CN1902265A - 具有高渗透性的超吸收性聚合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及吸收性的交联聚合物，该聚合物基于带有酸基团的部分中和的单烯键式不饱和单体，其中该吸收性的交联聚合物可以涂有热塑性聚合物以及具有改进性能，特别是就它们在溶胀状态下传输液体的能力而言的改进性能，并且具有高的凝胶床渗透性和高的离心保留能力。

Description

具有高渗透性的超吸收性聚合物
发明领域
本发明涉及吸收水、含水液体和血液的超吸收性聚合物，其中本发明的超吸收性聚合物具有改进的性能，特别是在凝胶床渗透性和流体保留性之间改进的关系，包括实现较高的凝胶床渗透性而不存在作为较高凝胶强度特征的低保留性的缺点。本发明的超吸收性聚合物可以以热塑性聚合物涂覆。本发明还涉及这些超吸收性聚合物的制备和它们用作卫生制品中的吸收剂和在工业领域中的应用。
发明背景
超吸收体是指在水中含有0.9wt％氯化钠溶液的含水溶液中能够吸收至少约10倍其重量以及高达约30倍其重量的可水溶胀的、不溶于水的有机或无机材料。根据超吸收体的一般定义，超吸收性聚合物是能够在溶胀和形成水凝胶的情况下吸收大量含水液体和体液例如尿或血液并且能够在一定压力下保持它们的交联聚合物。
目前可商购获得的超吸收性聚合物是其中一些羧基被氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液中和的交联的聚丙烯酸或者交联的淀粉-丙烯酸接枝聚合物。由于这些特性，这些聚合物主要被用于加入卫生制品例如婴儿尿布、失禁制品或者卫生巾中。
出于合身、舒适和美观的原因并且从环境方面考虑，日益趋向于制得更小和更薄的卫生制品。这正在通过降低这些制品的高容量绒毛纤维的含量而实现。为了确保卫生制品中恒定的体液总保留能力，在这些卫生制品中采用更大的超吸收性聚合物含量。由于此原因，超吸收性聚合物必须具有提高的渗透性同时保持其他特性例如充足的吸收性和保留性。
渗透性是一个衡量多孔结构的有效连通性的标准，该多孔结构可能是纤维垫或者泡沫片，或者在该情况下是交联聚合物，并且可以根据超吸收性聚合物的空隙率和连通性程度来确定。凝胶渗透性是大量颗粒作为整体的一个性质，并且与颗粒尺寸分布、颗粒形状、开孔的连通性、溶胀凝胶的剪切模量和表面改性相关。实际上，超吸收性聚合物的渗透性是一个衡量液体如何快速地流经大量溶胀颗粒的标准。低渗透性表示液体不能容易地流过超吸收性聚合物，这通常被称为凝胶阻塞，并且表示任何强制的液体流动(例如在尿布使用期间尿液的二次施加)必须采用替代途径(例如尿布渗漏)。
特别地，凝胶阻塞是一个公知问题，其可能与超吸收性聚合物在吸收制品例如尿布中的使用有关。当超吸收性聚合物颗粒在体液进入吸收制品的入口周围的迅速膨胀导致SAP-绒毛基质中的间隙和孔闭合时，发生凝胶阻塞。由于借助于扩散通过溶胀水凝胶传输液体比通过所述间隙的传输慢得多，因此在流体入口区域中出现密封效应。该效应被称作凝胶阻塞。
液体传输通过溶胀的超吸收性聚合物颗粒本身遵循扩散原理并且是一个非常缓慢的过程，其在卫生制品的使用状态下对液体的分布不起作用。在由于缺乏凝胶稳定性而不能保持开放床结构以实现毛细管传输作用的超吸收性聚合物中，已经通过将所述超吸收性聚合物嵌入纤维基质中来确保所述颗粒彼此分离。
在被称作下一代的尿布构造体中，在吸收剂层中存在着较少的纤维材料或者可能根本不存在，以有助于传输液体或者保持开放的流体可渗透的结构。这些下一代尿布构造体的超吸收性聚合物必须在溶胀状态下具有足够高的稳定性-通常被称作凝胶强度，因此所述溶胀凝胶具有足够量的可以通过其传输液体的毛细空隙。
为了得到具有高凝胶强度的超吸收性聚合物，可以提高聚合物的交联度，这必然导致溶胀性和保留能力的下降。为了获得在极薄的具有低纤维含量的下一代制品中所需的提高的渗透性，现有技术已经教导了提高交联量和具有较高的凝胶强度，通常具有大于9,500dynes/cm2(达因/厘米2)的剪切模量。然而，该超吸收性聚合物的吸收值和保留值会被降低到不希望的低水平。制备超吸收性聚合物领域的一个重要目标是开发出具有在后表面交联(after-surface crosslinking)的阶段中对液体的高吸收性和保留能力以及提高的渗透性的聚合物。已经发现，通过对SAP颗粒采用新型表面改性作用得到了较高的渗透性而不具有非常高的凝胶强度以及不希望的相关的低吸收值。
因此本发明的目的是提供一种即使当超吸收性聚合物基于吸收结构的重量百分比增加时也表现出优良的性能，例如保持高的液体渗透性和液体保留性的能力的吸收性聚合物组合物。
发明概述
本发明包括一种超吸收性聚合物，其包含：约55～约99.9wt％的可聚合的含有不饱和酸基团的单体；约0.001～约5.0wt％的内交联剂；约0.001～约5.0wt％的施加至颗粒表面的表面交联剂；0～约5wt％的在表面交联步骤之前立即、期间或者之后立即加入的渗透改性剂；0～约5wt％的在所述表面上的多价金属盐；约0～2wt％的在所述表面上的表面活性剂；和非必要的约0.01～约5wt％的不可溶的无机粉末；以及约0.01～5wt％的具有热塑性熔融温度的热塑性聚合物，其中将该热塑性聚合物施加至颗粒表面，与此同时或者之后温度至少为热塑性熔融温度(thermoplastic melttemperature)或更高，其中该超吸收性聚合物具有以下的特征：离心保留能力为约25g/g或更大；以及凝胶床渗透性II为约300×10-9cm2或更大，或者在选择实施方案中，凝胶床渗透性I为约500×10-9cm2或更大，剪切模量小于约9500dynes/cm2。
其他实施方案包括，但不限于，一种根据本发明的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.18x+100]×10-9cm2；或GBP I为至少约[54000e-0.175x+100]×10-9cm2；或GBP I为至少约[54000e-0.17x+100]×10-9cm2；或者其中GBP I为至少约[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
除此之外，本发明涉及可以含有本发明的超吸收性聚合物的吸收性组合物或者卫生制品。
