CN111465636A - 超吸收性聚合物片的制备方法和由其制备的超吸收性聚合物片 - Google Patents

超吸收性聚合物片的制备方法和由其制备的超吸收性聚合物片 Download PDF

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Abstract

本公开内容涉及超吸收性聚合物片的制备方法和由其制备的超吸收性聚合物片。本公开内容的超吸收性聚合物片的制备方法可以制备多孔的柔性超吸收性聚合物片。

Description

超吸收性聚合物片的制备方法和由其制备的超吸收性聚合 物片
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0172269号和2018年12月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0161304号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及超吸收性聚合物片的制备方法和由其制备的超吸收性聚合物片。
背景技术
超吸收性聚合物(Super Absorbent Polymer，SAP)是一种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。各制造商用不同的名称对其命名，例如SAM(SuperAbsorbency Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，现在其不仅广泛用于卫生产品(例如儿童用一次性尿布、卫生巾等)，而且还广泛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。
通常，诸如各种尿布、卫生巾或用于尿失禁的垫的卫生产品包含含有超吸收性聚合物颗粒的吸收剂。常见的，吸收剂主要包含超吸收性聚合物颗粒和绒毛浆(fluff pulp)以适当地使超吸收性聚合物颗粒固定同时保持吸收剂和卫生产品的形状。
然而，由于绒毛浆的存在，难以使吸收剂和卫生产品纤薄，并且存在例如可穿戴性差(其中穿戴者贴着卫生产品的皮肤出汗)的问题。此外，使用大量的主要由木材作为原料获得的绒毛浆的必要性与最近的环境保护趋势背道而驰，并且这已成为增加吸收层和卫生产品的制造成本的主要原因之一。
因此，在吸收层和卫生产品行业中，已经进行了许多尝试以减少所用的绒毛浆的量或者以提供不使用绒毛浆的卫生产品例如所谓的无浆尿布。
同时，目前的超吸收性聚合物主要以粉末形式制造和使用。这种粉状超吸收性聚合物的使用范围有限，因为其在制造卫生材料时或在实际使用中会分散或泄漏，并且必须与特定类型的基底一起使用。
近来，已经提出了纤维形式的超吸收性聚合物的制备方法。然而，仍需要研究可以用作无浆吸收剂而不使吸收性能劣化同时表现出足够柔性的超吸收性聚合物的制备方法。
发明内容
技术问题
为了解决这些问题，本公开内容提供了表现出高柔性和快速的吸收速率的超吸收性聚合物片的制备方法和由其制备的超吸收性聚合物片。
技术方案
根据本公开内容的一个实施方案，提供了一种超吸收性聚合物片的制备方法，其包括以下步骤：
制备单体组合物，所述单体组合物包含具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体、含有聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯的共聚单体、含有多元醇的内交联剂、包封的发泡剂、和聚合引发剂；
通过使单体组合物热聚合或光聚合制备水凝胶聚合物；以及
将水凝胶聚合物干燥以形成超吸收性聚合物片。
根据本公开内容的另一个实施方案，提供了由上述制备方法制备的超吸收性聚合物片。
发明效果
不同于常规的呈粉末形式的超吸收性聚合物，根据本公开内容制备的超吸收性聚合物片为片或膜的形式，并且可以直接应用于产品而不会分散或泄漏，同时表现出柔性。
此外，根据本公开内容的制备方法制备的超吸收性聚合物片具有其中孔彼此连接的开放孔通道(open pore channel)结构，使得可以通过毛细管压力吸收水，从而改善吸收速率和渗透率。
如上所述，由于超吸收性聚合物片因超吸收性聚合物的固有物理特性而具有高柔性和快速的吸收速率，因此其可以应用于需要柔性和高吸收率的各种产品。
此外，超吸收性聚合物片可以用作无浆吸收剂。
附图说明
图1是根据本公开内容的实施例的超吸收性聚合物片的表面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图2是根据本公开内容的比较例的超吸收性聚合物片的表面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
