再循環聚合物細粒子的方法

2023-10-17 12:32:44

專利名稱：再循環聚合物細粒子的方法
技術領域：
本發明涉及製備基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物(Gebilde)的方法、可通過這種方法獲得的基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物、基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物、製備吸水聚合物構成物的裝置、複合材料、製備複合材料的方法和可通過這種方法獲得的複合材料。
背景技術：
超吸收劑是能在溶脹和形成水凝膠的情況下吸收大量含水液體，尤其是體液，優選尿或血液，並在壓力下保留它們的水不溶性交聯聚合物。通常，這些液體吸收量為超吸收劑或超吸收性組合物的乾重量的至少10倍或甚至至少100倍的水。利用這些特性性 能，這些聚合物主要可用於衛生製品，如嬰兒尿布、失禁產品或衛生巾。F.L. Buchholz和A. T. Graham(編輯)在 「Modern Superabsorbent Polymer Technology」，Wiley-VCH, NewYork, 1998中給出超吸收劑或超吸收性組合物、其用途及其製備的全面概述。通常通過帶有酸基的通常經部分中和的單體在交聯劑存在下的自由基聚合製備超吸收劑。在此，通過單體組成、交聯劑和聚合條件和聚合後獲得的水凝膠的加工條件的選擇，可以製備具有不同吸收性質的聚合物。根據DE-A-26 12 846在例如使用化學改性的澱粉、纖維素和聚乙烯醇的情況下製備接枝聚合物提供另外的可能性。經常，將細分的粉末添加到單體溶液中以例如影響超吸收劑的性質或將超吸收劑製備中產生的特定副產物再循環。例如，EP-A-O 513 780描述了單體溶液與細分超吸收劑粒子的混合，所述超吸收劑粒子在超吸收劑製備中作為副產物產生並可以此方式再循環。根據EP-A-O 513 780的教導，在圍繞垂直或水平軸旋轉的簡單混合轉鼓中將細分超吸收劑粒子與單體溶液混合。但是，從現有技術中獲知的將細分粉末與單體溶液混合的混合方法的缺點尤其在於，它們只可能使細分粉末不均勻分布在單體溶液中。在細粒子，例如超吸收劑細分粒子的情況下尤其如此，所述粒子只能困難分散在單體溶液中。但是，細分粉末在單體溶液中的不均勻分布導致細分粉末也在聚合後獲得的聚合物凝膠中和最終也在該聚合物凝膠的粉碎和乾燥後獲得的超吸收劑中的不均勻分布。細分粉末在最終產物中的這種不均勻分布隨後最終還造成不均勻的產物性質。除細粒子在單體溶液中的不均勻分布外，EP-A-O 513 780中描述的方法的缺點還在於，其只允許極少量的細分超吸收劑引入單體溶液中。此外，藉助常規混合裝置引入的細分超吸收劑粒子在單體溶液中非常快地沉降出來。為了對抗這一點，必須使用比較大量的引發劑以迅速引發聚合。

發明內容
本發明基於的目的是克服由現有技術產生的與細分粉末和優選水性單體溶液，尤其是水性丙烯酸溶液的混合相關的缺點。本發明基於的目的尤其是給出製備吸水聚合物構成物的方法，藉此可以將細粒子，例如細分超吸收劑粒子摻入單體溶液中。該方法應尤其適合將細分超吸收劑再循環並在此獲得具有儘可能均勻的吸收性質的超吸收劑。與從現有技術中獲知的方法相比，其還應可實現摻入較大量的超吸收劑細粒子，例如基於單體溶液重量計的大於5重量％的量的超吸收劑細粒子。本發明基於的目的另外是提供可特別好地用在具有高的超吸收劑含量的衛生製品中的吸水聚合物構成物。在這種情況下，該吸水聚合物應不僅具有有利地高的吸收速率，還具有特別聞的在壓力負荷下的吸收、特別聞的保留和特別聞的滲透性。一種製備基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物的方法有助於解決本文開始提到的問題，該方法包括如下的方法步驟i)提供包含任選地經部分中和的含酸基的單體的優選水性的單體溶液；ii)優選連續地混合所述優選水性的單體溶液細粒子，以獲得與細粒子混合的單體溶液，所述細粒子包含在每種情況下基於細粒子總重量計的至少90重量％，更優選至少 95重量％，最優選至少99重量％的粒子尺寸小於850微米，更優選小於600微米，再更優選小於450微米，再更優選小於300微米，最優選小於150微米的粒子；其中方法步驟ii)中的混合在混合器中進行，其中由細粒子構成的第一料流和至少一個由單體溶液構成的另外的料流從不同方向同時導引到旋轉的混合工具上。完全令人驚訝地，但為此不是較不有利地，已經發現，可以使用特定混合裝置，將細粒子，尤其是細分超吸收劑粒子，特別均勻地分散在單體溶液中。與從現有技術中獲知的將細粒子引入單體溶液中的方法相比，也可以使用明顯更少量的引發劑，因為分散的細粒子明顯更慢沉降出來。在帶上將單體聚合的情況下，即在聚合過程中不藉助攪拌或捏合裝置進一步混合單體溶液的條件下，已證實本發明的方法特別有利。在單體溶液中分散細分超吸收劑粒子的情況下，尤其已經發現，通過使用這種混合裝置在完美定義的混合條件下將這些細分超吸收劑粒子添加到用於製備吸水聚合物構成物的單體溶液中，可以顯著提高吸水聚合物構成物能夠吸收含水液體的速率。更特別地，已經表明，可以取決於混合頻率按目的地提高所謂的「自由溶脹率(Free Swell Rate)_FSR」。根據本發明優選的聚合物構成物是纖維、泡沫或粒子，其中優選的是纖維和粒子，特別優選的是粒子。根據本發明優選的聚合物纖維的尺寸使得它們可引入或作為紡織品的紗線，也可直接引入紡織品中。根據本發明優選的是，該聚合物纖維具有I至500毫米，優選2至500毫米，更優選5至100毫米的長度和I至200旦尼爾，優選3至100旦尼爾，更優選5至60旦尼爾的直徑。根據本發明優選的聚合物粒子的尺寸使得它們具有10至3000微米，優選20至2000微米，更優選150至850微米的根據ERT 420. 2-02的平均粒子尺寸。在此尤其優選地，粒子尺寸在300至600微米範圍內的聚合物粒子的比例為基於後交聯的吸水聚合物粒子的總重量計的至少30重量％，更優選至少40重量％，最優選至少50重量％。