CN1411381A - 高渗透性低吸收容量的聚合物 - Google Patents
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Abstract
一种制备具有高凝胶层渗透性和低吸收容量的超吸收性聚合物的改进方法,和通过该方法制备的聚合物。更具体来说,该方法是制备水溶胀性的、不溶于水的具有高凝胶层渗透性和低吸收容量的聚合物颗粒的方法,该方法包括在一定的条件下,使用至少两个共价的交联剂交联聚合物以形成基本上均一交联的并且具有凝胶层渗透率至少为5×10-9cm2和吸收容量低于26g/g的聚合物。本发明包括含有高渗透性、低吸收容量聚合物的制品。
Description
本发明涉及超吸收性聚合物(SAP)的组合物以及制备该组合物的方法。
超吸收性聚合物是一种众所周知的材料,该材料通常用于个人护理制品,例如尿布。已知这种聚合物可以吸收其本身重量几倍的液体,例如水、盐溶液、尿、血和浆液性的体液。
将超吸收性聚合物应用在可吸收制品例如尿布时,与之相关的众所周知的问题是凝胶阻塞。当超吸收性聚合物颗粒围绕体液的入口处快速扩散进入到可吸收制品时,凝胶阻塞发生,造成在SAP-蓬松物基质上的间隙和孔隙关闭。因为通过溶胀水凝胶的扩散传送液体比通过间隙传送液体慢得多,所以在液体入口区域会发生封闭效应。这种效应指的是“凝胶阻塞”。随后大量液体不能渗入到可吸收的中心,趋向于以未受控制的方式跨越已经饱和的区域表面流到其边缘,导致来源于可吸收制品的不合乎需要的渗漏。
防止凝胶阻塞的方法是增加超吸收性聚合物凝胶层的渗透性。因为具有低吸收容量的超吸收性聚合物趋向于具有较高的渗透性,所以另一种防止凝胶阻塞的方法是减少超吸收性聚合物的吸收容量。
现有技术中众所周知的是,超吸收性聚合物的吸收容量是在聚合阶段添加一定量的聚乙烯交联剂的作用结果(参阅Buchholz.F.L.和Graham,A.T,“现代超吸收性聚合物技术”(Modern SuperabsorbentPolymer Technology),John Wiley & Sons,1998年),大量的聚乙烯交联剂会提供较低水平的吸收容量。不幸的是,如果不使用过量的聚乙烯交联剂或额外的加工步骤例如颗粒表面交联,很难获得足够低的吸收容量来减少凝胶阻塞。不幸的是,聚乙烯交联剂的价钱太高而不能大量使用。额外的加工步骤例如颗粒表面交联步骤,会涉及到一些缺点例如额外的资金和生产费用。
在现有技术中已知,水溶性含羧酸的聚合物可以通过酯化作用进行交联,例如相对便宜的多羟基物质。有时这被称作固化。为达到该目的,其它反应也是已知的,例如含羧酸的聚合物与聚胺物质发生的酰胺化作用。典型地,这种酯化类型的反应需要脱水的条件,并且在加工的聚合步骤阶段,由于反应溶液的水含量很高,该反应不容易发生。在加工的干燥步骤阶段,这种脱水反应更容易发生。
WO9526209公开了通过使用大量粒径分布和表面交联的超吸收性聚合物可以增加凝胶层渗透性。不幸的是,制备表面交联的超吸收性聚合物需要额外的加工步骤,由此会增加超吸收性聚合物的制造成本。
需要一种改进的、较简单的方法来制备具有高凝胶层渗透性和低吸收容量的超吸收性聚合物,该方法不需要表面交联步骤或大量昂贵的聚乙烯交联剂。这种方法的明显优点是消除加工步骤进而节约成本。
本发明包括制备具有高凝胶层渗透性和低吸收容量的超吸收性聚合物的改进方法,和通过该方法制备的聚合物。更具体来说,该方法是制备水溶胀性的、不溶于水的具有高凝胶层渗透性和低吸收容量的聚合物颗粒的方法,该方法包括在一定的条件下,使用至少两个共价的交联剂交联聚合物以形成基本上均一交联的并且具有凝胶层渗透率至少为5×10-9cm2和吸收容量低于26g/g的聚合物。本发明的聚合物是通过本发明的方法制备的聚合物。本发明包括含有高渗透性、低吸收容量聚合物的制品。
