一种高吸水性树脂的制造方法.pdf

一种高吸水性树脂制造方法，此方法以预干燥方式将高吸水性树脂水凝胶预干燥，再使高吸水性树脂水凝胶完全干燥，不仅可以降低高吸水性树脂的残存单体，同时更能减少制造过程中细粉的产生。

1.一种以不饱和单体水溶液制备高吸水性树脂的制造方法，该方法包括：(a)中和比率在45至85摩尔％范围内不饱和含羧酸基单体的水溶液，浓度在质量百分比20wt％至55wt％间进行聚合生成高吸水性树脂水凝胶；(b)将聚合生成的高吸水性树脂水凝胶，先经切成小于10cm以下小颗粒凝胶体；(c)以80℃至120℃，1～15分钟的预干燥、再以130℃至160℃，60～120分钟完全烘干、粉碎、筛选；(d)表面交联剂涂覆；(e)以温度90℃至230℃加热表面改质处理；(f)添加水不溶性微粉及黏着剂，进行抗结块处理。 2.如权利要求1所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂为二元以上多元醇或乙二醇二缩水甘油醚或乙二醇碳酸酯或其混合物。 3.如权利要求1或2所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂添加范围以反应物总固形份为基准在重量百分比0.005wt％至5.0wt％之间。 4.如权利要求1所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，水不溶性微粉为硫酸铝、碳酸钙、氧化镁、沸石、高岭土、二氧化钛或二氧化硅的无机盐粉末，水不溶性微粉的用法为单独使用或合并两种以上混合使用，添加范围在重量百分比0.01wt％至4.0wt％之间。 5.如权利要求4所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，水不溶性微粉其粒子大小为不大于0.6mm。 6.如权利要求1所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，黏着剂为丙三醇、聚乙二醇、山梨糖醇、聚乙烯亚胺，黏着剂的用法为单独使用或合并两种以上混合使用。 7.如权利要求1或6所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，黏着剂添加范围以反应物总固形份为基准在重量百分比0.005wt％至5.0wt％之间。

技术领域

本发明是关于一种对水溶液吸收良好的吸水物，此高吸水性树脂广泛 地运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂以及移 除石油中水份的材料，或是电缆线中的外层防水包覆剂以及卫生用品如尿 布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾等。

背景技术

公知的高吸水性树脂因直接与人体接触，所以高吸水性树脂的安全性 变得十分重要。一般而言，高吸水性树脂所须具备的物理性质包括吸收速 率、吸收力、压力下吸收倍率、低单体残留量以及吸收后的凝胶力。优良 的高吸水性树脂不仅要满足上列物理性质外，尚需具备良好的安全性，更 重要的是必须低污染以及省能源。

已知的高吸水性树脂的成分材料有，遇水分解型的淀粉-丙烯腈接枝 聚合物(日本专利公开公报昭49(1974)-43，395)，中和的淀粉-丙烯酸接枝 聚合物(日本专利公开公报昭51(1976)-125，468)，皂化乙烯醋酸-丙烯酯 共聚物(日本专利公开公报昭52(1977)-14，689)，水解丙烯腈共聚物或丙 烯酰胺共聚物(日本专利公报昭53(1978)-15，959)，及部份中和聚丙烯酸 (日本专利公开公告昭55(1980)-84，304)等。其中淀粉-丙烯腈接枝聚合 物，因为含有天然的高分子-淀粉，会引起腐烂性的分解，所以无法长时 间的保存；再者，其制造方法又十分复杂，所以现今高吸水性树脂的制备 方式均以使用丙烯酸及丙烯酸盐进行交联聚合所制得的高吸水性树脂占 最大部份也最为经济，其原因为丙烯酸盐共聚物原料-丙烯酸可迅速由商 场上购得，且制得的高吸水性树脂具有高的吸水能力，及具有制造成本低 廉且最具经济效益以及不会引起腐烂性的分解，故成为最普遍化的高吸水 性树脂。