在本發明的方法的方法步驟i)中，首先提供包含任選地經部分中和的含酸基的單體的優選水性的單體溶液，其中所述優選水性的單體溶液優選包含-含有酸基的可聚合的單烯鍵式不飽和單體(aI)或其鹽，或含有質子化或季化氮的可聚合的單烯鍵式不飽和單體，或這些單體的混合物，其中特別優選的是可聚合的單烯鍵式不飽和的含酸基的單體，最優選的是丙烯酸，-任選的可與單體(aI)聚合的單烯鍵式不飽和單體(a 2)，和-任選的至少一種交聯劑(a3)。單烯鍵式不飽和的含酸基的單體(a I)可以部分或完全地，優選部分地中和。該單烯鍵式不飽和的含酸基的單體優選中和至至少25摩爾％的程度，更優選至至少50摩爾％的程度，再更優選至50-80摩爾％的程度。在這方面，參考DE 195 29 348 Al，其公開內容經此引用併入本文。中和也可以部分或完全地在聚合後進行。此外，可以用鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、氨和碳酸鹽和碳酸氫鹽進行中和。此外，與酸形成水溶性鹽的任何其它鹼是可想到的。也可以想到用不同的鹼進行混合中和。優選用氨和鹼金屬氫氧化物中 和，特別優選用氫氧化鈉和用氨進行中和。此外，在可通過本發明的方法獲得的吸水聚合物構成物的情況下，游離酸基可能佔主要部分，以使這種聚合物構成物具有在酸性範圍內的pH值。這種酸性吸水聚合物構成物可以用含游離鹼性基團，優選胺基的聚合物構成物(其與酸性聚合物構成物相比是鹼性的)至少部分地中和。所述聚合物構成物在文獻中稱為「混合床離子交換吸收聚合物」 (MBIEA-聚合物)並尤其公開在WO 99/34843 Al中。WO 99/34843 Al的公開內容經此引用併入本文並因此被認為構成本公開內容的一部分。通常，MBIEA聚合物是這樣的組合物，其一方面包含能交換陰離子的鹼性聚合物構成物，另一方面包含與該鹼性聚合物構成物相比呈酸性並能交換陽離子的聚合物構成物。該鹼性聚合物構成物具有鹼性基團並通常通過帶有鹼性基團或可轉化成鹼性基團的基團的單體(a I)的聚合獲得。這些單體特別是具有伯胺、仲胺或叔胺或相應的膦或至少兩種上述官能團的那些。這類單體尤其包括亞乙基胺、烯丙胺、二烯丙胺、4-氨基丁烯、烷基強力黴素(alkyloxycycline)、乙烯基甲醯胺、5-氨基戊烯、碳二亞胺、Forma I dac i n、三聚氰胺等以及它們的仲胺或叔胺衍生物。優選的單烯鍵式不飽和的含酸基的單體(a I)優選是WO 2004/037903 A2中作為烯鍵式不飽和的含酸基的單體(a I)提及的那些化合物，所述文獻經此引用併入本文並因此被認為構成本公開內容的一部分。特別優選的單烯鍵式不飽和的含酸基的單體(a I)是丙烯酸和甲基丙烯酸，其中丙烯酸是最優選的。作為可與單體(a I)共聚的單烯鍵式不飽和單體(a 2)可以使用丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺或乙烯基醯胺。除丙烯醯胺和甲基丙烯醯胺外，優選的(甲基)丙烯醯胺是烷基取代的(甲基)丙烯醯胺或(甲基)丙烯醯胺的氨基烷基取代的衍生物，如N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N，N-二甲基氨基(甲基)丙烯醯胺、二甲基(甲基)丙烯醯胺或二乙基(甲基)丙烯醯胺。可能的乙烯基醯胺是例如，N-乙烯基醯胺、N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、N-乙烯基-N-甲基甲醯胺、乙烯基吡咯烷酮。在這些單體中特別優選的是丙烯醯胺。此外，可以使用水溶性單體作為可與單體(a I)共聚的單烯鍵式不飽和單體( 2)。在這方面，尤其優選的是烷氧基聚環氧烷(甲基)丙烯酸酯，如甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯。也可想到將在水中可分散的單體作為可與單體(a I)共聚的單烯鍵式不飽和單體(a2)。優選的在水中可分散的單體是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，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。可與(a I)共聚的單烯鍵式不飽和單體(a 2)還可包括甲基聚乙二醇烯丙醚、乙酸乙烯酯、苯乙烯和異丁烯。所用交聯劑(a 3)優選是WO 2004/037903 A2中作為交聯劑(a 3)提及的那些化
合物。在這些交聯劑中，特別優選的是水溶性交聯劑。在此最優選的是N，N'-亞甲基雙丙烯醯胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基甲基氯化銨、四烯丙基氯化銨和以每摩爾丙烯酸9摩爾環氧乙烷製成的烯丙基九乙二醇丙烯酸酯。
除單體(a I)和任選的(a 2)和任選的交聯劑(a 3)外，該單體溶液還可包括水溶性聚合物(a 4)。優選的水溶性聚合物(a 4)包含部分或完全水解的聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、澱粉或澱粉衍生物、聚二醇或聚丙烯酸。這些聚合物的分子量不是關鍵的，只要它們是水溶性的。優選的水溶性聚合物(a 4)是澱粉或澱粉衍生物或聚乙烯醇。水溶性聚合物(a 4)，優選合成的，如聚乙烯醇，不僅可充當要聚合的單體的接枝基礎物。也可想到將這些水溶性聚合物僅在聚合後才與聚合物凝膠混合，或與已乾燥的吸水聚合物凝膠混合。此外，該單體溶液還可包含助劑(a 5)，其中所述助劑尤其包括對於聚合而言任選地必要的引發劑，絡合劑，例如EDTA。作為該單體溶液的溶劑可考慮水、有機溶劑或水和有機溶劑的混合物，其中溶劑的選擇尤其還取決於聚合方式。根據本發明非常特別優選使用水作為溶劑。優選選擇該單體溶液中單體Ul)和(a 2)和交聯劑(a 3)和水溶性聚合物(a4)和助劑(a 5)的相對量以使得通過該方法獲得的吸水聚合物構成物-以20-99.999重量％，優選以55-98. 99重量％，更優選以70-98. 79重量％基於單體(a I)，-以0-80重量％，優選以0-44.99重量％，更優選以0. 1-44. 89重量％基於單體(a 2)，-以0-5重量％，優選以0.001-3重量％，更優選以0. 01-2. 5重量％基於交聯劑(a 3)，-以0-30重量％，優選以0-5重量％，更優選以0.1-5重量％基於水溶性聚合物(a 4)，-以0-20重量％，優選以0-10重量％，更優選以0.1-8重量％基於助劑(a 5)，和-以0.5-25重量％，優選以1-10重量％，更優選以3_7重量％基於水(a 6)，其中重量(a I)至(a 6)的總和為100重量％。