我们已经发现,在制备超吸收性聚合物的本体聚合或溶液聚合方法中,通过类似固化处理(上面描述的)提供基本上所有的交联是不需要的,因为在聚合阶段,交联通常不合并,但是仅仅当将大量的水从聚合凝胶中移走之后,合并会更容易发生。在酯化作用反应之前(或者其他类似固化处理的反应)作为凝胶的高粘性,但低弹性的结果,对于基本上没有交联的聚合物凝胶的处理要难得多,也更不经济。相反,由于聚合物凝胶主要的弹性、较少的粘性性能使本体聚合或溶液聚合方法中的交联凝胶的处理变得较容易。例如,含水的聚合物凝胶断裂为更小的分离的碎片,这种碎片使干燥更有效,与主要的粘性状态相比较的主要的弹性状态得到更多改进。
两个共价的交联剂包括第一交联剂,是一种聚乙烯化合物,和第二交联剂,是一种含有羟基的交联化合物。两个共价的交联剂在聚合物制备方法的基本分离阶段交联含有羧酸的聚合物,即第一交联剂的聚合阶段和第二交联剂的加热干燥阶段。
适合用作第一交联剂的化合物的实例包括在一个分子内具有2到4个选自CH2=CHCO-、CH2=C(CH3)CO-和CH2=CH-CH2-基团的化合物。典型的第一交联剂包括:乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯;三羟甲基丙烷和季戊四醇的三丙烯酸酯和三甲基丙烯酸酯;高度乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;季戊四醇的四丙烯酸酯和四甲基丙烯酸酯;甲基丙烯酸烯丙酯;和四烯丙基氧基乙烷。
适合的第二共价交联剂是含有羟基的交联剂,该交联剂含有至少一种适合与水溶胀性的、不溶于水的聚合物的主链上的羧基部分反应的羟基官能团;条件是,第二共价交联剂含有至少两个可以与超吸收性聚合物形成共价键的官能团。第二交联剂的羟基官能团可以通过加热聚合物而具有活性,从而与羟基官能团形成酯,例如在进行干燥处理的时候。第二交联剂可以是多羟基化合物,并且含有不止一个可以获得交联的羟基官能团。任选的第二交联剂可以是所谓的双峰(dimodal)交联剂,和在相同的试剂中使用一种或多种羟基基团与一种或多种烯属不饱和基团。可以使用第二交联剂的混合物。例如,可以使用一种或多种多羟基交联剂和一种或多种双峰交联剂作为本发明的第二交联剂。
适合用作第二交联剂的多羟基化合物的实例包括,但是不局限于:甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、聚甘油、三羟甲基丙烷、聚乙二醇和聚丙二醇-聚乙二醇共聚物。适合用作第二交联剂的双峰试剂的实例包括,但是不局限于:丙烯酸2-羟乙基(甲基)酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、缩水甘油基甲基丙烯酸酯和烯丙基缩水甘油醚。在美国专利4962172和5147956中给出许多这种双峰单体的实例。其教导的相关部分可作本发明的参考。使用的第二共价交联剂可以是纯的或水溶液形式。
在干燥聚合物凝胶的步骤之前,在构成单体混合物时或在随后的处理步骤当中加入第二交联剂,用于在干燥步骤时和干燥步骤之后交联聚合物。与表面交联剂相反,第一和第二交联剂用作本体交联剂。因此,本发明的聚合物基本上是均匀交联的或与表面交联相反是本体交联的。结果使用本发明的方法,可以制备相对低吸收容量的超吸收性聚合物,并且不会过多使用大量成本高的聚乙烯交联剂,不用使用昂贵的表面交联处理和资金费用,并且同时避免通过类似固化反应交联基本上的可溶聚合物的步骤中处理的困难。
在本发明的一个具体实施方案中,第一和第二共价交联剂都存在于聚合混合物中以制备本发明的聚合物。在本发明的另一个具体实例中,在聚合完成或基本完成之后但是在干燥水凝胶之前,将多羟基化合物交联剂加入到聚合水凝胶中。
一般地,使用交联剂的总量决定于所需要的凝胶层渗透的程度。交联剂优选以有效量存在,该量使生产的聚合物具有凝胶层渗透率为至少5×10-9cm2和吸收容量低于26g/g。如果使用交联剂的总量是每100份重量单体中低于0.0005份,聚合物的凝胶层渗透率通常太低,聚合物的吸收容量太高。使用的第一交联剂的适合用量范围是使用的每100份重量的α,β-烯属不饱和单体中含有0.0005-5份重量的交联剂。更优选,第一交联剂的用量范围是每100份重量的α,β-烯属不饱和单体中含有0.1-1份重量的交联剂。使用的第二交联剂的适合用量范围是使用的每100份重量的α,β-烯属不饱和单体中含有0.0005-5份重量的交联剂。更优选,第二交联剂的用量范围是每100份重量的α,β-烯属不饱和单体中含有0.1-2份重量的交联剂。
