高溶脹率的超吸水性泡沫的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制備超吸水性泡沫的方法，該方法包含以下步驟：使含有至少一種具有酸基團(tuán)的單烯鍵式不飽和單體、至少一種發(fā)泡劑、至少一種交聯(lián)劑和至少一種表面活性劑的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥該聚合混合物，還涉及所述泡沫及其用于吸收水性流體的用途。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高溶脹率的超吸水性泡沬的制備
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制備超吸水性泡沫的方法，該方法包含以下步驟:使含有至少一種具有酸基團(tuán)的單烯鍵式不飽和單體、至少一種發(fā)泡劑、至少一種交聯(lián)劑和至少一種表面活性劑的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥該聚合混合物，還涉及所述泡沫及其用于吸收水性流體的用途。
[0002]本發(fā)明的其他實(shí)施方案可見(jiàn)于權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例。應(yīng)理解的是，在上文所述以及將在下文更具體描述的本發(fā)明主題的各個(gè)特征不僅可以所述特定的組合使用，還可以其他組合使用而不脫離本發(fā)明范圍。
[0003]已知基于含有酸基團(tuán)的交聯(lián)單體的超吸水性泡沫，參見(jiàn)EP 858 478B1、W097/31971AU W099/44648A1和W000/52087A1。它們通過(guò)例如使含有不低于50mol%中和的酸官能單烯鍵式不飽和單體、交聯(lián)劑和至少一種表面活性劑的可聚合水性混合物起泡并隨后使起泡混合物聚合而制備?？删酆匣旌衔锏钠鹋菘衫缤ㄟ^(guò)使對(duì)自由基呈惰性的氣體的微小氣泡分散或通過(guò)在升高的壓力下使該氣體溶解于可聚合混合物中并使該混合物減壓而實(shí)現(xiàn)。泡沫的含水量例如設(shè)定在I至60重量％的范圍內(nèi)。如果合適，可將所述泡沫進(jìn)行表面后交聯(lián)，通過(guò)將交聯(lián)劑噴涂在起泡材料上或?qū)⑴菽⒂诮宦?lián)劑中并加熱負(fù)載了交聯(lián)劑的泡沫至更高溫度而進(jìn)行。所述泡沫例如在衛(wèi)生制品中用于體液的獲取、分布和儲(chǔ)存。
[0004]W003/066717A2公開(kāi)了一種通過(guò)加入含有氨基的聚合物而由此提高超吸水性泡沫的濕強(qiáng)度并降低其殘留單體含量的方法。
[0005]W02004/007598A1公開(kāi)了表面上含有細(xì)碎的親水性二氧化硅和/或表面活性劑的吸水性泡沫。所述對(duì)泡沫的處理使液體的吸收速率提高。
[0006]W02004/035668A2公開(kāi)了含有超吸水性纖維或果類(lèi)纖維(特別是蘋(píng)果纖維)的吸水性泡沫。
[0007]W02006/094977A2公開(kāi)了含有木纖維或廢紙纖維的超吸水性泡沫。
[0008]W02005/042039A2公開(kāi)了由于涂布有疏水性化合物而具有增強(qiáng)的血液吸收的超吸水性泡沫。
[0009]本發(fā)明的目的是改善超吸水性泡沫的特性，特別是提供這樣一種泡沫，所述泡沫對(duì)水性流體具有良好吸收、保留和傳導(dǎo)的特性，以及特別在潤(rùn)濕狀態(tài)下穩(wěn)定、可高效處理、可聞效加工并易于生廣。
[0010]我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)一種用于制備超吸水性泡沫的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的，所述方法包含以下步驟:使含有至少一種具有酸基團(tuán)的單烯鍵式不飽和單體、至少一種交聯(lián)劑和至少一種表面活性劑的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥該聚合混合物，其中起泡混合物包含基于單體計(jì)的至少I(mǎi)重量％的至少一種能夠熱分解產(chǎn)生氣體的化合物。
[0011]所述能夠熱分解產(chǎn)生氣體的化合物不受任何限制。合適的化合物的實(shí)例有脲、偶氮化合物(例如偶氮二酰胺(azodicarbonamide))和/或銨鹽(例如碳酸氫銨)。優(yōu)選脲、偶氮二酰胺和/或碳酸氫銨。特別優(yōu)選脲。
[0012]超吸水性泡沫在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。本說(shuō)明書(shū)中的超吸水性泡沫是指離心保留容量(CRC，測(cè)量方法在下文“測(cè)量方法”部分中描述)為至少3g/g、優(yōu)選至少4g/g、更優(yōu)選至少5g/g以及尤其至少6g/g的泡沫。
[0013]可通過(guò)以下方法便利地獲得超吸水性泡沫:使含有至少一種具有酸基團(tuán)的單烯鍵式不飽和單體(所述單體任選至少部分被中和)、至少一種交聯(lián)劑和至少一種表面活性劑以及任選的添加劑或助劑(例如增溶劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、填料、纖維和/或泡孔成核劑)的水性混合物起泡并聚合。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包含使含有例如以下物質(zhì)的水性混合物起泡