聚合丙烯酸及丙烯酸盐形成高吸水性树脂的方法可由数种已知的方 法制得，如水溶液聚合反应、逆相悬浮液聚合反应、乳化聚合反应或将单 体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应等方法。在这些方法中，逆相悬 浮液聚合反应以及乳化聚合反应必须使用到有机溶剂，但若无法有效的控 制聚合反应时的温度，有机溶剂将造成反应系统的温度以及压力的增加， 会产生起火现象甚至引发爆炸，进而威胁到操作现场人员的安全以及造成 环境污染问题，其成品也有有机溶剂残留的疑虑。

制造高吸水性树脂无论是以水溶液聚合反应、逆相悬浮液聚合反应、 乳化聚合反应或将单体喷洒或涂覆于纤维基质上进行聚合反应等方法，最 终都必须经过干燥步骤，而一般都是利用100至230℃高温的一次性干燥 方式。

目前已开发出许多利用增加表面积方式，来改善高吸水性树脂的物理 性质或是提高生产效率的方法，如添加发泡剂的方法包括；在线性水溶性 聚合物中使用碳酸盐等发泡剂，一边中和、一边加入交联剂交联结构的方 法(美国专利第4,529,739号、第4,529,739号)，将碳酸盐加入到单体中 的方法(日本特公昭62-34042号、特公平2-60681号、美国专利第5,154,714 号、第5,314,420号)，以微波聚合含有碳酸盐的单体溶液的方法(美国 专利第4,808,637号)，将沸点40℃～150℃的有机溶剂，添加到单体中进 行聚合的方法(美国专利第4,703,067号)，添加疏水性有机溶剂于特定 压力下进行聚合的方法(美国专利第5,328,935号、第5,338,766号)等。 这些提高高吸水性树脂的物理性质的方法中，都利用发泡剂或低沸点有机 溶剂于聚合、受热的过程中分解产生气体或汽化来产生气泡孔洞增加吸水 时的表面积，但气泡孔洞过多的高吸水性树脂于研磨过程中，易造成细粉 量过度的增加，使成品于吸水时容易因过量细粉而造成胶块 (gel-blocking)，若没有适当减少细粉量的生成，都会大大降低实际应用 的效能。

至今仍有许多科学家一直为节省能源、提高高吸水性树脂物性而努 力，如：有将单体溶液(直接注入热炉)加热(日本特开昭55-147512、 特开昭56-147809、特开昭63-275607、特开昭63-275608)或在加热回转 筒(日本特开平1-165610)上烘干，得到吸水性树酯的干燥物，但是，这 些方法存在着可溶份、细粉量较高的缺点。目前业界干燥的主流为一次性 高温干燥，

发明内容

本发明的目的在于提供一种高吸水性树脂的制造方法。

为实现上述目的，本发明提供的以不饱和单体水溶液制备高吸水性树 脂的制造方法，该方法的特征在于：

(a)中和比率在45至85摩尔％范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20 至55重量份的范围；

(b)中和聚合生成的高吸水性树脂水凝胶切成小块；

(c)经预干燥、再行完全烘干的二次干燥。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，高吸水性树脂水凝胶体的预 干燥温度范围为80℃至120℃之间，预干燥时间为1～15分钟之间。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，预干燥后的凝胶体的二次干 燥温度范围为以130℃至160℃干燥，干燥时间范围为60～120分钟之间。