从可水溶性的α,β-烯属不饱和单体例如一元羧酸、多羧酸、丙烯酰胺和它们的衍生物可以制备本发明的亲水性聚合物。适合于制备本发明聚合物的单体的实例包括α,β-烯属不饱和单体,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸和它们的碱金属盐和铵盐;衣康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸及其盐。优选的单体包括丙烯酸和甲基丙烯酸和它们各自的盐形式,例如碱金属或铵盐。在本发明中使用的水溶性单体的用量范围是水溶液单体总重量的10-80%(重量)。优选地,用量范围是水溶液单体总重量的15-60%(重量)。
任选地,可存在少量其它水溶性、不饱和单体,如酸的烷基酯单体,例如,丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯可以存在于可吸收水的聚合物中。另外,某种接枝聚合物,例如聚乙烯醇、淀粉和水溶性或溶胀性纤维素醚可用来制备具有优良性能的产品。这样的接枝聚合物的用量至多为α,β-烯属不饱和单体重量的10%(重量)。
聚合过程可以使用未中和或在聚合前已中和或部分中和的酸性单体进行。中和过程一般通过单体溶液与用量可足够中和酸性单体中20-95%的酸性基团的碱性材料相接触来实现。优选地,碱性材料的用量足够中和酸性单体中酸性基团的40-85%,最优选足够中和酸性单体中酸性基团的55-75%。
可用于中和单体中酸性基团的化合物通常是那些可充分中和酸性基团但对聚合过程没有不良影响的化合物。这样的化合物的实例包括碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐和碳酸氢盐。优选地,用于中和单体的材料为氢氧化钠或钾或碳酸钠或钾。在确定所需的中和度时,必须小心以保证将与欲吸收的含水液体接触或分散于欲吸收含水液体中的最终交联吸收性聚合物的PH值保持在适宜聚合物应用的范围内。或可选择地,聚合过程可使用未中和的单体进行,然后中和,这一点在本领域是已知的。
如果需要,在添加中和试剂之前或之后可以加入作为漂白剂的过氧化氢(0-500ppm基于丙烯酸)。
方便地,在水溶性单体和交联剂的聚合过程中使用自由基聚合引发剂。优选在单体溶液中充分溶解的自由基聚合引发剂引发聚合反应,例如,水溶性过硫酸盐如过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠和其它碱金属过硫酸盐,也可使用过氧化氢和水溶性偶氮化合物如2,2′-偶氮双-(2-米基丙烷)盐酸盐。部分这些引发剂如过氧化氢可与还原性物质如亚硫酸盐或胺结合使用,形成已知的氧化还原型引发剂。引发剂的总用量为α,β-烯属不饱和单体重量的0.01-1.0%(重量),优选0.01-0.5%(重量)。
吸水性树脂优选为轻度共价交联使其具有水不溶性和水溶胀性。可通过使用至少两个共价交联剂来交联聚合物,通过不同机理操作,从而得到所需要的交联结构。适宜的第一交联剂是聚烯键不饱和交联剂,也可参考本发明使用的聚乙烯交联剂。可以采用两种或更多种不同的聚乙烯交联剂作为本发明的第一交联剂。
虽然通常情况下交联剂可溶于α,β-烯属不饱和单体的水溶液,但是交联剂也仅仅是没有负面暗示的分散于这样的溶液中。美国专利4833222报道了这样的分散剂的使用,在此将有关部分作为参考资料。适宜的分散剂包括羧甲基纤维素悬浮助剂、甲基纤维素、羟丙基纤维素和聚乙烯醇。分散剂的使用浓度通常为α,β-烯属不饱和单体反应物总重量的0.005-0.1%(重量)。
