CN103547616B - 高溶胀率的超吸水性泡沫的制备 - Google Patents

高溶胀率的超吸水性泡沫的制备 Download PDF

Info

Publication number
CN103547616B
CN103547616B CN201280023837.7A CN201280023837A CN103547616B CN 103547616 B CN103547616 B CN 103547616B CN 201280023837 A CN201280023837 A CN 201280023837A CN 103547616 B CN103547616 B CN 103547616B
Authority
CN
China
Prior art keywords
foam
weight
super water
monomer
absorbent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280023837.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103547616A (zh
Inventor
A·齐默
A·科瓦尔斯基
E·J·鲍尔
S·布伦斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of CN103547616A publication Critical patent/CN103547616A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103547616B publication Critical patent/CN103547616B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36—After-treatment
    • C08J9/365—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/102—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/038—Use of an inorganic compound to impregnate, bind or coat a foam, e.g. waterglass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2207/00—Foams characterised by their intended use
    • C08J2207/12—Sanitary use, e.g. diapers, napkins or bandages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于制备超吸水性泡沫的方法，该方法包含以下步骤：使含有至少一种具有酸基团的单烯键式不饱和单体、至少一种发泡剂、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥该聚合混合物，还涉及所述泡沫及其用于吸收水性流体的用途。

Description

高溶胀率的超吸水性泡沫的制备
本发明涉及一种用于制备超吸水性泡沫的方法，该方法包含以下步骤：使含有至少一种具有酸基团的单烯键式不饱和单体、至少一种发泡剂、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥该聚合混合物，还涉及所述泡沫及其用于吸收水性流体的用途。
本发明的其他实施方案可见于权利要求书、说明书和实施例。应理解的是，在上文所述以及将在下文更具体描述的本发明主题的各个特征不仅可以所述特定的组合使用，还可以其他组合使用而不脱离本发明范围。
已知基于含有酸基团的交联单体的超吸水性泡沫，参见EP858478B1、WO97/31971A1、WO99/44648A1和WO00/52087A1。它们通过例如使含有不低于50mol%中和的酸官能单烯键式不饱和单体、交联剂和至少一种表面活性剂的可聚合水性混合物起泡并随后使起泡混合物聚合而制备。可聚合混合物的起泡可例如通过使对自由基呈惰性的气体的微小气泡分散或通过在升高的压力下使该气体溶解于可聚合混合物中并使该混合物减压而实现。泡沫的含水量例如设定在1至60重量%的范围内。如果合适，可将所述泡沫进行表面后交联，通过将交联剂喷涂在起泡材料上或将泡沫浸渍于交联剂中并加热负载了交联剂的泡沫至更高温度而进行。所述泡沫例如在卫生制品中用于体液的获取、分布和储存。
WO03/066717A2公开了一种通过加入含有氨基的聚合物而由此提高超吸水性泡沫的湿强度并降低其残留单体含量的方法。
WO2004/007598A1公开了表面上含有细碎的亲水性二氧化硅和/或表面活性剂的吸水性泡沫。所述对泡沫的处理使液体的吸收速率提高。
WO2004/035668A2公开了含有超吸水性纤维或果类纤维（特别是苹果纤维）的吸水性泡沫。
WO2006/094977A2公开了含有木纤维或废纸纤维的超吸水性泡沫。
WO2005/042039A2公开了由于涂布有疏水性化合物而具有增强的血液吸收的超吸水性泡沫。
本发明的目的是改善超吸水性泡沫的特性，特别是提供这样一种泡沫，所述泡沫对水性流体具有良好吸收、保留和传导的特性，以及特别在润湿状态下稳定、可高效处理、可高效加工并易于生产。
我们已经发现根据本发明通过一种用于制备超吸水性泡沫的方法来实现该目的，所述方法包含以下步骤：使含有至少一种具有酸基团的单烯键式不饱和单体、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥该聚合混合物，其中起泡混合物包含基于单体计的至少1重量%的至少一种能够热分解产生气体的化合物。
所述能够热分解产生气体的化合物不受任何限制。合适的化合物的实例有脲、偶氮化合物（例如偶氮二酰胺（azodicarbonamide））和/或铵盐（例如碳酸氢铵）。优选脲、偶氮二酰胺和/或碳酸氢铵。特别优选脲。
超吸水性泡沫在现有技术中是已知的。本说明书中的超吸水性泡沫是指离心保留容量（CRC，测量方法在下文“测量方法”部分中描述）为至少3g/g、优选至少4g/g、更优选至少5g/g以及尤其至少6g/g的泡沫。
可通过以下方法便利地获得超吸水性泡沫：使含有至少一种具有酸基团的单烯键式不饱和单体（所述单体任选至少部分被中和）、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂以及任选的添加剂或助剂（例如增溶剂、增稠剂、稳定剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂）的水性混合物起泡并聚合。
本发明的一个实施方案包含使含有例如以下物质的水性混合物起泡
a)10至95重量%的含有酸基团且被中和至少10mol%的单烯键式不饱和单体，
b)0.8至24重量%的至少一种能够热分解产生气体的化合物，
c)任选额外的最高达50重量%的其他单烯键式不饱和单体，
d)0.001至20重量%的交联剂
e)引发剂，
f)0.01至20重量%的至少一种表面活性剂，
g)任选的增溶剂，以及
h)任选的增稠剂、泡沫稳定剂、聚合调节剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂，
均基于混合物的总量计。还可将所述水性可聚合混合物称作“单体混合物”或“单体溶液”。
水性混合物的起泡可例如通过将对自由基呈惰性的气体的微小气泡分散在混合物中或通过在2至400巴的压力下使该气体溶解于可聚合混合物中并随后使该混合物减压至大气而实现。这样能够提供一种可填充到模具或在带上固化的可流动性泡沫。固化通过加成聚合进行。
合适的单体a)为例如烯键式不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸和衣康酸。丙烯酸和甲基丙烯酸为特别优选的单体。最优选丙烯酸。
丙烯酸和/或其盐在单体a)总量中的比例优选为至少50mol%，更优选至少90mol%，最优选至少95mol%。
单体a)和尤其是丙烯酸包含优选最高达0.025重量%的氢醌半醚。优选的氢醌半醚为氢醌单甲醚(MEHQ)和/或生育酚。.