本发明提供的以不饱和单体水溶液制备高吸水性树脂的制造方法，该 方法还包括：

(a)中和比率在45至85摩尔％范围内，不饱和单体水溶液的浓度在20 至55重量份的范围；

(b)中和聚合生成的高吸水性树脂水凝胶，先经切成小于10cm3以下小 颗粒凝胶体；

(c)后经预干燥、再完全烘干、粉碎、筛选；

(d)表面交联剂涂覆；

(e)以温度90℃至230℃加热表面改质处理；

(f)添加水不溶性微粉及黏着剂，进行抗结块处理。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂为二元以上多元 醇或乙二醇二缩水甘油醚或乙二醇碳酸酯或其混合物。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，表面交联剂添加范围在重量 百分比0.005wt％至5.0wt％之间。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，水不溶性微粉为硫酸铝、碳 酸钙、氧化镁、沸石、高岭土、二氧化钛或二氧化硅的无机盐粉末，水不 溶性微粉的用法可单独使用或合并两种以上混合使用，添加范围在重量百 分比0.01wt％至4.0wt％之间。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，水不溶性微粉，其粒子大小 为不大于0.6mm。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，黏着剂为丙三醇、聚乙二醇、 山梨糖醇、聚乙烯亚胺或其衍生物，黏着剂的用法可单独使用或合并两种 以上混合使用。

所述的高吸水性树脂的制造方法，其中，黏着剂添加范围在重量百分 比0.005wt％至5.0wt％之间。

概括地说，本发明于制粒的过程中，加上预干燥的烘干方式，预干燥 温度为50℃至200℃之间，预干燥时间为1分钟至30分钟之间，其后再 追加另一个干燥的过程，是为二次干燥，以降低上述细粉量生成较高的缺 点。

具体实施方式

制造本发明的高吸水性树脂所需的水溶性不饱和单体，除了丙烯酸 外，尚可使用其它具有酸性基团的不饱和双键的水溶性单体，如：甲基丙烯 酸、马林酸、富马酸、2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二 酸酐、反丁烯二酸、反丁烯二酸酐等。单体选用不特定限制只可使用一种， 亦可合并多种单体一齐使用，亦可视情况需要添加具有不饱和双键其它亲 水性的单体，如：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸2-羧基乙酯、甲基丙 烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、二甲胺丙烯丙烯酰胺、氯化 丙烯丙烯酰胺基三甲铵但添加量以不破坏高吸水性树脂的物性为原则。

本发明在进行自由基聚合反应时，单体水溶液浓度并没有特别的限 制，但较佳浓度宜控制在重量百分比20wt％至55wt％间，适当浓度为 30wt％至45wt％之间，浓度在重量百分比20wt％以下时，聚合后水凝胶太 软且有黏性不利机械加工，添加浓度在重量百分比55wt％以上，接近饱和 浓度，不易调配且反应太快反应热不易控制，不饱和单体水溶液pH值不 低于5.5，若pH低于5.5时，聚合后水凝胶体内残存单体含量过高，导致 高吸水性树脂的物性不佳。

含酸基单体的羧酸基，应该部份中和以控制成品的pH值使其呈中性 或微酸性。中和剂为周期表中碱金族或碱土族的氢氧化物或是碳酸化合 物，如：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾或 氨类化合物；中和剂可单独使用一种或多种混合使用。含酸基单体的羧酸 基部份中和成钠盐或钾盐或铵盐，中和浓度摩尔百分比为45mol％至 85mol％，宜为50mol％至75mol％。中和浓度摩尔百分比为45mol％以下时 成品的pH值会偏低，中和浓度摩尔百分比为85mol％以上时成品的pH值 会偏高，成品pH值非呈中性或微酸性时，若不慎与人体接触时均不太安 全。

在进行自由基聚合反应前，单体水溶液中亦可添加水溶性高分子以降 低成本。此等水溶性高分子如：部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇、聚乙二 醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、淀粉或淀粉衍生物如甲基纤维素，丙烯酸甲 基纤维素，乙基纤维素等聚合物；此等水溶性高分子的分子量并不特别限 定，其中较佳的水溶性高分子为淀粉。部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇等 可单独或混合使用。高吸水性树脂含此等添加水溶性高分子的适当重量百 分比为0至20wt％，但以0至10wt％较佳，0至5wt％尤佳，添加超过20wt％ 时会影响物性，使物性变差。

