用于吸收血液或高粘性液体的超吸收性聚合物及其制备方法技术

本文公开了表面经多价阳离子盐和聚羧酸类共聚物二者改性的能够有效吸收血液或高粘性液体的超吸收性聚合物及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求于2014年12月18日提交的韩国专利申请第10-2014-0183228号的权益，其在此通过引用整体并入本文。本公开内容涉及用于吸收血液或高粘性液体的超吸收性聚合物及其制备方法。更具体地，本公开内容涉及表面经多价阳离子盐和聚羧酸类共聚物二者改性且能够有效吸收血液或高粘性液体的超吸收性聚合物及其制备方法。
技术介绍
超吸收性聚合物(SuperabsorbentPolymer，SAP)是能够吸收其自身重量的500倍至1000倍水的合成聚合物材料。虽然是为在卫生用品中的实际应用而开发，但是现在SAP另外应用于多种领域，包括例如儿童用一次性尿布、卫生垫、园艺用土壤调节剂的原材料、土木工程和建筑应用用止水剂、苗圃板、用于食品流通的保鲜剂及热敷产品等。然而，在实践中，SAP现在大部分用于吸收尿液的尿布，而不用于女性用的卫生垫，原因是就其物理特性而言尿液与经血彼此完全不同。包含盐、蛋白质和细胞以及水的经血的粘度如此高以致其不容易扩散。此外，大细胞团不被SAP吸收，而是在表面上形成膜，其充当了血液吸收的屏障。出于这些原因，SAP仅以少量用于卫生垫中。因此，需要开发表现出改善的血液吸收的SAP的新方法。
技术实现思路
技术问题做出本专利技术以解决现有技术中的上述问题，根据本公开内容，对SAP的深入和彻底的研究导致了以下发现：当其表面经水溶性多价阳离子盐和聚羧酸类共聚物改性时，SAP的物理特性(包括血液流动性)改善，如通过用于测量凝集有凝固血液或高粘性液体的SAP的重量的新测定法所分析的。因此，本公开内容的目的是提供血液流动性改善以便适用于卫生垫的超吸收性聚合物及其制备方法。技术方案为了实现上述目的，本公开内容的一个方面提供了一种用于吸收血液或高粘性液体的超吸收性聚合物，其中超吸收性聚合物的表面经水溶性多价阳离子盐和聚羧酸类共聚物改性。本公开内容的另一个方面提供了一种用于制备表面改性的超吸收性聚合物的方法，其包括：a)提供超吸收性聚合物；b)基于100重量份步骤a)中提供的超吸收性聚合物，通过混合0.001重量份至5.0重量份水溶性多价阳离子盐来对步骤a)的超吸收性聚合物进行预处理；以及c)基于100重量份步骤a)中提供的超吸收性聚合物，通过混合0.001重量份至5.0重量份聚羧酸类共聚物来对步骤b)的经预处理的超吸收性聚合物进行表面处理。有益效果与常规SAP相比，根据本公开内容的通过用水溶性多价阳离子盐和聚羧酸类共聚物进行表面改性制备的SAP的血液流动性大大改善，所述血液流动性如通过本公开内容提出的用于测量凝集有凝固血液或高粘性液体的SAP的重量的新测定法所分析的。因此，本公开内容的SAP具有这样的优点：血液流动性得到充分改善以使其适用于吸收血液或高粘性液体的卫生垫。附图说明图1是示出了根据多价阳离子盐的使用以及聚羧酸类共聚物的种类和浓度的SAP的血液流动性变化的图(从左至右：比较例1、比较例2、比较例3、比较例4、实施例1、实施例2、比较例5、比较例6、实施例3、实施例4、比较例7、比较例8、实施例5、实施例6、比较例9、实施例7和实施例8)。图2是示出了根据聚羧酸类共聚物#427的浓度的超吸收性基体树脂的血液流动性变化的图，图3是示出了聚羧酸类共聚物WRM50、#426、#427的化学结构的示意图。具体实施方式以下，将给出本公开内容的详细描述。根据其一个方面，本公开内容涉及用于吸收血液或高粘性液体的超吸收性聚合物，其中超吸收性聚合物的表面经水溶性多价阳离子盐和聚羧酸类共聚物改性。在一个实施方案中，超吸收性聚合物可为超吸收性聚合物产物或超吸收性基体树脂。特别地，发现未表面交联的超吸收性基体树脂在进行本公开内容的表面改性之后血液流动性大大改善。通常，超吸收性聚合物产物用于允许人们排便或排尿的尿布中，但是发现未表面交联的超吸收性聚合物基体树脂在进行根据本公开内容的表面改性之后可应用于血液吸收，这导致了本专利技术。水溶性多价阳离子盐在超吸收性聚合物中起表面交联的作用。在一些实施方案中，基于100重量份超吸收性聚合物，水溶性多价阳离子盐可以以0.001重量份至5.0重量份的量使用。在此含量范围内，水溶性多价阳离子盐使得超吸收性聚合物的渗透性提高而不引起其他特性显著劣化。在水溶性盐中，多价阳离子可选自Al3+、Zr4+、Sc3+、Ti4+、V5+、Cr3+、Mn2+、Fe3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Pt4+、Au+及其组合，而对应阴离子可选自硫酸根(SO42-)、亚硫酸根(SO32-)、硝酸根(NO3-)、偏磷酸根(PO3-)、磷酸根(PO43-)及其组合。水溶性盐可特别地为硫酸铝(Al2(SO4)3)，更特别地为硫酸锆(Zr(SO4)2)，并且可为水合物形式。聚羧酸类共聚物可在超吸收性聚合物中充当超增塑剂，并且具有主链与多个侧链或支链结合的结构，如梳状，如图3中所示。根据一些实施方案，聚羧酸类共聚物包括具有基于(甲基)丙烯酸的单体作为结构单元的主链和由烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体构成的侧链。优选地，基于100重量份超吸收性聚合物，聚羧酸类共聚物的含量为0.001重量份至5.0重量份。当在用水溶性多价阳离子盐处理超吸收性聚合物之后使用时，在该含量范围内的聚羧酸类共聚物可以使超吸收性聚合物的渗透性改善，同时仍然保持高可加工性且不使其他特性显著劣化。在一个特定实施方案中，聚羧酸类共聚物可包含50重量％至99重量％的烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体和1重量％至50重量％的(甲基)丙烯酸单体。使用在这些范围内的单体，共聚物有利于赋予优异的分散性、坍落度保持性和初始分散性，以及有利于表现出适当的空气夹带。