專(zhuān)利名稱(chēng)：：泡沫聚合物及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種泡沫聚合物及其生產(chǎn)方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種以異氰酸酯為主的泡沫聚合物(例如聚氨酯泡沫塑料、聚脲泡沫塑料、聚三聚異氰酸酯泡沫塑料等)及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：在本領(lǐng)域中已知以異氰酸酯為主的聚合物。一般本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為以異氰酸酯為主的聚合物是聚氨酯、聚脲、聚三聚異氰酸酯及其混合物。在本領(lǐng)域中也已知生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的方法。的確，與其他聚合物系統(tǒng)比較，異氰酸酯聚合物的優(yōu)點(diǎn)之一是能應(yīng)用其化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)就地得到所需性能的產(chǎn)品。生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料的傳統(tǒng)方法之一稱(chēng)作一步法工藝。在該工藝中，使用例如機(jī)械混合器或撞流混合器將異氰酸酯、適當(dāng)?shù)亩嘣肌⒋呋瘎?、?作為主發(fā)泡劑、能夠任選補(bǔ)充一種或一種以上有機(jī)輔發(fā)泡劑)和其他添加劑即時(shí)混合。通常，假若生產(chǎn)聚脲，則應(yīng)該用適當(dāng)?shù)亩喟反娑嘣?。聚三聚異氰酸酯可以從異氰酸酯組分成環(huán)三聚作用得到。氨基甲酸乙酯改性的聚脲或聚三聚異氰酸酯都是本領(lǐng)域所熟知的品種，無(wú)論哪一種情況下，都應(yīng)使用適當(dāng)?shù)幕旌掀靼逊磻?yīng)物完全迅速地混合。生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的另一種工藝稱(chēng)為“預(yù)聚物”工藝。在該工藝中，多元醇和異氰酸酯的預(yù)聚物(在聚氨酯的情況下)在惰性氛圍中起反應(yīng)形成以異氰酸酯基團(tuán)封端的液態(tài)聚合物。為了生產(chǎn)泡沫聚合物，將預(yù)聚物與水和多元醇(在生產(chǎn)聚氨酯的情況下)或多胺(在生產(chǎn)聚脲的情況下)在催化劑或交聯(lián)劑存在下充分混合。在某些情況下，泡沫聚合物能夠通過(guò)預(yù)聚物與水和催化劑的反應(yīng)生產(chǎn)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，許多傳統(tǒng)以異氰酸酯為主的泡沫塑料是不親水的(即較疏水)。這類(lèi)泡沫塑料通常排斥含水液體。實(shí)際上，該性能使這類(lèi)泡沫塑料除了機(jī)械夾帶之外不能吸收或吸附大量含水液體(例如泡沫塑料將浮在水上)。所以，這類(lèi)泡沫塑料實(shí)際上從來(lái)不使用于以大量吸收含水液體為所需特征的應(yīng)用中。迄今，現(xiàn)有技術(shù)力圖使用兩種一般方法生產(chǎn)親水以異氰酸酯為主的泡沫塑料(即能夠吸收或吸附大量含水液體的泡沫塑料)。第一種方法通過(guò)將特殊含活性氫的化合物(例如，在聚氨酯情況下為多元醇)和/或其他添加劑使用于反應(yīng)體系，使否則為疏水的泡沫塑料具有親水性。例如已知，在其他傳統(tǒng)配方中使用在市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的Olin公司商標(biāo)名為POLY-G-X-609的多元醇，能生產(chǎn)出親水聚氨酯泡沫塑料。本方法的其他實(shí)例也參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利3,781,231(Janssen等)和3,799,898(Lamplugh等)和英國(guó)專(zhuān)利1,354,576(FritzNauer&公司)，這些專(zhuān)利的內(nèi)容特此引入作為參考。所得到的泡沫塑料在吸收或吸附含水液體的意義上說(shuō)是親水的(例如將泡沫塑料浸入水中時(shí)，會(huì)浸沒(méi)至少部分或全部)。然而，所得的泡沫塑料不能保留相當(dāng)大量的任何吸收或吸附的含水液體(例如在上例中，當(dāng)至少部分或全部浸沒(méi)的泡沫塑料從水中移出時(shí)，所吸收的水會(huì)立即開(kāi)始從泡沫塑料本體中排出)。其結(jié)果是按照第一種方法生產(chǎn)的以前已知的親水泡沫塑料不適于在需要吸收和保持含水液體的應(yīng)用中使用(例如用即棄尿布、用即棄訓(xùn)練褲、婦女衛(wèi)生巾、失禁用品和其他個(gè)人衛(wèi)生用品、一般用途泡沫材料、外科用泡沫材料、農(nóng)業(yè)/園藝用吸收設(shè)備、害蟲(chóng)防治、化學(xué)溢出障礙物等)。第二種方法是把非親水(即較疏水)以異氰酸酯為主的泡沫塑料與超吸收材料混合。一般，如果一種材料能吸收其重量多倍的液體，那末就認(rèn)為這種材料是超吸收材料。因此，最有名的超吸收材料都能吸收其重量的至少約10倍的含水液體，優(yōu)選至少約20倍。這個(gè)方法的實(shí)例，參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利3,900,030、4,394,930(Korpman)、4,731,391(Garvey)和4,985,467(Kelly等)和已發(fā)表的日本專(zhuān)利申請(qǐng)55/168,104和57/92,032，這些專(zhuān)利的內(nèi)容特此引入作為參考。該方法的一般缺點(diǎn)是初期經(jīng)泡沫塑料的表面吸收含水液體，在其中的超吸收材料膨脹，因此阻滯液體向泡沫塑料內(nèi)部遷移。結(jié)果大大限制了含水液體的吸收量或吸附量。該現(xiàn)象的主要原因是泡沫塑料本體具有泡孔結(jié)構(gòu)，泡孔是封閉的(這種泡孔阻止吸收液體)或開(kāi)口的(這種泡孔能吸收液體)。正如本領(lǐng)域已知的那樣，開(kāi)口微孔結(jié)構(gòu)是一種借助于在泡孔支撐之間的窗口中的縫隙或裂紋維持并打開(kāi)的微孔結(jié)構(gòu)。就液體吸收或吸附來(lái)說(shuō)，縫隙或裂紋形成了有效相連的泡孔。值得注意的是Kelly等，因?yàn)樗麄儽M力克服上述該法的一般缺點(diǎn)。具體地說(shuō)，Kelly等公開(kāi)的新產(chǎn)品產(chǎn)生了一種含有超吸收材料的微孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)熱成網(wǎng)化處理，結(jié)果完全摧毀了傳統(tǒng)微孔結(jié)構(gòu)(封閉的或開(kāi)口的)支撐之間的窗口，為改進(jìn)液體進(jìn)入泡沫塑料內(nèi)部創(chuàng)造了條件。正如本領(lǐng)域已知的那樣，對(duì)整個(gè)工藝而言成網(wǎng)化加工是一個(gè)增加潛在變易性的后處理工序。Kelly等的方法的缺點(diǎn)是，作為一種特別復(fù)雜且昂貴的工藝步驟的回報(bào)，充其量也不過(guò)僅得到較適中的液體吸收或吸附，并且僅僅在超吸收材料為一定加入量時(shí)才能得到。鑒于現(xiàn)有技術(shù)的這些困難，擁有一種親水的且能保持大量吸收或吸附的含水液體的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，應(yīng)當(dāng)是有利的。能以一種較簡(jiǎn)單的方法生產(chǎn)泡沫塑料，并能具有一般可重現(xiàn)的物理性能，應(yīng)當(dāng)是更有利的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新型以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，該聚合物消除或減輕了一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有技術(shù)所發(fā)現(xiàn)的上述缺陷。本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)這種以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的新方法。本發(fā)明的其他目的是提供一種包含這種以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的新型個(gè)人衛(wèi)生用品。