附图简述
图1是用于进行渗透性测试的装置的横截面；
图2是取自图1的线2-2平面的截面；和
图3是用于进行剪切模量测试的装置的正视图。
发明详述
合适的超吸收性聚合物可以选自天然的、可生物降解的、合成的和改性的天然聚合物和材料。涉及超吸收性聚合物所用的术语“交联的”是指有效地使得通常为水溶性的材料基本不溶于水的但是可溶胀的任何方式。这种交联方式可以包括，例如物理缠结、晶畴、共价键、离子络合和离子缔合、亲水缔合例如氢键键合、疏水缔合或者范德华力。超吸收性聚合物包括内交联和表面交联。
在本发明的一个实施方案中，所述超吸收性聚合物是包含以下成分的交联聚合物：a)约55～约99.9wt％的可聚合的含有不饱和酸基团的单体；b)约0.001～约5.0wt％的内交联剂；c)约0.001～约5.0wt％的施加至颗粒表面的表面交联剂；d)0～约5wt％的在表面交联步骤之前立即、期间或者之后立即施加至颗粒表面的渗透改性剂；e)0～约5wt％的在所述表面上的多价金属盐；f)非必要的约0.01～约5wt％的不可溶的无机粉末；g)约0～约2wt％的在所述表面上的表面活性剂；和h)约0.01～5wt％的具有热塑性熔融温度的热塑性聚合物，其中将该热塑性聚合物施加至颗粒表面，与此同时或者之后温度至少为热塑性熔融温度或更高，其中该超吸收性聚合物的中和度大于约25％；离心保留能力为约25g/g或更大；以及凝胶床渗透性II为约200×10-9cm2或更大，或者在选择实施方案中，凝胶床渗透性I为约500×10-9cm2或更大。
其他实施方案包括，但不限于，一种根据本发明的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.18x+100]×10-9cm2；或GBP I为至少约[54000e-0.175x+100]×10-9cm2；或GBP I为至少约[54000e-0.17x+100]×10-9cm2；或者其中GBP I为至少约[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。本发明的超吸收性聚合物通过最初将约55～约99.9wt％的可聚合的含有不饱和酸基团的单体聚合而获得。合适的单体包括含有羧基的那些，例如丙烯酸、甲基丙烯酸或2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，或者在这里优选这些单体的混合物。优选至少约50wt％，更优选至少约75wt％的酸基团是羧基。酸基团被中和至至少约25摩尔％的程度，即，所述酸基团优选作为钠盐、钾盐或铵盐存在。中和度优选至少约50摩尔％。优选获得通过在内交联剂的存在下将其羧基被中和至50～80摩尔％程度的丙烯酸或甲基丙烯酸聚合而得到的聚合物。
其它可用于制备根据本发明的吸收性聚合物的单体是0～40wt％的可与a)共聚的烯键式不饱和单体，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基烷基酯、乙氧基化的(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺或者丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵。大于40wt％的这些单体可能会损害所述聚合物的溶胀性。
所述内交联剂具有至少两个烯键式不饱和双键或者一个烯键式不饱和双键和一个对于所述可聚合的含有不饱和酸基团的单体的酸基团呈活性的官能团或者若干对于可被用作内交联组分并且其在所述可聚合的含有不饱和酸基团的单体聚合期间存在的酸基团呈活性的官能团。
内交联剂的实例包括脂族不饱和酰胺，例如亚甲基双丙烯酰胺或亚甲基双甲基丙烯酰胺或者亚乙基双丙烯酰胺；以及多元醇或烷氧基化多元醇与烯键式不饱和酸的脂族酯，例如丁二醇或乙二醇、多聚乙二醇或三羟甲基丙烷的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯，优选地以1～30mol的环氧烷烷氧基化的、优选乙氧基化的三羟甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，甘油和季戊四醇以及优选以1～30mol环氧乙烷乙氧基化的甘油和季戊四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；以及另外的烯丙基化合物，例如(甲基)丙烯酸烯丙基酯、优选与1～30mol环氧乙烷反应的烷氧基化的(甲基)丙烯酸烯丙基酯、氰脲酸三烯丙基酯、异氰脲酸三烯丙基酯、马来酸二烯丙基酯、聚烯丙基酯、四烯丙基氧基乙烷、三烯丙基胺、四烯丙基乙二胺、二元醇、多元醇、磷酸或亚磷酸的烯丙基酯以及羟基烯丙基或丙烯酸类化合物；以及其它能够交联的单体，例如不饱和酰胺如甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺的N-羟甲基化合物，以及由它们衍生的醚类。还可以采用离子交联剂例如多价金属盐。也可以采用所提到的交联剂的混合物。基于所述可聚合的含有不饱和酸基团的单体的总量，所述内交联剂的含量为约0.01～约5wt％，优选约0.1～约3.0wt％。
常用的引发剂例如偶氮或过氧化合物、氧化还原体系或UV引发剂、(感光剂)和/或辐射被用于引发所述自由基聚合。
将所述吸收性聚合物在聚合后表面交联。表面交联是相对于颗粒内部的交联密度提高超吸收性颗粒表面附近的聚合物基质的交联密度的任何工艺。通常通过加入表面交联剂将吸收性聚合物表面交联。优选的表面交联剂包括具有一个或多个对于所述聚合物链的侧基、通常是所述酸基团呈活性的官能团的化学物质。基于干燥聚合物的重量，表面交联剂的含量为约0.01～约5wt％，优选约0.1～约3.0wt％。在加入表面交联剂之后优选进行加热步骤。
一般地，本发明包括以碳酸亚烃酯涂覆超吸收性聚合物颗粒，接着加热以进行表面交联，从而提高表面交联密度和凝胶强度特性。更特别地，通过将所述聚合物与碳酸亚烃酯表面交联剂的含水醇溶液混合而将表面交联剂涂覆到所述颗粒上。醇的量由碳酸亚烃酯的溶解度决定，并且出于技术原因例如防止爆炸而使其保持尽可能低。合适的醇是甲醇、乙醇、丁醇或者丁二醇以及这些醇的混合物。优选的溶剂是水，其通常以相对于超吸收性聚合物颗粒为0.3～5.0wt％的量使用。在一些情况下，不存在任何醇的条件下将碳酸亚烃酯表面交联剂溶解于水中。还可以从粉末混合物(例如与无机载体材料如SiO2的混合物)施用所述碳酸亚烃酯表面交联剂，或者通过碳酸亚烃酯的升华以蒸汽状态施用所述碳酸亚烃酯表面交联剂。