具体实施方式
由于本发明可以进行各种修改并具有各种形式，因此通过实例示出并将详细描述其具体实施方案。然而，这并不旨在将本发明限制于所公开的特定形式，而应理解本发明包括在本发明的构思和技术范围内的所有修改方案、等同方案和替换方案。
在下文中，将更详细地描述根据本公开内容的一个实施方案的超吸收性聚合物片的制备方法和由其制备的超吸收性聚合物片。
根据本公开内容的一个实施方案，提供了超吸收性聚合物片的制备方法，其包括以下步骤：制备单体组合物，所述单体组合物包含具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体、含有聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯的共聚单体、含有多元醇的内交联剂、包封的发泡剂、和聚合引发剂；通过使单体组合物热聚合或光聚合制备水凝胶聚合物；以及将水凝胶聚合物干燥以形成超吸收性聚合物片。
在本公开内容中，作为超吸收性聚合物的原料的单体组合物包含具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体、含有聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯的共聚单体、含有多元醇的内交联剂、包封的发泡剂、和聚合引发剂。
首先，基于丙烯酸的单体为由以下化学式1表示的化合物：
[化学式1]
R1-COOM1
在化学式1中，
R1为具有不饱和键的C2至C5烃基，以及
M1为氢原子、一价或二价金属、铵基或有机胺盐。
优选地，基于丙烯酸的单体包括选自以下的至少一者：丙烯酸、甲基丙烯酸，及其一价金属盐、二价金属盐、铵盐和有机胺盐。
在本文中，基于丙烯酸的单体可以为具有至少部分被中和的酸性基团的那些。优选地，可以使用经碱性物质如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵等部分中和的基于丙烯酸的单体。基于丙烯酸的单体的中和度可以为40mol％至95mol％、40mol％至80mol％、或45mol％至75mol％。中和度的范围可以根据最终特性进行调节。过高的中和度导致经中和的单体沉淀，并因此可能不容易发生聚合，而过低的中和度不仅使聚合物的吸收率劣化，而且赋予聚合物难以处理的特性，例如弹性橡胶的那些特性。
基于包含超吸收性聚合物的原料和溶剂的单体组合物，基于丙烯酸的单体的浓度可以为约20重量％至约60重量％，优选约40重量％至约50重量％，并且可以考虑反应时间和反应条件对其进行适当选择。然而，当单体的浓度过低时，超吸收性聚合物的产率可能变低并且可能存在经济效率方面的问题。反之，当浓度过高时，在过程中可能引起以下问题：一些单体可能被提取或者所制备的水凝胶聚合物在粉碎过程中的粉碎效率可能降低，从而可能使超吸收性聚合物的物理特性劣化。
本公开内容的单体组合物包含聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯作为共聚单体。
在聚合过程中聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯与基于丙烯酸的单体共聚以实现具有柔性聚合物结构的超吸收性聚合物的聚合。
为了形成优化的聚合物结构，聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯中的乙二醇重复单元的数目可以为3至100、3至80或3至50。
基于100重量份的基于丙烯酸的单体，聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯可以以5重量份至40重量份，优选5重量份至30重量份，更优选10重量份至30重量份的量包含在内。当共聚单体包含得太少时，可能没有改善柔性的效果，而当包含得太多时，吸收速率和吸收能力可能降低。因此，共聚单体可以以上述范围包含在内。
本公开内容的单体组合物包含多元醇作为内交联剂。
多元醇与基于丙烯酸的单体和共聚单体交联以形成柔性聚合物结构，并且由于其吸湿性，还可以有助于增加超吸收性聚合物片的含水量。
多元醇的实例可以包括乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,2-己二醇、1,3-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,5-己二醇、2-甲基-1,3-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、三丙二醇和甘油，并且优选甘油。