所以，其中一方面，本發(fā)明提供了一種具有微孔結(jié)構(gòu)的包含超吸收材料的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物；該聚合物(i)能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；和(ii)能保持其重量的至少約20倍所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體。其中另一方面，本發(fā)明提供了一種包含聚(丙烯酸堿金屬鹽)的泡沫聚氨酯聚合物；該聚(丙烯酸堿金屬鹽)的用量為約55～約65份，以生產(chǎn)泡沫聚氨酯聚合物使用的多元醇重量計(jì)。該聚合物(i)能吸收其重量的約35～約65倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；(ii)能夠保持其重量的約30～約55倍所吸收的束縛在聚(丙烯酸堿金屬鹽)中的含水液體。其中再一方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的方法，該方法包括以下步驟提供一種包含異氰酸酯、含活性氫的化合物和超吸收材料的基本均勻的混合物，該超吸收材料能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；將含水發(fā)泡劑和催化劑加到基本均勻的混合物中形成反應(yīng)混合物；使反應(yīng)混合物發(fā)泡生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物；其中含活性氫的化合物包含約10％～100％(重量)含活性氫的親水化合物和0～約90％(重量)含活性氫的非親水化合物。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種包括以下步驟的生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的方法提供一種包含含水發(fā)泡劑、催化劑、含活性氫的化合物和超吸收材料的基本均勻的混合物，該超吸收材料能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體。將異氰酸酯加到基本均勻的混合物中形成反應(yīng)混合物；和使反應(yīng)混合物發(fā)泡生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物；其中含活性氫的化合物包含約10％～100％(重量)含活性氫的親水化合物和0～約90％(重量)含活性氫的非親水化合物。在使用該方法的任何一個(gè)實(shí)施方案制備泡沫聚氨酯或泡沫脲改性的聚氨酯時(shí)，能夠，實(shí)際上是優(yōu)選使用單一多元醇或多元醇的混合物，多元醇混合物的氧化乙烯總含量為約15～約80％，較好為約20％～約70％，更好為約35％～約70％，最好為約50％～約65％，以重量計(jì)；其余部分包含其他聚氧化烯基或氧化丙烯、氧化丁烯或其混合物。其中再一方面，本發(fā)明提供了一種具有體液吸收層的個(gè)人衛(wèi)生用品，該吸收層基本由具有微孔結(jié)構(gòu)的并含有超吸收材料的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物組成。該聚合物(i)能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；和(ii)能保持其重量的至少約20倍所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體。其中再一方面，本發(fā)明提供了一種具有體液吸收層的個(gè)人衛(wèi)生用品，該吸收層基本由包含聚(丙烯酸堿金屬鹽)的泡沫聚氨酯聚合物組成，該聚(丙烯酸堿金屬鹽)的用量為約55份至約65份，以生產(chǎn)泡沫聚氨酯聚合物所使用的多元醇重量計(jì)。該聚合物(i)能吸收其重量的約35～約65倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；(ii)能夠保持其重量的約30～約55倍所吸收的束縛在聚(丙烯酸堿金屬鹽)中的含水液體。本說(shuō)明書(shū)全篇使用的術(shù)語(yǔ)“以異氰酸酯為主的聚合物”用來(lái)意指特別是聚氨酯、聚脲和聚三聚異氰酸酯。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，通過(guò)把生產(chǎn)以異氰酸酯為主的親水泡沫塑料所必須的反應(yīng)物和超吸收材料混合，能夠制備具有驚人的出乎意料的大大提高了的含水液體吸收性/吸附性(術(shù)語(yǔ)吸收和吸附在本說(shuō)明書(shū)中可以互換使用)和保持性的超吸收泡沫塑料。更準(zhǔn)確地說(shuō)，與現(xiàn)有技術(shù)不含超吸收材料的親水泡沫塑料(即上述現(xiàn)有技術(shù)第一種方法)和含有超吸收材料的疏水泡沫塑料(即上述現(xiàn)有技術(shù)第二種方法)比較，許多本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物在含水液體吸收性能和保持性能方面具有協(xié)同改進(jìn)作用。就本申請(qǐng)人所知，在本發(fā)明之前，尚不知道具有這么高的含水液體吸收和保持性能的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物。雖然這種以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的用途對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，但是相信本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物在個(gè)人衛(wèi)生用品方面特別有用，如用即棄尿布，用即棄訓(xùn)練褲、婦女衛(wèi)生巾、失禁墊和繃帶紗布等。更具體地說(shuō)，預(yù)計(jì)本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物會(huì)成為現(xiàn)在的用即棄尿布所使用的傳統(tǒng)超吸收材料/紙漿混合物的一種經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)異的替代物。巨大經(jīng)濟(jì)效益來(lái)源于組分成本和裝置成本兩方面的下降。附圖簡(jiǎn)述參照附圖敘述本發(fā)明的實(shí)施方案，其中圖1和圖2表示各種樣品的液體吸收性能與時(shí)間的關(guān)系；和圖3表示各種樣品的液體吸收速率的透過(guò)試驗(yàn)結(jié)果。實(shí)施本發(fā)明的最好方法本發(fā)明所特別涉及的是包含超吸收材料的以異氰酸為主的泡沫聚合物及其生產(chǎn)方法。通常本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物選自聚氨酯泡沫塑料、聚脲泡沫塑料、聚三聚異氰酸酯泡沫塑料、脲改性聚氨酯泡沫塑料、氨基甲酸乙酯改性聚脲泡沫塑料、氨基甲酸乙酯改性聚三聚異氰酸酯泡沫塑料和脲改性聚三聚異氰酸酯泡沫塑料。優(yōu)選的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物選自聚氨酯泡沫塑料和脲改性聚氨酯泡沫塑料。最優(yōu)選的以異氰酸酯為主的聚合物是聚氨酯泡沫塑料。正如本領(lǐng)域已知的那樣，當(dāng)術(shù)語(yǔ)“改性了的”與聚氨酯、聚脲或聚三聚異氰酸酯一起使用時(shí)，意指最高達(dá)50％形成聚合物主鏈的鍵節(jié)被取代。本發(fā)明方法的第一步包括提供一種包含異氰酸酯、含活性氫的化合物和超吸收材料的基本均勻的混合物，該超吸收材料能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體。適用于基本均勻混合物的異氰酸酯沒(méi)有特別限制，它的選擇在本領(lǐng)域技術(shù)人員的判定范圍內(nèi)。通常適用的異氰酸酯化合物可以用如下通式表示Q(NCO)i其中i是2或2以上的整數(shù)，Q是具有i價(jià)的有機(jī)基。Q可以是取代的或未取代的烴基(例如亞烷基或亞芳基)。此外，Q可用以下通式表示Q1-Z-Q1其中Q1是亞烷基或亞芳基，Z選自-O-、-O-Q1-、-CO-、-S-、-S-Q1-S-和-SO2-。在本定義范圍之內(nèi)的異氰酸酯化合物的實(shí)例包括1，6-己二異氰酸酯、1，8-二異氰酸根合-P-甲烷(1，8-diisocyanato-P-methane)、二甲苯二異氰酸酯(xylyldiisocyanate)、(OCNCH2CH2CH2OCH2O)2、1-甲基-2，4-二異氰酸根合環(huán)己烷、亞苯基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、氯亞苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯、萘-1，5-二異氰酸酯、三苯基甲烷-4，4′，4″-三異氰酸酯和異丙基苯-α-4-二異氰酸酯。