生育酚是指下式的化合物：
其中R1为氢或甲基，R2为氢或甲基，R3为氢或甲基，R4为氢或具有1至20个碳原子的酸基团。
优选的R4基团为乙酰基、抗坏血酸基、琥珀酰基、烟基（nicotinyl）和其他生理上可耐受的羧酸。该羧酸可为单羧酸、二羧酸或三羧酸。
优选α-生育酚，其中R1=R2=R3=甲基，尤其是外消旋的α-生育酚。R4更优选为氢或乙酰基。特别优选RRR-α-生育酚。
单体溶液通常包含最高达约200重量ppm、优选不超过130重量ppm，更优选不超过70重量ppm、优选不低于10重量ppm,更优选不低于30重量ppm且尤其是约50重量ppm的氢醌半醚，均基于丙烯酸计，其中丙烯酸盐以丙烯酸算数计算。例如，单体溶液可使用具有合适氢醌半醚含量的丙烯酸制备。
单体a)的酸基团通常已经被中和至25至95mol%，优选至40至85mol%，更优选至50至80mol%，尤其优选至55至75mol%，为此可使用常规中和剂，其实例为碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐及其混合物。
然而，中和还可用氨、胺或烷醇胺——例如乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺——进行。优选的中和剂为三烷醇胺，例如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基氨基二甘醇、二甲基乙醇胺和N,N,N’,N’-四(羟乙基)乙二胺。优选的中和剂还可与其他中和剂混合使用。
在本发明的一个优选的实施方案中，10至90mol%、优选20至80mol%、更优选30至70mol%、最优选40至60mol%的被中和单体a)已经用烷醇胺进行中和。
随着烷醇胺比例的升高，聚合泡沫的柔韧性和可提取物含量均提高。
单体a)的用量优选为20至90重量%，更优选30至85重量%，最优选35至75重量%，各自基于未中和的单体a)和单体溶液或悬浮液。在本发明上下文中，基于未中和的单体a)意指将在中和前单体a)的比例用于计算，即，不考虑中和的贡献。
能够热分解产生气体的化合物的用量通常为1至30重量%，优选2至25重量%，更优选3至20重量%，甚至更优选4至15重量%以及最优选5至10重量%，均基于单体a)的用量计。此外，如果能够热分解产生气体的化合物为脲，则脲b)在单体溶液中的含量优选为1.6至25重量%，更优选2.4至20重量%，甚至更优选3.2至15重量%以及最优选4至8重量%。
单体c)为可与单体a)共聚合的烯键式不饱和单体，其实例为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、巴豆酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、丙烯酸二甲基氨基乙基酯、丙烯酸二甲基氨基丙基酯、丙烯酸二乙基氨基丙基酯、丙烯酸二甲基氨基丁基酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯、丙烯酸二甲基氨基新戊基酯和甲基丙烯酸二甲基氨基新戊基酯。
交联剂d)为具有至少两个可自由基共聚合进入聚合物网络的可聚合基团的化合物。可用的交联剂d)包括例如EP530438A1中记载的乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙氧基乙烷，EP547847A1、EP559476A1、EP632068A1、WO93/21237A1、WO03/104299A1、WO03/104300A1、WO03/104301A1和DE10331450A1中记载的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，DE10331456A1和DE10355401A1中的记载的除丙烯酸酯基团外还包含其他烯键式不饱和基团的混合丙烯酸酯，或例如在DE19543368A1、DE19646484A1、WO90/15830A1和WO02/32962A2中记载的交联剂混合物。
可用的交联剂d)特别包括N,N’–亚甲基双丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺；多元醇的不饱和的单羧酸或多元羧酸酯，例如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯，例如丁二醇二丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯以及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；以及烯丙基化合物，例如（甲基）丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯、聚烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、三烯丙胺、四烯丙基乙二胺、磷酸的烯丙基酯；以及例如记载于EP343427A2中的乙烯基膦酸衍生物。可用的交联剂d)还包括季戊四醇二烯丙醚、季戊四醇三烯丙醚、季戊四醇四烯丙醚、聚乙二醇二烯丙醚、乙二醇二烯丙醚、甘油二烯丙醚、甘油三烯丙醚、基于山梨糖醇的聚烯丙醚及其乙氧基化变体。本发明的方法可利用聚乙二醇的二（甲基）丙烯酸酯，使用的聚乙二醇的分子量为300至1000。
然而，特别有利的交联剂d)为3重至20重乙氧基化甘油、3重至20重乙氧基化三羟甲基丙烷、3重至20重乙氧基化三羟甲基乙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，尤其是2重至6重乙氧基化甘油或2重至6重乙氧基化三羟甲基丙烷、3重丙氧基化甘油、3重丙氧基化三羟甲基丙烷以及3重混合的乙氧基化或丙氧基化甘油、3重混合的乙氧基化或丙氧基化三羟甲基丙烷、15重乙氧基化甘油、15重乙氧基化三羟甲基丙烷、至少40重乙氧基化甘油、至少40重乙氧基化三羟甲基乙烷以及至少40重乙氧基化三羟甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯。
极特别优选用作交联剂d)的是例如记载于WO03/104301A1中的二丙烯酸化、二甲基丙烯酸化、三丙烯酸化或三甲基丙烯酸化的多重乙氧基化和/或丙氧基化甘油。3重至10重乙氧基化甘油的二丙烯酸酯和/或三丙烯酸酯是特别有利的。极特别优选1重至5重乙氧基化和/或丙氧基化甘油的二丙烯酸酯或三丙烯酸酯。3重至5重乙氧基化和/或丙氧基化甘油的三丙烯酸酯是最优选的。
交联剂d)的用量优选为0.5至15重量%，更优选2至10重量%以及最优选3至8重量%，各自基于未中和的单体a)计。随着交联剂含量的升高，离心保留容量(CRC)降低且压力下的吸收容量通常经过一个最大值。
用于聚合反应的可用的引发剂e)包括在聚合条件下分裂成自由基的所有化合物，其实例为过氧化物、氢过氧化物、过氧化氢、过硫酸盐、偶氮化合物和所谓的氧化还原催化剂，以及用于产生自由基的任何其他已知的方法，其实例为高能辐射如UV光。优选使用水溶性引发剂或UV光。在一些情况下使用多种聚合引发剂的混合物是有利的，例如过氧化氢和过二硫酸钠或过二硫酸钾的混合物。过氧化氢和过二硫酸钠的混合物可以任何所需比例使用。合适的有机过氧化物为例如乙酰丙酮过氧化物、甲乙酮过氧化物、叔丁基氢过氧化物、氢过氧化枯烯、过新戊酸叔戊酯、过新戊酸叔丁酯、过新己酸叔丁酯、过异丁酸叔丁酯、过2-乙基己酸叔丁酯、过异壬酸叔丁酯、过马来酸叔丁酯、过苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二-(2-乙基己基)酯、过氧化二碳酸二环己基酯、过氧化二碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、过氧化二碳酸二(十四烷基)酯、过氧化二碳酸二乙酰基酯、过酸烯丙酯（allylperesters）、过氧化新癸酸异丙苯酯、过-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、乙酰基环己基磺酰基过氧化物、二月桂基过氧化物、二苯甲酰基过氧化物和过新癸酸叔戊酯。特别适合的聚合引发剂e)为偶氮引发剂，例如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]二盐酸盐和4,4‘-偶氮双(4-氰基戊酸)。提及的聚合引发剂以常规用量使用，通常为至少0.01mol%，优选至少0.05mol%且更优选至少1mol%，以及通常不超过5mol%且优选不超过2mol%。基于待聚合的单体计。
