CN104193882A - 吸水性丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种吸水性丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用，制得的吸水性丙烯酸酯泡沫材料具有一定韧性，泡孔尺寸微小；平均吸去离子水率、平均吸盐水率、平均吸人造尿率、平均吸人造血率均大于15g/g，半小时的保水率都在80%以上，适合于分散和储存含水流体；本发明通过采用TEMPO作为引发剂，延长了固化时间，有利于对生产过程的可控，从而有助于延长混合设备的寿命；本发明的块状柔软吸水材料很适合应用于卫生用品领域。
Description
技术领域
本发明属于吸水材料领域，具体涉及一种吸水性丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用。
背景技术
现在的卫生用品，里面的吸水材料主要是具有颗粒状的合成树脂，吸水、吸尿或吸血以后会形成凝胶，容易成团，导致较难固定在一个位置，实际使用过程中令人很不舒服。因此开发块状的柔软吸水材料有着重要的意义。
通常的血液是由血细胞、血浆等组成的。血细胞的直径为8μm左右，而丙烯酸分子的直径远小于血细胞的直径。因此血细胞不易被凝胶状的高吸水性树脂所吸收，只能停留在高吸水性树脂的表面，吸收的只是血液中的血浆等成分。所以开发多孔型聚合物，以扩大比表面积，提高渗透性，加快液体的吸收速度与吸收率等方面具有重要的技术经济效益和社会效益。
现有技术中的相关报道表明在制备丙烯酸酯泡沫材料时，考虑到过硫酸盐价廉无毒、应用广泛等特点，多采用过硫酸盐作为引发剂；但是反应体系中的部分单体和交联剂的反应活性过高，在过硫酸盐的引发下，反应速度过快而造成反应产率不高，选择性不好，对生产的稳定性产生一定的影响。因此，控制反应体系的固化速度对生产尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法；本发明通过引入延迟引发剂来降低生产过程中的固化速度，实现生产过程的可控进而有助于延长混合设备的使用寿命。
本发明的另一个目的是提供由本发明制备方法制备得到的吸水性丙烯酸酯泡沫材料。
本发明的另一个目的是提供所述吸水性丙烯酸酯泡沫材料在卫生用品中的应用。
本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：
S1. 配制油相体系：按重量百分数计称取25%～95%单官能丙烯酸酯类单体、2%～60%交联剂、1%～15%乳化剂搅拌混匀；
S2. 配制水相体系：配制质量分数为0.01～3%的电解质水溶液；
S3. 在60～80℃下将水相体系分2～4次加入油相体系中，搅拌均匀，最终水相与油相的体积比为10～100：1；
S4. 向步骤S3的混合体系中加入水溶性引发剂进行乳液聚合反应；
S5. 将步骤S4所得聚合产物置于80～100℃下恒温固化、洗涤、脱水干燥即得产品；
其中，所述延迟引发剂为四甲基哌啶氧化物；
所述单官能丙烯酸酯类单体为单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯中的混合物；其中，所述单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯的质量比为7：1～11：1；
所述交联剂为多官能丙烯酸烷基酯或多官能甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
本发明采用延迟引发剂替代常规的引发剂，尤其是替代现有技术中的过硫酸盐引发剂，所述延迟引发剂具有捕获自由基和猝灭单线态氧的功能；本发明可延长固化时间，使生产过程可控，保持生产稳定性的同时提高产率。
四甲基哌啶氧化物（TEMPO）是一种哌啶类的氮氧自由基，具有捕获自由基和猝灭单线态氧的功能，且是一种非常有效的氧化催化剂，能将伯醇氧化为醛、仲醇氧化为酮；具有产率高、选择性好、稳定性良好、可循环使用等优点，将其应用在反应体系中，可延长固化时间，使生产过程可控，从而提高产率。
优选地，本发明使用的延迟引发剂的用量为单体重量的0.1%～10%。当延迟引发剂的用量在此范围内时。反应固化所需的时间为0.5小时～3小时，这样的反应固化速度比较适合生产过程，所制备的吸水材料各项性能比较好。
进一步优选地，所述延迟引发剂的用量为5%。
本发明人在实验中发现，改变单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯的质量比可显著改善丙烯酸酯泡沫材料的吸水性和泡沫材料的泡孔尺寸，进一步提高丙烯酸酯泡沫材料的吸收率并拓宽其应用领域。
优选地，所述单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯的质量比为9：1。
本发明人在实验中还发现，对于本申请所述的配方中，电解质水溶液中溶质的质量分数在低于现有技术常用的浓度下，依然能够使泡孔尺寸更加均匀、一致；并且即使电解质的浓度低至0.01%，与不添加电解质相比，依然具有显著的改善吸水性能的效果，并且材料的柔韧性更好，不易裂开。
因此，优选地，所述电解质水溶液的质量分数为0.01%～1%。
进一步优选地，所述电解质水溶液的质量分数为0.02%～0.1%。
本发明所述电解质为本领域常规可溶性电解质，目的是提高体系的盐离子浓度降低油溶性的单体、共聚单体在水相中的溶解度，优选地，所述电解质为金属离子化合物中的一种或多种。
优选地，所述金属离子化合物的阳离子为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、铝离子、锌离子或铁离子，阴离子为氯离子、硝酸根离子、硼酸根离子、磷酸根离子或碳酸根离子；上述阳离子和阴离子组合的离子化合物不溶于水或微溶于水的除外。
优选地，所述金属离子化合物为氯化钙、硝酸钙、氯化铝、硝酸铝、氯化镁、硝酸镁、磷酸钾、磷酸钠、硼酸钾、硼酸钠、碳酸钾或碳酸钠。上述电解质包含强碱弱酸盐或强酸软碱盐，这些盐具有一定的pH值缓冲性能，更有利于乳液聚合的顺利进行。此外，本领域技术人员可根据常识排除多种金属离子化合物组合使用产生沉淀的情况。
优选地，所述金属离子化合物为氯化钙、硝酸钙或氯化铝。
优选地，步骤S1所述油相体系的组成为：按重量百分数计称取45%～75%单官能丙烯酸酯类单体、15%～40%交联剂、5%～15%乳化剂。
优选地，所述单官能丙烯酸烷基酯为丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十八烷基酯或丙烯酸月桂酯，所述单官能甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸十八烷基酯或甲基丙烯酸月桂酯。
进一步优选地，所述单官能丙烯酸酯类单体为丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸异辛酯的混合物。
所述多官能丙烯酸烷基酯为二丙烯酸己二醇酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯或三丙二醇二丙烯酸酯，所述多官能甲基丙烯酸烷基酯为二甲基丙烯酸乙二醇酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯或三丙二醇二甲基丙烯酸酯。
本发明加入乳化剂的作用是与单体形成乳液，为乳液聚合提供条件，由于本发明所使用的单体基本不溶于水，因而使用疏水性的乳化剂更有利于分散本发明单体并减小其在水中的溶解度；优选地，所述乳化剂包括支链C16～C24脂肪酸、直链不饱和C16～C22脂肪酸或直链饱和C12～C14脂肪酸的脱水山梨糖醇单酯。
