[发明专利]超吸收性聚合物及其制备方法

说明书

提供了具有优化的凝胶强度并且在不通过化学发泡或物理方法增加比表面积的情况下表现出改善的吸收速率的超吸收性聚合物及其制备方法。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求分别于2018年11月26日和2019年6月10日提交的韩国专利申请第2018-0147749号和第2019-0068112号的优先权，其公开内容通过引用由此整体并入本文。

本发明涉及在不通过化学发泡或物理方法增加比表面积的情况下表现出改善的吸收速率的超吸收性聚合物及其制备方法。

背景技术

超吸收性聚合物(superabsorbent polymer，SAP)是能够吸收其自身重量的500倍至1000倍水分的合成聚合物材料。各种制造商用不同的名称称呼它，例如SAM(SuperAbsorbency Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。自从这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，现在它们不仅被广泛用于卫生产品，例如儿童用的一次性尿布等，而且还用于园艺用保水性土壤产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域用保鲜剂、泥敷剂用材料等。

这些超吸收性聚合物被最广泛地用于卫生材料，例如尿布、卫生巾等。在卫生材料中，超吸收性聚合物通常分布在整个浆中。近来，进行了持续的努力以提供更薄的卫生材料，例如具有更薄厚度的尿布等，并且作为其一部分，正在积极开发具有降低的浆含量的尿布，以及此外不具有浆的尿布(所谓的无浆尿布)。

这样的具有降低的浆含量或不具有浆的卫生材料以相对高的比率包含超吸收性聚合物。在这种情况下，超吸收性聚合物颗粒不可避免地作为多个层包含在卫生材料中。为了使多个层中包含的超吸收性聚合物颗粒更有效地吸收液体例如尿，超吸收性聚合物必须基本上表现出高的吸收性能和吸收速率。

近来，已经进行了持续的尝试以制备和提供表现出更加改善的吸收速率的超吸收性聚合物。

作为增加超吸收性聚合物的吸收速率的方法，已经提出了如下方法：通过使用基于碳酸盐的发泡剂等的化学发泡、或通过向聚合物凝胶施加物理力而减小碎屑颗粒的尺寸来增加超吸收性聚合物的比表面积。

然而，随着超吸收性聚合物的比表面积增加，难以进行均匀的表面交联，因此，存在压力下吸收率和渗透率降低的问题。此外，在改善比表面积的过程期间，增加了细颗粒的产生而降低了生产率，并且在增加比表面积的同时降低了超吸收性聚合物的体密度，并因此存在商业化困难的问题。

因此，持续需要开发能够在不通过化学发泡或物理方法增加比表面积的情况下进一步改善超吸收性聚合物的吸收速率的技术。

发明内容

技术问题

因此，本发明提供了具有优化的凝胶强度和在不通过化学发泡或物理方法增加其比表面积的情况下改善的吸收速率的超吸收性聚合物及其制备方法。

技术方案

根据本发明的一个实施方案，提供了一种超吸收性聚合物，具有根据在用0.9重量％生理盐水溶液溶胀1小时之后使用流变仪测量的8500Pa至10500Pa的凝胶强度，所述超吸收性聚合物包含：基础聚合物粉末，所述基础聚合物粉末包含具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的第一交联聚合物；和表面交联层，所述表面交联层位于基础聚合物粉末上，并且包含通过使所述第一交联聚合物经由碳酸亚烷基酯进一步交联而获得的第二交联聚合物和基于聚羧酸的共聚物，其中第一交联聚合物的中和度为70mol％或更小，第二交联聚合物包含被钾盐中和的酸性基团并且具有大于70mol％且小于100mol％的中和度。