在另一個(gè)實(shí)施方案中，Q也可以代表i價(jià)的聚氨酯自由基。在這種情況下，Q(NCO)i是本領(lǐng)域中通常稱(chēng)為預(yù)聚物的化合物。通常預(yù)聚物可以通過(guò)使化學(xué)計(jì)算過(guò)量的異氰酸酯化合物(如上文所限定的)與含活性氫的化合物(如下文限定的)反應(yīng)制備，后者優(yōu)選如下所述的含有多羥基的材料或多元醇。在本實(shí)施方案中，相對(duì)于多元醇中的羥基比例，可以使用聚異氰酸酯化學(xué)計(jì)算過(guò)量例如約30％至約200％的比例。然后可以使預(yù)聚物與多元醇、含水發(fā)泡劑(水)、催化劑和任選其他添加劑反應(yīng)，生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料，或與胺反應(yīng)生產(chǎn)聚脲改性的聚氨酯。在另一個(gè)實(shí)施方案中，適用于本發(fā)明方法的異氰酸酯化合物可以選自異氰酸酯和二異氰酸酯的二聚物和三聚物，以及選自如下通式的聚二異氰酸酯[Q″(NCO)i]j其中i和j都是2或2以上的整數(shù)，Q″是多官能有機(jī)基，和/或作為反應(yīng)混合物中的附加組分為具有如下通式的化合物L(fēng)(NCO)i其中i是1或1以上的整數(shù)，L是單官能或多官能原子或自由基。本定義范圍內(nèi)的異氰酸酯化合物的實(shí)例包括乙基膦二異氰酸酯(ethylphosphonicdiisocyanate)、苯基膦二異氰酸酯(phenylphosphonicdiisocyanate)、含有＝Si-NCO基的化合物。從氨磺酰衍生的異氰酸酯化合物(QSO2NCO)、氰酸和硫氰酸。也參見(jiàn)，例如英國(guó)專(zhuān)利1,453,258，在此引入該專(zhuān)利內(nèi)容作為參考。適合的異氰酸酯的實(shí)例包括但不限于1，6-己二異氰酸酯、1，4-丁二異氰酸酯、亞糠基二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基丙烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基-3，3′-二甲基甲烷二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、1-甲基-2，4-二異氰酸酯-5-氯苯、2，4-二異氰酸根合-S-三嗪(2，4-diisocyanato-S-triazine)、1-甲基-2，4-二異氰酸根合環(huán)己烷、對(duì)-亞苯基二異氰酸酯、間-亞苯基二異氰酸酯、1，4-萘二異氰酸酯、聯(lián)茴香胺二異氰酸酯(dianisidinediisocyanate)、聯(lián)甲苯二異氰酸酯(bitoluenediisocyanate)、1，4-亞二甲苯基二異氰酸酯、1，3-亞二甲苯基二異氰酸酯、雙-(4-異氰酸根合苯基)甲烷、雙(3-甲基-4-異氰酸根合苯基)甲烷、多亞甲基多苯基多異氰酸酯及其混合物。較好的異氰酸酯選自2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯及其混合物；例如包含約75％～約85％(重量)2，4-甲苯二異氰酸酯和約15％～約25％(重量)2，6-甲苯-二異氰酸酯的混合物。其他較好的異氰酸酯選自2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯及其混合物。最好的異氰酸酯是包含約15％～約25％(重量)2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯和約75％～約85％(重量)4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物。這種異氰酸酯的實(shí)例是可以在市場(chǎng)上買(mǎi)到的帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司(ImperialChemicalIndustries)的RubinateM(商標(biāo)名)和道化學(xué)公司(DowChemicalCompany)的PAPI4027(商標(biāo)名)。在均勻混合物中使用的含活性氫的化合物包含約10％～100％(重量)含活性氫的親水化合物和0～約90％(重量)含活性氫的非親水化合物。優(yōu)選含活性氫的化合物包含約20％～約90％(重量)含活性氫的親水化合物，更優(yōu)選為約40％～約90％，最優(yōu)選為約60％～約80％(重量)；包含約10％～約80％(重量)含活性氫的非親水化合物，更優(yōu)選為約10％～約60％(重量)，最優(yōu)選為約20％～約30％(重量)。優(yōu)選含活性氫的親水化合物為親水多元醇。已知術(shù)語(yǔ)“親水多元醇”是用來(lái)指將親水性賦予泡沫塑料產(chǎn)品的多元醇。親水多元醇理想的分子量為約1500～約6000。優(yōu)選親水多元醇選自二元醇、三元醇、四元醇(tetrols)及其混合物，每一種均含有聚氧化烯基，聚氧化烯基包含至少約25％(重量)氧化乙烯，更優(yōu)選為約40％～約85％(重量)，最優(yōu)選為約55％～約85％(重量)。正如本領(lǐng)域中已知的那樣，聚氧化烯基的其余部分通常以氧化丙烯和氧化丁烯之一或兩者組成，優(yōu)選完全為氧化丙烯。特別優(yōu)選的親水多元醇是市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的道化學(xué)公司的CP1421(商標(biāo)名)。另一種優(yōu)選的親水多元醇是市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的Arco公司的Arcol2580(商標(biāo)名)。還有另一種優(yōu)選的親水多元醇是市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的BASF公司的Pluracol593(商標(biāo)名)。另外，如果需要生產(chǎn)聚脲、含活性氫的化合物可以衍生自和胺反應(yīng)的或用胺封端的上述親水多元醇。這種胺化作用在本領(lǐng)域技術(shù)人員判定范圍之中。假若存在含活性氫的非親水化合物，那未則選自非親水多元醇、多胺、聚酰胺、聚亞胺、多元醇胺及其混合物。如果用本方法生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料，那未含有活性氫的非親水化合物典型地是非親水多元醇。一般，如果這類(lèi)非親水多元醇含有氧化乙烯或以氧化乙烯為基礎(chǔ)，那未氧化乙烯的存在量應(yīng)為約20％(重量)以下。選擇這種多元醇沒(méi)有特別限制，在本領(lǐng)域技術(shù)人員判定范圍之中。例如多元醇可以是選自聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚二烯(polydiene)和聚己內(nèi)酯(polycaprolactone)的羥基封端的化合物。多元醇可以選自羥基封端的聚烴、羥基封端的聚縮甲醛、脂肪酸甘油三酯(fattyacidtriglycerides)、羥基封端的聚酯、羥甲基封端的聚酯、羥甲基封端的全氟多亞甲基、聚亞烷基醚二醇、聚亞烷基亞芳基醚二醇和聚亞烷基醚三醇。多元醇也可以選自己二酸-乙二醇聚酯、聚丁二醇、聚丙二醇和羥基封端的聚丁二烯，參見(jiàn)，例如英國(guó)專(zhuān)利1,482,213，在此引入該專(zhuān)利內(nèi)容作為參考。優(yōu)選這種多元醇的分子量為約200～約10,000，更優(yōu)選為約1500～約4300，最優(yōu)選為約3000～約4100。理想的是，這種多元醇主要含有仲羥基。如上所述，能夠使用預(yù)聚物工藝生產(chǎn)本發(fā)明范圍內(nèi)的聚氨酯泡沫塑料。在一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)想通過(guò)使過(guò)量異氰酸酯與親水多元醇(如上所述)反應(yīng)制備預(yù)聚物；然后可使該預(yù)聚物與非親水多元醇(如上所述)反應(yīng)，生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料，或與胺反應(yīng)生產(chǎn)聚脲改性聚氨酯。