在制备本发明所使用聚合物的优选实施方案中,若需要,制备部分中和形成的α,β-烯属不饱和单体、共价交联剂、引发剂和接枝聚合物基体的水溶液。混合物的聚合可通过提高含有引发剂的混合物的温度或利用上述的氧化-还原引发剂来引发。一般而言,聚合开始的温度在5℃至45℃之间。聚合进行的温度在很大程度上依赖于所用的单体类型和特定的引发剂体系。最高聚合温度优选为50℃至100℃之间,最优选为60℃至100℃之间。
众所周知,连续和间歇制备水溶胀性、水不溶性聚合物的方法,包括凝胶和悬浮聚合方法。例如,参阅美国专利4286082和5145906,其教导的相关部分作为参考资料。另外,参阅Buchholz,F.L.和Graham,A.T.,″现代超吸收聚合物技术(Modern SuperabsorbentPolymer Technology),″John Wiley & Sons(1998年)。优选地,本发明聚合物的制备中基本没有高温氧化剂,例如溴和氯的氧化剂,包括例如氯化钠。本发明优选的方法是本体凝胶或溶液聚合方法。
聚合产物通常利用已知的方法进行预筛分和干燥。合适的干燥方法包括流化床干燥机、转鼓式干燥机、鼓风炉和通过式循环带干燥机。多阶段干燥,可任选分两步或多步进行干燥。
本发明的组合物具有高凝胶层渗透性和低吸收容量。依据下面描述的方法测定并以cm2来表达,组合物具有的适宜凝胶层渗透率为至少5×10-9,优选20×10-9,更优选至少30×10-9,甚至更优选至少50×10-9和最优选至少65×10-9。另外,依据下面描述的的方法测定并以g/g来表达,组合物具有吸收容量低于26,更优选低于24,和最优选低于22。已经制备了具有吸收容量低于20g/g和低于18g/g的组合物。本发明的聚合物可以是多孔的或非多孔的。
优选地,每100克吸水性树脂内存在至少约0.01当量的羧基基团。优选的含羧基吸水性聚合物包括淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解产物、淀粉-丙烯酸或聚乙烯醇接枝共聚物的部分中和产物、乙酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物的皂化产物、异丁烯和马来酸酐共聚物的衍生物、丙烯腈共聚物的水解产物、丙烯腈共聚物水解产物的交联产物、交联的羧甲基纤维素、丙烯酰胺共聚物的聚天氡氨酸酯水解产物、丙烯酰胺共聚物水解产物的交联产物、聚丙烯酸的部分中和产物和部分已中和的聚丙烯酸的交联产物。
本发明的组合物可以包括任选的其它添加剂,例如除尘剂、防结块剂、香料和各种盐。除尘剂和防结块剂是已知的。例如,也可以使用美国专利5728742中提到的阳离子表面活性剂的防结块剂。二氧化硅是优选的防结块剂的实例。亲水的或亲油的除尘剂,例如在美国专利6090875和5994440中描述的除尘剂可以加入进去控制灰尘的标准。水溶性的铝盐,例如硫酸铝可以应用在本发明的方法中。如果使用,优选每100份重量的干燥聚合物中含有0.25-4重量份的铝盐。
优选在至少170℃下进行干燥,更优选至少180℃。优选在低于250℃下进行干燥,更优选低于200℃。干燥方法并不是关键性的。如果需要,已干燥的聚合物在处理过程中可以很容易地再次被弄湿。
干燥完成之后,聚合物进一步筛分优选形成具有平均直径低于2mm和更优选低于1mm的颗粒。优选地,最终的聚合产品具有平均颗粒尺寸至少为160微米。
本发明的超吸收性聚合物应用在潮湿吸收剂制品的制造中,例如一次性尿布、卫生巾、失禁的衣服和绷带。本发明的超吸收性组合物特别适用于薄的和超薄的具有极好吸湿容量、液体分布特性和减少渗漏的一次性尿布的制造。尿布和其它吸收制品的结构已知,使用蓬松物材料应用在吸收剂制品中也是已知的。为了本发明的目的。术语“蓬松物”是本领域一般技术人员可以理解的意思。蓬松物的实例包括棉纤维、卷曲纤维、木质纸浆纤维、合成纤维或其结合,这些材料形成垫并主要通过毛细管吸引机理进行吸收。参阅,例如,WO95/26209。
