混合器）將聚合物結(jié)構(gòu)體混合。
[0075] 酸性組分可以進一步以流體F2形式或以干燥形式如粉末狀形式與未處理的吸水 聚合物結(jié)構(gòu)體接觸，所述流體F2包含溶劑和在溶劑中溶解或分散的酸性組分，酸性組分特 別優(yōu)選以流體F2形式與未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體接觸。合適的溶劑，除了水以外，還有 尤其與水相混溶的有機溶劑，例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、 1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、異丁醇或有機溶劑的混合物或水與這些有機溶劑中的一種或多 種的混合物，水是最優(yōu)選的溶劑。如果未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與包含溶劑和酸性組 分的流體F2接觸，優(yōu)選流體F2含有基于流體F2總重量的0.lwt. %?75wt. %，特別優(yōu)選 20wt. %?65wt. %，最優(yōu)選30wt. %?60wt. %的酸性組分。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明工藝的一個特別優(yōu)選的實施方式，在工藝步驟ii)中，未處理的吸水 聚合物結(jié)構(gòu)體與量為最多20wt. %，特別優(yōu)選最多15wt. %，再更優(yōu)選最多10wt. %，最優(yōu)選 最多5wt. %，但優(yōu)選至少lwt. %，特別優(yōu)選至少2wt. %，更優(yōu)選至少3wt. %，最優(yōu)選至少 4wt. %的溶劑接觸，所述溶劑優(yōu)選為水，上述wt. %為基于未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的重 量。
[0077]進一步優(yōu)選在工藝步驟ii)中本發(fā)明的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與量為基 于工藝步驟i)中的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體重量的0.lwt. %?20wt. %，特別優(yōu)選 0? 5wt. %?15wt. %，更優(yōu)選lwt. %?10wt. %，最優(yōu)選2. 5wt. %?7. 5wt. %的酸性組分接 觸。
[0078] 另外，在工藝步驟ii)中未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與酸性組分優(yōu)選在30°C? 210°C，特別優(yōu)選40°C?150°C，最優(yōu)選50°C?100°C的溫度下接觸。未處理的吸水聚合物 結(jié)構(gòu)體也可以在更低的溫度（如室溫）下與酸性組分接觸，然后將由此所得的混合物加熱 至上述的溫度。
[0079]根據(jù)本發(fā)明工藝的一個特別優(yōu)選的實施方式，在工藝步驟ii)中，未處理的吸水 聚合物結(jié)構(gòu)體還進一步與酸性組分（優(yōu)選有機組分）以外的且有別于酸性組分的無機組分 接觸。此無機組分優(yōu)選為含有硅和氧的無機組分，且根據(jù)本發(fā)明工藝的一個特別的實施方 式，此無機組分為粉末狀。
[0080]優(yōu)選的含有硅和氧的無機組分包括由一元硅酸的縮聚反應得到的化合物，和硅酸 鹽。特別優(yōu)選的聚硅酸為硅溶膠，如在DE102 49 821中說明的硅溶膠，在此通過參考的方 式，將其有關硅溶膠的內(nèi)容并入本文并作為本發(fā)明公開內(nèi)容的一部分。在硅酸鹽中，特別 優(yōu)選三維的娃酸鹽，如沸石或通過干燥二氧化娃水溶液（aqueoussilicasolution)或 娃溶膠制得的娃酸鹽，例如市售的稱作Aerosil?的熱解娃石，其粒徑優(yōu)選為5nm?50nm， 特別優(yōu)選8nm?20nm。也可以使用沉淀二氧化娃（precipitatedsilica),尤其是稱作 Sipernat1'的沉淀二氧化娃。另外，優(yōu)選的娃酸鹽還有在"HollemanandWiberg，Lehrbuch derAnorganischenChemie[無機化學課本]，WalterdeDruyter_verlag，9lst-100th edition, 1985,第750?783頁"中所述的所有天然的或合成的硅酸鹽。在此通過參考的方 式將在該課本中提及的上述部分并入本文，并作為本發(fā)明的公開內(nèi)容的一部分。
[0081]特別優(yōu)選的沸石為來自鈉沸石組、交沸石組、絲光沸石組、菱沸石組、八面沸石組 (鈉沸石組）或方沸石組的天然沸石。天然沸石的實例有方沸石、白榴石、銫榴石、斜鈣沸 石、貝爾伯格石、硅鋰鋁石、伯格斯石、鍶沸石、菱沸石、菱鉀沸石、刃沸石、環(huán)晶石、鋇沸石、 柱沸石、毛沸石、八面沸石、鎂堿沸石、斜堿沸石、十字沸石、水鈣沸石、戈硅鈉鋁石、鈉菱沸 石、纖沸石、古柱沸石、交沸石、鈣十字沸石、鋇鈣十字石、斜發(fā)沸石、片沸石、濁沸石、插晶菱 沸石、針沸石、麥鉀沸石、蒙特索馬石、絲光沸石、中沸石、鈉沸石、鈣沸石，鉀沸石、副鈉沸 石、方堿沸石、鍶堿沸石、板沸石、輝沸石、淡紅沸石、桿沸石、缺泥沸石或湯河原沸石。優(yōu)選 的合成沸石為沸石A、沸石X、沸石Y、沸石P或ABSCENTS產(chǎn)品。
[0082] 然而，在含有硅和氧的無機組分中，如商品名稱為Aerosi丨x的熱解硅石、如商品 名稱為的硅溶膠或如商品名稱為Sipernat?的沉淀二氧化硅是優(yōu)選的沸石。
[0083] 關于本發(fā)明工藝的這一【具體實施方式】，進一步優(yōu)選在工藝步驟ii)中，未處理 的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與量為基于工藝步驟i)中的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體重量的 0.OOlwt. %?5wt. %，特別優(yōu)選 0.Olwt. %?2. 5wt. %，最優(yōu)選 0.lwt. %?lwt. % 的無機 組分接觸。
[0084] 如果未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體在工藝步驟ii)中進一步與酸性組分（優(yōu)選有機 組分）以外的無機組分（優(yōu)選粉狀組分）接觸，可以通過如下各種不同的方式進行接觸：[0085]-根據(jù)第一種方式，任選經(jīng)過表面后交聯(lián)處埋的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體首先 與粉末形式或流體F2形式，優(yōu)選流體F2形式的酸性組分接觸，由此所得的混合物然后與無 機組分接觸，所述無機組分優(yōu)選為粉狀組分；
[0086]-根據(jù)第二種且特別優(yōu)選的方式，任選經(jīng)過表面后交聯(lián)處埋的未處理的吸水聚合 物結(jié)構(gòu)體首先與優(yōu)選為粉狀的無機組分接觸，由此所得的混合物然后與粉末形式或流體f2 形式，優(yōu)選流體f2形式的酸性組分接觸；
[0087]-根據(jù)第三種方式，任選經(jīng)過表面后交聯(lián)處埋的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體同時 與優(yōu)選為粉狀的無機組分和粉末形式或流體F2形式，優(yōu)選流體F2形式的酸性組分接觸。在 此情況下，可以向未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體分別加入優(yōu)選為粉狀的無機組分和優(yōu)選為流 體F2形式的酸性組分。然而，原則上使優(yōu)選為粉狀的無機組分首先與優(yōu)選為流體F2形式的 酸性組分混合，由此所得的混合物然后與未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體接觸。
[0088] 如果尤其在本發(fā)明工藝的工藝步驟ii)中，吸水聚合物結(jié)構(gòu)體不僅與酸性組分接 觸，還與無機組分接觸，優(yōu)選使用上述的流體F2形式的酸性組分，在此情況下，吸水聚合物 結(jié)構(gòu)體與至少lwt. %，特別優(yōu)選至少2wt. %，更優(yōu)選至少3wt. %，最優(yōu)選至少4wt. %的其 中溶解了或分散了酸性組分的溶劑接觸。
[0089] 在本發(fā)明工藝的工藝步驟ii)之后也可以進一步具有另一個工藝步驟：
[0090]iii)對工藝步驟ii)所得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體進行進一步的表面改性。
[0091] 如果在工藝步驟i)中使用沒有經(jīng)過表面后交聯(lián)的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體，該進一步 的表面改性處理為表面后交聯(lián)處理。進一步的表面改性處理可以是進一步將工藝步驟ii) 所得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與增滲劑例如與鹽接觸。優(yōu)選的鹽為磷酸鹽或含有多價陽離子， 優(yōu)選三價陽離子的鹽。在這些鹽中，特別優(yōu)選含有下述陰離子的鹽：所述陰離子是氯離子、 碘離子、溴離子、硝酸根離子、亞硝酸根離子、硫離子（sulphideanion)、亞硫酸根離子、硫 酸根離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子、氫氧根離子，或有機陰離子，例如醋酸根離子或草酸 根離子。特別優(yōu)選的含有三價陽離子的鹽為氯化鋁、聚氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、硫酸鋁鉀 (aluminiumpotassiumbis-sulphate)、硫酸錯鈉（aluminiumsodiumbis-sulphate)、乳 酸鋁、草酸鋁、檸檬酸鋁、乙醛酸鋁、琥珀酸鋁、衣康酸鋁、巴豆酸鋁、丁酸鋁、山梨酸鋁、丙二 酸鋁、苯甲酸鋁、酒石酸鋁、丙酮酸鋁、戊酸鋁、甲酸鋁、戊二酸鋁、丙酸鋁和醋酸鋁，最優(yōu)選 的是A1C13x6H20、NaAl(S04)2x12H20、A1 (N03)3x9H20、KA1 (S04)2x12H20或Al2 (S04)3x14-18H20 和相應的無水鹽、Na2S04或其水合物、MgS04xl0H20或無水硫酸鎂。
[0092] 此進一步的表面改性處理還可以將工藝步驟ii)獲得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與可 減少粉塵形成的化合物例如聚乙烯醇接觸，或與能夠結(jié)合氣味的化合物例如環(huán)式糊精或沸 石接觸。
[0093] 由上述工藝獲得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體為實現(xiàn)上述目的作出進一步的貢獻。此吸 水聚合物結(jié)構(gòu)體優(yōu)選包含內(nèi)部區(qū)域和包圍內(nèi)部區(qū)域的外部區(qū)域，吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的外部 區(qū)域與上述的酸性組分和任選的優(yōu)選為粉狀的無機組分接觸。在本文中，由本發(fā)明工藝獲 得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的特征尤其在于其中和度不均勻。在本文中，"中和度不均勻"意 指吸水聚合物結(jié)構(gòu)體外部區(qū)域的中和度低于內(nèi)部區(qū)域，優(yōu)選低出至少1%，特別優(yōu)選低出至 少2. 5 %，再更優(yōu)選低出至少5 %，最優(yōu)選低出至少10 %。例如，如果內(nèi)部區(qū)域的中和度為 60mol%，外部區(qū)域的中和度優(yōu)選最多為59mol%，特別優(yōu)選最多為57. 5mol%，再更優(yōu)選最 多為55mol%，最優(yōu)選最多為50mol%。
[0094] 在本文中，進一步優(yōu)選由上述工藝獲得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體具有至少一個如下的 特性，優(yōu)選具有所有如下的特性：
[0095](P1)根據(jù)ERT441. 2-02對所有級分的顆粒的測定，保持力至少為27g/g，特別優(yōu) 選至少為29g/g，更優(yōu)選至少為31g/g，最優(yōu)選至少為33g/g，保持力優(yōu)選不超過50g/g，特別 優(yōu)選不超過45g/g，最優(yōu)選不超過40g/g;
[0096] ( @ 2)SAP系數(shù)至少為140cm3s/g，優(yōu)選至少為160cm3s/g，更優(yōu)選至少為180cm3s/ g，最優(yōu)選至少為200cm3s/g，SAP系數(shù)定義如下：
[0097]SAP系數(shù)=(RETxSFC)/pH
[0098] 且其中
[0099]RET=根據(jù)ERT441. 2-02測得的所有級分的顆粒的保持力，
[0100] SFC=根據(jù)本文描述的測定方法測得的所有級分的顆粒的滲透性，和
[0101]pH=根據(jù)ERT400. 2-02測得的所有級分的顆粒的pH;
[0102] 3)根據(jù)ERT442. 2-02進行的測定，50g/cm2壓力下吸收率最多為20g/g，特別優(yōu) 選最多為19g/g，且最優(yōu)選最多為18g/g，50g/cm2壓力下的吸收率優(yōu)選不低于5g/g，特別優(yōu) 選不低于l〇g/g，且最優(yōu)選不低于15g/g ;
[0103] (0 4)根據(jù)本文描述的測定方法進行的測定，氨結(jié)合能力至少為98mg/g，特別優(yōu) 選至少為99mg/g，且最優(yōu)選至少為100mg/g，氨結(jié)合能力優(yōu)選不超過130mg/g，特別優(yōu)選不 超過120mg/g，最優(yōu)選不超過110mg/g;
[0104] (P 5)根據(jù)ERT400. 2-02進行的測定（當測定顆粒時，測定所有級分的顆粒），pH 低于6.5,優(yōu)選低于6.0,特別優(yōu)選低于5. 5,最優(yōu)選低于5,優(yōu)選pH不低于1. 0,特別優(yōu)選不 低于2. 0,更優(yōu)選不低于3. 0,最優(yōu)選不低于4. 0。
[0105]由本發(fā)明的工藝獲得的優(yōu)選的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體具有如下特性或如下特性的組 合：（M)、（ @ 2)、（M) (@ 2)、（M) (@ 2) (@ 3)、（M) (@ 2) (@ 4)、（M) (@ 2) (@ 5)和 (M) (@ 2) (@ 3) (@ 4) (@ 5)，組合（M) (@ 2) (@ 5)且特別是其中保持力為至少27g/g且 pH少于5. 5的是最優(yōu)選的。
[0106] 包含內(nèi)部區(qū)域和包圍內(nèi)部區(qū)域的外部區(qū)域的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體也為實現(xiàn)上述目 的作出了貢獻，吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的外部區(qū)域與上述的酸性組分和任選的優(yōu)選為粉狀的無 機組分接觸，且吸水聚合物結(jié)構(gòu)體具有至少一個如下的特性，優(yōu)選具有如下所有特性：
[0107] (0 1)根據(jù)ERT441. 2-02進行的測定，保持力至少為27g/g，特別優(yōu)選至少為29g/ g，更優(yōu)選至少為31g/g，最優(yōu)選至少為33g/g，保持力優(yōu)選不超過50g/g，特別優(yōu)選不超過 45g/g,最優(yōu)選不超過40g/g;
[0108] (P2)SAP系數(shù)（SAPI)至少為140cm3s/g,優(yōu)選至少為160cm3s/g,更優(yōu)選至少為 180cm3s/g,最優(yōu)選至少為200cm3s/g,SAP系數(shù)定義如下：
[0109]SAP系數(shù)=(RETxSFC)/pH
[0110] 且其中
[0111]RET=根據(jù)ERT441. 2-02測得的所有級分的顆粒的保持力，
[0112] SFC=根據(jù)本文描述的測定方法測得的所有級分的顆粒的滲透性，和
[0113] pH=根據(jù)ERT400. 2-02測得的所有級分的顆粒的pH;
[0114] 3)根據(jù)ERT442. 2-02進行的測定，50g/cm2壓力下吸收率最多為20g/g，特別優(yōu) 選最多為19g/g，最優(yōu)選最多為18g/g，50g/cm2壓力下的吸收率優(yōu)選不低于5g/g，特別優(yōu)選 不低于l〇g/g，最優(yōu)選不低于15g/g;
[0115] (P4)根據(jù)本文描述的測定方法進行的測定，氨結(jié)合能力至少為98mg/g，特別優(yōu) 選至少為99mg/g，最優(yōu)選至少為100mg/g，氨結(jié)合能力優(yōu)選不超過130mg/g，特別優(yōu)選不超 過120mg/g,最優(yōu)選不超過110mg/g;
[0116] (P5)根據(jù)ERT400. 2-02進行的測定（當測定顆粒時，測定所有級分的顆粒），pH 低于6. 5,優(yōu)選低于6. 0,特別優(yōu)選低于5. 5,最優(yōu)選低于5,優(yōu)選pH不低于1. 0,特別優(yōu)選不 低于2. 0,更優(yōu)選不低于3. 0,最優(yōu)選不低于4. 0。
[0117] 由本發(fā)明的工藝獲得的優(yōu)選的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體具有如下特性或如下特性的組 合：（M)、（ @ 2)、（M) (@ 2)、（M) (@ 2) (@ 3)、（M) (@ 2) (@ 4)、（M) (@ 2) (@ 5)和 (M) (@ 2) (@ 3) (@ 4) (@ 5)，組合（M) (@ 2) (@ 5)且特別是其中保持力為至少27g/g且 pH少于5. 5的是最優(yōu)選的。
[0118] 包含本發(fā)明的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體或由本發(fā)明的工藝獲得的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體 (以下簡稱本發(fā)明的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體）和基材的復合物為實現(xiàn)上述目的作出進一步的貢 獻。在本文中，優(yōu)選本發(fā)明的聚合物結(jié)構(gòu)體和基材彼此緊密結(jié)合在一起。優(yōu)選的基材為例 如聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺的聚合物的片材、金屬、無紡布、絨毛、綿紙（tissues)、織物、天 然或合成纖維，或其它泡沫體。另外，進一步優(yōu)選本發(fā)明的復合物包含至少一個含有本發(fā) 明的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的區(qū)域，基于所述復合物的所述區(qū)域的總重量，所述吸水聚合物結(jié) 構(gòu)體的量約為15wt. %?100wt. %，優(yōu)選約30wt. %?100wt. %，特別優(yōu)選約50wt. %? 99.99wt. %，進一步優(yōu)選約60wt. %?99. 99wt. %，且更優(yōu)選約70wt. %?99wt. %，所述區(qū) 域的尺寸優(yōu)選為至少〇. 〇lcm3,優(yōu)選至少0.lcm3,最優(yōu)選至少0. 5cm3。
[0119] 在本發(fā)明的復合物的一個特別優(yōu)選的實施方式中，使用如W002/056812A1中所述 的片狀復合物作為"吸收材料"。在此通過參考的方式，將W002/056812A1中尤其與復合物 的確切結(jié)構(gòu)、組分單位面積的重量，以及其厚度的相關內(nèi)容并入本文，并作為本發(fā)明的公開 內(nèi)容的一部分。
[0120] 制備復合物的工藝為實現(xiàn)上述目的作出進一步的貢獻，其中本發(fā)明的吸水聚合物 結(jié)構(gòu)體和基材，以及任選的添加劑彼此接觸。使用的基材優(yōu)選為上述說明本發(fā)明的復合物 時提及的基材。
[0121] 由上述工藝獲得的復合物也為實現(xiàn)上述目的作出貢獻，這些復合物優(yōu)選具有與上 述本發(fā)明的復合物的特性相同的特性。
[0122] 包含本發(fā)明的聚合物結(jié)構(gòu)體或本發(fā)明的復合物的化學產(chǎn)品也為實現(xiàn)上述目的作 出進一步的貢獻。優(yōu)選的化學產(chǎn)品特別是泡沫體、成型品、纖維、片材、薄膜、線纜、密封材 料、吸收液體的衛(wèi)生制品，尤其是尿布和衛(wèi)生巾、植物和菌類生長調(diào)節(jié)劑或植物保護活性化 合物的載體、用于建筑材料、包裝材料或土壤添加劑的添加劑。
[0123] 本發(fā)明的聚合物結(jié)構(gòu)體或本發(fā)明的復合物在化學產(chǎn)品中的應用，優(yōu)選在上述化學 產(chǎn)品中的應用，特別是在衛(wèi)生制品，例如尿布或衛(wèi)生巾、以及使用超吸收體顆粒作為植物或 菌類生長調(diào)節(jié)劑或植物保護活性化合物的載體中的應用為實現(xiàn)上述目的作出了貢獻。在用 于作為植物或菌類生長調(diào)節(jié)劑或植物保護活性化合物的載體時，優(yōu)選可以通過載體控制植 物或菌類生長調(diào)節(jié)劑或植物保護活性化合物在一段時間內(nèi)釋放。
[0124] 本發(fā)明現(xiàn)通過測試方法和非限定的實施例作更詳細的說明。
[0125] 測試方法
[0126] SFC倌的測定
[0127] 根據(jù)W095/26209A1中描述的測試方法測定SFC值。
[0128] 氨結(jié)合能力的測定
[0129] 向帶有玻璃蓋的200ml的錐形燒瓶投入85ml濃度為0. 9wt. %的氯化鈉溶液，并 使用磁力攪拌器將其攪拌。通過滴定管向溶液加入15ml不含碳酸鹽的0. 1摩爾的NaOH溶 液。然后準確地稱取約200mg待分析的超吸收體，將其散布在錐形燒瓶內(nèi)的溶液中。用玻 璃蓋封閉錐形燒瓶，并以每分鐘500轉(zhuǎn)數(shù)攪拌由此所得的組合物60分鐘。
[0130] 隨后使用濾紙（自schleicher&schull的Schwarzband)過濾組合物，然后利用電 位滴定儀（自MetrohmGmbH&Co.的Metrohm670)通過0. 1摩爾的HC1溶液將由此所得的 50ml的濾液滴定至第一終點。以沒有添加超吸收體的相應溶液（85ml濃度為0. 9wt. %的 NaCl溶液+15ml的0? 1摩爾的NaOH溶液）作為對照（值）。
[0131] 依照下式測定氨結(jié)合能力：
[0132]

【權利要求】
1. 吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的制備工藝，其包含下列工藝步驟： i) 提供中和度最多為70mol%且表面經(jīng)后交聯(lián)的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體； ii) 將未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與酸性組分接觸，其中將未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu) 體與包含酸性組分和溶劑的流體F2接觸，其中所述溶劑是水、與水相混溶的有機溶劑、或者 水和與水相混溶的有機溶劑中的一種或多種的混合物，所述與水相混溶的有機溶劑選自甲 醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1- 丁醇、2- 丁醇、叔丁醇、異丁醇或其 混合物， 其中所述吸水聚合物結(jié)構(gòu)體在工藝步驟ii)中進一步與無機組分接觸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的工藝，其中所述工藝步驟i)中的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體 的中和度最多為δΟπιοΙ%。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的工藝，其中所述工藝步驟i)中的未處理的吸水聚合物結(jié) 構(gòu)體的中和度最多為55Π 1011%。
4. 根據(jù)權利要求1所述的工藝，其中所述無機組分是含有硅和氧的化合物。
5. 根據(jù)權利要求4所述的工藝，其中所述含有硅和氧的化合物為粉末形式。
6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的工藝，其中在所述工藝步驟ii)中，未處理的吸 水聚合物結(jié)構(gòu)體與基于工藝步驟i)中的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體重量的O.OOlwt. %? 5wt. %的無機組分接觸。
7. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的工藝，其中所述酸性組分為有機酸。
8. 根據(jù)權利要求7所述的工藝，其中所述有機酸為一元羧酸、二元羧酸或三元羧酸。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的工藝，其中所述有機酸選自由如下組成的組：對甲氧基 苯甲酸、苯甲酸、甲酸、戊酸、檸檬酸、乙醛酸、乙醇酸、甘油磷酸、戊二酸、氯乙酸、氯丙酸、肉 桂酸、琥珀酸、醋酸、酒石酸、乳酸、丙酮酸、富馬酸、丙酸、3-羥基丙酸、丙二酸、丁酸、異丁 酸、酰亞胺醋酸、蘋果酸、硫羰酸、甲基順丁烯二酸，己二酸，衣康酸，巴豆酸，草酸、水楊酸、 葡糖酸、沒食子酸、山梨酸和P-羥苯甲酸。
10. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的工藝，其中在所述工藝步驟ii)中，未處理的 吸水聚合物結(jié)構(gòu)體與基于工藝步驟i)中的未處理的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體重量的0. lwt. %? 20wt. %的酸性組分接觸。
11. 吸水聚合物結(jié)構(gòu)體，其由權利要求1至10中任一項所述的工藝制得，其包括內(nèi)部區(qū) 域和包圍內(nèi)部區(qū)域的外部區(qū)域，其中所述吸水聚合物結(jié)構(gòu)體的外部區(qū)域與酸性組分和任選 的粉狀組分接觸，且其中吸水聚合物結(jié)構(gòu)體具有下述特性中的至少一種： (β 1)根據(jù)ERT441. 2-02進行的測定，其保持力至少為27g/g ; (β 2) SAP系數(shù)至少為140cm3s/g，SAP系數(shù)定義如下： SAP 系數(shù)=(RET X SFC)/pH 且其中 RET =根據(jù)ERT441. 2-02測定的保持力， SFC =根據(jù)本文描述的測定方法測定的滲透性，和 pH =根據(jù) ERT400. 2-02 測定的 pH ; (β 3)根據(jù)ERT442. 2-02進行的測定，50g/cm2壓力下的吸收率最多為20g/g ; (β 4)根據(jù)本文描述的測試方法進行的測定，氨結(jié)合能力至少為98mg/g ; (β 5)根據(jù)ERT400. 2-02進行的測定，pH低于6· 5。
12. 吸水聚合物結(jié)構(gòu)體，其包括內(nèi)部區(qū)域和包圍內(nèi)部區(qū)域的外部區(qū)域，其中所述吸水聚 合物結(jié)構(gòu)體的外部區(qū)域與酸性組分和任選的優(yōu)選為粉狀的無機組分接觸，且其中吸水聚合 物結(jié)構(gòu)體具有如下特性： (β 1)根據(jù)ERT441. 2-02進行的測定，保持力至少為27g/g ; (β 2) SAP系數(shù)至少為140cm3s/g，SAP系數(shù)定義如下： SAP 系數(shù)=(RET X SFC)/pH 且其中 RET =根據(jù)ERT441. 2-02測定的保持力， SFC =根據(jù)本文描述的測定方法測得的滲透性，和 pH =根據(jù) ERT400. 2-02 測定的 pH。
13. 泡沫體、成型品、纖維、片材、薄膜、線纜、密封材料、吸收液體的衛(wèi)生制品、植物和菌 類生長調(diào)節(jié)劑的載體、包裝材料、土壤添加劑或建筑材料，其包含權利要求11或12中任一 項所述的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體。
14. 權利要求11或12中任一項所述的吸水聚合物結(jié)構(gòu)體在泡沫體、成型品、纖維、片 材、薄膜、線纜、密封材料、吸收液體的衛(wèi)生制品、植物和菌類生長調(diào)節(jié)劑的載體、包裝材料、 土壤添加劑，以受控的方式釋放活性化合物，或建筑材料中的應用。
【文檔編號】C08K5/109GK104277404SQ201410470219
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2008年2月13日 優(yōu)先權日:2007年2月9日
【發(fā)明者】約爾格·哈倫, 斯特凡·拉姆洛, 阿克塞爾·布施, 弗蘭克·富爾諾 申請人:贏創(chuàng)德固賽有限公司