在进行自由基聚合反应前应先添加自由基聚合反应交联剂于未反应 的单体溶液中，此自由基聚合反应交联剂可选用具有两个或两个以上不饱 和双键的化合物，如：N，N’-双(2-丙烯基)胺、N，N’-次甲基双丙烯酰胺、N，N’- 次甲基双甲基丙烯酰胺、丙烯酸丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二 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、甘油三丙 烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、甘油附加环氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基 丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加环氧乙烷的三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三 甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、N，N，N-三(2-丙烯基) 胺、二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯甘油酯、三丙烯酸二乙基聚氧 乙烯甘油酯、二丙烯三甘醇酯等，亦可选用具有两个或两个以上环氧基的 化合物，如山梨醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、乙二醇二缩水 甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、双丙三醇聚缩 水甘油醚等。在进行自由基反应后就可使高吸水性树脂具有适当交联度， 而使高吸水性树脂胶体有适当的加工性。自由基聚合反应交联剂可单独使 用或两种以上混合使用。自由基聚合反应交联剂适当的添加剂量在重量百 分比0.001wt％至5wt％之间(以反应物总固形份为基准)，更适当的用量重 量百分比在0.01wt％至3wt％之间，添加剂量在重量百分比0.001wt％以下 聚合后水合体太软且有黏性不利机械加工，添加剂量在重量百分比5wt％ 以上吸水性太低，降低树脂性能。

聚合反应由自由基聚合反应起始剂的分解产生自由基开始。自由基起 始剂可选用热分解型起始剂，适合的热分解型起始剂有过氧化物，如：过 氧化氢、二-第三丁基过氧化物、过氧化酰胺或过硫酸盐(铵盐、碱金属盐) 等，及偶氮化合物如：2.2’-偶氮基双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2.2’-偶氮基双 (N，N-二伸甲基异丁脒)二盐酸盐；亦可使用还原剂，使成为氧化还原型起 始剂，如：酸性亚硫酸盐、硫代硫酸盐、抗坏血酸或亚铁盐；或将氧化还 原型起始剂和热分解型起始剂合并使用，首先氧化还原起始剂先进行反应 产生自由基，当自由基转移至单体上即引发聚合反应的进行，由于聚合反 应进行时会释放出大量的热量而使温度升高，当温度到达热分解型起始剂 的分解温度时，又会引发第二段热分解型起始剂的分解，而使整个聚合反 应更臻于完全。一般自由基聚合反应起始剂适当用量为重量百分比为 0.001wt％至10wt％(以中和丙烯酸盐重量为基准)，更适当用量则在0.1wt％ 至5wt％之间，使用重量百分比0.001wt％以下时，反应太慢不利经济效益， 使用重量百分比10wt％以上时，反应太快反应热不易控制。

高吸水性树脂为不溶解的亲水性聚合体，树脂内部具有均匀性的架桥 结构，一般为了改善质量如提高吸收速率、提高胶体强度、提高抗结块性、 液体渗透性等，都会在树脂的表面再作进一步架桥。此表面交联处理即利 用具有能与酸基反应的多官能基交联剂，在此之前已有许多专利提出；如 分散高吸水性树脂与交联剂于有机溶剂中进行表面交联处理 (JP-A-56-131608、JP-A-57-44627、JP-A-58-42602、JP-A58-117222)，使 用无机粉直接将交联剂与交联剂溶液混入高吸水性树脂处理 (JP-A60-163956、JP-A-60-255814)，添加交联剂后以蒸气处理 (JP-A-1-113406)，使用有机溶剂、水及多元醇进行表面处理 (JP-A-1-292004、美国专利6346569号)，使用有机溶液、水、醚化合物 (JP-A-2-153903)等；这些表面处理的方法虽能提高吸收速率、提高压力 下吸水倍率，但将造成保持力下降过多的不良后果，降低实际应用的性能。