在制备具有本发明的组合物的吸收剂制品时,超吸收性组合物可以混合在、附在、层压在或分散在纤维的多孔基体中。这种基体可以用亲水的纤维来制造,例如木质纸浆或蓬松物、棉毛和合成纤维或纤维和木质纸浆的混合物。纤维可以是松散的或结合在一起作为无纺布。合成纤维的实例包括那些用聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酯和聚酰胺的共聚物制造的合成纤维。合成纤维可以是经过熔体喷射的纤维或已处理而使之亲水的纤维。
吸收剂制品,例如一次性尿布,一般由液体不透水的衬里材料、液体透水的身体一侧的外部材料和处在衬里材和外部材料之间的吸收液体的叠层组合物构成。液体不透水的衬里材料可以从商业上可以获得的聚烯烃膜制得,液体透水的外部材料能从商业上可以获得的无纺材料制得,例如纺丝的或起棱纹的纤维网,这种材料是可湿的并能使尿通过。
本发明的超吸收性聚合物可以构成5-95%重量的本发明的吸收性制品。在一般的吸收性制品中,本发明的超吸收性聚合物分散在纤维基体中:在这种制品中超吸收剂优选的存在量为制品重量的30-70%(重量),纤维基体的存在量为制品重量的70-30%(重量)。在吸收性制品的另一种形式中,超吸收剂可以存在于容积结构中,在该结构中超吸收性聚合物的存在量为30-95%(重量)。分散的超吸收性聚合物和含有超吸收性聚合物的结合也是已知的。
下面给出了实施例和对照实验以解释说明本发明,而不能认为限制本发明的保护范围。除非另有说明,所有的份数和百分数都以重量表示。
依据Buchholz,F.L.和Graham,A.T.,″Modern SuperabsorbentPolymer Technology,″John Wiley & Sons(1998年),153页,陈述的方法测定吸收容量(AC)。
本发明聚合物基本均一或均匀交联的测定,采用如“Buchholz,F.L.和Graham,A.T.,″Modern Superabsorbent PolymerTechnology,″John Wiley & Sons(1998年),192到193页”所描述的方法,分析吸收容量对颗粒大小的依赖程度。当结构性聚合物颗粒,例如表面交联聚合物,在上随着颗粒的大小至少部分颗粒在尺寸范围内降低时,均一交联的聚合物基本没有,或仅仅轻微依赖颗粒尺寸的吸收容量。
凝胶层渗透率的测定,在0.3psi负载条件下使用0.9%的盐溶液,在40-50筛目粒径上按照“Buchholz,F.L.和Graham,A.T.,″Modern Superabsorbent Polymer Technology,″John Wiley & Sons(1998年).161页”所描述的方法切割。
步骤A-聚合物制备方法
在适当的容器中加入347份冰的丙烯酸,331份水,0.43份VERSENEX80(The Dow Chemical Company),和0.25-5份高度乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SARTOMER #9035,Sartomer)。搅拌混合物直到均匀,然后加入580.4份浓度为28.5%的碳酸钠水溶液。由于中和丙烯酸而产生的二氧化碳可以从容器中排放出去。
在添加碳酸盐水溶液之前加入过氧化氢(200ppm,基于丙烯酸)。
传送溶液到配备有可以撕裂聚合凝胶物质的搅拌器的适宜容器中。开动该搅拌器,然后加入5.5份浓度为10%的过硫酸钠水溶液。为了从溶液中脱去溶解的氧,用氮以足够的速率在10-60分钟内喷射混合物。加热混合物到25-40℃,将0.5份浓度为10%抗坏血酸钠溶液注入反应混合物中。
一般来说,混合物在5分钟之内开始聚合。通过在反应容器上牵引真空装置使反应物料的最高温度控制在80℃-100℃,优选在80℃-90℃。在聚合的放热量减小之后,装有氮的真空装置是安全的,在60-70℃下搅拌反应物质3小时或更长时间。
从容器中分离反应的凝胶物质,如果需要,通过挤压穿过适当大小的压模进一步筛分。如果可能,当添加第二共价交联剂时,可以通过搅动处于适宜搅拌机中的凝胶将第二交联剂加入到凝胶中。
在20-40分钟内,使热空气(165-185℃)穿过凝胶层来干燥凝胶。需要控制干燥时间和温度以获得所需要的凝胶层渗透率。干燥以后,在105℃的烘炉里加热干燥聚合物之后,以重量分析法测定时,凝胶层的含水量一般为1-3 wt%(重量)。