可以通過簡單的初步試驗測定或從現有技術，尤其是公開文本DE 35 03 458 Al、DE 42 44 548 AUDE 40 20 780 CUUS 4，076，663、US 4，286，082、DE 27 06 135 AUDE43 33 056 Al和DE 44 18 818 Al獲取尤其是該單體溶液中的單體、交聯劑和水溶性聚合物的濃度最佳值。在本發明的方法的方法步驟ii)中，隨後將該優選水性的單體溶液與細粒子混合，所述細粒子包含在每種情況下佔細粒子總重量的至少90重量％，更優選至少95重量％，最優選至少99重量％的粒子尺寸小於850微米，更優選小於600微米，再更優選小於450微米，再更優選小於300微米，最優選小於150微米的粒子。該細粒子更優選包含至少95重量％的粒子尺寸小於150微米的粒子。
該細粒子優選是有機或無機細粒子，其中根據本發明特別優選的是，該細粒子具有佔細粒子總重量的小於30重量％，更優選小於25重量％，最優選小於5重量％的水含量。所用有機細粒子可以是本領域技術人員已知的並常用於改進吸水聚合物的性質的任何粒狀有機材料。優選的有機細粒子包括環糊精或其衍生物，和多糖。纖維素和纖維素衍生物,如CMC、纖維素醚，也是優選的。在此優選的環糊精或環糊精衍 生物是DE-A-198 25 486第3頁第51行至第4頁第61行中公開的那些化合物。此公開專利申請的上述章節經此引用併入本文並被認為構成本發明公開內容的一部分。特別優選的環糊精是未衍生化的a-、0-、Y-或S-環糊
不目o所用無機細粒子可以是本領域技術人員已知的並常用於改進吸水聚合物的性質的任何粒狀無機材料。優選的無機細粒子包括碳酸鹽，例如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨、碳酸鎂或碳酸鈣，其中該碳酸鹽可任選地是粒化碳酸鹽且其中該碳酸鹽也可任選地被改性，例如利用聚亞烷基二醇包封，例如US 2005/0137546 Al中所述，硫酸鹽如Na2SO4，乳酸鹽，例如乳酸鈉，矽酸鹽，尤其是架狀矽酸鹽，如沸石，或通過乾燥矽酸水溶液或矽溶膠而得的矽酸鹽，例如市售產品，如沉澱二氧化矽和熱解法二氧化矽，例如粒子尺寸為5至50納米，優選8至20納米的二氧化娃氣凝膠,如得自Evonik Industries AG的「Aerosil 200」,招酸鹽、二氧化鈦、氧化鋅、粘土材料和本領域技術人員熟悉的其它礦物，以及含碳無機材料。優選的娃酸鹽是在HolIeman和Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie [無機化學教科書]，Walter de Gruyter-Verlag,第 91-100 版，1985，第 750 至 783 頁中作為矽酸鹽公開的所有天然或合成矽酸鹽。此教科書的上述章節經此引用併入本文並被認為構成本發明公開內容的一部分。特別優選的矽酸鹽是沸石。所用沸石可以是本領域技術人員已知的所有合成或天然沸石。優選的天然沸石是選自鈉沸石族、重十字石族、絲光沸石族、菱沸石族、八面沸石族(方鈉石族)或方沸石族的沸石。天然沸石的實例是方沸石、白榴石、銫榴石、斜鈣沸石、貝爾伯格石、矽鋰鋁石、伯格斯石、鍶沸石、菱沸石、三斜鉀沸石、刃沸石、環晶石、鋇沸石、柱沸石、毛沸石、八面沸石、鎂鹼沸石、斜鹼沸石、十字沸石、斜方鈣沸石、戈矽鈉鋁石、鈉菱沸石、纖沸石、古柱沸石、重十字石、鈣十字沸石、鈣交沸石、斜發沸石、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、菱鉀鋁礦、副鈉沸石、方鹼沸石、鍶鹼沸石、板沸石、輝沸石、淡紅沸石、杆沸石、缺泥沸石或湯河原沸石。優選的合成沸石是沸石A、沸石X、沸石Y、沸石P或產品ABSCENTS。所用沸石可以是所謂「中間」類型的沸石，其中SiO2AlO2比小於10 ;這些沸石的SiO2AlO2比更優選在2至10的範圍內。除這些「中間」沸石外，也可以使用「高」型沸石，其中包括例如已知的ZSM型「分子篩」沸石，和￠-沸石。這些「高」沸石優選以至少35的SiO2AlO2比，更優選以在200至500範圍內的SiO2AlO2比為特徵。所用氧化鋁優選是天然存在的尖晶石，尤其是常見尖晶石、鋅尖晶石、鐵尖晶石或絡尖晶石。優選的二氧化鈦是金紅石、銳鈦礦和板鈦礦晶形的純二氧化鈦，以及含鐵的二氧化鈦，例如鈦鐵礦，含鈣的二氧化鈦，如榍石或鈣鈦礦(Perowskit)。優選的粘土材料是在Holleman 和 Wiberg, Lehrbuch der AnorganischenChemie, Walter de Gruyter-Verlag,第 91-100 版，1985，第 783 至 785 頁中作為粘土材料公開的那些。此教科書的上述章節特別經此引用併入本文並被認為構成本發明公開內容的一部分。特別優選的粘土材料是高嶺石、伊利石、埃洛石、蒙脫石和滑石。另外，根據本發明優選的無機細粒子是單_、低聚-和多磷酸的金屬鹽。其中尤其優選的是水合物，其中特別優選的是一水合物至十水合物和三水合物。可用的金屬尤其考慮鹼金屬和鹼土金屬，其中優選的是鹼土金屬。其中Mg和Ca是優選的，Mg是特別優選的。就憐酸鹽、憐酸及其金屬化合物而言，參考Holleman和Wiberg, Lehrbuch der AnorganischenChemie, Walter de Gruyter-Verlag,第 91-100 版，1985，第 651 至 669 頁。此教科書的上述章節經此弓I用併入本文並被認為構成本發明公開內容的一部分。優選的含碳但非有機的細粒子是在Holleman和Wiberg, Lehrbuch derAnorganischen Chemie, Walter de Gruyter-Verlag,第 91-100 版，1985，第 705 至 708 頁中作為石墨提到的那些純碳。此教科書的上述章節經此引用併入本文並被認為構成本發明公開內容的一部分。特別優選的石墨是合成石墨，例如焦炭、焦性石墨、活性炭或炭黑。但是，在本發明的方法的一個特別優選的實施方案中，該細粒子是在超吸收劑的·製備和整理範圍內的運輸或篩分步驟中獲得的基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物(所謂的「超吸收劑細粒子」)。