为了得到所需的表面交联性能，必须将碳酸亚烃酯均匀分布在超吸收性聚合物颗粒上。为此，在合适的混合机例如流化床混合机、桨式混合机、转鼓式混合机或者双螺旋混合机中进行混合。还可以在制备所述超吸收性聚合物颗粒的其中一个工艺步骤期间对特定的超吸收性聚合物进行所述涂覆。用于该目的的一种特别合适的方法是反相悬浮聚合方法。
所述涂覆处理之后的热处理如下进行。通常，热处理在100～300℃的温度下进行。然而，如果使用优选的碳酸亚烃酯，那么热处理在150～250℃的温度下进行。该处理温度取决于碳酸亚烃酯的停留时间和种类。在150℃的温度下，热处理进行1小时或者更长。另一方面，在250℃的温度下，数分钟例如0.5～5分钟足以获得所需的表面交联性能。热处理可以在常规的干燥机或烘箱中进行。
尽管颗粒是超吸收性聚合物所用的作为示范的物理形式，但本发明并不限于该形式并且可适用于其他形式例如纤维、泡沫、膜、珠状物、棒状物等。
根据本发明的吸收性聚合物可以包含0～约5wt％的在表面交联剂之前立即、期间或者之后立即加入的渗透改性剂。渗透改性剂的实例包括通过改变所述试剂或者其中施加这些试剂的介质的粘度、表面张力、离子特性或者粘结力而改变表面改性剂渗透到超吸收性聚合物颗粒、纤维、膜、泡沫或者珠状物中的深度的化合物。优选的渗透改性剂是聚乙二醇、四甘醇二甲醚、单价金属盐、表面活性剂和水溶性聚合物、热塑性树脂或其混合物。
基于所述混合物的重量，根据本发明的吸收性聚合物可以包含0～约5wt％的在聚合物表面上的多价金属盐。所述多价金属盐优选是水溶性的。优选的金属阳离子的实例包括Al、Fe、Zr、Mg和Zn的阳离子。优选地，金属阳离子的价态至少为+3，最优选Al。在多价金属盐中优选的阴离子的实例包括卤离子、氯水合离子(chlorohydrate)、硫酸根、硝酸根和乙酸根，优选氯离子、硫酸根、氯水合离子和乙酸根，更优选氯水合离子和硫酸根，最优选硫酸根。硫酸铝是最优选的多价金属盐并且可容易地商购获得。硫酸铝的优选形式是水合硫酸铝，优选具有12～14个水合水的硫酸铝。可以采用多价金属盐的混合物。
适宜地采用本领域技术人员公知的方法通过干混或者优选在溶液中将所述聚合物和多价金属盐混合。优选水溶液。对于干混，可以使用其量足以确保保持所述盐和超吸收性聚合物的基本均匀混合物的粘合剂。粘合剂可以是水或者沸点至少为150℃的非挥发性有机化合物。粘合剂的实例包括水、多元醇例如丙二醇、甘油和聚(乙二醇)。
根据本发明的吸收性聚合物可以包含约0.01～约5wt％的不可溶于水的无机粉末。该不可溶的无机粉末的实例包括：二氧化硅、硅酸、硅酸盐、二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锌、滑石、磷酸钙、粘土、硅藻土(diatomataceous earth)、沸石、斑脱土、高岭土、水滑石、活性粘土等。该不可溶的无机粉末添加剂可以是选自以上名单的单个化合物或者这些化合物的混合物。在所有这些实例中，优选微观的非晶体二氧化硅或氧化铝。另外，无机粉末的优选粒径为1,000μm或更小，更优选为100μm或更小。
根据本发明的超吸收性聚合物还可以包括将0～约5wt％的表面活性剂加入聚合物颗粒表面。优选的是，这些表面活性剂在表面交联步骤之前立即、期间或者之后立即加入。
所述表面活性剂的实例包括阴离子、非离子、阳离子和两性表面活性剂，例如脂肪酸盐、椰油胺和酰胺以及它们的盐、烷基硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、磺基琥珀酸二烷基酯盐、磷酸烷基酯盐和聚氧乙烯烷基硫酸酯盐；聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、脂肪酸酯和氧乙烯-氧丙烯嵌段聚合物；烷基胺盐、季铵盐；和月桂基二甲基胺氧化物。然而，不必将表面活性剂限制于上述那些。这些表面活性剂可以单独或者组合使用。
该超吸收性聚合物还可以包含0～约30wt％的水溶性聚合物，例如部分或全部水解的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚乙二醇或聚丙烯酸，优选以聚合到其中的形式。这些聚合物的分子量并不关键，只要它们是水溶性的。优选的水溶性聚合物是淀粉和聚乙烯醇。在根据本发明的吸收性聚合物中，基于组分a)～d)的总量，这些水溶性聚合物的优选含量为0～30wt％，优选为0～5wt％。水溶性聚合物，优选合成聚合物，例如聚乙烯醇还可以充当待聚合的单体用的接枝基体。
本发明的超吸收性聚合物包含约0.01～5wt％的具有热塑性熔融温度的热塑性聚合物，其中将该热塑性聚合物施加至颗粒表面，与此同时或者之后温度为约热塑性熔融温度。该热塑性聚合物优选是可以为固态或乳液态的聚合物。适用于本发明的典型的热塑性聚合物可以包括，但不限于，聚烯烃、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、苯乙烯-聚丁二烯、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物(EMA)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，并且还可以有利地使用所有聚烯烃类的混合物例如PP、EVA、EMA、EEA、EBA、HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE和/或VLDPE的混合物。
本文中使用的术语“聚烯烃”通常包括，但不限于这些材料：例如聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等，其均聚物、共聚物、三元共聚物等，和其混合物和改性物。术语“聚烯烃”应当包括其所有可能的结构，这些包括，但不限于等规对称、间规对称和无规对称。共聚物包括无规和嵌段共聚物。乙烯-丙烯酸共聚物EAA、聚酯和EVA是用于本发明的优选的热塑性聚合物。然而，还可以有利地使用所有聚烯烃类的混合物例如PP、EVA、EMA、EEA、EBA、HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE和/或VLDPE的混合物。