根据本发明，于表面处理时能同时进行反应的交联剂可为多元醇如： 丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇、 三胫基甲基丙烷、山梨醇等；或可使用多元胺如：乙二胺、二乙二胺、三 乙二胺、聚乙二胺；或可使用具有两个或两个以上环氧基的化合物如：山 梨醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙 二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、双丙三醇聚缩水甘油醚等； 亦可使用碳酸亚烃酯如：乙二醇碳酸酯、4-甲基-1，3-二氧杂环戊烷-2-酮、 4，5-二甲基-1，3-二氧杂环戊烷-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧杂环戊烷-2-酮、4- 乙基-1，3-二氧杂环戊烷-2-酮、1，3-二氧杂环己烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二氧 杂环己烷-2-酮或1，3-二氧杂环庚烷-2-酮等。交联剂的用法可单独使用或两 种以上混合使用。交联剂的适当添加剂量在重量百分比0.001wt％至10wt％ 之间(以反应物总固形份为基准)，更适当的用量在0.005wt％至5wt％之间， 交联剂添加剂量在重量百分比0.001wt％以下时无法显出效果，交联剂添加 剂量在重量百分比10wt％以上时，吸水性太低，降低树脂性能。

聚合反应可于传统批次反应容器中，或于输送带式反应器上进行反 应，反应所得的高吸水性树脂，先利用绞碎机切成体积10cm3以下小凝胶 体。

当绞碎机在将凝胶体制成小凝胶体的过程中，同时以预干燥方式进行 烘干，减少因为热传导效果不佳导致成品残存单体偏高，细粉量偏多的缺 点。预干燥的烘干温度从30℃至250℃皆可，但以50℃至200℃进行烘干 为宜，预干燥的时间以1分钟至30分钟之间为宜。

接着再将预烘干后的小凝胶体烘干，其烘干温度一般都在50至250℃ 之间。50℃以下时，除非烘干的时间延长干燥效果很有限，而烘干温度在 250℃以上，将会大大增加细粉量，且极易因过热而造成劣化的现象，干 燥的时间以30分钟至240分钟之间为宜。

干燥后进行粉碎、筛选粒径，再进行表面交联剂涂覆处理。表面交联 剂涂覆处理时，表面交联剂的添加方式则依据表面交联剂的种类，分成表 面交联剂直接添加，或调成表面交联剂水溶液添加，或调成表面交联剂亲 水性有机溶剂水溶液添加。亲水性有机溶剂如甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、 丙酮、甲醚、乙醚等没有特殊限制，可形成溶液即可，其中以甲醇、乙醇 较佳(美国专利6849665号)。表面交联剂添加时高吸水树脂中可添加惰性 无机盐粉末，以帮助溶液分散，惰性无机盐粉末可为硫酸铝、或二氧化硅， 或氧化铝，或氧化镁等或其混合物。其中以硫酸铝、二氧化硅较佳。惰性 无机盐粉末的用法可单独使用或合并两种以上混合使用。惰性无机盐粉末 添加范围在重量百分比0.005wt％至10.0wt％之间，其中以0.01wt％至 4.0wt％较佳。

进行表面交联剂涂覆处理后，再以90℃至230℃范围内进行加热处理， 使表面交联剂能均匀而且快速的进行交联反应，并使内部交联剂同时进行 交联反应而达到本发明的效果。热处理温度90℃以下交联反应时间太久， 不具经济效益，热处理温度230℃以上树脂易劣化影响质量，热处理时间 以30分钟至150分钟为宜。依照欲获得到的表面处理效果做热处理温度 调整，热处理温度高则热处理时间短，热处理温度低时，则热处理温度时 间长。

使用普通的干燥器或加热炉即可完成热处理的步骤，适用于本发明的 热处理装置有包括：隧道式混合干燥器、转鼓式干燥器、台式干燥器、流 化床干燥器、气流式干燥器以及红外线干燥器等。