[0015]a) 10至95重量％的含有酸基團(tuán)且被中和至少10mol%的單烯鍵式不飽和單體，
[0016]b) 0.8至24重量％的至少一種能夠熱分解產(chǎn)生氣體的化合物，
[0017]c)任選額外的最高達(dá)50重量％的其他單烯鍵式不飽和單體，
[0018]d) 0.001至20重量％的交聯(lián)劑
[0019]e)引發(fā)劑，
[0020]f) 0.01至20重量％的至少一種表面活性劑，
[0021]g)任選的增溶劑，以及
[0022]h)任選的增稠劑、泡沫穩(wěn)定劑、聚合調(diào)節(jié)劑、填料、纖維和/或泡孔成核劑，
[0023]均基于混合物的總量計(jì)。還可將所述水性可聚合混合物稱(chēng)作“單體混合物”或“單體溶液”。
[0024]水性混合物的起泡可例如通過(guò)將對(duì)自由基呈惰性的氣體的微小氣泡分散在混合物中或通過(guò)在2至400巴的壓力下使該氣體溶解于可聚合混合物中并隨后使該混合物減壓至大氣而實(shí)現(xiàn)。這樣能夠提供一種可填充到模具或在帶上固化的可流動(dòng)性泡沫。固化通過(guò)加成聚合進(jìn)行。
[0025]合適的單體a)為例如烯鍵式不飽和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、富馬酸和衣康酸。丙烯酸和甲基丙烯酸為特別優(yōu)選的單體。最優(yōu)選丙烯酸。
[0026]丙烯酸和/或其鹽在單體a)總量中的比例優(yōu)選為至少50mol%，更優(yōu)選至少90mol%,最優(yōu)選至少95mol%。
[0027]單體a)和尤其是丙烯酸包含優(yōu)選最高達(dá)0.025重量％的氫醌半醚。優(yōu)選的氫醌半醚為氫醌單甲醚(MEHQ)和/或生育酚。.[0028]生育酚是指下式的化合物:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備超吸水性泡沫的方法，所述方法包含以下步驟:使含有至少一種具有酸基團(tuán)的單烯鍵式不飽和單體、至少一種交聯(lián)劑和至少一種表面活性劑的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥該聚合混合物，其中起泡混合物包含基于單體計(jì)的至少I(mǎi)重量％的至少一種能夠熱分解產(chǎn)生氣體的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述能夠熱分解產(chǎn)生氣體的化合物為脲、碳酸氫銨和/或偶氮二酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述聚合通過(guò)輻射引發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其中所述聚合在低于110°C的溫度下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其中所述干燥在低于120°C的溫度下進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其中所述干燥在低于大氣壓力的壓力下進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的方法，其中所述單烯鍵式不飽和單體的酸基團(tuán)至少部分地為中和狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法，其中在聚合后用至少一種多價(jià)陽(yáng)離子鹽涂布所述超吸水性泡沫。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的方法，其中將所述超吸水性泡沫的含水量調(diào)節(jié)至I重量％至60重量％的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9的方法得到的超吸水性泡沫。
11.超吸水性泡沫 ，其具有至少10g/g的自由溶脹容量且在不超過(guò)30秒內(nèi)達(dá)到自由溶脹容量的90%。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的泡沫，其厚度為0.05至4_。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的泡沫，其包含至少一種已聚合的具有至少一個(gè)酸基團(tuán)的單烯鍵式不飽和單體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的泡沫，其中所述已聚合的單烯鍵式不飽和單體的酸基團(tuán)至少部分地為中和狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)的泡沫，其包含至少一種已聚合的交聯(lián)劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)的泡沫，被至少一種多價(jià)陽(yáng)離子鹽涂布。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)的泡沫在用于吸收水性流體的制品中的用途。
【文檔編號(hào)】C08J9/10GK103547616SQ201280023837
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月18日
【發(fā)明者】A·齊默, A·科瓦爾斯基, E·J·鮑爾, S·布倫斯 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司