氧化还原催化剂包含作为氧化组分的至少一种上述过化合物，以及作为还原组分的例如抗坏血酸、葡萄糖、山梨糖、亚硫酸氢铵、亚硫酸铵、硫代硫酸铵、连二亚硫酸铵、焦亚硫酸铵、硫化铵、碱金属亚硫酸氢盐、碱金属亚硫酸盐、碱金属硫代硫酸盐、碱金属连二亚硫酸盐、碱金属焦亚硫酸盐、碱金属硫化物、金属盐，例如铁(II)离子或银离子或羟甲基次硫酸钠。氧化还原催化剂的还原组分优选为抗坏血酸、亚硫酸钠或焦亚硫酸钠。通常使用3–106mol%且优选至少1·10-5至1mol%的还原组分和通常至少1·10-5mol%且优选至少1·10-3至5mol%的氧化组分的氧化还原引发剂，基于聚合中使用的单体的量计。替代氧化组分或除此之外还可使用一种或多种水溶性偶氮引发剂。
本发明的一个实施方案利用一种由过氧化氢、过二硫酸钠和抗坏血酸组成的氧化还原引发剂。这些组分例如以基于单体计的1·10-2mol%的过氧化氢、0.084mol%的过二硫酸钠和2.5·10-3mol%的抗坏血酸的浓度使用。
然而，还可在不存在上述种类引发剂的情况下在光引发剂的存在下通过高能辐射的作用而开始聚合反应。这些可例如为被称作α-分解剂（α-splitter）的物质、H-辐射体系或叠氮化物。所述引发剂的实例为二苯甲酮衍生物（例如米氏酮）、菲衍生物、芴衍生物、蒽醌衍生物、噻吨酮衍生物、香豆素衍生物、苯偶姻醚及其衍生物、偶氮化合物（例如上述提及的自由基形成物）、取代的六芳基双咪唑或酰基氧化膦。叠氮化物的实例有：4-叠氮基肉桂酸2-(N,N-二甲氨基)乙基酯、2-(N,N-二甲氨基)乙基4-叠氮基萘基酮、4-叠氮基苯甲酸2-(N,N-二甲氨基)乙基酯、5-叠氮基-1-萘基2‘-(N,N-二甲氨基)乙基砜、N-(4-磺酰基叠氮基苯基)马来酰亚胺、N-乙酰基-4-磺酰基-叠氮基苯胺、4-磺酰基叠氮基苯胺、4-叠氮基苯胺、4-叠氮基苯甲酰甲基溴、对叠氮基苯甲酸、2,6-双(对叠氮基苯亚甲基)环己酮和2,6-双(对叠氮基苯亚甲基)-4-甲基环己酮。如果使用，光引发剂的使用量通常为0.001至5重量%，优选0.001至2重量%，更优选0.01至1重量%，最优选0.05至0.2重量%，各自基于待聚合的未中和单体a)计。
水性单体溶液可包含溶解或分散形式的引发剂。然而，引发剂还可与单体溶液分开加入到聚合反应器中。
可聚合的水性混合物包含至少一种表面活性剂f)作为其他组分。表面活性剂f)对形成和稳定泡沫起决定性的重要作用。可使用阴离子、阳离子或非离子表面活性剂或彼此相容的表面活性剂的混合物。可使用低分子量表面活性剂或高分子表面活性剂，并且已经确定不同或相似种类的表面活性剂的结合物是有利的。非离子表面活性剂的实例为环氧烷烃——尤其是环氧乙烷、环氧丙烷和/或环氧丁烷——与醇、胺、酚、萘酚或羧酸的加成产物。使用的表面活性剂有利地为环氧乙烷和/或环氧丙烷与含有至少10个碳原子的醇的加成产物，所述加成产物每摩尔醇包含3至200摩尔环氧乙烷和/或环氧丙烷。环氧烷烃单元在加成产物中以嵌段或无规则分布的形式存在。可用的非离子表面活性剂的实例为7摩尔环氧乙烷与1摩尔牛油脂肪醇的加成产物、9摩尔环氧乙烷与1摩尔牛油脂肪醇的反应产物以及80摩尔环氧乙烷与1摩尔牛油脂肪醇的加成产物。其他可用的市售非离子表面活性剂包括羰基合成醇（oxoprocessalcohol）或齐格勒醇（Ziegleralcohol）与每摩尔5至12摩尔、尤其是7摩尔环氧乙烷的反应产物。其他可用的市售非离子表面活性剂可通过蓖麻油的乙氧基化得到。每摩尔蓖麻油加成的环氧乙烷的量例如为12至80摩尔。其他可用的市售产品例如为18摩尔环氧乙烷与1摩尔牛油脂肪醇的反应产物、10摩尔环氧乙烷与1摩尔C13/C15羰基合成醇的加成产物或7至8摩尔环氧乙烷与1摩尔C13/C15羰基合成醇的反应产物。可用的非离子表面活性剂还包括苯酚烷氧基化物，例如已与9摩尔环氧乙烷反应的对叔丁基苯酚，或1摩尔C12-C18醇和7.5摩尔环氧乙烷的反应产物的甲基醚。
上述非离子表面活性剂例如通过与硫酸发生酯化可转化为相应的硫酸酯。硫酸酯以其碱金属盐或铵盐的形式用作阴离子表面活性剂。可用的阴离子表面活性剂包括例如环氧乙烷和/或环氧丙烷与脂肪醇的加成产物的硫酸酯的碱金属盐或铵盐、烷基苯磺酸或烷基酚醚硫酸酯的碱金属盐或铵盐。上述种类的产物为市售可得的。例如，C13/C15羰基合成醇与106摩尔环氧乙烷反应的硫酸酯的钠盐、十二烷基苯磺酸的三乙醇胺盐、烷基酚醚硫酸酯的钠盐以及106摩尔环氧乙烷与1摩尔牛油脂肪醇的反应产物的硫酸酯的钠盐为市售可用的阴离子表面活性剂。可用的阴离子表面活性剂还包括C13/C15羰基合成醇的硫酸酯、链烷烃磺酸（例如C15-烷基磺酸盐）、烷基取代的苯磺酸和烷基取代的萘磺酸（例如十二烷基苯磺酸和二正丁基萘磺酸）以及脂肪醇磷酸酯盐（例如C15/C18脂肪醇磷酸酯盐）。可聚合的水性混合物可包含非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的结合物或非离子表面活性剂的结合物或阴离子表面活性剂的结合物。甚至阳离子表面活性剂也是合适的。其实例有6.5摩尔环氧乙烷与1摩尔油胺的硫酸二甲酯季胺化的反应产物、二硬脂基二甲基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、溴化十六烷基吡啶鎓和硫酸二甲酯季胺化的三乙醇胺硬脂酸盐，其优选用作阳离子表面活性剂。
表面活性剂的用量基于未中和的单体a)计优选为0.01至10重量%、更优选0.1至6重量%，最优选0.8至3重量%。
可聚合的水性混合物可任选地包含至少一种增溶剂g)作为其他组分。增溶剂为水混溶性有机溶剂，例如二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、一元醇、二元醇、聚乙二醇或由其衍生的单醚，其条件为单醚在分子中不包含任何双键。可用的醚包括乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二甘醇丁醚、二甘醇甲醚、三甘醇丁醚、3-乙氧基-1-丙醇和甘油单甲醚。
当使用增溶剂g)时，其包括于水性混合物中的量优选最高达50重量%，更优选1至25重量%以及最优选5至10重量%。
水性混合物可任选地包含增稠剂、泡沫稳定剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂h)。增稠剂例如用于优化泡沫结构并提高泡沫稳定性。如此，泡沫在聚合反应期间仅仅最低限度地收缩。可用的增稠剂包括已知用于此目的所有天然和合成的聚合物，其大大增加水性体系的粘度且不与基础聚合物的氨基基团反应。所述合成的和天然的聚合物可以是在水溶胀性或水溶性。增稠剂的详尽综述可见于例如R.Y.LochheadandW.R.Fron的出版物Cosmetics&Toiletries，108,95-135(1993年5月)和在D.Laba（编辑）的“RheologicalPropertiesofCosmeticsandToiletries”，CosmeticScienceandTechnologySeries,第13卷,MarcelDekkerInc.,NewYork1993中的M.T.Clarke的“RheologicalAdditives”。
用作增稠剂的水溶胀性或水溶性合成聚合物包括例如高分子量的聚乙二醇或乙二醇和丙二醇的共聚物；以及高分子量的多糖，例如淀粉、瓜尔粉、刺槐豆粉；或天然物质的衍生物，例如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素和混合的纤维素醚。另一组增稠剂为水不溶性产品，例如细二氧化硅、沸石、膨润土、纤维素粉末和其他交联聚合物的细粉末。水性混合物可包含增稠剂的量最多达30重量%。如果使用这类增稠剂，则它们包括在水性混合物中的量为0.1优选0.5至20重量%。