进一步优选地，所述乳化剂为吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80或双甘油单异硬脂酸酯。
本发明在确定水相与油相最终比率的以后，水相分2～4次加入油相中，在乳液变粘稠前再加入下一次的水相，目的是采用多阶段添加的方式可以在相同的混合驻留时间下，制得高水相和油相重量比率的乳液，同时还可以使得产品的泡孔尺寸均匀、一致。优选地，将水相分为2/3和1/3两部分，首先将油相与2/3水相混合均匀，在乳液变粘稠前再加入余下的1/3水相混合均匀。
步骤S5所述固化为将反应后的聚合产物乳液倒入模具中放入恒温烘箱中固化，控制在80～100℃条件下恒温固化的目的是在让丙烯酸酯快速固化的同时保证水不沸腾，避免在材料表面产生大小不一的气孔。
步骤S5所述洗涤目的在于除去残余的初始水相等杂质，所述脱水干燥也在恒温烘箱或真空干燥箱内进行，脱水干燥温度为80～100℃。
根据上述制备方法所获得的吸水性丙烯酸酯泡沫材料。
本发明通过特定的配方，采用特定制备方法制得的吸水性丙烯酸酯泡沫材料具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，具有较好的吸水、吸尿、吸血性能，材料的吸收率高，在卫生用品领域具有很大的应用前景。具体制备工艺流程可以参考图1所示。
本发明的丙烯酸酯泡沫材料具有的泡孔尺寸范围为10μm至30μm，所以适合分散和储存含水流体。此外，由于人体血细胞的直径为8μm左右，现有的丙烯酸分子的直径远小于血细胞的直径，因而本发明的丙烯酸酯泡沫材料特别适合应用于吸血材料领域。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，通过引入延迟引发剂延长了固化时间，使得整个生产过程可控，进而有助于延长混合设备的寿命；通过单体的选择及电解质的使用，使制备得到的吸水性丙烯酸酯泡沫材料具有一定韧性，泡孔尺寸微小，其平均吸去离子水率、平均吸盐水率、平均吸人造尿率、平均吸人造血率均大于15g/g，半小时的保水率都在80%以上，适合于分散和储存含水流体；因此本发明的块状柔软吸水材料很适合应用于卫生用品领域。
附图说明
图1为吸水性丙烯酸酯泡沫材料制备工艺流程参考图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。除非特别说明，实施例中所涉及的试剂、方法均为本领域常用的试剂和方法。
实施例1
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯7.2g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为9：1。
（2）配制水相体系，称取氯化钙0.096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.02%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 0.66g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到18个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为18.8g/g、平均吸盐水率为20.9g/g、平均吸人造尿率为21.7g/g、平均吸人造血率为21.5g/g，半小时的保水率都在89%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
实施例2
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯5.6g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为7：1。
（2）配制水相体系，称取氯化钙0.48g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0. 1%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 0.5g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到17个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为18.8g/g、平均吸盐水率为18.7g/g、平均吸人造尿率为18.8g/g、平均吸人造血率为19.6g/g，半小时的保水率都在88%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
实施例3
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯8.8g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为11：1。
（2）配制水相体系，称取氯化钙4.8g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为1%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 0.8g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到19个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为19.4g/g、平均吸盐水率为20.8g/g、平均吸人造尿率为21.3g/g、平均吸人造血率为20.9g/g，半小时的保水率都在88%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
实施例4
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯8.8g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为11：1。
（2）配制水相体系，称取硝酸钙14.4g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为3%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 0.2g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到16个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为15.4g/g、平均吸盐水率为15.9g/g、平均吸人造尿率为14.9g/g、平均吸人造血率为15.04g/g，半小时的保水率都在85%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
实施例5
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯8.8g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为11：1。