干燥的产品在压碎机中磨碎并过筛以获得所需要的粒径分布。
对照实验1-5(不是本发明的具体实施例)
按照步骤A不含第二交联剂,使用各种量的SARTOMER #9035(基于丙烯酸单体的在ppm级的,下文中的BOA)制备聚合物。在175℃下干燥样品30分钟。
表1:
对照实验
对照实验 | #9035(ppm) | AC(g/g) | 凝胶层渗透率 |
1 | 10,000 | 26.6 | 4×10-9cm2 |
2 | 15,000 | 24.9 | 7×10-9cm2 |
3 | 20,000 | 23.4 | 10×10-9cm2 |
4 | 30,000 | 22.0 | 15×10-9cm2 |
5 | 50,000 | 21.4 | 12×10-9cm2 |
这些结果显示需要相当高含量的单个聚乙烯交联剂以获得低吸收容量。从工业观点出发,这种高含量要抑制成本。
实施例6
按照步骤A使用8300ppmBOA的SARTOMER#9035制备并且在干燥以前收集的凝胶样品。然后用10200ppm的甘油(BOA)处理凝胶,使甘油扩散到水凝胶中,以便获得基本均一的分布。在170℃下总共干燥凝胶36分钟。
实施例7
按照步骤A使用8300ppm(BOA)的SARTOMER #9035制备凝胶样品,并且在干燥以前收集。然后用13000ppm的甘油(BOA)处理凝胶。在175℃下干燥凝胶35分钟。
实施例8
按照步骤A使用6000ppm的SARTOMER #9035BOA制备样品。另外,20000ppm的羟基乙基甲基丙烯酸酯(hydroxyethylmethacrylate)(BOA)加入到单体混合物中。在180℃下干燥样品30分钟。
实施例9
按照步骤A使用8300ppmBOA标准的SARTOMER#9035制备凝胶样品。然后用18000ppm的甘油(BOA)处理水凝胶,允许甘油扩散到水凝胶中,以便获得基本均一的分布。在大约180℃的最终温度下总共干燥凝胶30分钟。将干燥的产品磨碎以获得所需要的颗粒大小。将500份磨碎的产品加入到适宜的搅拌机中,将20份含有5.6份硫酸铝的水溶液连同作为除尘剂的0.5份含有0.25份VORANOL230-238多羟基化合物的水溶液(陶氏化学公司)喷射到产品上。
实施例10
按照步骤A使用8300ppmBOA标准的SARTOMER #9035制备凝胶样品。然后用1560ppm的甘油(BOA)处理水凝胶,允许甘油扩散到水凝胶中,以便获得基本均一的分布。在大约180℃的最终温度下总共干燥凝胶30分钟。干燥的产品被磨碎以获得所需要的颗粒大小。在205℃下将磨碎的产品进一步加热处理50分钟。将500份已加热处理过的产品加入到适宜的搅拌机中,将15份含有4.2份硫酸铝的水溶液连同作为除尘剂的0.5份含有0.25份VORANOL230-238多元醇的水溶液(TheDow Chemical Company)喷射到产品上。
表II:
交联剂组合使用
SARTOMER#9035(ppmBOA) | 第二交联剂(ppm BOA) | AC(g/g) | 凝胶层渗透率(×10-9cm2) | |
实施例6 | 8300 | 10200 | 25.0 | 7 |
实施例7 | 8300 | 13000 | 21.0 | 13 |
实施例8 | 6000 | 20000 | 13.8 | 72 |
实施例9 | 8300 | 18000 | 22.1 | 16 |
实施例10 | 8300 | 1560 | 23.6 | 35 |
对照实施例11和实施例12-15
按照步骤A使用SARTOMER #9035标准的、甘油标准的,在下表中所示的干燥时间(在175℃)制备聚合物。在下表中给出了作为结果的吸收容量(AC)和凝胶层渗透率(GBP×1O-9cm2)。
表III:
甘油和干燥时间的作用效果
SARTOMER#9035(ppm BOA) | 甘油(ppm BOA | 干燥时间(分钟) | AC(g/g) | GBP(×10-9cm2) | |