有时希望采用在表面改性中起到若干作用的表面添加剂。例如，单个添加剂可以是表面活性剂、粘度改性剂并且可以反应而使聚合物链交联。
该超吸收性聚合物还可以包含0～约2.0wt％的除尘剂，例如亲水性和疏水性除尘剂，如描述于美国专利6,090,875和5,994,440中的那些也可以用于本发明的方法。
可以任选地使用根据本发明的超吸收性聚合物的其它添加剂，例如气味结合物质如环糊精、沸石、无机或有机盐以及类似材料；抗结块添加剂、流动改性剂等等。
根据本发明的聚合物优选通过两种方法制备。可以借助于上述已知的方法以大规模的工业方式连续或者非连续地制备所述聚合物，并且相应地进行根据本发明的后交联(after crosslinking)。
根据第一种方法，通过在交联剂和非必要的其它组分的存在下于水溶液中自由基聚合将部分中和的单体、优选丙烯酸转化成凝胶，并且将凝胶粉碎、干燥、研磨和筛分至所需的颗粒尺寸。该溶液聚合可以连续或非连续地进行。
反相悬浮和乳液聚合也可用于制备根据本发明的制品。根据这些方法，借助于保护胶体和/或乳化剂将单体、优选丙烯酸的部分中和的水溶液分散于疏水性有机溶剂中，并通过自由基引发剂启动聚合。将内交联剂溶于所述单体溶液中并与其一起计量加入，或者在聚合期间单独地以及任选地加入所述内交联剂。作为接枝基体的水溶性聚合物d)的加入任选地通过单体溶液或者通过直接引入油相而进行。然后通过共沸方式从所述混合物中除去水并将所述聚合物滤出以及任选地使其干燥。可以通过将溶于所述单体溶液的多官能交联剂聚合到其中和/或通过在聚合步骤期间将合适的交联剂与所述聚合物的官能团反应而进行内交联。
在一个实施方案中，超吸收性聚合物以离散的颗粒形式使用。超吸收性聚合物颗粒可以是任何合适的形状，例如螺旋形或半螺旋形、立方体、棒状、多面体等。具有大的最大尺寸/最小尺寸比例的颗粒形状、例如针状、片状或者纤维也被考虑在这里使用。也可以使用超吸收性聚合物颗粒的聚集体。
通过重复包括所有所述步骤或者直到制备出超吸收物和包括将所述材料干燥、在粉碎机中将其粗磨并除去大于850微米和小于150微米的颗粒而制备本文中使用的超吸收性预制品。
可以在环境条件下通过混合机例如水泥搅拌机、螺杆混合机、西格马桨、流化混合机或者转鼓式混合机将所述超吸收性预制品与所述热塑性聚合物、无机粉末和多价金属盐以及其他添加剂一起基本均匀地混合。一类混合机是可从Home Depot获得的Red Lion型号′BigCat′类型B的混凝土搅拌机。混合时间为约20分钟。在快速流化混合机中的混合时间可缩短至小于1分钟。然后将均匀混合的制品供入桨式干燥机，在其中将混合制品加热并进一步混合。特别地，将混合制品加热至约150℃～约225℃、优选约170℃～约200℃的温度。在加热的桨式干燥机中混合制品的停留时间为约10～约60分钟。所需的停留时间将取决于所需的超吸收性聚合物的性能。
本发明的超吸收性聚合物具有一些特性或者性能，如通过凝胶床渗透性(GBP)、离心保留能力(CRC)和粉尘值(dust value)衡量的。凝胶床渗透性测试(GBP)是以cm2计在通常被称作“自由溶胀”条件之后于限制压力下对超吸收性材料(例如与吸收性结构分离的)的溶胀床的渗透性的测量。术语“自由溶胀”是指：在如下文描述的吸收测试溶液时于不存在限制溶胀的负荷的条件下允许超吸收性材料溶胀。
离心保留能力测试(CRC)测量的是在被饱和并且经历在受控条件下的离心分离之后超吸收材料将液体保持在其中的能力。所得的保留能力以g被保留的液体/g样品重量(g/g)表示。
如图表1中所示，该图显示了凝胶床渗透性与离心保留能力之间的关系。可以在不使用毒物学上不可接受的物质的条件下制备具有以下出色性能组合的根据本发明的制品：非常高的GBP值、高CRC但不具有通过过度交联得到的不希望的高剪切模量。
根据本发明的聚合物可用于许多制品，包括卫生巾、尿布或者用于创伤敷料，它们具有迅速吸收大量月经血、尿液或者其他体液的性能。由于根据本发明的试剂即使在压力下也可保持所吸收的液体并且另外能够将更多的液体分布在溶胀状态的结构中，因此就亲水性纤维材料例如绒毛而言，它们更优选以与至今可能的浓度相比更高的浓度使用。它们还适合于用作尿布结构中不具有绒毛内容物的均匀超吸收体层，其结果是可以获得特别薄的尿布。该聚合物进一步适合用于成人用的卫生制品(失禁制品)。
最宽意义上的层压材料的制备、挤出和共挤出的、湿粘结(wet-bonded)和干粘结(dry-bonded)的、以及随后粘结的结构体的制备可以作为另外的制备工艺。这些可能的方法的彼此组合也是可以的。
根据本发明的聚合物还可用于适合于其他应用的吸收制品。特别地，本发明的聚合物可用于水或含水液体的吸收剂用的吸收组合物，优选用于吸收体液的结构体、用于发泡和未发泡的片状结构体、用于包装材料、用于植物生长用的结构体、用作土壤改进剂或者用作活性化合物载体。为此，通过与纸或绒毛或者合成纤维混合，或者通过将超吸收性聚合物分布于纸、绒毛或无纺织物的基质之间或者通过加工成载体材料而将它们制成网状物。
它们另外适合用于吸收性组合物，例如创伤敷料、包装体、农用吸收剂、食品盘和食品垫等等。
令人惊奇地，根据本发明的超吸收性聚合物表现出渗透性的显著改进，即溶胀状态的液体传输作用的改进，并同时保持高吸收性和保留能力。
测试方法
凝胶床渗透性
如这里所使用的，存在用于测量凝胶床渗透性—凝胶床渗透性I(GBPI)和凝胶床渗透性II(GBP II)的两种测试。凝胶床渗透性(GBP I)测试测量了在通常被称作“自由溶胀”条件下超吸收性聚合物的溶胀床的渗透性。术语“自由溶胀”是指：如下文描述的在吸收测试溶液时无限制溶胀的负荷下允许超吸收性聚合物溶胀。用于进行渗透性测试的合适装置示于图1和2中，并且通常表示成28。该测试装置28包括通常表示为30的样品容器和通常表示为36的活塞。活塞36包括圆柱形LEXAN轴38，该轴具有沿着此轴的纵轴向下钻得的同心圆柱形孔40。将轴38的两端机械加工以提供分别表示成42、46的上端和下端。表示为48的砝码放在一端42上，并且具有通过其中心的至少一部分钻得的圆柱形孔48a。