（2）配制水相体系，称取硝酸钙0.48g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.1%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 0.7g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到18个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为18.8g/g、平均吸盐水率为18.9g/g、平均吸人造尿率为17.8g/g、平均吸人造血率为19.6g/g，半小时的保水率都在90%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
实施例6
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯8.8g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为11：1。
（2）配制水相体系，称取硝酸钙0.096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.02%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 0.5g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至80℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入80℃烘箱中1小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到17个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为18.7g/g、平均吸盐水率为18.9g/g、平均吸人造尿率为18.7g/g、平均吸人造血率为18.9g/g，半小时的保水率都在88%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
实施例7
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸月桂酯11.4g、三丙二醇二甲基丙烯酸酯3.0g、三丙二醇二丙烯酸酯5.8g、吐温-40 2.0g，把油相搅拌均匀待用。
（2）配制水相体系，称取氯化铝0.48g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.1%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 1.6g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相160g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至65℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再将320g水相分两次先后滴加到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入85℃烘箱中1小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到19个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为16.9g/g、平均吸盐水率为16.9g/g、平均吸人造尿率为16.9g/g、平均吸人造血率为16.1g/g，半小时的保水率都在85%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
实施例8
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取甲基丙烯酸十八烷基酯9.4g、甲基丙烯酸月桂酯3.8g、二丙二醇二丙烯酸酯1.8g、三丙二醇二甲基丙烯酸酯1.4g、吐温-60 2.5g，把油相搅拌均匀待用。
（2）配制水相体系，称取氯化铝0.288g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.06%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 0.8g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相240g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至70℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加240g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入90℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到19个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为16.9g/g、平均吸盐水率为17.6g/g、平均吸人造尿率为16.4g/g、平均吸人造血率为17.8g/g，半小时的保水率都在86%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
实施例9
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取甲基丙烯酸十八烷基酯9.4g、甲基丙烯酸月桂酯3.8g、二丙二醇二丙烯酸酯1.8g、三丙二醇二甲基丙烯酸酯1.4g、吐温-60 2.5g，把油相搅拌均匀待用。
（2）配制水相体系，称取氯化铝0.384g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.08%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 0.66g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相240g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至70℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加240g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入90℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到18个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为16.1g/g、平均吸盐水率为16.7g/g、平均吸人造尿率为17.9g/g、平均吸人造血率为18.8g/g，半小时的保水率都在85%以上，适合于分散和储存含水流体，适合用于卫生用品领域。
对比例1
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯7.2g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为9：1。
（2）配制水相体系，称取氯化钙0.096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.02%，待用。