基于100重量份的基于丙烯酸的单体，多元醇可以以10重量份至100重量份，优选20重量份至80重量份，更优选30重量份至60重量份的量包含在内。当多元醇包含得太少时，可能没有改善含水量的效果，而当包含得太多时，吸收速率和吸收能力可能降低。因此，多元醇可以以上述范围包含在内。
本公开内容的单体组合物还可以包含除了多元醇之外的其他内交联剂。作为内交联剂，可以使用多元醇的基于聚(甲基)丙烯酸酯的化合物，例如，C2至C10多元醇的基于聚(甲基)丙烯酸酯的化合物。更具体地，可以使用三羟甲基丙烷三(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、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯。并且，优选聚乙二醇二丙烯酸酯。
本公开内容的单体组合物包含包封的发泡剂。
包封的发泡剂在单体组合物的聚合期间以包封状态存在，然后通过在稍后描述的干燥过程期间施加的热而发泡。结果，在超吸收性聚合物的聚合物结构中形成具有适当尺寸的孔，使得超吸收性聚合物片可以具有开放孔通道结构。
包封的发泡剂可以具有包括含有烃的核和包围该核且由热塑性树脂形成的壳的结构。包封的发泡剂的膨胀特性根据构成核和壳的组分以及各组分的重量和直径而变化。通过控制它们，发泡剂可以膨胀至期望尺寸并控制超吸收性聚合物片的孔隙率。
同时，需要首先确认包封的发泡剂的膨胀特性，以确定是否形成具有期望尺寸的孔。然而，包封在超吸收性聚合物中的发泡剂发泡的形式可能根据超吸收性聚合物的制造条件而变化，因此难以对其进行限定。因此，可以通过首先使包封的发泡剂在空气中发泡以检查膨胀率和尺寸来确定发泡剂是否适用于形成期望的孔。
具体地，将包封的发泡剂施加在玻璃培养皿上，然后在空气中在150℃下加热10分钟以使包封的发泡剂膨胀。当包封的发泡剂在空气中表现出3倍至15倍、5倍至15倍或8.5倍至10倍的最大膨胀率时，其适用于在本公开内容的超吸收性聚合物片的制备方法中形成开放的孔结构。
包封的发泡剂的平均直径可以为5μm至50μm、5μm至30μm、5μm至20μm或7μm至17μm。可以确定，当包封的发泡剂表现出这样的平均直径时，其适用于实现适当的孔隙率。
此外，可以确定当包封的发泡剂在空气中表现出20μm至190μm、50μm至190μm、70μm至190μm或75μm至190μm的最大膨胀直径时，其适用于在本公开内容的超吸收性聚合物片的制备方法中形成合适的开放的孔结构。
在下面的实施例中将更详细地描述包封的发泡剂在空气中的最大膨胀率和最大膨胀直径。
构成包封的发泡剂的核的烃可以为选自以下的至少一者：正丙烷、正丁烷、异丁烷、环丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、环庚烷、正辛烷、异辛烷和环辛烷。其中，C3至C5烃(正丙烷、正丁烷、异丁烷、环丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷)适用于形成具有上述尺寸的孔，并且异丁烷可以是最合适的。
此外，构成包封的发泡剂的壳的热塑性树脂可以为由选自以下的至少一种单体形成的聚合物：(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、芳族乙烯基化合物、乙酸乙烯酯、卤乙烯和偏二卤乙烯。其中，(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯腈的聚合物可以最适用于形成具有上述尺寸的孔。
基于包封的发泡剂的总重量，包封的发泡剂可以包含10重量％至30重量％的烃。在该范围内，其可以最适用于形成开放的孔结构。
可以制备并使用所述包封的发泡剂，或者可以使用满足上述条件的市售发泡剂。
基于100重量份的基于丙烯酸的单体，包封的发泡剂可以以0.1重量份至20重量份，优选0.5重量份至10重量份，更优选1重量份至10重量份的量包含在内。当包封的发泡剂包含得太少时，可能无法适当地形成开放的孔结构，而当包含得太多时，超吸收性聚合物的强度可能由于其高孔隙率而降低。因此，包封的发泡剂可以以上述范围包含在内。
在本公开内容的超吸收性聚合物片的制备方法中，可以没有特别限制地使用通常用于制备超吸收性聚合物的聚合引发剂。
具体地，根据聚合方法，聚合引发剂可以为用于热聚合的引发剂或用于通过UV辐射进行光聚合的引发剂。然而，即使在对其应用光聚合法时，通过UV辐射等也产生一定量的热，并且随着聚合反应(放热反应)进行也产生一些热。因此，组合物可以另外包含热聚合引发剂。
在本文中，可以没有限制地使用可以通过光(例如UV射线)形成自由基的任何化合物作为光聚合引发剂。