在另一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)想通過(guò)使過(guò)量異氰酸酯與非親水多元醇(如上所述)反應(yīng)制備預(yù)聚物；然后可使預(yù)聚物與親水多元醇反應(yīng)(如上所述)生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料。在還有的另一個(gè)實(shí)施方案中，如果單一多元醇提供了所需要的全部氧化乙烯含量(如上所述)那未制備的預(yù)聚物就可能用同一多元醇反應(yīng)生成聚氨酯。如果用本方法生產(chǎn)聚脲改性的聚氨酯泡沫塑料，那未含活性氫的非親水化合物包含，至少部分包含，其中的氫鍵合到氮上的化合物。優(yōu)選這類(lèi)化合物選自多胺、聚酰胺、聚亞胺和多元醇胺，更優(yōu)選多胺。這類(lèi)化合物的實(shí)例包括但不限于伯胺和仲胺封端的聚醚。優(yōu)選這類(lèi)聚醚的分子量大于約1500，官能度為2～6，胺的當(dāng)量為約200～約6,000。這類(lèi)胺封端的聚醚的制備方法典型地是將低級(jí)氧化烯烴(例如乙烯、丙烯、丁烯及其混合物)加到適當(dāng)引發(fā)劑中，隨后將得到的羥基封端的多元醇胺化。如果使用兩種或兩種以上氧化烯烴，那未它們可以以無(wú)規(guī)混合物存在或者以一種或者另一種聚醚的嵌段存在。為了便于胺化，特別優(yōu)選多元醇的羥基基本都是仲羥基。典型地，胺化工序取代了大多數(shù)但不是全部多元醇的羥基。如果使用本方法生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料或脲改性聚氨酯，那未可以實(shí)際上是優(yōu)選使用單一多元醇或多元醇混合物，多元醇混合物的氧化乙烯總含量為約15％～約80％(重量)，優(yōu)選為約20％～約70％(重量)，更優(yōu)選為約35％～約70％(重量)，最優(yōu)選為約50％～約65％(重量)，其余部分包括其他聚氧化烯基如氧化丙烯、氧化丁烯或其混合物。盡管得到該氧化乙烯總含量的優(yōu)選的實(shí)用的方法是將上文所述的親水多元醇和非親水多元醇混合，應(yīng)該理解，一種可能的甚至很可能是優(yōu)選的方法是使用氧化乙烯含量與親水多元醇和非親水多元醇的混合物基本相同的單一多元醇。這種多元醇公開(kāi)在提交日期為1995年12月21日的共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)08/576695中，特此引入該專(zhuān)利內(nèi)容作為參考。在均勻混合物中使用的超吸收材料能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體。優(yōu)選超吸收材料是合成聚合物如纖維素聚合物或至少一種丙烯酸類(lèi)單體和乙烯基單體的聚合物，盡管能使用其他材料如馬來(lái)酸和異丁烯的共聚物(典型地以纖維狀)和聚醚。適用的纖維素聚合物的實(shí)例是但并不限于羧甲基纖維素及其堿金屬鹽。至少一種丙烯酸類(lèi)單體和乙烯基單體的適當(dāng)聚合物的實(shí)例選自但不限于聚乙烯基吡咯烷酮、磺化聚苯乙烯、聚丙烯酸硫代乙酯(polysulfethylacrylate)、聚(丙烯酸2-羥乙基酯)、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其堿金屬鹽、聚(丙烯酸堿金屬鹽)、淀粉改性聚丙烯酸及其堿金屬鹽、聚(淀粉改性丙烯酸堿金屬鹽)、水解聚丙烯腈及其堿金屬鹽、聚(水解聚丙烯腈堿金屬鹽)、聚(乙烯醇丙烯酸堿金屬鹽)及其鹽和其混合物。最優(yōu)選的超吸收材料是聚(丙烯酸堿金屬鹽)例如聚(丙烯酸鈉)。雖然對(duì)本發(fā)明的初始工序中的超吸收材料用量沒(méi)有特別限制，但是優(yōu)選超吸收材料的存在量為，每100份(重量)生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物所使用的含活性氫的化合物中最多約150份(重量)。更優(yōu)選超吸收材料存在量為，每100份重量生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物所使用的含活性氫的化合物中約20～約80份重量，甚至更優(yōu)選為約35～約75份重量，最優(yōu)選為約55～約65份重量。當(dāng)然，對(duì)超吸收材料進(jìn)行改性后，預(yù)計(jì)在保持既定的吸收性能和保持性能的同時(shí)，可以降低在本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物中所需要的填充量。對(duì)制備異氰酸酯、含活性氫的化合物和超吸收材料的均勻混合物的方法沒(méi)有特別限制。因而，可在一個(gè)獨(dú)立的槽中將組分預(yù)混合，該槽與一個(gè)適當(dāng)?shù)幕旌涎b置相連，用于與含水發(fā)泡劑和催化劑混合。也可用另一種方法，將超吸收材料與含活性氫的化合物預(yù)混合。然后，將該預(yù)混物加到一個(gè)適當(dāng)?shù)幕旌项^中，該裝置也接受異氰酸酯、含水發(fā)泡劑和催化劑的各個(gè)液流(如果需要，可在混合頭之前將含水發(fā)泡劑和催化劑流合并)。在該實(shí)施方案中，設(shè)計(jì)混合頭務(wù)必保證預(yù)混物和異氰酸酯流在加入含水發(fā)泡劑和催化劑流時(shí)充分混合。正如本領(lǐng)域已知的那樣，在生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物中，能夠使用含水發(fā)泡劑如水作反應(yīng)性發(fā)泡劑。具體地說(shuō)，水與異氰酸酯反應(yīng)形成在泡沫聚合物最終產(chǎn)品中充當(dāng)有效發(fā)泡劑的二氧化碳。任選地，有機(jī)發(fā)泡劑與含水發(fā)泡劑一起使用，不過(guò)因?yàn)榭紤]到環(huán)境問(wèn)題，一般將這類(lèi)發(fā)泡劑省略不用。本領(lǐng)域已知，在制備以異氰酸酯為主的泡沫聚合物中作為發(fā)泡劑使用的水量常規(guī)為約0.5至高達(dá)約20或20份以上重量，優(yōu)選為約1.0～5.0份重量，以每100份在反應(yīng)混合物中的含活性氫化合物的總重量計(jì)。因?yàn)樗蟮呐菽酆衔锏哪绦阅芟拗屏松a(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物所使用的水量，所以當(dāng)預(yù)計(jì)填充材料填充量高時(shí)，在某些情況下必須使用基本惰性的液體增量劑。適當(dāng)液體增量劑的實(shí)例包括但不限于鹵代烴和高分子量烴。加到異氰酸酯、含活性氫的化合物和超吸收材料的均勻混合物中的催化劑是一種能夠催化聚合反應(yīng)的化合物。這類(lèi)催化劑是已知的，其選擇和濃度均在本領(lǐng)域技術(shù)人員判定范圍之中。參見(jiàn)，例如美國(guó)專(zhuān)利4,296,213和4,518,778，在此引入每篇專(zhuān)利內(nèi)容作為參考。適當(dāng)催化劑的實(shí)例包括但不限于叔胺和/或有機(jī)金屬化合物。另外，正如本領(lǐng)域已知的那樣，當(dāng)目的是生產(chǎn)異氰脲酸酯(isocyanurate)時(shí)，必須用路易斯酸作催化劑，或者單獨(dú)使用，或者與其他催化劑一起使用，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員總能理解，可以適當(dāng)使用兩種或兩種以上催化劑的組合。雖然上述討論涉及了本發(fā)明的一種工藝實(shí)施方案(即將催化劑，水加到異氰酸酯。含活性氫的化合物和超吸收材料的均勻混合物中)，但是關(guān)于各個(gè)組分的選擇和濃度同樣適用于本發(fā)明的第二種工藝實(shí)施方案(即把異氰酸酯加到催化劑/水、含活性氫的化合物和超吸收材料的均勻混合物中)。換句話說(shuō)，前述的關(guān)于各種組分的選擇和濃度能夠很容易地用于一步法工藝中，其中樹(shù)脂流包含催化劑、水、含活性氫的化合物和超吸收材料，將異氰酸酯加入到樹(shù)脂流之中。將如本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚理解的那樣，預(yù)計(jì)能在本方法中使用以異氰酸酯為主的聚合物工藝中的傳統(tǒng)添加劑。這類(lèi)添加劑的實(shí)例包括但不限于表面活性劑(如有機(jī)硅氧烷化合物，可從O.S.I.公司買(mǎi)到，商標(biāo)名為L(zhǎng)-540)、泡孔擴(kuò)張劑(如硅油)、增量劑(如鹵代鏈烷烴，可以在市場(chǎng)上以CereclorS45買(mǎi)到)、交聯(lián)劑(如低分子量含活性氫的組合物)、顏料/染料、阻燃劑(如鹵代有機(jī)磷酸化合物)、阻聚劑(如弱酸)、成核劑(如重氮基化合物)、抗氧劑、增塑劑/穩(wěn)定劑(如磺化芳香化合物)和生物殺傷劑。這類(lèi)添加劑的通常用量應(yīng)在本領(lǐng)域技術(shù)人員判定范圍之中?？