[发明专利]超吸收性聚合物及其生产方法

权利要求书

1.一种用于生产超吸收性聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：

在内交联剂的存在下进行包含含有水溶性烯键式不饱和化合物或其盐的单体、发泡剂和多孔气凝胶的单体组合物的交联聚合；以及

将经交联的水凝胶聚合物干燥、粉碎并分级，

其中所述多孔气凝胶为选自碱金属和碱土金属中的一种或更多种金属氧化物与二氧化硅的复合气凝胶，所述复合气凝胶包含多个纳米孔。

2.根据权利要求1所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，其中所述多孔气凝胶具有100m²/g至700m²/g的BET比表面积，并且为包含平均直径为1nm至25nm的多个纳米孔的金属氧化物-二氧化硅复合气凝胶。

3.根据权利要求1所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，其中所述多孔气凝胶为包含钙和镁作为所述碱土金属的多孔金属氧化物-二氧化硅复合气凝胶。

4.根据权利要求1所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，其中所述多孔气凝胶包含相对于总含量的1重量％至10重量％的金属氧化物。

5.根据权利要求1所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，其中所述单体包括选自以下的至少一者：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸或2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的阴离子单体及其盐；(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯的非离子含亲水性基团的单体；以及(甲基)丙烯酸(N,N)-二甲基氨基乙酯或(N,N)-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺的含氨基不饱和单体及其季铵产物。

6.根据权利要求1所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，其中基于100重量份包含在所述单体中的不饱和化合物，所述发泡剂和所述气凝胶各自以0.05重量份至5重量份的量使用。

7.根据权利要求1所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，其中所述发泡剂包括选自以下的至少一者：碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钙、碳酸钙、碳酸氢镁和碳酸镁。

8.根据权利要求1所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，其中所述内交联剂为选自以下的至少一者：N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯。

9.根据权利要求1所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，还包括在通过干燥、粉碎和分级步骤形成基础聚合物粉末的步骤之后，通过使所述基础聚合物粉末进一步表面交联来形成表面交联层。

10.根据权利要求9所述的用于生产超吸收性聚合物的方法，其中所述表面交联步骤在选自以下的至少一种表面交联剂的存在下进行：多元醇化合物，环氧化合物，多胺化合物，卤代环氧化合物及其缩合产物，唑啉化合物，单唑烷酮化合物、二唑烷酮化合物和多烷酮化合物，环脲化合物，多价金属盐，和碳酸亚烃酯化合物。

11.一种超吸收性聚合物，包含：

基础树脂粉末，其包含含有水溶性烯键式不饱和化合物或其盐的单体的交联聚合物，和

表面交联层，其形成在所述基础树脂粉末上并且由所述交联聚合物进一步交联，

其中所述超吸收性聚合物包含多孔气凝胶，所述多孔气凝胶包含在所述交联聚合物的交联结构内的多个纳米孔，并且包含选自碱金属和碱土金属中的一种或更多种金属氧化物与二氧化硅的复合气凝胶。