例如，光聚合引发剂可以为选自以下的一种或更多种化合物：安息香醚、二烷基苯乙酮、羟基烷基酮、乙醛酸苯酯、苄基二甲基缩酮、酰基膦和α-氨基酮。此外，作为酰基膦的具体实例，可以使用市售的Lucirin TPO，即2,4,6-三甲基-苯甲酰基-三甲基氧化膦。更多不同的光聚合引发剂充分公开在由Reinhold Schwalm所著的“UV Coatings:Basics,Recent Developments and New Application(Elsevier,2007)”第115页中，并且本发明不限于此。
单体组合物中的光聚合引发剂的浓度可以为约0.01重量％至约1.0重量％。当光聚合引发剂的浓度过低时，聚合速率可能变慢，而当浓度过高时，超吸收性聚合物的分子量可能变低并且特性可能不均匀。
此外，作为热聚合引发剂，可以使用选自以下的一种或更多种引发剂：基于过硫酸盐的引发剂、基于偶氮的引发剂、过氧化氢和抗坏血酸。具体地，作为基于过硫酸盐的引发剂的实例，可以使用过硫酸钠(Na2S2O8)、过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸铵((NH4)2S2O8)等；作为基于偶氮的引发剂的实例，可以使用2,2-偶氮双-(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2-偶氮双-(N,N-二亚甲基)异丁脒二盐酸盐、2-(氨基甲酰基偶氮)异丁腈、2,2-偶氮双-[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、4,4-偶氮双-(4-氰基戊酸)等。更多不同的热聚合引发剂充分公开在由Odian所著的“Principle of Polymerization(Wiley,1981)”第203页中，并且本发明不限于此。
单体组合物中包含的热聚合引发剂的浓度可以为约0.001重量％至约0.5重量％。当热聚合引发剂的浓度过低时，几乎不发生另外的热聚合，并且根据热聚合引发剂的添加的效果可能更小。当热聚合引发剂的浓度过高时，超吸收性聚合物的分子量可能变低并且特性可能不均匀。
在本公开内容的制备方法中，根据需要，单体组合物可以包含添加剂，例如增稠剂、增塑剂、保存稳定剂、抗氧化剂等。
诸如基于丙烯酸的单体、共聚单体、内交联剂、聚合引发剂和添加剂的原料可以制备成溶解在溶剂中的单体组合物溶液的形式。溶剂可以以除以上组分之外的剩余量包含在单体组合物中。
此时，可以没有限制地使用可以溶解所述组分的任何溶剂，例如，可以单独或组合使用选自以下的一种或更多种溶剂：水、乙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,4-丁二醇、丙二醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、环己酮、环戊酮、二甘醇单甲醚、二甘醇***、甲苯、二甲苯、丁内酯、卡必醇、甲基溶纤剂乙酸酯、N,N-二甲基乙酰胺等。
随后，通过使单体组合物热聚合或光聚合制备水凝胶聚合物。
同时，通过使单体组合物热聚合或光聚合制备水凝胶聚合物的方法没有特别限制，只要其为用于制备超吸收性聚合物的常用聚合方法即可。
具体地，根据聚合的能量源，聚合方法大致分为热聚合和光聚合。在热聚合的情况下，通常在具有捏合轴的反应器如捏合机中进行。在光聚合的情况下，其可以在配备有可移动传送带的反应器中进行。然而，所述聚合方法仅是实例，并且本发明不限于此。
通常，通过上述方法获得的水凝胶聚合物的含水量可以为约40重量％至约80重量％。此时，本说明书中的“含水量”是水凝胶聚合物的全部重量中的水分的含量，并且其意指从水凝胶聚合物的重量中减去经干燥的聚合物的重量的值。具体地，含水量定义为由在通过红外线加热升高聚合物的温度并干燥聚合物的过程中因聚合物的水分蒸发而引起的重量损失计算的值。此时，用于测量含水量的干燥条件为：将温度升高至约180℃并保持在180℃，并且总干燥时间为20分钟，包括加热步骤的5分钟。
随后，使水凝胶聚合物形成为片形式并干燥以形成超吸收性聚合物片。
干燥步骤可以在约120℃至250℃的温度下进行。当干燥温度低于120℃时，干燥时间可能变得过长，并且最终制备的超吸收性聚合物的特性可能降低。此外，当干燥温度高于250℃时，聚合物的表面被过度干燥，并且最终制备的超吸收性聚合物的特性可能降低。因此，干燥步骤可以优选在120℃至250℃的温度下，更优选在140℃至200℃的温度下进行。
同时，考虑到过程效率，干燥步骤可以进行约20分钟至90分钟，但其不限于此。
干燥步骤中的干燥方法没有特别限制，只要其通常用于水凝胶聚合物的干燥过程即可。具体地，干燥步骤可以通过热空气供应、红外线辐射、微波辐射、UV射线辐射等方法来进行。