为了优化泡沫结构，如果合适，可向水性反应混合物中混入分子中含有至少5个碳原子的烃。可用的烃包括例如戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、庚烷、辛烷、异辛烷、癸烷和十二烷。合适的脂族烃可为直链、支化或环状的且具有高于起泡过程中水性混合物温度的沸点。脂族烃延长了尚未聚合的起泡水性反应混合物的适用期。这有利于处理尚未聚合的泡沫并提高过程连贯性。所述烃用作例如泡孔成核剂并稳定已经形成的泡沫。此外，它们可在单体泡沫的聚合过程中影响该混合物的进一步起泡。它们随后也具有发泡剂的功能。代替烃或与其混合，还可任选地使用氯代或氟代烃作为泡孔成核剂和/或泡沫稳定剂，例如二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氯氟甲烷或1,1,2-三氯三氟乙烷。如果使用烃，其用量例如为0.1至20重量%且优选0.1至10重量%，基于可聚合水性混合物计。
为了改变泡沫的特性，可在可聚合水性混合物中加入一种或多种填料，例如白垩、滑石、粘土、二氧化钛、氧化镁、三氧化二铝、亲水性或疏水性沉淀硅石、白云石和/或硫酸钙。所述填料的粒度为例如10至1000μm且优选50至850μm。填料包括在可聚合水性混合物中的量可最高达30重量%。
首先将含有作为必需组分的单体a)、脲b)、交联剂d)、引发剂e)和表面活性剂f)的上述水性混合物起泡。例如，可在例如2-400巴的压力下将惰性气体溶解在可聚合水性混合物中并随后使该混合物减压至大气。由喷嘴减压产生可流动性泡沫。还可以通过另一种方法即通过将惰性气体的微小气泡分散于可聚合水性混合物中使可聚合水性混合物起泡。在实验室规模上的可聚合物水性混合物的起泡可例如通过在配有搅拌器的厨房加工器中使水性混合物起泡而实现。起泡优选在惰性气体气氛中且使用惰性气体进行，例如通过在标准大气或超大气（例如最高达25巴）的压力下与氮气或稀有气体混合并随后减压。泡沫的稠度（consistency）、气泡的大小和气泡在泡沫中的分布可在宽范围内变化，例如通过选择表面活性剂f)、增溶剂g)、泡沫稳定剂、泡孔成核剂、增稠剂和填料h)而进行。因此，泡沫的密度、开孔率和泡沫的壁厚可容易地调节至特定值。水性混合物优选地在低于水性混合物各成分沸点的温度下起泡，例如在室温至100℃的范围内且优选在20至50℃的范围内。然而，水性混合物还可在高于具有最低沸点组分的沸点的温度下起泡，通过在气密性密封的容器中使混合物起泡进行。这样可得到易流动且长时间稳定的起泡混合物。起泡混合物的密度在20℃下例如为0.01至0.9g/cm3。
如任何种类的聚合泡沫一样，可方便地使起泡混合物产生超吸水性泡沫所需的形状。例如，为了产生超吸水性泡沫板材或卷材制品（roll-good），将起泡混合物铺在合适的支撑物——例如带式聚合和/或干燥装置的连续带——上，通过常规方法例如刮刀涂布机或用于经减压起泡的狭缝式喷嘴进行。在该步骤中可容易地设定泡沫的所需厚度。还可用用于聚合的泡沫填充模具。
随后将起泡混合物聚合。聚合在常规形成自由基的引发剂的存在下进行。这得到了超吸水性的交联聚合物。可例如通过加热（热聚合）或通过合适波长的光照辐射（UV聚合）产生所述自由基。
根据本发明的方法，具有层厚度最高达约5毫米的超吸水性泡沫可例如通过在单侧或双侧上加热或特别是通过在单侧或双侧上辐射已起泡的已聚合或可聚合的水性混合物而制备。如果制备较厚的超吸水性泡沫，例如几厘米厚度的泡沫，则通过微波加热起泡材料是特别有利的，这是因为以此方式可实现相对较均匀的加热。在这种情况下，热聚合例如在20至140℃、优选40至120℃、更优选60至110℃以及最优选80至100℃的温度下进行。对于较厚泡沫而言，例如使用接触加热或通过辐射或在干燥箱中对起泡混合物的两个表面进行热处理。得到的聚合泡沫为开孔的。开孔率为例如至少80%且优选90%以上。特别优选开孔率为100%的泡沫。泡沫的开孔率例如使用扫描电子显微镜进行测定。
在起泡混合物聚合后或聚合期间，干燥水凝胶泡沫。这样从交联水凝胶泡沫除去水和其他挥发性成分。合适的干燥方法的实例有热对流干燥（如强制空气干燥）、热接触干燥（如辊筒干燥）、辐射干燥（如红外线干燥）、高频干燥（如微波干燥）以及冷冻干燥。干燥温度通常为50至200℃，优选60至150℃，更优选80至120℃，最优选90至110℃。在干燥器中于此温度下的优选停留时间优选为至少1分钟，更优选至少2分钟，最优选至少5分钟，以及通常至多20分钟。为了避免不想要的分解和交联反应，可有利地在减压下、在保护气体气氛下和/或在温和热条件下进行干燥，在这种条件下产品温度不超过120℃，优选不超过100℃。特别合适的干燥方法为（真空）带式干燥。
聚合和/或干燥有利地被控制以使得所加入的发泡剂（即能够热分解的化合物）至少在一定程度上经历热分解。为此，在制备起泡或聚合混合物期间的至少一个步骤中将起泡或聚合混合物加热至优选至少80℃、更优选至少90℃以及最优选至少100℃的温度。
在本发明的方法中，单独或所有干燥步骤优选在减压（即低于大气压力的压力）下进行，优选在低于500毫巴且更优选在低于200毫巴的压力下进行，并且任选地借由干燥的气体（优选氮气）流以基于待干燥产品质量计的20至1000l/kgh以及优选100至250l/kgh的速率强化进行。
在干燥步骤后，超吸水性泡沫通常将包含低于10重量%的水。然而，泡沫的含水量可通过用液态水或水蒸气润湿而调节至任何所需值。超吸水性泡沫的含水量通常为1至60重量%且优选2至10重量%。含水量可用于调节泡沫的柔韧性。完全干燥的超吸水性泡沫为粗糙的且易碎的，而含水量为5-20重量%的起泡材料例如为柔韧的。
由本发明方法制备的泡沫呈现出明显增加的溶胀率。液体吸收量相对于时间的曲线图具有一个急剧上升的梯度。非常快速地达到了相当于超吸水性泡沫的自由溶胀容量的50%、80%或90%的吸水量。
在本发明的一个优选的实施方案中，泡沫特性通过在表面上形成络合物而得以提高。通过用至少一种络合剂处理而使络合物形成于泡沫上。络合剂为一种含有络合阳离子的试剂。优选地，这通过喷雾二价或更高价阳离子溶液而实现，所述阳离子能够与聚合泡沫的官能基团（例如酸基团）反应以形成络合物。二价或更高价阳离子的实例为形式上全部或部分由乙烯胺单体构造的聚合物，例如部分或全部水解的聚乙烯酰胺（所谓的“聚乙烯胺”），其胺基团总是——甚至在极高的pH值下——部分地以质子化为铵基团存在，或金属阳离子，例如Mg2+、Ca2+、Al3+、Sc3+、Ti4+、Mn2+、Fe2+/3+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Y3+、Zr4+、La3+、Ce4+、Hf4+和Au3+。优选的金属阳离子为Mg2+、Ca2+、Al3+、Ti4+、Zr4+和La3+，以及特别优选的金属阳离子为Al3+、Ti4+和Zr4+。金属阳离子不仅可单独使用而且可彼此混合使用。阴离子不受任何根本限制；在所提及的金属阳离子中，在待使用溶剂中具有足够溶解度的所有金属盐均是合适的。带有弱络合阴离子的金属盐是特别合适的，所述阴离子例如氯离子、硝酸根和硫酸根、硫酸氢根、碳酸根、碳酸氢根、氮、磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根和羧酸根（例如乙酸根和乳酸根）。特别优选使用硫酸铝Al2(SO4)3。可用于金属盐的溶剂包括水、醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜及其混合物。特别优选水和水/醇混合物，例如水/甲醇、水/1,2-丙二醇和水/1,3-丙二醇。极特别优选水。