充当聚羧酸类共聚物的侧链的烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体可由以下化学式1表示：[化学式1]在化学式1中，R1为氢原子或甲基；R2O表示2至4个碳原子的氧化烯部分；R3为1至4个碳原子的烷基；以及m为50至200的整数，表示氧化烯的平均加成摩尔数。当氧化烯的平均加成摩尔数为50至200时，侧链保证了优异的分散性和坍落度保持性。在一个特定实施方案中，氧化烯的平均加成摩尔数可为50至150。烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体可为选自以下中的至少一种：甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯和乙氧基聚乙二醇聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯。充当聚羧酸类共聚物的主链的结构单元的(甲基)丙烯酸单体可由以下化学式2表示：[化学式2]R2-COOM1在化学式2中，R2为2至5个碳原子的不饱和烃基；以及M1为氢原子、氧化态为+1价或+2价的金属、铵基、或者有机胺基。化学式2的(甲基)丙烯酸单体可为选自以下中的至少一种：丙烯酸、甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吸收血液或高粘性液体的超吸收性聚合物，通过用水溶性多价阳离子盐和聚羧酸类共聚物对超吸收性树脂进行表面改性而制备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 KR 10-2014-01832281.一种用于吸收血液或高粘性液体的超吸收性聚合物，通过用水溶性多价阳离子盐和聚羧酸类共聚物对超吸收性树脂进行表面改性而制备。2.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中所述超吸收性树脂为超吸收性聚合物产物或超吸收性基体树脂。3.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中基于100重量份的所述超吸收性树脂，所述水溶性多价阳离子盐的含量为0.001重量份至5.0重量份。4.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中所述水溶性多价阳离子盐包含选自以下的阳离子：Al3+、Zr4+、Sc3+、Ti4+、V5+、Cr3+、Mn2+、Fe3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Pt4+、Au+及其组合，和选自以下的阴离子：硫酸根(SO42-)、亚硫酸根(SO32-)、硝酸根(NO3-)、偏磷酸根(PO3-)、磷酸根(PO43-)及其组合。5.根据权利要求4所述的超吸收性聚合物，其中所述水溶性多价阳离子盐为硫酸铝(Al2(SO4)3)或硫酸锆(Zr(SO4)2)。6.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中基于100重量份的所述超吸收性树脂，所述聚羧酸类共聚物的含量为0.001重量份至5.0重量份。7.根据权利要求6所述的超吸收性聚合物，其中基于100重量份的所述超吸收性树脂，所述聚羧酸类共聚物的含量为0.001重量份至3.0重量份。8.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中所述聚羧酸类共聚物通过使烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体与(甲基)丙烯酸单体共聚而制备。9.根据权利要求8所述的超吸收性聚合物，其中所述烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体由以下化学式1表示：[化学式1]在化学式1中，R1为氢原子或甲基；R2O表示2至4个碳原子的氧化烯部分；R3为1至4个碳原子的烷基；以及m为50至200的整数，表示氧化烯的平均加成摩尔数。10.根据权利要求8所述的超吸收性聚合物，其中所述烷氧基聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体为选自以下中的至少一种：甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、和乙氧基聚乙二醇聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯。11.根据权利要求8所述的超吸收性聚合物，其中所述(甲基)丙烯酸单体由以下化学式2表示：[化学式2]R2-COOM1在化学式2中，R2为具有2至5个碳原子的不饱和烃基；以及M1为氢原子、氧化态为+1价或+2价的金属、铵基或有机胺基。12.根据权利要求8所述的超吸收性聚合物，其中所述(甲基)丙烯酸单体为选自以下中的至少一种：丙烯酸、甲基丙烯酸，其一价或二价金属盐、其铵盐和其有机胺盐。13.根据权利要求1所述的超吸收性聚合物，其中所述超吸收性聚合物对血液或高粘性液体的吸收通过血液测试来测定，其中当向每克所述超吸收性聚合物施加0.1ml血液时，测量凝集有血液的所述超吸收性聚合物的重量。14.根据权利要求13所述的超吸收性聚合物，其中所述血液测试通过如下进行：将血液滴加到所述超吸收性聚合物上，使血液凝固，并计算凝集有凝固血液的所述超吸收性聚合物的重量以表示血液流动性。15.根据权利要求2所述的超吸收性聚合物，其中所述超吸收性聚合物产物通过以下步骤制备：a)使用热或光使包含水溶性烯键式不饱和单体和聚合引发剂的单体组合物聚合，得到水凝胶相聚合物；b)干燥所述水凝胶相聚合物；c)将经干燥的水凝胶相聚合物研磨成超吸收性聚合物产物颗粒；以及d)向经研磨的超吸收性聚合物产物颗粒中添加表面交联剂以进行表面交联反应。16.根据权利要求2所述的超吸收性聚合物，其中所述超吸收性基体树脂通过以下步骤制备：a)使用热或光使包含水溶性烯键式不饱...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永三，洪连祐，柳东彫，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR