將水凝膠聚合物簡單地破碎W提高干燥步驟的效率。在運個簡單的破碎步驟中， 水凝膠聚合物可被破碎成尺寸為1mm至15mm的顆粒。由于水凝膠聚合物的高含水量，在技術(shù) 上難W將聚合物破碎成尺寸低于Imm的顆粒。即使可將聚合物破碎成尺寸低于Imm的顆粒， 經(jīng)破碎的顆粒之間也易于團(tuán)聚。另一方面，尺寸為15mm的經(jīng)破碎的顆粒不能保證后續(xù)干燥 步驟有效進(jìn)行。
[0101] 為了在干燥步驟之前的簡單破碎步驟中使用，可使用破碎機(jī)而不限制于其構(gòu)造。 破碎機(jī)的實例包括但不限于立式粉碎機(jī)、滿輪切割機(jī)、滿輪研磨機(jī)、旋轉(zhuǎn)式切碎機(jī)、切碎機(jī)、 盤形磨碎機(jī)、碎片破碎機(jī)、破碎機(jī)、切碎機(jī)和盤形切割機(jī)。
[0102] 當(dāng)進(jìn)行破碎步驟W提高后續(xù)干燥步驟中的干燥效率時，水凝膠聚合物可能粘附于 破碎機(jī)的表面。為了提高干燥之前的破碎步驟的效率，可使用防止水凝膠聚合物粘附于破 碎機(jī)的添加劑?？捎糜诜乐拐掣降奶砑觿┑膶嵗ǚ勰﹫F(tuán)聚抑制劑，例如蒸汽、水、表面 活性劑或無機(jī)粉末(例如，粘上或二氧化娃）；熱聚合引發(fā)劑，例如過硫酸鹽引發(fā)劑、偶氮類 引發(fā)劑、過氧化氨和抗壞血酸;交聯(lián)劑，例如基于環(huán)氧的交聯(lián)劑、含二醇的交聯(lián)劑、包含多官 能的（例如，二官能或=官能)丙締酸醋的交聯(lián)劑，W及包含徑基的單官能化合物，但是不限 于此。
[0103] 在干燥步驟之后，根據(jù)本發(fā)明的用于制備超吸收性聚合物樹脂的方法進(jìn)行C)粉碎 經(jīng)干燥的聚合物。在粉碎步驟中獲得的聚合物顆粒的顆粒尺寸為150WI1至850WI1。根據(jù)本發(fā) 明的用于制備超吸收性聚合物樹脂的方法的粉碎步驟可使用粉碎機(jī)來實現(xiàn)，所述粉碎機(jī)的 實例包括但不限于:針式研磨機(jī)、鍵式研磨機(jī)、螺旋式粉碎機(jī)、漉式研磨機(jī)、盤式研磨機(jī)和動 式研磨機(jī)。
[0104] 其次，根據(jù)本發(fā)明的用于制備超吸收性聚合物樹脂的方法進(jìn)行步驟d)向經(jīng)粉碎的 水凝膠聚合物添加表面交聯(lián)劑W進(jìn)行表面交聯(lián)反應(yīng)。
[0105] 在根據(jù)本發(fā)明的用于制備超吸收性聚合物樹脂的方法中可W使用與聚合物的官 能團(tuán)反應(yīng)的任何表面交聯(lián)劑而不限于其構(gòu)造。為了增強(qiáng)運樣制備的超吸收性聚合物樹脂的 特性，優(yōu)選地，表面交聯(lián)劑可選自：多徑基化合物，環(huán)氧化合物，多胺化合物，面代環(huán)氧化合 物，面代環(huán)氧化合物縮合物， 9惡挫嘟化合物，單、二或多P惡挫燒酬化合物，環(huán)脈化合物，多價 金屬鹽，和碳酸亞控醋化合物，及其組合。
[0106] 多元醇化合物的具體實例包括:單、二、S、四或聚-乙二醇，單丙二醇，1,3-丙二 醇，二丙二醇，2，3，4-S甲基-1，3-戊二醇，聚丙二醇，甘油，聚丙S醇，2-下締-1，4-二醇，1， 4-下二醇，I，3-下二醇，I，5-戊二醇，I，6-己二醇，和I，2-環(huán)己燒二甲醇。