梢栽诒景l(fā)明中使用的特別優(yōu)選的添加劑類(lèi)別是填料類(lèi)添加劑。各種填料如紙漿和磨碎的消費(fèi)后的制品(如輪胎、反應(yīng)注塑零件、增強(qiáng)反應(yīng)注塑零件、規(guī)格不符的個(gè)人衛(wèi)生用品等)的特有優(yōu)點(diǎn)是，它們能夠在本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物中有效重復(fù)利用，很少或不損害含水液體的吸收和保持。含水發(fā)泡劑和催化劑一加到異氰酸酯、含活性氫的化合物和超吸收材料的均勻混合物中，就形成了反應(yīng)混合物。然后將該反應(yīng)混合物發(fā)泡生產(chǎn)本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物。將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了的那樣，本發(fā)明的方法可用于生產(chǎn)泡沫塑料塊，模型制品和地毯墊襯等，所以，將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了的那樣，使反應(yīng)混合物發(fā)泡的方法總?cè)Q于所生產(chǎn)的泡沫塑料的類(lèi)型。本方法的產(chǎn)品是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的包含超吸收材料的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物；該聚合物(i)能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；和(ii)能保持其重量的至少約20倍所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體。優(yōu)選聚合物(i)能夠吸收其重量的約20～約100倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體，更優(yōu)選為約20～約80倍，最優(yōu)選為約35～約65倍；和(ii)能夠保持其重量的約20～約90倍的所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體，更優(yōu)選的為約20～約70倍，最優(yōu)選為約30～約55倍。以異氰酸酯為主的泡沫聚合物吸收含水液體(如水)的能力可按下列實(shí)驗(yàn)程序評(píng)定，(i)稱(chēng)出以異氰酸酯為主的泡沫聚合物試樣的重量(Wi)；(ii)將試樣浸入溫度維持在約20～約25℃下的含水液體中至少30分鐘；(iii)從含水液體中取出試樣，并保存在漏水濾網(wǎng)(dripscreen)或相似裝置上3分鐘；(iv)稱(chēng)試樣重量(Wf)和(iv)計(jì)算(Wf-Wi)/Wi，報(bào)告所吸收的含水液體量是以異氰酸酯為主的泡沫聚合物試樣原重(Wi)的倍數(shù)(另一種方式是報(bào)告每單位質(zhì)量泡沫塑料所吸收的含水液體的質(zhì)量單位數(shù))。以異氰酸酯為主的泡沫聚合物保持含水液體的能力可通過(guò)所進(jìn)行的吸收實(shí)驗(yàn)和下列步驟測(cè)定。(v)將含有吸收了含水液體的試樣壓縮至不再能從試樣強(qiáng)制排出含水液體(例如壓縮力為至少約1.0磅/平方英寸，更優(yōu)選為至少約1.13磅/平方英寸)(vi)稱(chēng)試樣重量(Wr)和(vi)計(jì)算(Wr-Wi)/Wi，報(bào)告所保持的含水液體量是以異氰酸酯為主的泡沫聚合物試樣原重(Wi)的倍數(shù)(另一種方式是報(bào)告每單位質(zhì)量泡沫塑料所保持的含水液體的質(zhì)量單位數(shù))。于是，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)別了泡沫塑料物理和化學(xué)結(jié)合的含水液體(即吸收的)和泡沫塑料只是化學(xué)結(jié)合的含水液體(即保持的)。這樣，本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的保持性能與本發(fā)明的主要實(shí)際應(yīng)用所要求的保持性能極為相似。具體地說(shuō)，如果將本泡沫塑料產(chǎn)品應(yīng)用于尿布芯，那未上述的含水液體保持性能則是很好的，因?yàn)楸３中灶A(yù)示著在大小便時(shí)吸收(尤其是)尿的尿布芯能防止所吸收的大量尿由靠近小孩皮膚的芯中擠出或由尿布漏出。存在于以異氰酸酯為主的泡沫聚合物中的超吸收材料的類(lèi)型和數(shù)量如上文關(guān)于本發(fā)明方法所述。因而，將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣，本發(fā)明的具有優(yōu)良含水液體(例如水)吸收性能和保持性能的泡沫塑料產(chǎn)品是聚合和發(fā)泡的直接產(chǎn)品。換句話說(shuō)，本發(fā)明泡沫塑料產(chǎn)品的優(yōu)良性能不取決于任何特殊的復(fù)雜的昂貴的成網(wǎng)化(或其他后處理)工序，如在上文中所述的Kelly等所提出的工序。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的泡沫塑料產(chǎn)品不是熱成網(wǎng)化產(chǎn)品，即本發(fā)明的泡沫塑料產(chǎn)品是未成網(wǎng)的。相反，本發(fā)明的泡沫塑料產(chǎn)品是一種具有開(kāi)孔結(jié)構(gòu)(即，如上所詳述，開(kāi)孔支撐之間的隔膜是破裂的或破碎的)的微孔材料，這與Kelly等所提出的骨架本體或結(jié)構(gòu)正相反。優(yōu)選本以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的密度為約1.0磅/立方英尺～約15.0磅/立方英尺，更優(yōu)選為約1.0磅/立方英尺～約12.0磅/立方英尺，進(jìn)一步更優(yōu)選為約1.0磅/立方英尺～約8.0磅/立方英尺，最優(yōu)選為約1.5磅/立方英尺～約5.0磅/立方英尺?，F(xiàn)參照如下實(shí)例敘述本發(fā)明的實(shí)施方案，但不應(yīng)把這些實(shí)例當(dāng)作對(duì)本發(fā)明范圍的限制。實(shí)例中使用的專(zhuān)門(mén)用語(yǔ)“pbw”指的是以重量計(jì)的份數(shù)。在實(shí)例中使用如下化合物1.DABCO-T16，聚合催化劑，市售AirProductsandChemicals公司產(chǎn)品；1.Z65，叔胺催化劑，市售Huntsman公司產(chǎn)品，其商標(biāo)名為JEFFCAT。2.TECOSTABB8202，表面活性劑，市售GoldschmidtChemical公司產(chǎn)品。3.VORANOLCP1421，親水聚醚多元醇，分子量為約5,000，氧化乙烯含量為約80％(重量)，購(gòu)自道化學(xué)公司。4.Pluracol593，親水聚醚多元醇，分子量為約5,000，氧化乙烯含量為約75％(重量)，購(gòu)自BASF公司。5.Arcol2580，親水聚醚多元醇，分子量為約5,000，氧化乙烯含量為約75％(重量)，購(gòu)自Arco公司。6.VORANOL3010，非親水聚醚多元醇，分子量為約3000，氧化乙烯含量為小于約20％(重量)，市售道化學(xué)公司產(chǎn)品。7ArcolHS100，非親水聚醚多元醇，為3010和聚合物固體的共混物，市售ArcoChemical公司產(chǎn)品。8.TDI80，為80％(重量)2，4-甲苯二異氰酸酯和20％(重量)2，6-甲苯二異氰酸酯的共混物，市售拜耳公司產(chǎn)品，其商標(biāo)名為MondurTD-80A級(jí)。9.IM4000和IM4500，淀粉接枝聚丙烯酸鈉，購(gòu)自赫斯特塞拉尼斯(HoechstCelanese)公司。10.ASAP1100，輕度交聯(lián)的聚丙烯酸鈉，購(gòu)自Chemdal公司。11.SXM-75，聚(丙烯酸鈉)化合物，購(gòu)自Stockhausen公司；和12.RRIM，磨碎的增強(qiáng)反應(yīng)注塑彈性體，篩號(hào)-18～+74目(相應(yīng)粒度為約210微米～約1000微米)。實(shí)例1～10在這些實(shí)例中，制備了一系列超吸收材料含量不同的親水聚氨酯泡沫塑料。所用的通用配方示于表1。每個(gè)實(shí)例中的超吸收材料用量示于表2中。表1泡沫塑料是通過(guò)將兩種多元醇與加入異氰酸酯的超吸收材料共混形成均勻混合物制備的。將包括催化劑和水發(fā)泡劑的其余組分單獨(dú)共混，然后加到多元醇、超吸收材料和異氰酸酯的均勻的混合物中，并適當(dāng)混合成均勻反應(yīng)混合物。