圆形活塞头50位于另一端46上，并且装有具有七个孔60的同心内环，所述孔各自的直径为约0.95cm，和具有十四个孔54的同心外环，同样所述孔各自的直径为约0.25cm。孔54、60从活塞头50的顶部钻到底部。活塞头50还具有在其中心钻出的圆柱形孔62，以接纳轴38的端46。活塞头50的底部还可以覆盖有双轴拉伸的400目不锈钢筛网64。
样品容器30包括圆筒34和双轴拉紧并且连接到圆筒下端的100目不锈钢布筛66。在图1中表示成68的超吸收性聚合物样品在测试期间被支承在圆筒34内的筛网66上。
圆筒34可以由透明的LEXAN棒或者等效材料钻出，或者其可以从LEXAN管或者等效材料上切割，并且内径约6cm(例如横截面积约为28.27cm2)、壁厚约0.5cm，高度约5cm。排液孔(未示出)在高于筛网66约4.0cm的高度成型于圆筒34的侧壁上，以允许液体从圆筒中排出，由此将样品容器中的液面保持在高于筛网66约4.0cm处。活塞头50由LEXAN棒或者等效材料加工得到，并且具有约16mm的高度和其尺寸使得活塞头以最小的壁间隙装配在圆筒34中但是仍然可自由滑动的直径。轴38由LEXAN棒或者等效材料加工得到，并且外径为约2.22cm，内径为约0.64cm。
轴上端42为约2.54cm长并且直径为约1.58cm，形成环形轴肩47以支承砝码48。环形砝码48的内径约1.59cm，以使得其滑动到轴38的上端42上并停止在于其上形成的环形轴肩47上。环形砝码48可由不锈钢制成，或者由在测试溶液(其是蒸馏水中的0.9wt％氯化钠溶液)的存在下耐腐蚀的其他合适材料制成。活塞36和环形砝码48的组合重量约等于596克(g)，这对应于在约28.27cm2的样品面积上施加给吸收性结构样品68的约0.3磅/平方英寸(psi)或者约20.7g/cm2的压力。
当测试溶液在如下所述的测试期间流过该测试装置时，样品容器30通常被放在16目的坚硬不锈钢支承筛网上(未示出)。作为选择，样品容器30可以放在直径大小基本与圆筒34相同的支承环上(未示出)，以使得支承环不会限制从容器底部的流动。
为了在“自由溶胀”条件下进行凝胶床渗透性I测试，将带有位于其上的砝码48的活塞36置于空的样品容器30中，并且采用精确到0.01mm的合适规格的卡尺测量从砝码48的底部到圆筒34的顶部的高度。重要的是测量每一空的样品容器30的高度和明确当采用多个测试装置时所使用的活塞36和砝码48。当超吸收性聚合物样品68在饱和之后被水溶胀时，应该使用相同的活塞36和砝码48进行测量。
待测试的样品由通过美国标准30目筛具预先筛分并且保留于美国标准50目筛具上的超吸收性材料颗粒制成。结果，测试样品包括尺寸为约300～约600微米的颗粒。可以通过手动或者自动方式将所述颗粒预先筛分。将约0.9g样品置于样品容器30中，然后将其中没有活塞36和砝码48的该容器浸入测试溶液中达约60分钟，以使得样品饱和并且允许样品在不受任何限制负荷的情况下溶胀。
在该阶段结束时，将活塞36和砝码48组件置于样品容器30中的被饱和样品68上，然后将样品容器30、活塞36、砝码48和样品68从所述溶液中取出。通过采用先前使用的相同的卡尺或者量具再次测量从砝码48的底部到圆筒34的顶部的高度来确定被饱和样品68的厚度，条件是零点未从初始高度测量处改变。从在将样品68饱和之后得到的高度测量值减去由测量空样品容器30、活塞36和砝码48得到的高度测量值。所得的值为溶胀样品的厚度或者高度“H”。
渗透性测量开始于将测试溶液流供入其中具有饱和样品68、活塞36和砝码48的样品容器30中。调节测试溶液进入容器的流速以保持流体高度高于样品容器底部约4.0cm。通过重量分析测量通过样品68的溶液量与时间的关系。一旦液面已经被稳定至并保持在约4.0cm的高度，则每秒钟采集数据点达至少20秒。借助于通过样品68的流体(以克计)与时间(以秒计)关系的线性最小平方拟合来确定以克/秒(g/s)计的通过被溶胀样品68的流速Q。
以cm2计的渗透性通过以下方程式获得：
K＝[Q*H*Mu]/[A*Rho*P]
其中K＝渗透性(cm2)、Q＝流速(g/速率)、H＝样品的高度(cm)、Mu＝液体粘度(泊)(对于该测试所用的测试溶液为约1厘泊)、A＝液流的横截面积(cm2)、Rho＝液体密度(g/cm3)(对于该测试所用的测试溶液)，P＝静水压(dynes/cm2)(通常约3.923dynes/cm2)。静水压由
P＝Rho*g*h
计算，其中Rho＝液体密度(g/cm3)，g＝重力加速度，标称981cm/sec2，h＝流体高度，例如对于这里描述的渗透性测试为4.0cm。
测试三个样品的最小值并且将所述结果平均以确定样品的凝胶床渗透性。在23±1℃和50±2％相对湿度下测试样品。
除了以下差异之外，凝胶床渗透性II(GBP II)测试与GBP I相同。一个差别是圆筒34的长度。在GBP I中流体高度为4cm，在GBP II中为7.8cm。GBP II中的圆筒为10cm高。另外，在GBP II中存在三个出料口并且集中在筛网上方7.8cm处。这些口围绕圆筒直径分开约120°，盐水入口在出料口之间的中点上方1.2cm(中心)处。另外，可以由GBP II测量值如下计算GBP I值。
计算的GBP I约等于1.5 x GBP II
离心保留能力测试
离心保留能力(CRC)测试测量了超吸收性聚合物在被饱和并且于受控条件下进行离心分离之后将液体保留在其中的能力。所得的保留能力表示为g被保留液体/g样品重量(g/g)。待测试的样品由通过美国标准30目筛具预先筛分并保留于美国标准50目筛具上的颗粒制成。结果，超吸收性聚合物样品包括尺寸约300～约600微米的颗粒。可以通过手动或者自动方式将所述颗粒预先筛分。