（3）配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明未加延迟引发剂，所用混合设备的使用寿命只有6个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为10.8g/g、平均吸盐水率为9.6g/g、平均吸人造尿率为13.2g/g、平均吸人造血率为12.5g/g，半小时的保水率只有30%，不适合于分散和储存含水流体，不适合用于卫生用品领域。
对比例2
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯7.2g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为9：1。
（2）配制水相体系，称取氯化钙0.096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.02%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 2.5g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命只有8个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为12.8g/g、平均吸盐水率为10.2g/g、平均吸人造尿率为15.2g/g、平均吸人造血率为14.6g/g，半小时的保水率只有55%，不适合于分散和储存含水流体，不适合用于卫生用品领域。
对比例3
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯16g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为20：1。
（2）配制水相体系，称取氯化钙0.096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为0.02%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到15个月；产品具有韧性差而且硬和脆，泡孔尺寸比较大而且分布不均匀，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为100μm以上。其平均吸去离子水率为12.4g/g、平均吸盐水率为10.4g/g、平均吸人造尿率为9.1g/g、平均吸人造血率为9.0g/g，半小时的保水率只有54%左右，分散和储存含水流体能力较弱，不适合用于卫生用品领域。
对比例4
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯7.2g、甲基丙烯酸异辛酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯4.8g、二丙烯酸己二醇酯0.4g、吐温-80 1.3g，把油相搅拌均匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为9：1。
（2）配制水相体系，称取氯化钙19.2g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为4%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 1g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入97℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到14个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为10.2g/g、平均吸盐水率为11.9g/g、平均吸人造尿率为11.0g/g、平均吸人造血率为10.8g/g，半小时的保水率只有60%左右，分散和储存含水流体能力较弱，不适合用于卫生用品领域。
对比例5
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异癸酯16.4g、二丙二醇二甲基丙烯酸酯4.0g、三乙二醇二丙烯酸酯0.8g、双甘油单异硬脂酸酯2.0g，把油相搅拌均匀待用。
（2）配制水相体系，称取氯化钙17.71g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质量分数为3.6%，待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 2.1g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至60℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入95℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到16个月；产品具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为10～30μm。其平均吸去离子水率为9.0g/g、平均吸盐水率为8.1g/g、平均吸人造尿率为7.0g/g、平均吸人造血率为7.4g/g，半小时的保水率只有65%左右，分散和储存含水流体能力较弱，不适合用于卫生用品领域。
对比例6
一、吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备
（1）配制油相体系，称取丙烯酸异癸酯16.4g、二丙二醇二甲基丙烯酸酯4.0g、三乙二醇二丙烯酸酯0.8g、双甘油单异硬脂酸酯2.0g，把油相搅拌均匀待用。
（2）配制水相体系，取水480g待用。
（3）配制引发剂相，称取TEMPO 2.1g，加水至10g使其溶解，待用。
（4）将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至60℃，搅拌速度在800转/分以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入95℃烘箱中0.5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
二、产品测试
本发明加入延迟引发剂后，所用混合设备的使用寿命达到15个月；产品具有韧性差而且硬和脆，泡孔尺寸比较大而且分布不均匀，通过扫描电子显微镜（SEM）测试，产品的泡孔尺寸为100μm以上。其平均吸去离子水率为4.1g/g、平均吸盐水率为4.0g/g、平均吸人造尿率为4.1g/g、平均吸人造血率为4.6g/g，半小时的保水率只有19%左右，而且不具有柔韧性，很容易裂开，不适合于分散和储存含水流体。
Claims (10)
1.吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1. 配制油相体系：按重量百分数计称取25%～95%单官能丙烯酸酯类单体、2%～60%交联剂、1%～15%乳化剂搅拌混匀；
S2. 配制水相体系：配制质量分数为0.01～3%的电解质水溶液；
S3. 在60～80℃下将水相体系分2～4次加入油相体系中，搅拌均匀，最终水相与油相的体积比为10～100：1；
S4. 向步骤S3的混合体系中加入延迟引发剂进行乳液聚合反应；
S5. 将步骤S4所得聚合产物置于80～100℃下恒温固化、洗涤、脱水干燥即得产品；