[0107] 環(huán)氧化合物可為乙二醇二縮水甘油酸和縮水甘油。多胺化合物可選自：乙二胺、二 乙締=胺、=乙締四胺、四乙締五胺、五乙締六胺、聚乙締亞胺和聚酷胺多胺，及其組合。
[0108] 表氯醇、表漠醇和a-甲基表氯醇可落在可用作表面交聯(lián)劑的面代環(huán)氧化合物的范 圍內(nèi)。單、二或多口惡挫燒酬化合物可由2-口惡挫燒酬來示例。碳酸亞乙醋化合物可代表碳酸 亞控醋化合物。運些化合物可W單獨使用或組合使用。為了提高表面交聯(lián)過程的效率，表面 交聯(lián)劑優(yōu)選地包含至少一種多元醇化合物，并且更優(yōu)選地具有2至10個碳原子的多元醇化 合物。
[0109] 向聚合物顆粒表面添加的表面交聯(lián)劑的量可根據(jù)表面交聯(lián)劑的類型和反應(yīng)時間 來確定，但是通常可為基于100重量份聚合物的0.001重量份至5重量份，優(yōu)選0.01重量份至 3重量份，并且更優(yōu)選0.05重量份至2重量份。
[0110] 如果使用的表面交聯(lián)劑太少，則表面交聯(lián)反應(yīng)可能不發(fā)生。另一方面，表面交聯(lián)劑 W超過基于100重量份聚合物的5重量份的量存在，引起過度的表面交聯(lián)反應(yīng)，相反地使超 吸收性聚合物樹脂的物理特性劣化。
[0111] 對將表面交聯(lián)劑添加至聚合物的方式?jīng)]有限制。例如，可使表面交聯(lián)劑與聚合物 粉末在反應(yīng)器中混合，噴涂在聚合物粉末上，或者與聚合物一起供給至反應(yīng)器(例如混合 器）中。
[0112] 為了在添加表面交聯(lián)劑之后完成溫度在1分鐘至60分鐘內(nèi)升高至反應(yīng)溫度，在添 加表面交聯(lián)劑時聚合物本身的溫度可優(yōu)選為20°C至80°C。為了維持聚合物本身的溫度，可 在很短時間內(nèi)在相對較高的溫度下進(jìn)行干燥步驟之后的過程而不拖延。當(dāng)所述后續(xù)過程很 難在短時間內(nèi)完成時，可單獨加熱聚合物。
[0113] 此外，在根據(jù)本發(fā)明的制備超吸收性聚合物樹脂的方法中，可W對添加至聚合物 的表面交聯(lián)劑進(jìn)行加熱W使溫度在1分鐘至60分鐘內(nèi)升高至反應(yīng)溫度W在表面交聯(lián)劑存在 下進(jìn)行表面交聯(lián)。
[0114] 當(dāng)在于1分鐘至60分鐘內(nèi)實現(xiàn)用于表面交聯(lián)反應(yīng)的溫度升高之后進(jìn)行表面交聯(lián)反 應(yīng)時，表面交聯(lián)過程可有效率地進(jìn)行。因此，由此制備的超吸收性聚合物樹脂可W表現(xiàn)出優(yōu) 異的物理特性，并且具有最少的殘留單體含量。表面交聯(lián)劑的溫度可優(yōu)選調(diào)節(jié)為5°C至60 °C，并且更優(yōu)選10°C至40°C。當(dāng)表面交聯(lián)劑的溫度低于5°C時，交聯(lián)劑的升高的溫度對升高 至表面交聯(lián)反應(yīng)溫度所減少的時間的影響被抵消。另一方面，經(jīng)加熱高于60°C的表面交聯(lián) 劑可能不能均勻地分散在聚合物顆粒上。如本文所用，術(shù)語"表面交聯(lián)反應(yīng)溫度"定義為表 面交聯(lián)反應(yīng)中使用的表面交聯(lián)劑和聚合物的整體溫度。