將反應(yīng)混合物倒入敞口容器中，使其發(fā)泡得到聚氨酯泡沫塑料。將每種泡沫塑料切割成一式三份尺寸為3英寸×5英寸×英寸的樣品。用上述吸收性能和保持性能實(shí)驗(yàn)測(cè)定每種泡沫三個(gè)樣品的吸水性和保水性。含水液體為水，浸漬時(shí)間為60分鐘。所報(bào)告的每個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分別為一式三份樣品的平均吸收性能和保持性能，示于表2。表2</tables>將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了的那樣，實(shí)例1不含超吸收材料，僅作比較用。這些結(jié)果清楚地說(shuō)明，與不含超吸收材料的親水泡沫塑料(實(shí)例1)比較，實(shí)例2～10所生產(chǎn)的泡沫塑料的吸收性能和保持性能均有顯著改善。實(shí)例11～14在這些實(shí)例中，除使用非親水多元醇的混合物代替實(shí)例1～10使用的親水多元醇/非親水多元醇混合物之外，其余均重復(fù)實(shí)例1～10的方法。所以，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，實(shí)例11～14僅作比較用。實(shí)例11～14所使用的通用配方示于表3。每個(gè)實(shí)例中的超吸收材料用量示于表4。表3</tables>應(yīng)用實(shí)例1～10中所述實(shí)驗(yàn)檢測(cè)實(shí)例11～14生產(chǎn)的泡沫塑料的吸水性和保水性。結(jié)果示于表4，說(shuō)明在配方中使用親水多元醇的重要性。具體地說(shuō)，實(shí)例2～10生產(chǎn)的泡沫塑料的吸水性和保水性幾乎是實(shí)例11～14生產(chǎn)的泡沫塑料的2倍。另外將(i)實(shí)例1生產(chǎn)的泡沫塑料和實(shí)例11～14生產(chǎn)的任何泡沫塑料吸水性和保水性與(ii)實(shí)例2～10生產(chǎn)的泡沫塑料(即按照本發(fā)明的典型泡沫塑料)比較，說(shuō)明吸水性和保水性的改善具有協(xié)同作用。表4</tables>實(shí)例15～38在這些實(shí)例中，制備了一系列超吸收材料含量不同的親水聚氨酯泡沫塑料。所使用的通用配方示于表5。每個(gè)實(shí)例中的超吸收材料用量示于表6。對(duì)于每個(gè)實(shí)例，泡沫塑料的制備方法均是將兩種多元醇與加入超吸收材料的催化劑和水發(fā)泡劑適當(dāng)攪拌共混提供均勻混合物；此后將異氰酸酯加到均勻混合物中。將反應(yīng)混合物倒入敞口容器中，使其發(fā)泡得到尺寸為9英寸×9.5英寸×4英寸的聚氨酯泡沫塑料塊。對(duì)于一種給定組合物，將該步驟重復(fù)兩次，以便每個(gè)實(shí)例共計(jì)生產(chǎn)三個(gè)泡沫塑料塊(除實(shí)例33～38生產(chǎn)一個(gè)泡沫大塊外)。將每個(gè)泡沫塑料塊切成尺寸為3英寸×5英寸×英寸的十個(gè)樣品。這樣，對(duì)于一個(gè)給定組合物，制備了30個(gè)試樣(即3個(gè)泡沫大塊×10個(gè)樣品/泡沫大塊＝30個(gè)樣品)。用上述吸收性能和保持性能實(shí)驗(yàn)測(cè)定30個(gè)樣品中每一個(gè)的吸水性和保水性。含水液體是水，浸漬時(shí)間為60分鐘。每個(gè)實(shí)例均以該實(shí)例的30個(gè)樣品各自的平均吸收性能和保持性能報(bào)告結(jié)果，并示于表6(即每組為從一個(gè)給定泡沫塑料塊得到的十個(gè)樣品，其平均吸收性能和保持性能的平均值)。表5</tables>將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了的那樣，實(shí)例15不含超吸收材料，僅供比較用。這些結(jié)果特別清楚地說(shuō)明，(i)與不含超吸收材料的親水泡沫塑料(實(shí)例15)比較，實(shí)例16～38生產(chǎn)的泡沫塑料的吸收性能和保持性能均有顯著改善；(ii)實(shí)例32～38生產(chǎn)的含有大量超吸收材料的泡沫塑料具有很高的吸收性能和保持性能。表6實(shí)施例39～57在這些實(shí)例中，除所使用的超吸收材料是ASAP1100外，重復(fù)實(shí)例15～38使用的方法，包括上述表5提供的配方。實(shí)例39～57每一個(gè)中的ASAP1100的用量示于表7，同時(shí)示出了使用上述實(shí)例15～38中的實(shí)驗(yàn)測(cè)定的吸收性能和保持性能結(jié)果。將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了的那樣，實(shí)例39不含超吸收材料，僅供比較用。這些結(jié)果特別清楚地表明，與不含超吸收材料的親水泡沫塑料(實(shí)例39)比較，實(shí)例40～57生產(chǎn)的泡沫塑料的吸收性能和保持性能均有顯著改善。實(shí)例58～63在這些實(shí)例中，制備了一系列親水多元醇/非親水多元醇含量不同的親水聚氨酯泡沫塑料。所使用的親水多元醇是CP1421，所使用的非親水多元醇是VORANOL3010(稱(chēng)作3010)。所使用的通用配方示于表8。每個(gè)實(shí)例中所使用的親水多元醇和非親水多元醇的相對(duì)數(shù)量示于表9。對(duì)于每個(gè)實(shí)例，泡沫塑料的制備方法均是，將兩種多元醇(除實(shí)例58使用一種多元醇外)與加入超吸收材料的催化劑和水發(fā)泡劑適當(dāng)攪拌共混得到均勻混合物；此后，將異氰酸酯加到均勻混合物中；將反應(yīng)混合物倒入敞口容器中，使其發(fā)泡得到尺寸為9英寸×9.5英寸×4英寸的聚氨酯泡沫塑料塊。對(duì)于一種給定組合物，重復(fù)該步驟兩次，以便每個(gè)實(shí)例總計(jì)制備三個(gè)泡沫塑料塊(除實(shí)例59和63制備兩個(gè)泡沫大塊之外)。表7</tables>將每個(gè)泡沫塑料塊切成尺寸為3英寸×5英寸×英寸的十個(gè)樣品。這樣，對(duì)于一個(gè)給定組合物，制備了30個(gè)試樣(即3個(gè)泡沫大塊×10個(gè)樣品/泡沫大塊＝30個(gè)樣品)，除實(shí)例59和63制備了20個(gè)試樣之外(即2個(gè)泡沫大塊×10個(gè)樣品/泡沫大塊＝20個(gè)樣品)。用上述吸收性能和保持性能實(shí)驗(yàn)測(cè)定30個(gè)樣品中每一個(gè)的吸水性和保水性。含水液體是水，浸漬時(shí)間為60分鐘。每個(gè)實(shí)例均以該實(shí)例的所有樣品各自的平均吸收性能和保持性能報(bào)告結(jié)果，并示于表9(即每組為從一個(gè)給定泡沫塑料塊得到的十個(gè)樣品，其平均吸收性能和保持性能的平均值)。表8</tables>表9</tables>將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了的那樣，實(shí)例58不含親水多元醇，僅供比較用。這些結(jié)果特別清楚地表明，與不含親水多元醇的泡沫塑料(實(shí)例58)比較，實(shí)例59～63生產(chǎn)的泡沫塑料的吸收性能和保持性能均有顯著改善。實(shí)例64～69對(duì)于這些實(shí)例，除所使用的親水多元醇是Pluracol593外，用表8配方重復(fù)實(shí)例58～63中所使用的方法。親水多元醇(593)和非親水多元醇(3010)的相對(duì)用量示于表10，同時(shí)示出吸收性能和保持性能試驗(yàn)結(jié)果(注意實(shí)例64生產(chǎn)了兩塊泡沫塑料塊，實(shí)例65～69每個(gè)實(shí)例生產(chǎn)了3塊泡沫塑料塊)。表10</tables>將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了的那樣，實(shí)例64不含親水多元醇，僅供比較用。這些結(jié)果特別清楚地表明，與不含親水多元醇的泡沫塑料(實(shí)例64)比較，實(shí)例65～69所生產(chǎn)的泡沫塑料的吸收性能和保持性能均有顯著改善。實(shí)例70～76對(duì)于這些實(shí)例，除所使用的親水多元醇是Arcol2580外，用表8配方重復(fù)實(shí)例58～63所使用的方法。親水多元醇(Arcol2580)和非親水多元醇(3010)的相對(duì)用量示于表11，同時(shí)示出吸收性能和保持性能的試驗(yàn)結(jié)果(注意實(shí)例71生產(chǎn)了兩個(gè)泡沫塑料塊，實(shí)例70和72～76的每個(gè)實(shí)例均生產(chǎn)了三個(gè)泡沫塑料塊)。