其中，所述延迟引发剂为四甲基哌啶氧化物；
所述单官能丙烯酸酯类单体为单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯的混合物，其中，所述单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯的质量比为7：1～11：1；
所述交联剂为多官能丙烯酸烷基酯或多官能甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述延迟引发剂的用量为总单体重量的0.1%～10%。
3.根据权利要求2所述的吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述延迟引发剂的用量为总单体重量的5%。
4.根据权利要求1所述的吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯的质量比为9：1。
5.根据权利要求1或2所述的吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述电解质水溶液的质量分数为0.01%～1%。
6.根据权利要求5所述的吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述电解质水溶液的质量分数为0.02%～0.1%。
7.根据权利要求1或2所述的吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述电解质为金属离子化合物中的一种或多种，所述金属离子化合物的阳离子为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、铝离子、锌离子或铁离子，阴离子为氯离子、硝酸根离子、硼酸根离子、磷酸根离子或碳酸根离子。
8.根据权利要求7所述的吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述金属离子化合物为氯化钙、硝酸钙、氯化铝、硝酸铝、氯化镁、硝酸镁、磷酸钾、磷酸钠、硼酸钾、硼酸钠、碳酸钾或碳酸钠。
9.权利要求1至8任意权利要求所述的吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制备方法制备得到的吸水性丙烯酸酯泡沫材料。
10.权利要求9所述吸水性丙烯酸酯泡沫材料在制备卫生用品中的应用。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113558873A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-29 | 福建恒安集团有限公司 | 一种用于卫生巾的吸收芯体及卫生巾 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5571849A (en) * | 1995-08-30 | 1996-11-05 | The Procter & Gamble Company | Absorbent foams made from high internal phase emulsions useful for acquiring aquerous fluids |
| US20010029271A1 (en) * | 2000-01-24 | 2001-10-11 | Bryn Hird | Foam materials and high internal phase emulsions made using oxidatively stable emulsifiers |
| CN102850483A (zh) * | 2012-08-24 | 2013-01-02 | 武汉工程大学 | 一种吸水吸油双功能树脂的制备方法 |
| CN103145913A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-12 | 西北师范大学 | 环氧基丙烯酸酯共聚物乳液及其制备和在生产内墙调湿涂料中的应用 |
| CN103172785A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-26 | 西北师范大学 | 高吸水性自交联环氧基丙烯酸酯共聚物及其制备和应用 |
| CN103772594A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-05-07 | 广东联塑科技实业有限公司 | 吸水性丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用 |
-
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- 2014-07-23 CN CN201410353776.1A patent/CN104193882A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5571849A (en) * | 1995-08-30 | 1996-11-05 | The Procter & Gamble Company | Absorbent foams made from high internal phase emulsions useful for acquiring aquerous fluids |
| US20010029271A1 (en) * | 2000-01-24 | 2001-10-11 | Bryn Hird | Foam materials and high internal phase emulsions made using oxidatively stable emulsifiers |
| CN102850483A (zh) * | 2012-08-24 | 2013-01-02 | 武汉工程大学 | 一种吸水吸油双功能树脂的制备方法 |
| CN103145913A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-12 | 西北师范大学 | 环氧基丙烯酸酯共聚物乳液及其制备和在生产内墙调湿涂料中的应用 |
| CN103172785A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-26 | 西北师范大学 | 高吸水性自交联环氧基丙烯酸酯共聚物及其制备和应用 |
| CN103772594A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-05-07 | 广东联塑科技实业有限公司 | 吸水性丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 潘祖仁: "《高分子化学（第三版）》", 31 October 2002 * |
| 潘祖仁: "《高分子化学（第四版）》", 30 April 2007 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113558873A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-29 | 福建恒安集团有限公司 | 一种用于卫生巾的吸收芯体及卫生巾 |
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