多价金属离子在水溶液中的浓度通常为至少1重量%，优选至少2重量%以及通常不超过20重量%以及优选不超过10重量%。所用的多价金属离子的用量通常为至少0.05重量%，优选至少0.1重量%且更优选至少0.2重量%，例如至少0.8重量%，以及通常不超过10重量%，优选不超过8重量%且更优选不超过5重量%，例如不超过3.2重量%，基于施用络合剂之前的干燥泡沫计。当泡沫的含水量不超过5重量%时，该泡沫对于本发明目的而言是“干燥的”。如果使用硫酸铝，则0.8重量%的阳离子含量对应于5重量%的Al2(SO4)3，且3.2重量%的阳离子含量对应于20重量%的Al2(SO4)3含量。
将待施用的络合剂优选以溶液或——如果是不溶性的——以分散体或固体形式施用于所述泡沫。
在表面络合步骤后任选地进行干燥。干燥可以常规方式即通过加热反应装置的壳体或通过向反应装置中吹入热空气而进行。同样还可使用下游干燥器以干燥未后处理的泡沫。优选的干燥温度为50至250℃，优选50至200℃且更优选50至150℃。在干燥器中于此温度下的停留时间有利地低于30分钟且优选低于20分钟。
本发明的泡沫可任选被表面后交联。适用于此目的后交联剂为含有至少两个能够与复合物的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。可用的化合物包括例如记载于EP83022A2、EP543303A1和EP937736A2中的烷氧基甲硅烷基化合物、聚氮丙啶、聚胺、聚酰胺基胺、二环氧化物或聚环氧化物，如记载于DE3314019A1、DE3523617A1和EP450922A2中的二官能醇或多官能醇，或如记载于DE10204938A1和US6,239,230中的β-羟基烷基酰胺。
后交联通常通过使用后交联剂溶液喷雾泡沫而进行。但也可将泡沫浸渍到后交联剂溶液中。随后，将泡沫进行热干燥，且后交联反应不仅可在干燥前也可在干燥过程中发生。干燥温度通常为100至250℃，优选120至220℃，更优选130至210℃，最优选150至200℃。在干燥器中于在此温度下的优选的停留时间优选为至少10分钟，更优选至少20分钟，最优选至少30分钟，并且通常至多60分钟。为了避免不想要的分解和交联反应，可有利地在减压下、在保护气体气氛和/或温和热条件下进行干燥，在此条件下的产品温度不超过120℃，优选100℃。特别合适的干燥方法为（真空）带式干燥。
为了改善性能，聚合泡沫可另外被涂布或再润湿，或可加入其他添加剂。
用于改善泡沫中液体吸收速率和液体渗透性的合适涂料为，例如，无机惰性物质（例如水不溶性金属盐）、有机聚合物、阳离子聚合物以及二价或多价金属阳离子（例如硫酸铝和乳酸铝）。用于对抗不想要的结块趋势的合适涂料为，例如，锻制二氧化硅，如以及表面活性剂，如
用于降低未转化单体（残留单体）含量的合适添加剂为例如还原剂，如亚硫酸盐、次磷酸盐和/或有机亚磺酸盐。优选的还原剂为焦亚硫酸钠(Na2S2O5)或2-羟基-2-亚磺酰基乙酸的钠盐、2-羟基-2-磺酰基乙酸的二钠盐和亚硫酸氢钠的混合物。所述混合物作为和FF7(BrüggemannChemicals;Heilbronn;Germany)可得。如果使用，这些还原剂的加入量通常为至少0.01重量%，优选至少0.5重量%且更优选至少1重量%以及不超过5重量%，优选不超过4重量%且更优选不超过3重量%，基于干燥泡沫的重量计。在大多数情况下，2至2.5重量%——例如2.25重量%——的焦亚硫酸钠将使残留单体减少足够的程度。这些添加剂可在该过程中的任何适当阶段——例如在表面络合、表面后交联或另外的涂布步骤的过程中或之后——加入。
由本发明方法制备的任选表面后交联的超吸水性泡沫可用于所有目的，例如由EP858478B1已知且基于含有酸基团（例如基于交联的聚丙烯酸酯）的超吸水性水凝胶泡沫。本发明的泡沫可例如在卫生制品中用于吸收体液、在包扎材料中用于包覆伤口、作为密封材料、作为包装材料、作为土壤改良剂、作为土壤替代物、用于使淤泥脱水、用于吸收酸性含水废物、作为水基漆或涂料的残量处理的一部分的使其增稠、用于使含水油或烃脱水或在通风体系中作为用于过滤器的材料。
在另一个优选的实施方案中，超吸水性泡沫另外通过网状物被加强。为此，在聚合前将起泡混合物与网状物接触。
网状物是非织造制造品，其由纤维组成且其一体性通常由于纤维的固有粘性。网状物优选例如通过编织、互连成环（interlooping）或借助急速喷射的水和空气缠绕而机械固结。网状物还可粘合性或内聚性固结。粘合性固结的网状物例如可通过用液体粘合剂将纤维相互粘合或通过在生产网状物过程中使加入的粘合剂纤维熔融而得到。内聚性固结的网状物例如可通过首先用合适的化学品溶解纤维并施加压力而得到。
合成纤维的实例为由聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚砜和/或聚醚酮组成的纤维。还可使用由碳或玻璃纤维组成的纤维。聚酯网状物是特别优选的。
网状物的基重优选不超过150g/m2，更优选5至100g/m2且最优选8至40g/m2。
网状物的厚度优选为0.01至2mm，更优选0.01至1.0mm且最优选0.05至0.5mm。
既可先将单体泡沫加入网状物中再放置于合适的支撑物上，又可先将网状物放置于单体泡沫上再施加于合适的支撑物上。但还可首先施加一部分单体泡沫至合适的支撑物，将网状物放置于上方并随后加入余下的单体泡沫。例如，泡沫可以所需厚度刀涂于支撑物上。有利地对所述支撑物提供防粘涂层。
有利地，选择单体泡沫的用量以使单体泡沫被网状物完全渗透，即，单体泡沫优选超过网状物延伸至低于20%，更优选低于10%且最优选低于5%，均基于泡沫的总厚度计。这提高了本发明的泡沫在溶胀状态下的稳定性。
网状物的使用使超吸水性泡沫与水或水性流体接触时仅在一维上溶胀，即溶胀采用厚度的改变形式而不是泡沫面积改变的形式。
本发明还提供了由本发明方法制备的超吸水性泡沫以及具有自由溶胀容量（FSC，测量方法在下文“测量方法”部分中描述）为至少10g/g，优选至少20g/g，更优选至少30g/g以及最优选40至100g/g，并且达到90%的自由溶胀容量不超过30秒，优选不超过25秒，更优选不超过20秒以及最优选不超过15秒的超吸水性泡沫。
适用于大多数目的的泡沫的厚度通常为0.05至4mm，优选0.25至2.5mm，更优选0.5至1.5mm以及最优选0.6至0.9mm。
本发明还提供用于吸收水性流体的包含本发明超吸水性泡沫的制品，例如婴儿纸尿布、卫生巾、失禁用品和包扎材料。
方法:
除非另有说明，测量应在23±2℃的环境温度以及50±10%的相对湿度下进行。
自由溶胀容量(FSC)
超吸水性泡沫的自由溶胀容量根据DINISO17190-7类似于“AbsorptionunderPressure”进行测定。将超吸水性泡沫替代吸水聚合物颗粒进行测试。为此，由泡沫冲切出直径为25mm的圆形样品。无压进行测量，即样品上未放置柱塞。
离心保留容量(CRC)
超吸水性泡沫的离心保留容量根据DINISO17190-6进行测定。将超吸水性泡沫替代吸水聚合物颗粒进行测试。
自由溶胀时间(t FSCx% )
自由溶胀时间根据上述用于测定自由溶胀容量(FSC)的方法进行测量，不同在于记录相对于时间的液体吸收量。自由溶胀时间为吸收等同于x%的自由溶胀容量(FSC)的液体量所需的时间。
湿失效值（wetfailurevalue）
湿失效值根据WO2004/035668A2中第30页第29行至第31页第26行所述方法进行测定。
实施例
对比实施例
使用磁力搅拌器在玻璃烧杯中将以下组分混合在一起：
209.13g丙烯酸
81.31g37.3%丙烯酸钠的水溶液
16.8g聚乙二醇二丙烯酸酯400
25.60g1摩尔线性饱和C16-C18脂肪醇与80摩尔环氧乙烷的加成产物的15%的水溶液
26.62g水
在冰水冷却下将240.54g三乙醇胺慢慢地与该溶液混合，随后使其冷却至15℃。将所得溶液转移到压力容器中，并且在其中通过向该溶液通入300l/h的二氧化碳流而在12巴压力下用二氧化碳使其饱和25分钟。在压力下，加入16g的3重量%的2,2’-氮杂双(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液并随后向反应混合物中再通入二氧化碳5分钟。随后将该反应混合物在12巴的压力下挤压穿过直径为1.0mm的模具以形成自由流动的细孔泡沫。