表11</tables>將如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了的那樣，實(shí)例70不含親水多元醇，僅供比較用。這些結(jié)果特別清楚地表明，與不含親水多元醇的泡沫塑料(實(shí)例70)比較，實(shí)例71～76生產(chǎn)的泡沫塑料的吸收性能和保持性能均有顯著改善。實(shí)例77～90測(cè)定市售的多種個(gè)人衛(wèi)生用品(例如用即棄尿布、止血塞/婦女用襯墊、失禁墊和失禁用品)的吸水和保水能力。使用下述通用試驗(yàn)步驟。測(cè)定產(chǎn)品干重，此后將產(chǎn)品在水中進(jìn)行浸漬處理，并進(jìn)行上述對(duì)各種聚氨酯泡沫塑料進(jìn)行的吸水性和保水性試驗(yàn)。吸收性能和保持性能的試驗(yàn)結(jié)果示于表12。表12</tables>這些結(jié)果說(shuō)明以上舉例說(shuō)明的各種本發(fā)明聚氨酯泡沫塑料的吸水性與保水性和市售的各種個(gè)人衛(wèi)生用品的相似或超過(guò)它們。預(yù)計(jì)，本聚氨酯泡沫塑料能用來(lái)代替這些個(gè)人衛(wèi)生用品的吸收芯，以便提供吸水性和保水性更好的較輕便的用品。實(shí)例91在本實(shí)例中，按照本發(fā)明的聚氨酯泡沫塑料是使用填充材料(RRIM)制備的。所用配方如表13所示。表13</tables>該泡沫塑料的制備方法是，將兩種多元醇與加入RRIM和超吸收材料的催化劑和水發(fā)泡劑適當(dāng)攪拌共混得到均勻混合物；此后，將異氰酸酯加到均勻混合物中；將反應(yīng)混合物倒入敞口容器中，使其發(fā)泡得到尺寸為9英寸×9.5英寸×4英寸的聚氨酯泡沫塑料塊。對(duì)于一種給定組合物，實(shí)施該步驟三次，以便每個(gè)實(shí)例總計(jì)制備三個(gè)泡沫塑料塊。將每個(gè)泡沫大塊切成尺寸為3英寸×5英寸×英寸的十個(gè)樣品。這樣制備了30個(gè)試樣。用上述吸收性能和保持性能實(shí)驗(yàn)測(cè)定30個(gè)樣品中每一個(gè)的吸水性和保水性。含水液體是水，浸漬時(shí)間為60分鐘。測(cè)定每個(gè)泡沫大塊制的10個(gè)為一組各試樣的吸收性能，其平均值分別為42.9、44.3和33.6(平均40.3)。測(cè)定每個(gè)泡沫大塊制的10個(gè)為一組各試樣的保持性能，其平均值分別為32.3、33.1和24.7(平均30.0)。這些結(jié)果特別清楚地表明能在本發(fā)明范圍內(nèi)生產(chǎn)填充泡沫塑料，對(duì)泡沫塑料的性能沒(méi)有任何重大損害，仍維持其吸水性和保水性。實(shí)例92檢驗(yàn)多種市售的個(gè)人衛(wèi)生用品的吸水性，直接與按照本發(fā)明的兩種聚氨酯泡沫塑料進(jìn)行比較。聚氨酯泡沫塑料是按照表14所提供的配方、采用上述實(shí)例15～38中所述步驟制備的。在本實(shí)例中檢驗(yàn)了下列產(chǎn)品。符號(hào)產(chǎn)品A用表14配方包含25份重量IM4500生產(chǎn)的泡沫塑料B用表14配方包含50份重量IM4500生產(chǎn)的泡沫塑料HHuggiesTMUltraTrimForGirls(尿布產(chǎn)品)KKotexTMOccasions(婦女衛(wèi)生用品)表14檢驗(yàn)這些產(chǎn)品的吸水性，其浸漬時(shí)間分別為1分鐘、5分鐘、10分鐘、20分鐘和30分鐘?？梢栽谑袌?chǎng)上買(mǎi)到的個(gè)人衛(wèi)生用品的試驗(yàn)程序?yàn)榍拔膶?shí)例77～90所述，其變更為減少在水中的浸漬時(shí)間。聚氨酯泡沫塑料的試驗(yàn)程序?yàn)榍拔膶?shí)例15～38所述，其變更為減少在水中的浸漬時(shí)間。其結(jié)果示于圖1。圖1中所示符號(hào)A.B.H和K表示如上所述產(chǎn)品。實(shí)例93除了在試驗(yàn)程序中使用的液體為0.9％鹽水外，重復(fù)實(shí)例92。其結(jié)果示于圖2。這些結(jié)果是驚人的，聚氨酯泡沫塑料B的吸收性能與HuggiesTMUltratrimForGirls比較，與實(shí)例92報(bào)告的結(jié)果差異很大。具體地說(shuō)，可見(jiàn)聚氨酯泡沫塑料B的吸收性能驚人地出乎意料地增加。這說(shuō)明，當(dāng)從吸水轉(zhuǎn)為吸收鹽水時(shí)，與HuggiesTMUltratrimForGirls比較，聚氨酯泡沫塑料B的吸液性相對(duì)增加。這種出乎意料的結(jié)果使泡沫塑料如聚氨酯泡沫塑料B成為在吸收尿和其他以鹽為主的液體的用品(如尿布)中使用的適宜選擇物。實(shí)例94采用透過(guò)試驗(yàn)測(cè)定市售個(gè)人衛(wèi)生用品和實(shí)例93與94的聚氨酯泡沫塑料的吸收速率。另外，改變HuggiesTMUltraTrimForGirls樣品，將其頂層除去，本實(shí)例中該樣品稱(chēng)為HwoTS。本實(shí)例中使用的符號(hào)A.B和H均如上文實(shí)例93所述。將聚氨酯泡沫塑料A和B置于傳統(tǒng)尿布結(jié)構(gòu)中。這樣，本實(shí)例中所有試樣均取尿布結(jié)構(gòu)。使用如下試驗(yàn)程序。將試驗(yàn)?zāi)虿计椒?，透過(guò)裝置對(duì)準(zhǔn)尿布靶區(qū)。透過(guò)裝置由一個(gè)置于底座上的內(nèi)徑為2英寸的有機(jī)玻璃園筒組成。將100毫升0.9％鹽水溶液樣品倒入透過(guò)裝置中。記錄鹽水自透過(guò)裝置擴(kuò)散(即被尿布表面吸收)所需要的時(shí)間，這稱(chēng)作損傷(insult)1，對(duì)于每一塊試驗(yàn)?zāi)虿?，以相同方法進(jìn)行另外兩次試驗(yàn)，結(jié)果為損傷2和損傷3。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，完成損傷吸收的時(shí)間越短，試驗(yàn)?zāi)虿嘉账俾试胶?。將這些透過(guò)試驗(yàn)結(jié)果示于圖3。這些結(jié)果是驚人的并且是出乎意料的。具體地說(shuō)，對(duì)于聚氨酯泡沫塑料A和B，完成多次損傷的時(shí)間隨著連接損傷而減少或基本相同，約6秒或低于約6秒。相反，樣品H和HwoTS完成多次損傷的時(shí)間增加，對(duì)于HwoTS樣品約11秒，最高約28秒，對(duì)于樣品H約13秒，最高約27秒。這些結(jié)果表明，聚氨酯泡沫塑料A和B在透過(guò)吸收速率方面優(yōu)于HuggiesTMUltraTrimForGirls。權(quán)利要求1.一種具有微孔結(jié)構(gòu)的包含超吸收材料的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物；該聚合物(i)能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；和(ii)能保持其重量的至少約20倍所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體。2.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中該聚合物(i)能夠吸收其重量的約20～約100倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；和(ii)能夠保持其重量的約20～約90倍的所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體。3.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中該聚合物(i)能夠吸收其重量的約20～約80倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；和(ii)能夠保持其重量的約20～約70倍的所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體。4.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中該聚合物(i)能夠吸收其重量的約35～約65倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；和(ii)能夠保持其重量的約30～約55倍的所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體。5.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中超吸收材料是合成聚合物。6.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中超吸收材料是纖維素聚合物。7.