超吸收性聚合物片在干燥步骤之后的含水量可以为约10重量％或更大，例如，约10重量％至约40重量％，或约15重量％至约30重量％。当超吸收性聚合物片的含水量在上述范围内时，可以确保片的柔性。
根据本公开内容的一个实施方案，超吸收性聚合物片的厚度可以为约100μm或更大、1000μm或更大、或者5000μm或更大，并且为约10cm或更小、约5cm或更小、或者约1cm或更小。当超吸收性聚合物片的厚度过薄时，强度可能低而使片破损。当其过厚时，可能难以干燥和加工。就此而言，可以优选使厚度在上述范围内。
根据本公开内容的超吸收性聚合物片的制备方法，由于超吸收性聚合物片呈具有其中至少一部分孔彼此连接的开放孔通道结构的片形式，因此可以通过毛细管压力吸收水，使得吸收速率和渗透率得到改善。因此，可以提供超吸收性聚合物片作为无浆吸收剂。
根据本公开内容的另一个实施方案，提供了通过上述制备方法制备的超吸收性聚合物片。
超吸收性聚合物片具有其中至少一部分孔彼此连接的开放孔通道结构，使得可以通过毛细管压力吸收水。因此，与常规的粉状超吸收性聚合物相比，吸收速率和渗透率可以得到改善。
此外，超吸收性聚合物片的根据EDANA WSP 241.2测量的离心保留容量(CRC)可以为约10g/g至约40g/g，优选约15g/g至约25g/g。
此外，超吸收性聚合物片的根据EDANA WSP 242.2测量的0.7psi压力下吸收率(AUP)可以为约5g/g至约20g/g，优选约7g/g至约15g/g。
如上所述，本公开内容的超吸收性聚合物片具有优异的吸收特性和渗透率，并且可以用作无浆吸收剂。
在下文中，将通过本发明的具体实施例更详细地描述本发明的功能和效果。然而，这些实施例仅用于举例说明的目的，并且本发明不旨在受这些实施例限制。
<实施例>
超吸收性聚合物片的制备
实施例1
将35.3g丙烯酸、43.5g氢氧化钠(NaOH，30重量％溶液)和7.7g水混合以制备其中约70mol％丙烯酸被中和的中和溶液(固体含量：56重量％)。
向中和溶液中添加7.1g作为共聚单体的聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯(产品名称：FA-401，制造商：Hannong Chemicals)、10g甘油、0.06g聚乙二醇二丙烯酸酯(MW＝330，制造商：Aldrich)和0.51g包封的发泡剂(36D级，制造商：Matsumoto)以制备单体组合物。
使用机械混合器以500rpm将单体组合物高剪切混合约10分钟。
此后，通过聚合反应器的进料器添加混合物以进行聚合，从而形成水凝胶聚合物。此时，将聚合反应器的温度保持在100℃，聚合期间的最高温度为110℃，并且进行聚合10分钟。
随后，将水凝胶聚合物在140℃的热空气干燥机中干燥30分钟，并使用切割机切成片形式(厚度：5000μm)。
在该超吸收性聚合物片中，根据EDANA WSP 241.2测量的离心保留容量(CRC)为22.7g/g，并且根据EDANA WSP 242.2测量的0.7psi压力下吸收率(AUP)为11.0g/g。
实施例2
以与实施例1相同的方式制备超吸收性聚合物片，不同之处在于使用20g甘油。
实施例3
以与实施例1相同的方式制备超吸收性聚合物片，不同之处在于使用2.5g包封的发泡剂。
比较例1
以与实施例1相同的方式制备超吸收性聚合物片，不同之处在于不使用包封的发泡剂和甘油。
在该超吸收性聚合物片中，根据EDANA WSP 241.2测量的离心保留容量(CRC)为26.0g/g，并且根据EDANA WSP 242.2测量的0.7psi压力下吸收率(AUP)为12.7g/g。
比较例2
以与实施例1相同的方式制备超吸收性聚合物片，不同之处在于不使用聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯和甘油。
比较例3
以与实施例1相同的方式制备超吸收性聚合物片，不同之处在于不使用甘油。
比较例4
以与实施例1相同的方式制备超吸收性聚合物片，不同之处在于不使用包封的发泡剂。
比较例5
以与实施例1相同的方式制备超吸收性聚合物片，不同之处在于使用7.1g聚环氧乙烷(PEO，制造商：Sigma-Aldrich，Mw＝300000g/mol)代替7.1g聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯(产品名称：FA-401，制造商：Hannong Chemicals)。
<实验例>
超吸收性聚合物片的特性评估
(1)超吸收性聚合物片的截面
图1是根据本公开内容的实施例1的超吸收性聚合物片的截面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图2是根据本公开内容的比较例1的超吸收性聚合物片的截面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