将所得的单体泡沫施加于边框高3mm的A3大小玻璃板上，并用另一个玻璃板覆盖。用UV光从两面同时照射该泡沫样本4分钟，使用购自Dr.Germany的UVASPOT1000/TUV/VIS辐射器从上方照射，使用购自相同生产商的2UVASPOT400/TUV/VIS辐射器从下方照射，照射期间温度升高至约120℃。
将所得的泡沫层在氮气流下完全干燥，并随后通过喷水调节至5%的含水量。
表1中记录了超吸水性泡沫的性质。
实施例1至7
使用含有基于丙烯酸计的1至30重量%的脲的单体溶液重复对比实施例。在80℃下干燥所得的超吸水性泡沫。
表1:脲含量
实施例 脲含量 FSC CRC tFSC50% tFSC80% tFSC90%
对比实施例 0% 27s 33s 36s
1 1% 45g/g 6.9g/g 17s 21s 23s
2 5% 50g/g 6.6g/g 9s 12s 14s
3 10% 49g/g 7.2g/g
4 15% 35g/g 6.8g/g
5 20% 50g/g 6.9g/g
6 25% 39g/g 6.3g/g
7 30% 35g/g 5.2g/g
实施例8至13
使用含有基于丙烯酸计的5重量%的脲的单体溶液重复对比实施例。在70至150℃下干燥所得的超吸水性泡沫。
表2中记录了超吸水性泡沫的性质。
表2:干燥温度
实施例 干燥温度 FSC CRC FSCt50% FSCt80% FSCt90%
8 70℃ 49g/g 7.4g/g
2 80℃ 50g/g 6.6g/g 9s 12s 14s
9 90℃ 47g/g 7.1g/g
10 110℃ 39g/g 5.1g/g
11 120℃ 13g/g 1.8g/g
12 130℃ 16g/g 2.5g/g 6s 8s 8s
13 150℃ 14g/g 1.9g/g
实施例14至17
使用含有基于丙烯酸计的1至20重量%的脲的单体溶液重复对比实施例。在130℃下干燥所得的超吸水性泡沫。
表3中记录了超吸水性泡沫的性质。
表3:脲含量
实施例 脲含量 FSC CRC tFSC50% tFSC80% tFSC90%
对比实施例 0% 21g/g 3.0g/g
14 1% 19g/g 2.9g/g
12 5% 16g/g 2.5g/g 6s 8s 8s
15 10% 12g/g 1.4g/g
16 15% 11g/g 1.8g/g
17 20% 17g/g 2.0g/g
实施例18至19
分别用基于泡沫计的5重量%和10重量%的硫酸铝额外地喷雾实施例2的超吸水性泡沫。
表4中记录了涂布泡沫的性质。
表4:用硫酸铝涂布
实施例 硫酸铝 湿失效率
2 无 0.128g/mm2
18 5% 0.345g/mm2
19 10 0.475g/mm2

Claims (17)

1.一种用于制备超吸水性泡沫的方法，所述方法包含以下步骤：使含有至少一种具有酸基团的单烯键式不饱和单体、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥该聚合混合物，其中起泡混合物包含基于单体计的至少1重量％的至少一种能够热分解产生气体的化合物，其中所述干燥被控制使得所述至少一种能够热分解产生气体的化合物经历热分解。
2.根据权利要求1的方法，其中所述能够热分解产生气体的化合物为脲、碳酸氢铵和/或偶氮二酰胺。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述聚合通过辐射引发。
4.根据权利要求1或2的方法，其中所述聚合在低于110℃的温度下进行。
5.根据权利要求1或2的方法，其中所述干燥在低于120℃的温度下进行。
6.根据权利要求1或2的方法，其中所述干燥在低于大气压力的压力下进行。
7.根据权利要求1或2的方法，其中所述单烯键式不饱和单体的酸基团至少部分地为中和状态。
8.根据权利要求1或2的方法，其中在聚合后用至少一种多价阳离子盐涂布所述超吸水性泡沫。
9.根据权利要求1或2的方法，其中将所述超吸水性泡沫的含水量调节至1重量％至60重量％的值。
10.根据权利要求1至9的方法得到的超吸水性泡沫。
11.根据权利要求10的超吸水性泡沫，其具有至少10g/g的自由溶胀容量且在不超过30秒内达到自由溶胀容量的90％。
12.根据权利要求11的泡沫，其厚度为0.05至4mm。
13.根据权利要求11或12的泡沫，其包含至少一种已聚合的具有至少一个酸基团的单烯键式不饱和单体。
14.根据权利要求13的泡沫，其中所述已聚合的单烯键式不饱和单体的酸基团至少部分地为中和状态。
15.根据权利要求11或12的泡沫，其包含至少一种已聚合的交联剂。
16.根据权利要求11或12的泡沫，被至少一种多价阳离子盐涂布。
17.根据权利要求11至16中任一项的泡沫在用于吸收水性流体的制品中的用途。
CN201280023837.7A 2011-05-18 2012-05-09 高溶胀率的超吸水性泡沫的制备 Expired - Fee Related CN103547616B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161487305P 2011-05-18 2011-05-18
US61/487,305 2011-05-18
PCT/EP2012/058498 WO2012156242A2 (en) 2011-05-18 2012-05-09 Production of a superabsorbent foam of high swell rate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103547616A CN103547616A (zh) 2014-01-29
CN103547616B true CN103547616B (zh) 2016-03-16

Family

ID=46085930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280023837.7A Expired - Fee Related CN103547616B (zh) 2011-05-18 2012-05-09 高溶胀率的超吸水性泡沫的制备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120295090A1 (zh)
EP (1) EP2710056A2 (zh)
JP (1) JP6109157B2 (zh)
CN (1) CN103547616B (zh)
WO (1) WO2012156242A2 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9265855B2 (en) * 2011-05-18 2016-02-23 The Procter & Gamble Company Feminine hygiene absorbent article comprising a superabsorbent foam of high swell rate
CN106103495B (zh) 2014-03-03 2017-12-29 株式会社日本触媒 聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1475517A (zh) * 1996-08-23 2004-02-18 ��ʽ�����ձ���ý 吸水性树脂的制备方法

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6018690B2 (ja) 1981-12-30 1985-05-11 住友精化株式会社 吸水性樹脂の吸水性改良方法
JPS58180233A (ja) 1982-04-19 1983-10-21 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd 吸収剤
US4734478A (en) 1984-07-02 1988-03-29 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Water absorbing agent