[0115] 可使用用于表面交聯(lián)反應(yīng)的升高溫度的方式而沒有限制。作為實例，可提供加熱 介質(zhì)，或者可用電直接加熱反應(yīng)混合物。作為熱源，可使用蒸汽、電、UV光或IR福射，或者經(jīng) 加熱的熱液體。
[0116] 在根據(jù)本發(fā)明的用于制備超吸收性聚合物樹脂的方法中，在完成溫度升高之后可 進(jìn)行1分鐘至60分鐘，優(yōu)選5分鐘至40分鐘，并且最優(yōu)選10分鐘至20分鐘的交聯(lián)反應(yīng)。短于1 分鐘的反應(yīng)時間不能保證充分的交聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)交聯(lián)反應(yīng)時間超過60分鐘時，表面交聯(lián)反應(yīng) 進(jìn)行得太過度，導(dǎo)致超吸收性聚合物樹脂的物理特性劣化，并且聚合物由于在反應(yīng)器中長 時間保留而破裂。
[0117] 可W對在表面交聯(lián)劑的存在下使水凝膠聚合物進(jìn)行表面交聯(lián)反應(yīng)之后獲得的超 吸收性聚合物樹脂進(jìn)行額外的粉碎。運樣獲得的聚合物顆粒的顆粒尺寸為150皿至850WI1。 可用于運個額外的粉碎的粉碎機(jī)的實例可為但不限于針式研磨機(jī)、鍵式研磨機(jī)、螺旋式粉 碎機(jī)、漉式研磨機(jī)、盤式研磨機(jī)和動式研磨機(jī)。
[0118] 最后，根據(jù)本發(fā)明的用于制備超吸收性聚合物樹脂的方法結(jié)束于e)使經(jīng)表面交聯(lián) 的超吸收性聚合物樹脂與多孔超疏水性細(xì)顆?；旌稀?br>[0119] 在步驟e)中，將滿足W下特性i)至ii)的顆粒與表面交聯(lián)劑一起添加至超吸收性 聚合物樹脂的表面：
[0120] i)BET 比表面積為 300m2/g 至 ISOCWVg，
[0121] ii)孔隙率為50%或更大。
[0122] -般來說，超吸收性聚合物樹脂具有親水性表面。當(dāng)吸水之后進(jìn)行干燥時，由于顆 粒間水的毛細(xì)作用、顆粒間氨鍵、聚合的粒間擴(kuò)散、或粒間范德華力，超吸收性聚合物樹脂 顆粒經(jīng)受不可逆的團(tuán)聚。因此，在超吸收性聚合物樹脂的聚合和表面交聯(lián)過程中使用水不 可避免地引起團(tuán)聚、內(nèi)部負(fù)荷增加，運可能是設(shè)備故障的原因。此外，由于在團(tuán)聚時超吸收 性聚合物樹脂顆粒的尺寸對于應(yīng)用變得太大，所W另外需要進(jìn)行崩解過程W將顆粒尺寸減 小至合適尺寸。此外，在崩解過程中通過強(qiáng)力使團(tuán)聚體破裂可導(dǎo)致特性劣化。
[0123] 為了解決運些問題，已經(jīng)對向超吸收性聚合物樹脂表面引入多種細(xì)顆粒W抑制樹 脂顆粒之間直接團(tuán)聚方面進(jìn)行了很多嘗試。然而，過多的細(xì)顆粒雖然防止了粒間團(tuán)聚，但是 細(xì)顆粒使超吸收性聚合物樹脂的吸收特性劣化。