在超吸收劑的常規可能應用範圍中，通常將超吸收劑研磨至大約150至大約850微米的粒子尺寸。但是，由於該材料的脆性，這種操作中產生相當大比例的粒子尺寸小於150微米的粒子。但是，經常在使用超吸收劑之前除去這些粒子，因為它們對超吸收劑材料的滲透性能具有不利影響並另外有利於在例如衛生製品製備過程中在傳送系統中運輸超吸收劑材料時形成粉塵。通常，通過篩分實現細粒子的這種分離除去。基於含酸基的單體並用在本發明的方法的方法步驟ii)中的吸水細分聚合物構成物在上述組分(a I)至(a 6)按比例的組成方面與可通過本發明的方法獲得的吸水聚合物構成物相同或與其不同。在第一種情況下，基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物得自製備吸水聚合物構成物的工藝，所述聚合物構成物在其化學組成方面與在將基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物添加到該單體溶液中的相同工藝中製成的那些相同。在第二種情況下，基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物相應地得自製備吸水聚合物構成物的工藝，所述聚合物構成物在其化學組成方面與在將基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物添加到該單體溶液中的工藝中製成的那些不同。此外，基於含酸基的單體的細分聚合物構成物可以是表面後交聯或未表面後交聯的。也可以想到使用表面後交聯和未表面後交聯的基於含酸基的單體的細分聚合物構成物的混合物。在本發明的方法的方法步驟ii)中與優選水性的單體溶液混合的細分粒子，更優選基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物的量優選在0. I至15重量％的範圍內，更優選在0. 5至10重量％的範圍內，最優選在3至8重量％的範圍內，在每種情況下基於優選水性的單體溶液的重量。本發明的方法的特徵在於，方法步驟ii)中的混合在混合器中進行，在其中由細粒子構成的第一料流和至少一個由單體溶液構成的另外的料流從不同方向同時導引到旋轉混合工具上。在所謂「轉子-定子型」混合器中進行這種方式的混合。這種轉子-定子系統在它們的混合室中包含一般圓柱形的不旋轉定子，在其中心，同樣優選圓柱形的轉子旋轉。轉子壁和定子壁都通常以凹進，例如狹縫形式的凹進為特徵，經其吸入單體溶液和細粒子的混合物並由此方式暴露在特別高的剪切力下。在這方面尤其優選的是，所述由細粒子構成的第一料流和所述至少一個由單體溶液構成的另外的料流形成在60至120°範圍內，更優選在75至105°範圍內，另外優選在85至95°範圍內，最優選大約90°的角度S。根據本發明同樣優選的是，離開混合器的單體溶液和細粒子的混合物料流與細分聚合物構成物的第一料流形成在60至120°範圍內，更優選在75至105°範圍內，再更優選在85至95°範圍內，最優選大約90°的角度e。優選地，所述由細粒子構成的第一料流和所述至少一個由單體溶液構成的另外的料流優選連續地經至少10分鐘，再更優選至少120分鐘，最優選至少240分鐘的時間同時導引到旋轉的混合工具上。尤其可以通過選擇具有垂直細粒子供應井和至少一個圍繞垂直軸旋轉的混合工具和至少一個用於優選的水性單體溶液的側向進料口的混合器作為混合器來實現這種方式的混合。例如在DE-A-25 20 788和在DE-A-26 17 612中描述了這種混合器，所述文獻中關於那裡所述的混合裝置的公開內容經此引用併入本文並構成本發明公開內容的一部分。 在使用DE-A-25 20 788中所述的混合裝置的情況下，藉助充當供應井的下降管將細粒子導入噴嘴體中，所述噴嘴體包圍所述下降管下端並以垂直方向從上往下、朝下降管開口方向變窄，但與所述開口仍保持側向距離。要混入的優選水性的單體溶液導引經過所述噴嘴體的上部較寬的區域，以使該單體溶液在下降管的下部區域首先像細粒子那樣大致垂直地從上往下流，並在此由於橫截面減小而提高其流速。在此，這種噴嘴體在垂直方向上還延伸至略微超過下降管的下端，在其下方存在圍繞垂直軸旋轉的混合板作為混合工具。這種混合板優選在定子內旋轉，其中混合板和定子都帶有凹進，經其吸入細粒子和單體溶液的混合物。在使用DE-A-26 17 612中所述的混合裝置的情況下，細粒子在布置在這些細粒子的垂直進料流中的閥門類可調節閉鎖體的旁邊經過，在所述閉鎖體的下方大致同軸地布置噴嘴，所述噴嘴因此再次以垂直方向從上往下工作，從中排出優選水性的單體溶液以與細粒子混合。在下方的帶有混合工具的旋轉混合籃的情況下，這種預混物經漏鬥送往第二混合室，其中布置有用於供應單體溶液的其它噴嘴，它們從上往下傾斜走向。在此下方，整個混合物送往混合板或混合籃形式的另一混合工具，其首先將整個混合物徑向向外拋出，然後其可再向下排出。在本發明的方法的一個特別優選的實施方案中，該混合工具以在細粒子的垂直輸送方向上從上往下作用的槳葉形式構造或具有這樣的槳葉，其中優選水性的單體溶液向混合室的供應在混合工具的傳送區中從側面起傾斜或徑向布置，混合工具上方的區域無單體溶液的供應。在DE-A-196 29 945中描述了根據本發明特別優選的這種混合裝置，所述文獻的關於那裡所述的混合裝置的公開內容同樣經此引用併入本文並構成本發明公開內容的一部分。在這方面，進一步優選地，在混合工具或混合室上方，在混合工具和細粒子供應井之間布置以細分聚合物構成物的供應方向工作的傳送螺杆，其將基本乾燥的供應井與溼混合區分離，即幾乎完全充滿供應井或其延長部分的橫截面-除了相對於壁的小的間隙外。由此通過強制傳送將細粒子引入混合室中並在那裡與單體溶液混合。傳送螺杆可以在此同軸布置在混合工具的驅動軸的延長部分上並可以被混合工具的驅動馬達共同驅動。當同軸布置在相同驅動軸上的分散裝置布置於混合室下方時，也特別有利。這可實現在混合室中形成的單體溶液和細粒子的混合物的更強的連續混合。這種混合裝置可獲自例如IKA* Werke GmbH & Co. KG, S taufen,德國公司，其中在這些混合裝置中尤其優選的是可以名稱MHD 2000/4、MHD 2000/05、MHD 2000/10、MHD2000/20、MHD 2000/30和MHD 2000/50獲得的那些，其中最優選的是名稱為MHD 2000/20的那種。藉以將細粒子與單體溶液連續混合的這些混合裝置可以以在100至40000升/小時範圍內的最大總物料通過量連續運行，其中細粒子的最大物料通過量通常在50至大約11000升/小時的範圍內。就上述混合裝置而言，尤其就以名稱MHD 2000/20出售的混合裝置而言，尤其優選的是其以在10至100赫茲範圍內，更優選在20至85赫茲範圍內，最優選在25至75赫茲範圍內的混合頻率(即該混合工具的旋轉所用頻率)運行。
除得自IKAfc Werke公司的上述轉子-定子系統外，也可以根據本發明使用得自ystral GmbH, Ballrechten-Dottingen 的轉子-定子系統，尤其是以名稱 「Conti TDS」 出售的混合裝置，或得自Kinematika AG, Lut tau,瑞士的轉子-定子系統,例如可以名稱Megatr on 獲得的混合系統。通常，本發明的方法除上述方法步驟i)和ii)外還進一步包括下列方法步驟iii)在交聯劑存在下使優選水性的單體溶液中存在的任選地經部分中和的含酸基的單體自由基聚合以獲得聚合物凝膠，iv)任選地粉碎該聚合物凝膠，V)乾燥該任選地粉碎的聚合物凝膠以獲得吸水聚合物構成物，vi)任選地研磨和篩分該吸水聚合物構成物，vii)任選地使該任選地研磨和篩分的吸水聚合物構成物表面後交聯。在本發明的方法的方法步驟iii)中，將已與細粒子混合的在方法步驟ii)中獲得的優選水性的單體溶液自由基聚合以獲得聚合物凝膠。溶液聚合可以連續或間歇進行。從現有技術中可獲取關於反應條件，如溫度、引發劑和反應溶液的類型和量方面的寬範圍的可能變化。在下列專利文獻中描述了典型方法US 4, 286, 082.DE 27 06 135 AUUS 4, 076, 663,DE 35 03 458 AUDE 40 20 780 CUDE42 44 548 AUDE 43 33 056 AUDE 44 18 818 Al。這些公開內容經此引用併入本文並因此被認為構成本公開內容的一部分。如普遍通常的那樣通過引發劑引發聚合。用於引發聚合的引發劑可以是在聚合條件下形成自由基並常用於製備超吸收劑的所有引發劑。也可以通過電子束在可聚合的水性混合物上的作用引發聚合。但是，也可以在不存在上述類型引發劑的情況下通過在光引發劑存在下的高能輻射的作用引發聚合。聚合引發劑可溶解或分散存在於根據本發明的單體的溶液中。可考慮的引發劑包括分解形成自由基並且為本領域技術人員已知的所有化合物。其中尤其包括WO 2004/037903 A2中已作為可能的引發劑提到的那些引發劑。特別優選使用由過氧化氫、過二硫酸鈉和抗壞血酸構成的氧化還原體系製備吸水聚合物構成物。原則上可以在優選水性的單體溶液與細分聚合物構成物混合之前、期間或之後添加引發劑，其中特別優選在混合之後添加引發劑。在使用由多於一種引發劑構成的引發劑體系，例如由抗壞血酸、過二硫酸鈉和過氧化氫構成的弓I發劑體系時，這種體系優選在離開混合器後才完整一其中僅在離開混合裝置後才將這種引發劑體系的至少一種組分添加到單體溶液與細粒子的混合物中。還有利的是，在聚合前將單體溶液除氧，其中這可以例如通過鼓入惰性氣體，尤其是通過鼓入氮氣來實現。在此原則上可以在進入混合裝置之前、在混合裝置中或在離開混合裝置後將單體溶液除氧。也可以想到的是在進入混合裝置之前和在混合裝置中都將單體溶液除氧，並任選地在離開混合裝置之後也將其除氧。此外，在本發明的方法的一個具體實施方案中優選的是，連續進行至少方法步驟ii)和iii)。這可以通過藉助上述混合裝置連續混合單體溶液與細粒子，和隨後通過將這樣獲得的混合物供應至連續操作的聚合裝置，例如聚合帶式系統，以使由此獲得的混合物連續聚合來實現。在本發明的方法的方法步驟iv)中，任選地將方法步驟iii)中獲得的聚合物凝膠粉碎，其中尤其在通過溶液聚合進行聚合時進行這種粉碎。可以通過本領域技術人員已知 的粉碎裝置，例如絞肉機進行該粉碎。這些方法步驟也可以，如同方法步驟ii)和iii)那樣，連續進行。在本發明的方法的方法步驟V)中，將已任選地預先粉碎的聚合物凝膠乾燥。該聚合物凝膠優選在合適的乾燥器或爐中乾燥。實例可提及旋轉管式爐、流化床乾燥器、盤式乾燥器、槳式乾燥器或紅外乾燥器。根據本發明另外優選的是，該聚合物凝膠在方法步驟V)中乾燥直至0. 5至25重量％，優選I至10重量％的水含量，其中乾燥溫度通常在100至200°C的範圍內。利用帶式乾燥器，也可以連續進行這種方法步驟V)。在本發明的方法的方法步驟vi)中，可以將方法步驟V)中獲得的吸水聚合物構成物(尤其在它們通過溶液聚合獲得時)還磨碎和篩分至本文開頭提及的所需粒子尺寸。該乾燥的吸水聚合物構成物優選在合適的機械粉碎裝置，例如球磨機中磨碎，而篩分可以例如使用具有合適篩目的篩子進行。在本發明的方法的方法步驟vii)中，使該任選地磨碎和篩分的吸水聚合物構成物表面後交聯。為了表面後交聯，使來自方法步驟V)或vi)的乾燥和任選地磨碎和篩分的吸水聚合物構成物，或來自方法步驟iii)或iv)的尚未乾燥但優選已粉碎的聚合物凝膠與優選有機的化學表面後交聯劑接觸。尤其在該後交聯劑在後交聯條件下不是液體時，其優選以包含該後交聯劑和溶劑的流體形式與吸水聚合物構成物或聚合物凝膠接觸。所用溶劑在此優選是水、與水混溶性有機溶劑，例如甲醇、乙醇、I-丙醇、2-丙醇或I- 丁醇，或至少兩種這些溶劑的混合物，其中水是最優選的溶劑。另外優選地，後交聯劑基於流體總重量計的5至75重量％，更優選10至50重量％，最優選15至40重量％範圍內的量存在於該流體中。在本發明的方法中吸水聚合物構成物或任選地粉碎的聚合物凝膠與包括後交聯劑的流體的接觸優選通過該流體與聚合物構成物或聚合物凝膠的良好混合實現。用於施加流體的合適的混合設備組是例如Patterson-Kelley混合器、DRAIS瑞流混合器、L6d ige混合器、Ruberg混合器、螺杆混合器、盤式混合器和流化床混合器，以及連續操作的立式混合器，其中藉助旋轉刀片在高頻率下混合聚合物構成物(Schugi混合器)。也可以在旋轉容器中將該吸水聚合物構成物與包含後交聯劑的流體混合。例如在DE-A-102007 024 080中描述了這種方法。
在本發明的方法中，該聚合物構成物或聚合物凝膠在後交聯過程中優選與最多20重量％，更優選最多15重量％，再更優選最多10重量％，再更優選最多5重量％的溶劑，優選水接觸。在優選球形的粒子形式的聚合物構成物的情況下，根據本發明另外優選的是，進行接觸以使粒狀聚合物構成物的僅外部區域而非內部區域與流體和因此後交聯劑接觸。本發明的方法中所用的後交聯劑優選被理解為是指具有至少兩個可在縮合反應(=縮合交聯劑)、加成反應或開環反應中與聚合物構成物的官能團反應的官能團的化合物。本發明的方法中的優選後交聯劑是在WO 2004/037903 A2中作為交聯劑類別II的交聯劑提及的那些。在這些化合物中，特別優選的後交聯劑是縮合交聯劑，例如二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、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、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、三羥甲基丙烷、季戊四醇、聚乙烯醇、山梨糖醇、1，3- 二氧戊環-2-酮(碳酸亞乙酯)、4_甲基-1，3- 二氧戊環-2-酮(碳酸亞丙酯)、4，5- 二甲基-1，3- 二氧戊環-2-酮、4，4- 二甲基-1，3- 二氧戊環_2_酮、4-乙基-1，3- 二氧戊環-2-酮、4-羥甲基-1，3- 二氧戊環-2-酮、1，3- 二氧雜環己-2-酮、4-甲基-1，3-二氧雜環己-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二氧雜環己-2-酮和1，3-二氧戊環-2-酮。一旦聚合物構成物或聚合物凝膠已與後交聯劑或與包含後交聯劑的流體接觸後，將它們加熱至50至300°C，優選75至275°C，更優選150至250°C的溫度，以致優選因此，該聚合物構成物的外部區域比內部區域更高度交聯(=後交聯)，並且如果使用聚合物凝膠，則它們也同時被乾燥。熱的作用破壞聚合物構成物的所需性質分布的危險限制了熱處理的持續時間。此外，在進行方法步驟vii)之前、期間或之後進行進一步表面改性可能是有利的，例如用所謂防結塊劑、用流動助劑劑例如聚乙二醇、用氣味結合劑，例如環糊精、單寧、茶提取物或沸石，或用滲透性增強劑，例如無機粉末或鋁鹽，塗覆該任選已表面後交聯的吸水聚合物構成物。這些改性措施是現有技術中充分公知的。可通過本發明的方法獲得的基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物也有助於實現本文開頭提及的目的，所述方法中優選使用基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物作為細粒子，其中所述吸水聚合物構成物優選具有下列性質( ^ I)大於0. 2g/g/s,更優選大於0. 22g/g/s,再更優選大於0. 24g/g/s,最優選在0. 25至0. 30g/g/s範圍內的通過本文所述的試驗方法測得的吸收速率；( ^ 2)大於530g/l，更優選大於560g/l，最優選大於590g/l的根據ERT 460. 2-02測得的堆密度。基於含酸基的單體並具有下列性質的吸水聚合物構成物也有助於實現本文開頭所提及的目的(￠1)大於0. 20g/g/s,更優選大於0. 22g/g/s,再更優選大於0. 24g/g/s,最優選在0. 25至0. 30g/g/s範圍內的通過本文所述的試驗方法測得的吸收速率；( ^ 2)大於530g/l，更優選大於560g/l，最優選大於590g/l的根據ERT 460. 2-02測得的堆密度。、
在本發明的吸水聚合物構成物的一個特別優選的實施方案中，在該聚合物構成物內部包封著細粒子，更優選基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物，其包含在每種情況下佔細粒子或基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物的總重量的至少90重量％，更優選至少95重量％，最優選至少99重量％的粒子尺寸小於150微米的粒子。這種吸水聚合物構成物可通過在進行聚合之前將這樣的細粒子或基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物添加到優選水性的單體溶液中的方法獲得。用於製備吸水聚合物構成物的裝置也有助於實現本文開頭所提及的目的，所述裝置至少包含-混合器，其中由細粒子(優選為基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物)構成的第一料流和至少一個由單體溶液構成的另外的料流可以從不同方向同時導引到旋轉混合工具上，其中所述混合器具有單體溶液和細分聚合物構成物的混合物的出口 ；-與該出口連接的聚合裝置。
所用混合器優選是本文開頭已與本發明的方法相關地作為優選混合裝置提到的那些混合裝置，而所用聚合裝置尤其可以是帶式聚合器或螺杆擠出機。帶式聚合器尤其描述在EP-A-228 638中。聚合裝置也可以優選在下遊接有連續操作的粉碎裝置和隨後連接優選連續操作的乾燥裝置。本文所用的表述「與出口連接的聚合裝置」意在表示離開混合器的單體溶液與細粒子或基於含酸基的單體的吸水細分聚合物構成物的混合物可直接供應至聚合裝置。包含本發明的吸水聚合物構成物或可通過本發明的方法獲得的吸水聚合物構成物和基底的複合材料進一步有助於實現本文開頭描述的目的。在此優選的是，本發明的聚合物構成物和基底以固定形式彼此連接。優選基底是聚合物薄膜，例如聚乙烯、聚丙烯或聚醯胺的薄膜，金屬，無紡布，絨毛，薄紙，紡織物，天然或合成纖維或其它泡沫。根據本發明另外優選的是，該複合材料包含至少一個區域，其包含大約15至100重量％，優選大約30至100重量％，更優選大約50至99. 99重量％，再更優選大約60至99. 99重量％，再更優選大約65至99重量％ (在每種情況下佔所涉及的複合材料的該區域的總重量)的量的本發明的吸水聚合物構成物，其中該區域優選具有至少0. 01立方釐米，優選至少0. I立方釐米，最優選至少0. 5立方釐米的尺寸。本發明的複合材料的一個特別優選的實施方案涉及如W0-A-02/056812中被描述為「吸收材料」那樣的平面複合材料。W0-A-02/056812的公開內容，尤其關於複合材料的確切結構、其成分的基重及其厚度，經此引用併入本文並構成本發明公開內容的一部分。