通过将约0.2g预先筛分的超吸收性聚合物样品置于将含有该样品的可渗透水的袋中并同时允许测试溶液(于蒸馏水中的0.9wt％氯化钠)自由地被样品吸收来测量保留能力。可热封的茶袋材料(例如可从美国DexterCorporation of Windsor Locks，Connecticut商购的如型号1234T可热封的滤纸)对于大多数应用而言效果良好。通过将5英寸×3英寸的袋材料样品对折并且将两个开口边热封以形成2.5英寸×3英寸的直角袋而形成所述袋。热封印应该在所述材料边缘内部为约0.25英寸。在将样品置于袋中后，另外将该袋余下的开口边热封。另外制作空袋用作对照样。对于每一待测试的超吸收性聚合物而言，制备三个样品。
在23℃下将密封袋浸入盘状器皿或者测试溶液中，确保压住这些袋子直到它们完全润湿。在润湿后，样品留在溶液中约30分钟，此时将它们从溶液中取出并暂时放在非-吸收性平面上。
然后将潮湿的袋子置于能够使样品经历约350g-力的合适的离心机的篮中。一种合适的离心机是Clay Adams DynacII，型号#0103，其具有集水篮、数字rpm计和机械加工的适用于容纳平袋样品和使其排出液体的排液篮。在将多个样品离心分离的情况下，必须将样品置于离心机中的相对位置上以在旋转时平衡所述篮。将袋(包括潮湿的空袋)在约1,600rpm(例如以实现约350的目标g-力)下离心分离3分钟。将袋取出并且称重，首先称重空袋(对照样)，接着是含有超吸收性聚合物样品的袋子。由超吸收性聚合物样品保留的溶液量(考虑到被袋子本身保留的溶液)为超吸收性聚合物的离心保留能力(CRC)，表示为g液体/g超吸收性聚合物。更具体地，该保留能力被确定为：
测试三个样品并将结果平均以确定超吸收性聚合物的保留能力(CRC)。
该超吸收性聚合物还适宜地具有如通过先前描述的凝胶床渗透性测试测量的凝胶床渗透性(GBP)为至少[54000e-0.18x+75]×10-9cm2，其中x为离心保留能力的数值；优选地，GBP为至少约[54000e-0.175x+100]×10-9cm2，更优选地，GBP至少约[54000e-0.17x+100]×10-9cm2，最优选地，GBP为至少约[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
凝胶强度/剪切模量测试
剪切模量测试测量了所述超吸收性材料的凝胶强度或者凝胶形变趋势。采用示于图3中并且通常被指定为70的Rank Brothers脉冲剪切力测定仪来测量剪切模量，其包括环形下板72，其上放置被溶胀的超吸收性聚合物。对于这种情况，参考Rank Pulse ShearometerTM的操作手册“剪切模量测量的简单方法”。该仪器的构造方式使得扭转剪切波可以在一对平行盘72与74之间传播。每个盘被装在压电式换能器上：一个用于引发剪切波，另一个用于探测短时间后该波的到达。可以借助于螺杆调节来改变所述盘的间隔，并然后用刻度计测量。对于每一给定的盘间隔，测量剪切波的传播时间。然后可以由相对于盘间隔绘制的传播时间图的斜率确定该波速率。然后可以由近似法计算剪切模量值：
                         G＝ρV2
其中G是以Nm-2计的剪切模量；ρ是以kg·m-3计的超吸收性聚合物样品的密度，V是以ms-1计的波传播速率。
将被测试的样品在人造尿液中溶胀至其凝胶体积。通过在两个纸巾上吸收恰好1分钟而从样品中除去过量的空闲人造尿液。
超吸收样品的剪切模量(G’)由下式计算：
G’＝密度×(剪切波速率)×(剪切波速率)。
材料的弹性可以以如下方式与波速率相关：对于剪切波通过超吸收性聚合物而言，动态模量的储能分量(弹性)G’可由下面的方程式表示：
                         G’＝[V2ρ(1-n2)]/(1+n2)2
其中V是光的传播速率；ρ是超吸收性聚合物的密度；n是波长与临界阻尼长度的比值。可以通过咨询机构例如Bristol Colloid Center、University of Bristol、Bristol UK获得剪切模量的测量。另外，英特网上可提供Rank剪切力测定仪。
进行剪切模量测试的准备包括制备人造尿液，其由1％含水的TritonX-100，7.50g；氯化钠30.00g；无水CaCl2，0.68g；MgCl26H2O 1.80g；和DI水3000.0g组成。
将约90g人造尿液置于3个大烧杯中。然后将约3.00g SAP置于铝称量盘中。将SAP加入第一个烧杯中，搅拌人造尿液并且开始计时。使得每一样品溶胀至其平衡值，通常持续30分钟。搅拌每一样品以确保均匀的流体分布。使用大金属刮刀将水合的超吸收性聚合物从烧杯中取出，并且均匀地散布在可从Kimberly-Clark商购获得的、对折并且堆叠的2个WipeAlls L20 Kimtowels上。超吸收性聚合物样品在Wipe Alls上吸收正好60秒。用刮刀使聚合物铺展在该纸巾上，仅仅轻微地将聚合物压在纸巾上。不施加比分散所述聚合物所需的更多的力。60秒后用刮刀刮下聚合物并将其返回至烧杯中。用箔或者膜覆盖烧杯直到测量样品。
在样品制备的1小时内测量样品的剪切模量。将样品转移到剪切力测定仪管中并且置于下盘72上，将剪切力测定仪管子填充至高于下盘至少18mm的高度。将顶盘74组件缓慢地降低，直到顶盘正好距底盘12mm的距离。通过在12mm～6mm的盘距离下以1mm递减增量测量扭转波通过SAP所需的时间来测量剪切模量G’并且记录。线性的时间对盘间隔距离图的斜率提供了用于计算剪切模量G’的剪切波速率。
粉尘值
在可从德国的Palas GmbH获得的Dustview装置上测量本文中所使用的粉尘值。Palas装置在http://www.Palas.de/engl/produkte/part.htm找到。所需要的全部是操作者将30g测试粉末或SAP制品装入漏斗并且推动旋钮。该Dustview装置分析了样品并且给出了记录。粉尘值将为约10或更小，优选约4或更小。
实施例
以下实施例被提供用来阐述本发明，但并不限制权利要求的范围。除非另外说明，所有的份数和百分比以重量计。
将2003年4月25日提交的美国专利申请序列号10/424,195的实施例1-31的全部内容引入本申请。
       图1.凝胶床渗透性I和离心保留能力的关系
       凝胶床渗透性与CRC的关系
Figure A20048003946400231