DE3817425A1 (de) 1988-05-21 1989-11-23 Cassella Ag Alkenyl-phosphon- und -phosphin-saeureester, verfahren zu ihrer herstellung sowie unter deren verwendung hergestellte hydrogele und deren verwendung
WO1990015830A1 (en) 1989-06-12 1990-12-27 Weyerhaeuser Company Hydrocolloid polymer
AU637470B2 (en) 1990-04-02 1993-05-27 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co. Ltd. Method for production of fluid stable aggregate
DK0530438T3 (da) 1991-09-03 1997-08-18 Hoechst Celanese Corp Superabsorberende polymer med forbedrede absorptionsegenskaber
US5118719A (en) * 1991-10-22 1992-06-02 Nalco Chemical Company Enhancing absorption rates of superabsorbents by incorporating a blowing agent
DE4138408A1 (de) 1991-11-22 1993-05-27 Cassella Ag Hydrophile, hochquellfaehige hydrogele
JP3045422B2 (ja) 1991-12-18 2000-05-29 株式会社日本触媒 吸水性樹脂の製造方法
EP0559476B1 (en) 1992-03-05 1997-07-16 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method for the production of absorbent resin
GB9208449D0 (en) 1992-04-16 1992-06-03 Dow Deutschland Inc Crosslinked hydrophilic resins and method of preparation
JP3259143B2 (ja) 1992-10-12 2002-02-25 株式会社日本触媒 吸水性樹脂の製造方法
EP0632068B1 (en) 1993-06-18 1998-08-19 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for preparing absorbent resin
CN1071356C (zh) * 1994-12-08 2001-09-19 株式会社日本触媒 吸水性树脂及其制造方法以及吸水性树脂组合物
JPH08253615A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sekisui Plastics Co Ltd 吸水性樹脂発泡体の製造方法
DE19540951A1 (de) 1995-11-03 1997-05-07 Basf Ag Wasserabsorbierende, schaumförmige, vernetzte Polymerisate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE19543368C2 (de) 1995-11-21 1998-11-26 Stockhausen Chem Fab Gmbh Wasserabsorbierende Polymere mit verbesserten Eigenschaften, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE19646484C2 (de) 1995-11-21 2000-10-19 Stockhausen Chem Fab Gmbh Flüssigkeitsabsorbierende Polymere, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE19607551A1 (de) 1996-02-28 1997-09-04 Basf Ag Wasserabsorbierende, schaumförmige, vernetzte Polymerisate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
FR2770527B1 (fr) * 1997-11-04 2000-01-14 Atochem Elf Sa Dispersions aqueuses salines de polymeres hydrosolubles contenant un dispersant amphiphile a base de polymere cationique ayant des motifs hydrophobes
JPH11199602A (ja) 1998-01-08 1999-07-27 Nippon Shokubai Co Ltd 吸水性ポリマーおよびその製造方法
US6265488B1 (en) 1998-02-24 2001-07-24 Nippon Shokubai Co., Ltd. Production process for water-absorbing agent
DE19809540A1 (de) 1998-03-05 1999-09-09 Basf Ag Wasserabsorbierende, schaumförmige, vernetzte Polymerisate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE19909214A1 (de) 1999-03-03 2000-09-07 Basf Ag Wasserabsorbierende, schaumförmige, vernetzte Polymerisate mit verbesserter Verteilungswirkung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US6239230B1 (en) 1999-09-07 2001-05-29 Bask Aktiengesellschaft Surface-treated superabsorbent polymer particles
US6979564B2 (en) 2000-10-20 2005-12-27 Millennium Pharmaceuticals, Inc. 80090, human fucosyltransferase nucleic acid molecules and uses thereof
DE10053858A1 (de) * 2000-10-30 2002-05-08 Stockhausen Chem Fab Gmbh Absorbierendes Gebilde mit verbesserten Blockingeigenschaften
JP2002265528A (ja) * 2001-03-14 2002-09-18 Toagosei Co Ltd 吸水性樹脂の製造方法
MXPA04006692A (es) 2002-02-04 2005-04-25 Basf Ag Procedimiento para producir el contenido residual en monomeros y aumentar la resistencia en humedo de articulos hechos de espumas polimeras reticuladas, absorbentes de agua y el uso de los mismos.