一種製備複合材料的方法進一步有助於實現本文開頭所提及的目的，其中使本發明的吸水聚合物構成物或可通過本發明的方法獲得的吸水聚合物構成物和基底和任選的添加劑彼此接觸。所用基底優選是上文已與本發明的複合材料相關提到的那些基底。可通過上述方法獲得的複合材料也有助於實現開頭所提及的目的，其中該複合材料優選具有與上述本發明的複合材料相同的性質。包含本發明的聚合物構成物或本發明的複合材料的化學產品進一步有助於實現本文開頭所提及的目的。優選的化學產品尤其是泡沫、模製品、纖維、膜片(Folien)、薄膜、電纜、密封材料、液體吸收性衛生製品，尤其是尿布和衛生巾，植物生長或真菌生長調節劑或作物保護活性成分的載體、建築材料添加劑、包裝材料或土壤添加劑。本發明的聚合物構成物或本發明的複合材料在化學產品中，優選在上述化學產品中，尤其在衛生製品，如尿布或衛生巾中的用途以及超吸收劑粒子作為植物生長或真菌生長調節劑或作物保護活性成分的載體的用途也有助於實現本文開頭所提及的目的。在用作植物生長或真菌生長調節劑或作物保護活性成分的載體的情況下，優選可在由該載體控制的時期內釋放植物生長或真菌生長調節劑或作物保護活性成分。現在參照試驗方法和非限制性附圖和實施例詳細舉例說明本發明。


圖I顯示在本發明的方法中可用於混合單體溶液和細粒子的混合裝置。圖2顯示用於製備吸水聚合物構成物的本發明的裝置的一個實例。圖3顯示在對比例2和實施例2中在聚合物帶上的聚合中獲得的聚合物凝膠的橫截面。
圖I顯示本發明的方法中可用的混合裝置I。通過垂直供應井5，將由細粒子構成的第一料流2導引到旋轉混合工具4上。通過側向進料口 6，將由單體溶液構成的另一料流3同樣導引到旋轉混合工具4上，其中料流2和3包圍成角度8 (在圖I中，這種角度的值為大約90° )。在傳送區9內，旋轉工具4構造為例如傳送螺杆以將細粒子向下傳送到混合室8中。在混合室8中，細粒子和單體溶液充分混合。為此，混合室8中的混合工具4具有從上往下作用的槳葉7 (即在混合工具4旋轉時向下傳送細粒子與單體溶液的混合物的槳葉)。在混合室8下方，也可以安裝分散裝置(圖I中未顯示)。通過側向出口 11，從混合器I中取出細粒子與單體溶液的混合物，其中這種混合物的料流10與細粒子的料流2形成角度e (在圖I中，其值為大約90° )。在圖2中，上述混合裝置與帶式聚合器12連接以使經由側向出口 11離開的細粒子與單體溶液的混合物可直接施加至聚合帶。試驗方法自由溶脹率(FreeSwell Rate)-FSR通過EP-A-O 443 627第12頁中描述的試驗方法，通過所謂自由溶脹率-FSR的測量測定吸收速率。離心保留容量離心保留容量-CRC根據EDANA 試驗方法 WSP 241. 2-05(EDANA=European Disposables andNonwovens Association (歐洲用即棄產品和無紡布協會))測定CRC值。
具體實施例方式實施例對比例I:藉助常規混合容器在單體溶液中摻入SAP細粒子預先裝入12000千克包含32重量％已中和至75摩爾％程度的丙烯酸、0. 3%聚乙二醇-300 二丙烯酸酯、0. 3%烯丙氧基聚乙二醇丙烯酸酯、3%SAP細粒子(粒子尺寸小於200微米的粒子，已藉助亞甲藍染色以便更好識別)和佔單體量的400ppm的過二硫酸鈉、50ppmH2O2和IOppm抗壞血酸的單體溶液。混合容器是內直徑22釐米的圓柱形塑料容器。因此，直到位於23. 5釐米高度的容器的單體出口得到的體積為8. 93升。用大約SOOrpm的商業實驗室攪拌器和錨式攪拌器進行混合。向混合容器中供應H2O2和過二硫酸鈉；在流出時才加入抗壞血酸。實施例I:藉助IKA混合器在單體溶液中摻入SAP細粒子6000千克包含32重量％已中和至75摩爾％程度的丙烯酸、0. 3%聚乙二醇-300二丙烯酸酯、0. 3%烯丙氧基聚乙二醇丙烯酸酯、400ppm過二硫酸鈉、50ppm H2O2和IOppm抗壞血酸的單體溶液在IKA混合器中與佔單體量的3%SAP細粒子(粒子尺寸小於200微米的粒子，已又藉助亞甲藍染色以便更好識別)混合。I KA混合器是來自IKA公司的MHD 2000/05型，其以3000/min的電動機轉速、5800/min的驅動轉速和22. 8m/sec的圓周速度為特徵。該混合器用可獲自IKA公司的ISADN 50進料螺杆、注射器夾套F和發電機PP運行，其由可獲自IKA的轉子PP和定子2G構成並具有大約80毫米的直徑。在對比例I和實施例I中獲得的混合物中觀察細粒子在單體溶液中的沉降行為。在此發現在實施例I中通過本發明的方法引入的細粒子比對比例I中的那些明顯更慢沉降出來。因此，在實施例I中可以使用更少量的引發劑聚合該單體溶液，因為細粒子更慢沉降出來。對比例2:對比例I中獲得的單體溶液與SAP細粒子的混合物在聚合物帶上聚合。聚合中的引發溫度為10°c。在聚合後，在橫截面中目測凝膠帶材以分析亞甲基藍染色的SAP細粒子的分布均勻性。此後，從橫截面的兩個不同區域(凝膠區A :上中部；凝膠區B :下中部，見圖3)提取凝膠樣品。這些凝膠樣品採用5毫米孔板的絞肉機絞碎，然後在150°C下乾燥I. 5小時。最後，研磨樣品並篩分至在150至850微米範圍內的粒子尺寸。測定由此獲得的聚合物粒子的CRC和FSR值。實施例2:程序與對比例2中相同，只是在聚合帶上聚合在實施例I中藉助IKA混合器獲得的單體溶液與SAP細粒子的混合物。如下表中的結果所表明，在比較CRC和FSR特性數據時，藉助混合容器計量加料在各自樣品中可看出顯著差異=CRC從32. 3g/g(上方樣品)降至29.7g/g (下方樣品)；同時，可以看出FSR值從0. 21升至0. 45g/g/sec，這是由具有較高比例SAP細粒子的下方凝膠區的較高交聯造成的。在計量添加5%細粒子的情況下這種效應更明顯看出在此發現CRC從31.9g/g降至27. 5g/g，FSR從0. 13升至0. 46g/g/sec0與此相反，通過藉助IKA混合器計量加料，在所有樣品情況下都可以實現大約32g/g的CRC和大約0. 20的FSR。這表明藉助本發明的方法用再循環的SAP細粒子製成的超吸收劑可以以明顯更均勻的吸收性質獲得。
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權利要求