正如可在图1中看出的那样，通过离心保留能力衡量的保留性与通过GBP I衡量的渗透性之间的典型关系可近似地由GBP I＝54000e-0.2275x(其中x＝CRC)来描述。仅仅在非常低的保留值即CRC小于约25g/g时达到大于500×10-9cm2的渗透性。在本发明中，图1表明在离心保留能力与作为GBPI测量的渗透性之间存在完全不同的关系。图1示出了在较高的CRC值处高得多的渗透性。该渗透性通常为现有技术所表示出的两倍、三倍或者甚至四倍。
实施例1  SAP预制品
在绝缘的平底反应容器中，将1866.7g 50％的NaOH加入到3090.26g蒸馏水中并且冷却到25℃。然后将800g丙烯酸加入到该苛性碱溶液中并且再次将溶液冷却到25℃。然后将1600g含有120g于丙烯酸中的50wt％甲氧基聚乙二醇(750)单甲基丙烯酸酯的丙烯酸的第二溶液和14.4g以3mol乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入到第一溶液中，接着冷却到15℃，加入14.4g以10mol乙氧基化的羟基单烯丙基醚，并且另外冷却到5℃，所有这些在搅拌的同时进行。然后在绝热条件下采用100ppm过氧化氢、200ppm偶氮-双(2-脒基-丙烯)二盐酸盐、200ppm过硫酸钠和40ppm抗坏血酸(全部是水溶液)的混合物将该单体溶液聚合，并且保持在Tmax附近25分钟。将得到的凝胶切细并且用Hobarth 4M6商购挤出机挤出，接着在Procter&Schwartz型号062强制通风烘箱中于175℃下在20英寸×40英寸穿孔的金属盘上伴随着向上流的空气干燥10分钟和伴随着向下流的空气干燥6分钟，直至最终制品的湿分含量小于5wt％。将干燥的材料在Prodeva型号315-S碾碎机中粗磨，在MPI 666-F三级辊磨机中碾磨，并且用Minox MTS 600DS3V筛分，以除去大于850微米和小于150微米的颗粒。
对比实施例1和实施例2-4
根据针对对比实施例1和实施例2的表1，在环境条件下将225g预制品与表1中所示量的25％的乙烯-丙烯酸共聚物盐乳液混合。特别地，将预制品流化。根据表1中给出的量制备含有碳酸亚乙酯、EAA和水的喷射溶液。将喷射溶液喷射在流化的预制品上。然后将0.9g热解法二氧化硅(Aerosil 200)加入喷射的预制品中。将总的混合物流化约1分钟。在强制空气对流烘箱中将四个结晶皿预热至约205℃。对于每一情况而言，将25g对比实施例1和实施例2-4的SAP放入每一结晶皿中。关闭烘箱门并且将温度设定值降低至190℃。将样品保留在烘箱中25分钟。测量对比实施例1和实施例2-4的粉尘值并可在表1中找到。目的是具有更低的粉尘值。可以从表1中看出，本发明的涂有热塑性聚合物的超吸收性聚合物与对比实施例的未涂覆的超吸收性聚合物相比具有更低的粉尘值。
                         表1.对比实施例1和实施例2-4
  EAA的量(％)   预制品g   EC(g)   水(g)   EAA溶液(g)   二氧化硅(g)   粉尘值
 对比实施例1   0％   225   3.38   8.62   0   0.9   4.7
  实施例2   0.07％   225   3.38   7.95   0.68   0.9   3.3
  实施例3   0.15％   225   3.38   7.28   1.35   0.9   2.28
  实施例4   0.3％   225   3.38   5.93   2.7   0.9   1.16
实施例5-10  在桨式干燥机中转化的热塑性物质-处理的样品
取决于热塑性物质是粉末还是乳液/溶液以及具有和不具有二氧化硅而以两种方法的一种制备表面交联的混合物：
热塑性乳液(实施例5-6)：
将基于实施例1的超吸收性预制品供入能够在空气中将预制品流化的连续式混合机中。还将并存的添加剂料流供入空气和预制品的流化混合物中，这取决于二氧化硅或聚合物的需要量以及用于将SAP预制品颗粒均匀涂覆。对于所有的条件，将EC/SAP预制品比例(1.5/100)保持恒定。对于实施例5-6的条件而言，将热塑性乳液加入35％的EC溶液中。进料速率和EC/聚合物混合物浓度示于表2中。对于每一情况而言，在桨式干燥机中于183-186℃以20rpm将31.8kg热塑性物质涂覆的预制品加热25分钟。实施例5a不含二氧化硅，而实施例5b包含二氧化硅。
热塑性粉末(实施例7-10)
将31.8kg超吸收性预制品与用于实施例7-10的表2中所示量的热塑性聚合物均匀混合。然后在空气中将混合的粉末混合物流化并用4.3％的35％碳酸亚乙酯水溶液和0.4％二氧化硅喷射。对于每一情况而言，在桨式干燥机中以20rpm将31.8kg热塑性物质涂覆的预制品加热至183-186℃25分钟。
                                                         表2  实施例5-10
  EC组成和进料速率
  实施例   热塑性聚合物   热塑性聚合物，％   二氧化硅，％   预制品进料速率kg/min   二氧化硅进料速率g/min   混合物中的35％EC溶液，％   混合物中的热塑性聚合物乳液，％   EC混合物，g/min   剪切模量G’   CRC   GBPII   计算的GBP I
  5a   MichemPrime48525R   0.125   0   1.6   0   89.6   10.4   76.8   5165   27.1   952   1421
  5b   MichemPrime48525R   0.125   0.4   1.6   6.4   89.6   10.4   76.8   5907   26.2   777   1160
  6   Airflex 315   0.3   0.4   2   8   92.6   7.4   93.2   5630   28.2   967   1443
  7   Vestamelt4481   0.3   0.4   1.6   6.4   100   0   68.8   5517   27.1   844   1260
  8   SchaettiFix1370   0.3   0.4   1.6   6.4   100   0   68.8   6118   26.7   817   1219