表面交联热处理后，于高吸水树脂中添加水不溶性微粉，进行抗结块 处理，目的在增加高吸水树脂颗粒之间之间隙，使高吸水树脂在吸收湿气 后仍有高流动性。水不溶性微粉添加方式为直接添加，再利用黏着剂将水 不溶性微粉黏着于高吸水树脂表面；水不溶性微粉包括硫酸铝、硫酸镁、 氧化铝、氧化镁、氧化锌、碳酸钙、磷酸钙、磷酸钡、硅藻土、软土、黏 土、滑石粉、沸石、高岭土、膨土、活性碳、二氧化硅、二氧化钛的无机 盐粉末，及如纤维素粉末、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯的有机粉 末。上述水不溶性微粉中，以添加无机盐粉末的效果最好。无机盐粉末的 用法可单独使用或合并两种以上混合使用。添加范围在重量百分比 0.001wt％至10.0wt％之间，其中以0.01wt％至4.0wt％较佳。水不溶性微粉 的粒子大小最好不大于10mm，更适当的大小为0.6mm以下。黏着剂可为 多元醇如：丙三醇、聚乙二醇、山梨醇等；或可使用聚乙烯亚胺。黏着剂 的用法可单独使用或合并两种以上混合使用。黏着剂的适当添加剂量在重 量百分比0.001wt％至10wt％之间(以反应物总固形份为基准)，更适当的用 量在0.005wt％至5wt％之间，黏着剂添加剂量在重量百分比0.001wt％以下 时无法使惰性无机盐粉末完全黏着于高吸水树脂表面，黏着剂添加剂量在 重量百分比10wt％以上时，吸水性太低，降低树脂性能。

本发明提供的一种粉状、不溶于水，可吸收水液或尿液及血液，具有 高保持力、低残存未反应单体，且在较高的压力下尚具有较高吸收倍率特 性的高性能高吸水性树脂，其制造方法至少包括：

(a)中和比率在45至85摩尔％的范围内，不饱和单体水溶液的浓度在 20至55重量份的范围；

(b)中和后聚合生成的高吸水性树脂水凝胶，先经由绞切成大块水凝胶 块；

(c)将大块水凝胶块以绞碎方式制成小颗粒凝胶体；

(d)经预干燥及完全干燥、粉碎、筛选。

(e)表面交联剂涂覆；及

(f)温度90℃至230℃加热表面改质处理。

生产高吸水性树脂时，会在粉碎、研磨以及筛选的过程中，产生粒径 不大于106μm(网目为140mesh)的高吸水性树脂，称的为细粉，细粉成 量的多寡与高吸水性树脂表面干燥的速率、程度、方式有极大的关系。当 高吸水性树脂在高温中快速干燥时，高吸水性树脂内部水分容易因为来不 及逸出，而在内部膨涨形成气泡，气泡空洞越多，在粉碎、研磨过程中的 挤压与切削，越容易造成气泡空洞周围的高吸水性树脂破碎，形成细粉， 使得高吸水性树脂粉尘量的增加；细粉量的多寡对环境以及生物体产生一 定程度的影响，尤其是空气中的悬浮微粒经由呼吸道进入肺部因而对肺部 产生刺激，增加肺部与呼吸道病变的机会，而且当细粉量愈多时，代表颗 粒的大小适合商业化使用的高吸水性树脂量减少，回收的细粉量愈多，将 减低生产效率并增加成本。

为探视本发明对细粉的影响，可由下述步骤检验。首先将单体中和， 加入触媒聚合得高吸水性树脂水凝胶，以挤压机(美利德公司的产品，型 号为MRT-SCN-2S型)制粒，其孔径为17mm及8mm。在滚筒制粒的过 程中，以80℃的低温方式进行预干燥，后经干燥机(千锐仪器公司的产品， 型号为DV70型；或美利德公司的产品，型号为MRT-SCN-2S型)以130℃ 进行完全烘干，将干燥后的高吸水性树脂颗粒粉碎磨，以标准筛网筛出并 计算各粒径的分布比例，检测不同预干燥烘干温度、完全烘干温度，对细 粉生成量的影响，并进行比较，以观察其影响。

本发明利用JIS标准筛网来检验细粉的生成量。根据EDANA检验方 法第WSP 220.2(05)号所描述的方法；将底部具有平盘的筛网置于震动器 中，筛网排列顺序为网孔小者在下，启动震动器，其震幅为1.0mm，10 分钟后停止震动器，筛选分类出不同粒径的高吸水性树脂后秤重，并利用 下列方程式计算出各粒径的分布比率。

粒径分布比率(％)＝(每一层筛网内的高吸水性树脂重量/所有筛网内 高吸水性树脂重量的总和)*100

本发明为便于筛选性能的评估，将高吸水性树脂中，粒径小于 106um(JIS标准筛网为140mesh)视为细粉，利用其所占比率的增减来判断 干燥温度对细粉的影响。

为彰显本发明的高吸水性树脂的压力下吸水倍率，本发明利用受压吸 收重(压力负荷：20g/cm2及49g/cm2)来测定，受压吸收量是根据欧洲专利 0339461 A号说明书第七页中所描述的方法测定；将初始重量的高吸水性 树脂放在依据有筛底纹部的圆柱体中，对粉体加以20g/cm2及49g/cm2的 压力，接着将此圆柱体置于吸收性需求测试器上，让此高吸水性树脂吸收 0.9％的氯化钠水溶液一小时，再将测吸水重量将所得数值除以高吸水性树 脂的重量，即得受压吸收重数值。

本发明的保持力(CRC)是利用茶袋试验法测定，并以五次量测结果， 去除最高值以及最低值后，取平均值；将0.2g的高吸水性树脂装在茶袋里， 并浸泡于0.9％的NaCl水溶液20分钟，然后将此浸泡后的茶袋置于离心 机中离心(直径23cm、转速1400rpm)三分钟后秤重。所得的数值先减去未 充填高吸水性树脂的空白组茶袋重(以相同步骤操作)再除以聚合物重即得 保持力数值。

低残存单体的测定是利用液相层析仪(HPLC)分析。先精秤取0.500g 高吸水性树脂于150cc锥形瓶中，加入0.524％NaCl水溶液100g及2cm 的搅拌子一颗，以500rpm转速搅拌一小时，加入20％Al2(SO4)3水溶液5g， 再利用2μm滤纸过滤，将滤液打入液相层析仪内分析，把所得的讯号和校 正曲线相比对即可得到残存单体量。

实施例

以下以实施例说明本发明；但本发明的权利要求和技术范围则不受这 些实施例所限制。

实施例一：

1)取48％氢氧化钠水溶液802g及1069.2g的水置入于4000c.c圆锥瓶 中，缓慢加入330g丙烯酸并保持瓶内中和反应系统的温度在40℃以下， 中和后的水溶性不饱和单体pH值为12.6。静置5分钟后，再将660g丙 烯酸加入部份中和完成的水溶性不饱和单体中，其完全中和后的水溶性 不饱和单体pH值为5.6。此时得水溶性不饱和单体浓度42wt％水溶液， 其中70mol％(摩尔比)丙烯酸部份中和为丙烯酸钠。

2)再加入1.518g的N，N’-次甲基双丙烯酰胺于水溶性不饱和单体溶 液，并维持温度于20℃左右。

3)加入0.528g双氧水，6.62g亚硫酸氢钠及6.62g过硫酸铵以起始 反应。

4)利用切式粉碎机将反应后生成的凝胶体切碎，并以80℃的热风，于 制粒滚筒中进行预干燥约5分钟。

5)再以130℃温度干燥2小时。

6)经研磨后，利用JIS标准筛网(网目为140，粒径为106μm)，震动 器震荡时间为10分钟筛选所得的细粉量所占的比例为1.52％(请参表1)。

7)以HPLC进行残存单体测试的结果为20ppm。而保持力(CRC)为 29.6g/g、20g/cm2压力下吸水倍率(0.3AAP)为26.7g/g、49g/cm2压力下吸 水倍率(0.7AAP)为16.3g/g(请参表1)。

实施例二：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体，改以120℃的热风预 干燥约5分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

实施例三：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体不在制粒滚筒中进行预 干燥，取至干燥机中，以80℃的热风预干燥约5分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

实施例四：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体，以80℃的热风预干燥 约15分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

实施例五：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体，以120℃的热风预干 燥约15分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

实施例六：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体不在制粒滚筒中进行预 干燥，取至干燥机中，以120℃的热风预干燥约15分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

实施例七：

1)重复实施例一步骤1～5，但步骤5中干燥温度改为160℃，干燥时 间约60分钟。

2)重复实施例一步骤6～7，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

实施例八：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体，改以120℃的热风预 干燥约5分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，但步骤5中干燥温度改为160℃，干燥时 间约60分钟，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水 倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所得的细粉量 如表1所示。

实施例九：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体不在制粒滚筒中进行预 干燥，取至干燥机中，以80℃的热风预干燥约5分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，但步骤5中干燥温度改为160℃，干燥时 间约60分钟，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水 倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所得的细粉量， 如表1所示。

实施例十：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体，以80℃的热风预干燥 约15分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，但步骤5中干燥温度改为160℃，干燥时 间约60分钟，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水 倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所得的细粉量， 如表1所示。

实施例十一：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体，以120℃的热风预干 燥约15分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，但步骤5中干燥温度改为160℃，干燥时 间约60分钟，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水 倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所得的细粉量， 如表1所示。

实施例十二：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体不在制粒滚筒中进行预 干燥，取至干燥机中，以120℃的热风预干燥约15分钟。

2)重复实施例一步骤5～7，但步骤5中干燥温度改为160℃，干燥时 间约60分钟，其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水 倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所得的细粉量， 如表1所示。

比较例一：

1)重复实施例一步骤1～4，但预干燥温度改以200℃干燥。

2)重复实施例一步骤5～7。其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

比较例二：

1)重复实施例一步骤1～5，以80℃的热风在制粒滚筒中进行预干燥， 但预干燥时间改为40分钟。

2)重复实施例一步骤6～7。其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

比较例三：

1)重复实施例一步骤1～4，但切碎后的凝胶体，以240℃的热风在制 粒滚筒中进行预干燥约5分钟。

2)重复实施例一步骤5～7。其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

比较例四：

1)重复实施例一步骤1～3，但切碎后的凝胶体，不进行步骤4)的预干 燥，直接进行步骤5)的干燥。

2)重复实施例一步骤5～7。其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

比较例五：

1)重复实施例一步骤1～5，改以240℃的热风在制粒滚筒中进行预干 燥，预干燥时间改以40分钟。

2)重复实施例一步骤6～7。其保持力、20g/cm2压力下吸水倍率、49g/cm2压力下吸水倍率与HPLC的残存单体的测试值及利用JIS标准筛网筛选所 得的细粉量，如表1所示。

表1

  CRC   0.3AAP   0.7AAP   细粉量   残存单体   实施例一   29.6g/g   26.7g/g   16.3g/g   1.52％   120ppm   实施例二   28.4g/g   27.2g/g   16.5g/g   2.33％   140ppm   实施例三   27.3g/g   25.9g/g   14.9g/g   3.74％   265ppm   实施例四   30.5g/g   27.5g/g   17.6g/g   1.25％   95ppm   实施例五   29.5g/g   27.0g/g   17.6g/g   2.46％   125ppm   实施例六   28.6g/g   26.1g/g   16.5g/g   3.55％   220ppm   实施例七   31.2g/g   28.7g/g   17.4g/g   3.42％   230ppm   实施例八   30.7g/g   29.2g/g   18.1g/g   4.52％   285ppm   实施例九   29.9g/g   27.5g/g   16.6g/g   6.12％   380ppm   实施例十   32.7g/g   29.4g/g   19.2g/g   2.98％   200ppm   实施例十一   31.5g/g   28.6g/g   18.6g/g   3.97％   280ppm

  实施例十二   30.8g/g   27.9g/g   17.9g/g   5.89％   355ppm   比较例一   25.4g/g   23.9g/g   14.2g/g   9.52％   455ppm   比较例二   23.6g/g   21.7g/g   13.6g/g   10.68％   515ppm   比较例三   26.1g/g   23.5g/g   12.4g/g   12.03％   600ppm   比较例四   22.8g/g   19.8g/g   11.7g/g   13.15％   595ppm   比较例五   24.1g/g   22.1g/g   12.5g/g   14.98％   530ppm