[0124] 在本發(fā)明中，超吸收性聚合物樹脂中并入有尺寸為化m至50WI1的細(xì)顆粒。此外，細(xì) 顆粒的邸T比表面積可為300mVg至1500mVg，優(yōu)選SOOmVg至1500mVg，并且更優(yōu)選700m^/g 至1500m2/g。此外，細(xì)顆粒是疏水的，其水接觸角為125°或更大，優(yōu)選140°或更大，并且更優(yōu) 選145°或更大。另外，細(xì)顆粒的孔隙率可為50%或更大，并且優(yōu)選90%或更大。本發(fā)明的并 入有多孔超疏水性細(xì)顆粒的超吸收性聚合物樹脂更不易于受其表面上的水的影響，并且更 易于顯著地減少團(tuán)聚。即使使用少量的細(xì)顆粒，超吸收性聚合物樹脂也表現(xiàn)出高水滲透性 并且可W吸收和保留大量的水。
[0125] 此外，可用于本發(fā)明的細(xì)顆粒沒有特別限制，但可選自二氧化娃、氧化侶、二氧化 鐵(Ti〇2)、及其組合。
[0126] 在超吸收性聚合物樹脂的表面交聯(lián)過程中，使表面交聯(lián)劑溶解W使其在混合時均 勻地分布在樹脂上并滲入樹脂中。所使用的水增加了超吸收性聚合物樹脂的表面粘度，引 起團(tuán)聚。此外，通過強(qiáng)力使團(tuán)聚的超吸收性聚合物樹脂崩解，運反過來損害超吸收性聚合物 樹脂。
[0127] 然而，用多孔超疏水性細(xì)顆粒改性的超吸收性聚合物樹脂由于存在多孔超疏水性 細(xì)顆粒而更不易于團(tuán)聚。此外，由于吸收的水通過超吸收性聚合物樹脂顆粒表面上的多孔 超疏水性細(xì)顆粒而被很好地保留，所W即使在例如球磨時樹脂的物理特性和顆粒尺寸也幾 乎不經(jīng)受改變。
[0128] 在使經(jīng)表面交聯(lián)的超吸收性聚合物樹脂與多孔超疏水性細(xì)顆?；旌系牟襟Ee)中， 細(xì)顆粒可優(yōu)選W基于100重量份表面交聯(lián)的超吸收性聚合物樹脂的0.001重量份至1重量份 的量添加。低于此下限的細(xì)顆粒含量不能向超吸收性聚合物樹脂提供充足的疏水性。另一 方面，若細(xì)顆粒的量大于此上限，則樹脂的可加工性劣化。此外，在步驟e)中，W200RPM至 3000RPM的速率使多孔超疏水性細(xì)顆粒與經(jīng)表面交聯(lián)的水凝膠聚合物混合。在低于20化pm 的混合速率下，從多孔超疏水性細(xì)顆粒不能獲得充分地混合效果。高于3000rpm的混合速率 可能使樹脂過度崩解。此外，在步驟e)中可使用使多孔超疏水性細(xì)顆粒與表面交聯(lián)的水凝 膠聚合物混合的任何方法或裝置，只要是本領(lǐng)域接受的即可。在步驟e)中經(jīng)表面交聯(lián)的水 凝膠聚合物與多孔超疏水性細(xì)顆粒之間的混合進(jìn)行10秒鐘至3分鐘。低于10秒鐘，不能充分 地發(fā)揮混合效果。混合進(jìn)行超過3分鐘使樹脂過度崩解。
[0129] 可通過W下實施例獲得對本發(fā)明的更好理解，提出運些實施例是為了舉例說明而 不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明。雖然W上出于舉例說明的目的描述了本發(fā)明的一些具體實施方案 或?qū)嵤├侨缦嚓P(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種等效修改。 此外，除非另有提及，如用于上下文中的量的術(shù)語"％"和"份"是基于質(zhì)量的。
【具體實施方式】
[0130] 實施例
[0131] 制備例:水凝膠聚合物的制備
[0132] 通過將100g丙締酸、0.3g作為交聯(lián)劑的聚