DE10204938A1 (de) 2002-02-07 2003-08-21 Stockhausen Chem Fab Gmbh Verfahren zur Nachvernetzung im Bereich der Oberfläche von wasserabsorbierenden Polymeren mit beta-Hydroxyalkylamiden
DE10225943A1 (de) 2002-06-11 2004-01-08 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Estern von Polyalkoholen
CA2488226A1 (en) 2002-06-11 2003-12-18 Basf Aktiengesellschaft (meth)acrylic esters of polyalkoxylated trimethylolpropane
DE50303213D1 (de) 2002-06-11 2006-06-08 Basf Ag (meth)acrylester von polyalkoxyliertem glycerin
DE10231356B4 (de) * 2002-07-11 2007-02-15 Stockhausen Gmbh Wasserabsorbierende, schaumförmige Polymergebilde, Verfahren zu deren Herstellung, deren Verwendung sowie daraus hergestellte Verbunde
WO2004007598A1 (en) 2002-07-12 2004-01-22 Basf Aktiengesellschaft Use of water-absorbent, predominantly open-celled crosslinked acid-functional addition polymer foams in hygiene articles
DE10247241A1 (de) * 2002-10-10 2004-04-22 Basf Ag Superabsorbierender Schaum, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE10331456A1 (de) 2003-07-10 2005-02-24 Basf Ag (Meth)acrylsäureester alkoxilierter ungesättigter Polyolether und deren Herstellung
DE10331450A1 (de) 2003-07-10 2005-01-27 Basf Ag (Meth)acrylsäureester monoalkoxilierter Polyole und deren Herstellung
WO2005042042A1 (de) 2003-10-31 2005-05-12 Basf Aktiengesellschaft Blut und/oder körperflüssigkeiten absorbierende polymerpartikel
DE10355401A1 (de) 2003-11-25 2005-06-30 Basf Ag (Meth)acrylsäureester ungesättigter Aminoalkohole und deren Herstellung
WO2006097389A2 (en) * 2005-02-04 2006-09-21 Basf Aktiengesellschaft A process for producing a water-absorbing material having a coating of elastic filmforming polymers
DE102005011165A1 (de) 2005-03-09 2006-09-14 Basf Ag Superabsorbierender Schaum, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US9265855B2 (en) * 2011-05-18 2016-02-23 The Procter & Gamble Company Feminine hygiene absorbent article comprising a superabsorbent foam of high swell rate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1475517A (zh) * 1996-08-23 2004-02-18 ��ʽ�����ձ���ý 吸水性树脂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012156242A2 (en) 2012-11-22
US20120295090A1 (en) 2012-11-22
WO2012156242A3 (en) 2013-11-14
JP6109157B2 (ja) 2017-04-05
JP2014513745A (ja) 2014-06-05
EP2710056A2 (en) 2014-03-26
CN103547616A (zh) 2014-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101868336B (zh) 表面具有图形符号的超吸收性泡沫
KR101614676B1 (ko) 흡수성 수지의 제조 방법
CN103596599B (zh) 吸水聚合物颗粒用于吸收血液和/或月经的用途
JP5576286B2 (ja) 向上した色安定性を有する吸水性ポリマー構造体
KR101760768B1 (ko) 흡수성 수지
JP5014574B2 (ja) 水吸収性発泡ポリマー構造体
CN101511395A (zh) 具有优异的凝胶完整性、吸收能力和渗透性的超吸收性聚合物
CN101111271A (zh) 聚胺涂覆的超吸收性聚合物
CN101111540A (zh) 聚胺涂覆的超吸收性聚合物
CN103561784B (zh) 吸水复合材料
CN101511916A (zh) 聚胺涂覆的超吸收性聚合物
KR20140038998A (ko) 폴리아크릴산(염)계 흡수성 수지 분말 및 그 제조 방법
JP2000026510A (ja) 樹脂の製造法および吸水性樹脂
CN102665771A (zh) 制备吸水性起泡聚合物颗粒的方法
CN103747810A (zh) 包含吸水性复合材料的女性卫生吸收制品
WO2015133440A1 (ja) ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂の製造方法
CN104788871A (zh) 一种经表面处理的高吸水性树脂的制备方法
US7196139B2 (en) Water-absorbent resin composition
JP2005532859A (ja) 衛生製品における吸水性の主に連続気泡の架橋した酸官能性付加ポリマーフォームの使用
CN103533965A (zh) 包含吸水性聚合物颗粒的女性卫生吸收制品
JP4241380B2 (ja) トコフェロール含有高吸収体
CN102665772B (zh) 制备吸水性聚合物泡沫的方法
CN103547616B (zh) 高溶胀率的超吸水性泡沫的制备
CN103561783A (zh) 包含高溶胀率的超吸收泡沫的女性卫生吸收制品
JP4550256B2 (ja) 吸水性樹脂の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160316

Termination date: 20180509