比较图1和图2，确认在根据本公开内容的实施例1的超吸收性聚合物片的表面上形成了开放孔通道结构，但是在图2中未观察到这种结构。
(2)柔性
将超吸收性聚合物片对折，然后展开。此后，当回到原始片状态时，其评估为O；当折叠部分由于开裂或断裂而未回到原始片状态时，其评估为X。
评估了实施例1至3和比较例1至5中制备的超吸收性聚合物片的特性，并在下表1中示出。
[表1]
Figure BDA0002532543280000121
参照表1，根据本公开内容的制备方法制备的超吸收性聚合物具有开放孔通道结构和优异的柔性。
然而，发现根据比较例1至5制备的超吸收性聚合物由于缺乏柔性而难以以片形式使用，或者未观察到开放孔通道结构。

Claims (13)

1.一种超吸收性聚合物片的制备方法，包括以下步骤：
制备单体组合物，所述单体组合物包含具有至少部分被中和的酸性基团的基于丙烯酸的单体、含有聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯的共聚单体、含有多元醇的内交联剂、包封的发泡剂、和聚合引发剂；
通过使所述单体组合物热聚合或光聚合制备水凝胶聚合物；以及
将所述水凝胶聚合物干燥以形成超吸收性聚合物片。
2.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中基于100重量份的所述基于丙烯酸的单体，所述聚乙二醇(甲基醚)(甲基)丙烯酸酯以5重量份至40重量份的量包含在内。
3.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中所述多元醇包括选自以下的至少一者：乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,2-己二醇、1,3-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,5-己二醇、2-甲基-1,3-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、三丙二醇和甘油。
4.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中基于100重量份的所述基于丙烯酸的单体，所述多元醇以10重量份至100重量份的量包含在内。
5.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中所述包封的发泡剂的平均直径为2μm至50μm。
6.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中所述包封的发泡剂在空气中的膨胀率为3倍至15倍。
7.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中所述包封的发泡剂具有包括含有烃的核和包围所述核且由热塑性树脂形成的壳的结构。
8.根据权利要求7所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中所述烃为选自以下的至少一者：正丙烷、正丁烷、异丁烷、环丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、正己烷、异己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、环庚烷、正辛烷、异辛烷和环辛烷。
9.根据权利要求7所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中所述热塑性树脂为由选自以下的至少一种单体形成的聚合物：(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、芳族乙烯基化合物、乙酸乙烯酯、卤乙烯和偏二卤乙烯。
10.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物片的制备方法，
其中基于100重量份的所述基于丙烯酸的单体，所述包封的发泡剂以0.1重量份至20重量份的量包含在内。
11.一种超吸收性聚合物片，其根据权利要求1所述的制备方法来制备。
12.根据权利要求11所述的超吸收性聚合物片，
其中所述超吸收性聚合物片包含开放孔通道结构。
13.根据权利要求11所述的超吸收性聚合物片，
其中所述超吸收性聚合物片的厚度为100μm至10cm。
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