1.製備基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物的方法，包括方法步驟 i)提供包含任選地經部分中和的含酸基的單體的單體溶液； ii)將所述單體溶液 與細粒子混合，所述細粒子包含基於細粒子總重量的至少90重量％的粒子尺寸小於850微米的粒子，以獲得與細粒子混合的單體溶液； 其中方法步驟ii)中的混合在混合器(I)中進行，其中由細粒子構成的第一料流(2)和至少一個由單體溶液構成的另外的料流(3)從不同方向同時導引到旋轉混合工具(4)上。
2.根據權利要求I的方法，其中所述由細粒子構成的第一料流(2)和所述至少一個由單體溶液構成的另外的料流(3)形成在60至120°範圍內的角度S。
3.根據權利要求I或2的方法，其中所述混合器具有所述由細粒子構成的第一料流(2)的垂直供應井(5)、至少一個圍繞垂直軸旋轉的混合工具(4)和所述至少一個由單體溶液構成的另外的料流(3 )的側向進料口( 6 )。
4.根據權利要求3的方法，其中混合工具(4)以在由細粒子構成的第一料流(2)的方向上從上往下作用的槳葉(7)形式構造或具有這樣的槳葉，單體溶液向混合室(8)的供應在混合工具(4)的傳送區(9)中從側面起傾斜或徑向布置，混合工具(4)上方的區域無單體溶液的供應。
5.根據前述權利要求任一項的方法，其中混合工具(4)以在25至75Hz範圍內的頻率旋轉。
6.根據前述權利要求任一項的方法，其中所述由細粒子構成的第一料流(2)和所述至少一個由單體溶液構成的另外的料流(3)形成在60至120°範圍內的角度5。
7.根據前述權利要求任一項的方法，其中離開混合器(I)的單體溶液和細粒子的混合物料流(10)與所述由細粒子構成的第一料流(2)形成在60至120°範圍內的角度e。
8.根據前述權利要求任一項的方法，其中所述由細粒子構成的第一料流(2)和所述至少一個由單體溶液構成的另外的料流(3)經至少10分鐘同時導引到旋轉混合工具(4)上。
9.根據前述權利要求任一項的方法，其中所述單體溶液除了含酸基的單體以外還包含至少一種交聯劑。
10.根據前述權利要求任一項的方法，其中將細粒子以基於單體溶液重量計的0.I至10重量％的量與單體溶液混合。
11.根據前述權利要求任一項的方法，其中所述細粒子是基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物。
12.根據前述權利要求任一項的方法，其進一步包括下列方法步驟 iii)在交聯劑存在下使單體溶液中存在的任選地經部分中和的含酸基的單體自由基聚合以獲得聚合物凝膠， iv)任選地粉碎所述聚合物凝膠， v)乾燥所述任選地粉碎的聚合物凝膠以獲得吸水聚合物構成物， vi)任選地研磨和篩分所述吸水聚合物構成物， vii)任選地使所述任選地經研磨和篩分的吸水聚合物構成物表面後交聯。
13.可通過根據前述權利要求任一項的方法獲得的基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物。
14.根據權利要求13的基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物，其中所述聚合物構成物具有下列性質 (3 I)大於0. 20g/g/s的通過本文所述的試驗方法測得的吸收速率； (3 2)大於530g/l的根據ERT 460. 2-02測得的堆密度。
15.基於含酸基的單體並具有下列性質的吸水聚合物構成物 (3 I)大於0. 20g/g/s的通過本文所述的試驗方法測得的吸收速率； (3 2)大於530g/l的根據ERT 460. 2-02測得的堆密度。
16.根據權利要求15的基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物，其中包含基於細粒子總重量計的至少90重量％的粒子尺寸小於150微米的粒子的細粒子包封在所述聚合物構成物的內部。
17.根據權利要求16的基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物，其中該細粒子是基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物。
18.用於製備吸水聚合物構成物的裝置，至少包含 -混合器(I)，其中由細粒子構成的第一料流(2 )和至少一個由單體溶液構成的另外的料流(3)可以從不同方向同時導引到旋轉混合工具(4)上，其中所述混合器(I)具有單體溶液和細分聚合物構成物的混合物的出口(11); -與出口(11)連接的聚合裝置(12)。
19.根據權利要求18的裝置，其中所述聚合裝置是帶式聚合器或螺杆擠出機。
20.包含根據權利要求13至17任一項的基於含酸基的單體的聚合物構成物和基底的複合材料。
21.製備複合材料的方法，其中使根據權利要求13至17任一項的基於含酸基的單體的聚合物構成物和基底和任選的助劑彼此接觸。
22.可通過根據權利要求21的方法獲得的複合材料。
23.泡沫、模製品、纖維、膜片、薄膜、電纜、密封材料、液體吸收性衛生製品、植物生長和真菌生長調節劑載體、包裝材料、土壤添加劑或建築材料，其包含根據權利要求13至17任一項的基於含酸基的單體的聚合物構成物或根據權利要求20或22的複合材料。
24.根據權利要求13至17任一項的基於含酸基的單體的聚合物構成物或根據權利要求20或22的複合材料在泡沫、模製品、纖維、膜片、薄膜、電纜、密封材料、液體吸收性衛生製品、植物生長和真菌生長調節劑載體、包裝材料、用於受控釋放活性成分的土壤添加劑或建築材料中的用途。
全文摘要
本發明涉及製備基於含酸基的單體的吸水聚合物構成物的方法，包括方法步驟i)提供包含任選地經部分中和的含酸基的單體的單體溶液；ii)混合所述單體溶液與細粒子，以獲得與細粒子混合的單體溶液，所述細粒子包含基於細粒子總重量計的至少90重量%的粒子尺寸小於850微米的粒子；其中方法步驟ii)中的混合在混合器(1)中進行，其中由細粒子構成的第一料流(2)和至少一個由單體溶液構成的另外的料流(3)從不同方向同時導引到旋轉混合工具(4)上。
文檔編號C08F2/44GK102762615SQ201180009693
公開日2012年10月31日 申請日期2011年1月18日 優先權日2010年2月16日
發明者F·弗爾諾, F·索普, H·魯道夫, J·哈倫, L·瓦特布賴德, M·范施迪夫德特, T·霍夫格斯 申請人:贏創斯託豪森有限公司