比较实施例11* | 5000 | 3000 | 30 | 26.1 | 3 |
实施例12 | 5000 | 9000 | 30 | 23.2 | 6 |
实施例13 | 5000 | 12000 | 30 | 21.4 | 11 |
实施例14 | 5000 | 12000 | 37.5 | 18.4 | 20 |
实施例15 | 5000 | 12000 | 45 | 16.5 | 26 |
*不是本发明的具体实施例
Claims (15)
1.一种水溶胀性的、不溶于水的具有高凝胶层渗透能力的聚合物颗粒的制备方法,该方法包括使用至少两种共价交联剂交联聚合物,该交联剂包括聚乙烯基第一交联剂和含有羟基的第二交联剂,聚合条件使得形成基本上均一交联的并且具有凝胶层渗透能力至少为5×10-9cm2和吸收容量低于26g/g的聚合物。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述的吸收容量低于24g/g。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述的吸收容量低于22g/g。
4.如权利要求1所述的方法,它进一步包括随后在每100份重量的聚合物水溶液中用0.25-4份重量的硫酸铝处理聚合物。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述的第二交联剂选自:甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、聚甘油、三羟甲基丙烷、聚乙二醇和聚丙二醇-聚乙二醇共聚物和丙烯酸2-羟乙基(甲基)酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、缩水甘油基甲基丙烯酸酯和烯丙基缩水甘油醚。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述的聚合物基本选自淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解产物、淀粉-丙烯酸或淀粉-聚乙烯醇接枝共聚物的部分中和产物、乙酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物的皂化产物、异丁烯和马来酸酐共聚物的衍生物、丙烯腈羧甲基纤维素的水解产物、丙烯酰胺共聚物的水解产物和聚丙烯酸的部分中和产物。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述的聚合物是部分中和的聚丙烯酸。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述的第一交联剂选自:乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯;三羟甲基丙烷和季戊四醇的三丙烯酸酯和三甲基丙烯酸酯;高度乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;季戊四醇的四丙烯酸酯和四甲基丙烯酸酯;甲基丙烯酸烯丙酯;和四烯丙基氧基乙烷。
9.按照权利要求1所述的方法制备的聚合物。
10.含有权利要求9所述的聚合物的吸收剂制品。
11.如权利要求10所述的制品,该制品是尿布或尿布的一部分,其中超吸收性聚合物组合物对蓬松物的重量比率至少为0.3。
12.含有权利要求11所述的聚合物的吸收剂制品。
13.如权利要求12所述的制品,该制品是尿布或尿布的一部分,其中超吸收性聚合物组合物对蓬松物的比率至少为0.3。
14.一种水溶胀性的、不溶于水的具有基本均匀的交联密度和凝胶层渗透率至少为20×10-9cm2和吸收容量低于26g/g的聚合物。
15.含有权利要求14所述的聚合物的吸收剂制品。
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