權(quán)利要求6中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中纖維素聚合物是羧甲基纖維素。8.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中超吸收材料是至少一種丙烯酸類(lèi)單體和乙烯基單體的聚合物。9.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中超吸收材料選自聚乙烯基吡咯烷酮、磺化聚苯乙烯、聚丙烯酸硫代乙酯(polysulfethylacrylate)、聚(丙烯酸2-羥乙基酯)、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚(丙烯酸堿金屬鹽)、淀粉改性聚丙烯酸、聚(淀粉改性丙烯酸堿金屬鹽)、水解聚丙烯腈、聚(水解聚丙烯腈堿金屬鹽)及其混合物。10.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中每100份重量生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物所使用的含活性氫的化合物，超吸收材料存在量最多約150份重量。11.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中每100份重量生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物所使用的含活性氫的化合物，超吸收材料存在量為約20～約110份重量。12.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中每100份重量生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物所使用的含活性氫的化合物，超吸收材料存在量為約35～約75份重量。13.權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物，其中每100份重量生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物所使用的含活性氫的化合物，超吸收材料存在量為約55～約65份重量。14.一種包含聚(丙烯酸堿金屬鹽)的聚氨酯泡沫聚合物，該聚丙烯酸堿金屬鹽的用量為，每100份重量生產(chǎn)聚氨酯泡沫聚合物所使用的多元醇，約55～約65份重量，該聚合物(i)能吸收其重量的約35～約65倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；(ii)能夠保持其重量的約30～約55倍所吸收的束縛在聚(丙烯酸堿金屬鹽)中的含水液體。15.一種生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的方法，該方法包括以下步驟提供一種包含異氰酸酯、含活性氫的化合物和超吸收材料的基本均勻的混合物，該超吸收材料能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體；將含水發(fā)泡劑和催化劑加到基本均勻的混合物中形成反應(yīng)混合物；使反應(yīng)混合物發(fā)泡生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物；其中含活性氫的化合物包含約10％～100％(重量)含活性氫的親水化合物和0～約90％(重量)含活性氫的非親水化合物。16.權(quán)利要求15中限定的方法，其中含活性氫的化合物包含約20％～約90％(重量)含活性氫的親水化合物和約10％～約80％(重量)含活性氫的非親水化合物。17.權(quán)利要求15中限定的方法，其中含活性氫的化合物包含約40％～約90％(重量)含活性氫的親水化合物和約10％～約60％(重量)含活性氫的非親水化合物。18.權(quán)利要求15中限定的方法，其中含活性氫的化合物包含約70％～約80％(重量)含活性氫的親水化合物和約20％～約30％(重量)含活性氫的非親水化合物。19.權(quán)利要求15中限定的方法，其中含活性氫的親水化合物是親水多元醇。20.權(quán)利要求19中限定的方法，其中親水多元醇選自含有聚氧化烯基的二元醇、三元醇和四元醇，聚氧化烯基包含至少25％(重量)氧化乙烯。21.權(quán)利要求15中限定的方法，其中含活性氫的非親水化合物選自非親水多元醇、多胺、聚酰胺、聚亞胺、多元醇胺及其混合物。22.權(quán)利要求15中限定的方法，其中非親水多元醇是羥基封端的化合物，該化合物選自聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚二烯、聚己內(nèi)酯及其混合物。23.權(quán)利要求15中限定的方法，其中非親水多元醇選自己二酸-乙二醇聚酯、聚丁二醇、聚丙二醇、羥基封端的聚丁二烯及其混合物。24.權(quán)利要求22中限定的方法，其中非親水多元醇是聚醚多元醇。25.權(quán)利要求24中限定的方法，其中聚醚多元醇的分子量為約200～約10,000。26.權(quán)利要求15中限定的方法，其中含活性氫的化合物是多胺或聚鏈烷醇胺。27.權(quán)利要求26中限定的方法，其中多胺選自伯胺和仲胺封端的聚醚。28.權(quán)利要求15中限定的方法，其中異氰酸酯用如下通式表示Q(NCO)i其中i是2或2以上的整數(shù)，Q是具有i價(jià)的有機(jī)基。29.權(quán)利要求15中限定的方法，其中異氰酸酯選自1，6-己二異氰酸酯、1，4-丁二異氰酸酯、亞糠基二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基丙烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基-3，3′-二甲基甲烷二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、1-甲基-2，4-二異氰酸酯-5-氯苯、2，4-二異氰酸根合-S-三嗪(2，4-diisocyanato-S-triazine)、1-甲基-2，4-二異氰酸根合環(huán)己烷、對(duì)-亞苯基二異氰酸酯、間-亞苯基二異氰酸酯、1，4-萘二異氰酸酯、聯(lián)茴香胺二異氰酸酯(dianisidinediisocyanate)、聯(lián)甲苯二異氰酸酯(bitoluenediisocyanate)、1，4-亞二甲苯基二異氰酸酯、1，3-亞二甲苯基二異氰酸酯、雙-(4-異氰酸根合苯基)甲烷、雙(3-甲基-4-異氰酸根合苯基)甲烷、多亞甲基多苯基多異氰酸酯及其混合物。30.權(quán)利要求15中限定的方法，其中異氰酸酯選自2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯及其混合物。31.權(quán)利要求15中限定的方法，其中異氰酸酯基本選自(i)2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯及其混合物；和(ii)與選自2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯及其混合物的異氰酸酯與(i)的混合物。32.一種具有體液吸收層的個(gè)人衛(wèi)生用品，該吸收層基本由權(quán)利要求1中限定的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物組成。33.一種具有體液吸收層的個(gè)人衛(wèi)生用品，該吸收層基本由權(quán)利要求14中限定的泡沫聚氨酯聚合物組成。全文摘要一種具有微孔結(jié)構(gòu)的包含超吸收材料的以異氰酸酯為主的泡沫聚合物;該聚合物(i)能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體;和(ii)能保持其重量的至少約20倍所吸收的束縛在超吸收材料中的含水液體。一種生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物的方法,該方法包括以下步驟:提供一種包含異氰酸酯、含活性氫的化合物和超吸收材料的基本均勻的混合物,該超吸收材料能吸收其重量的至少約20倍的溫度維持在約20～約25℃下的含水液體;將含水發(fā)泡劑和催化劑加到基本均勻的混合物中形成反應(yīng)混合物;使反應(yīng)混合物發(fā)泡生產(chǎn)以異氰酸酯為主的泡沫聚合物;其中含活性氫的化合物包含約10%～100%(重量)含活性氫的親水化合物和0～約90%(重量)含活性氫的非親水化合物。該以異氰酸酯為主的泡沫聚合物非常適用于個(gè)人衛(wèi)生用品中的吸收層。文檔編號(hào)C08G18/48GK1185745SQ96194258公開(kāi)日1998年6月24日申請(qǐng)日期1996年3月28日優(yōu)先權(quán)日1995年3月30日發(fā)明者R·N·威爾遜申請(qǐng)人:伍德布里奇泡沫材料公司