  9   SchaettiFix386   0.3   0.4   1.6   6.4   100   0   68.8   NR   25.5   885   1321
  10   Vestamelt4680   0.15   0.4   2   8   100   0   68.8   4815   891   1330
实施例5-乙烯-丙烯酸可作为Michem Prime 48525R从MichelmanChemicals，Inc.商购获得
实施例6-乙烯-乙酸乙烯酯从作为Airflex 315从AIR PRODUCTSAND CHEMICALS，INC.CORPORATION商购获得
实施例7-聚酯粘合剂可作为SchaettiFix 1370从SCHATTI&CO.LIMITED商购获得
实施例8-聚酯粘合剂可作为SchaettiFix 386从SCHATTI&CO.LIMITED商购获得
实施例9-聚酯粘合剂可作为Vestamelt 4481从HULSAKTIENGESELLSCHAFT商购获得；和
实施例10-聚酯粘合剂可作为Vestamelt 4480从HULSAKTIENGESELLSCHAFT商购获得

Claims (19)

1.一种超吸收性聚合物，其包含：
a)约55～约99.9wt％的可聚合的含有不饱和酸基团的单体；
b)约0.001～约5.0wt％的内交联剂；
c)约0.001～约5.0wt％的施加至颗粒表面的表面交联剂；
d)0～约5wt％的在表面交联步骤之前立即、期间或者之后立即加入的渗透改性剂；
e)0～约5wt％的在所述表面上的多价金属盐；
f)0～2wt％的在所述表面上的表面活性剂；
g)约0.01～约5wt％的不可溶的无机粉末；和
h)约0.01～5wt％的具有热塑性熔融温度的热塑性聚合物，其中将该热塑性聚合物施加至颗粒表面，与此同时或者之后温度至少为热塑性熔融温度或更高，
其中该组合物的中和度大于约25％；具有以下特征：离心保留能力为约25g/g或更大；凝胶床渗透性I为约500×10-9cm2或更大；或者凝胶床渗透性II为约300×10-9cm2或更大。
2.根据权利要求1的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.18x+100]×10-9cm2。
3.根据权利要求1的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.175x+100]×10-9cm2。
4.根据权利要求1的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.17x+100]×10-9cm2。
5.根据权利要求1的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
6.权利要求1的超吸收性聚合物，其中所述热塑性聚合物选自：聚烯烃、聚乙烯、聚酯、聚氨酯、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、苯乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物(EMA)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，及其混合物和共聚物。
7.权利要求1的超吸收性聚合物，其粉尘值为约4或更小。
8.权利要求1的超吸收性聚合物，其凝胶床渗透性I为约800×10-9cm2或更大；或者凝胶床渗透性II为约500×10-9cm2或更大。
9.权利要求1的超吸收性聚合物，其剪切模量小于约9500dynes/cm2。
10.权利要求1的超吸收性聚合物，其剪切模量为约4000dynes/cm2～约8500dynes/cm2。
11.一种超吸收性聚合物，其包含：
a)约55～约99.9wt％的可聚合的含有不饱和酸基团的单体；
b)约0.001～约5.0wt％的内交联剂；
c)约0.001～约5.0wt％的施加至颗粒表面的表面交联剂；
d)0～约5wt％的在表面交联步骤之前立即、期间或者之后立即加入的渗透改性剂；
e)0～约5wt％的在所述表面上的多价金属盐；
f)0～2wt％的在所述表面上的表面活性剂；
g)约0.01～5wt％的具有热塑性熔融温度的热塑性聚合物，其中将该热塑性聚合物施加至颗粒表面，与此同时或者之后温度至少为热塑性熔融温度或更高，
其中该成分的中和度大于约25％；具有以下特征：离心保留能力为约25g/g或更大；凝胶床渗透性I为约200×10-9cm2或更大；或者凝胶床渗透性II为约150×10-9cm2或更大。
12.根据权利要求8的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.18x+100]×10-9cm2。
13.根据权利要求8的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.175x+100]×10-9cm2。
14.根据权利要求8的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.17x+100]×10-9cm2。
15.根据权利要求8的超吸收性聚合物，其中GBP I为至少约[54000e-0.165x+100]×10-9cm2。
16.权利要求8的超吸收性聚合物，其中所述热塑性聚合物选自：聚烯烃、聚乙烯、聚酯、聚氨酯、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物(EMA)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，及其混合物和共聚物。
17.权利要求8的超吸收性聚合物，其粉尘值为约4或更小。
18.权利要求10的超吸收性聚合物，其剪切模量小于约9500dynes/cm2。
19.权利要求10的超吸收性聚合物，其剪切模量为约4000dynes/cm2～约8500dynes/cm2。
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