用金属盐和金属氧化物处理并在其表面后交联的超吸收体制造技术

技术编号:1583352 阅读:174 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种吸水聚合物结构体,其表面与金属盐和金属氧化物的组合接触。本发明专利技术还涉及处理吸水聚合物结构体表面的工艺,其中未处理的吸水聚合物结构体的表面与金属盐和金属氧化物的组合在50~300℃温度范围内接触。本发明专利技术进一步涉及由该工艺获得的吸水聚合物结构体、包括吸水聚合物结构体和基材的复合物、生产复合物的工艺、由该工艺获得的复合物。包括吸水聚合物结构体或复合物的如泡沫、形成体和纤维的化学产品,在化学产品中吸水聚合物结构体或复合物的应用,以及金属的氧化物和金属盐的氧化物的组合在超吸收体聚合物表面处理中的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及吸水聚合物结构体、处理吸水聚合物结构体表面的工艺, 由此工艺获得的表面处理过的吸水聚合物结构体、包括吸水聚合物结构体 和基材的复合物、复合物的生产工艺、通过此工艺获得的复合物,包括吸 水聚合物结构体或复合物的化学产品,如泡沫体、成型品和纤维,在化学 产品中吸水聚合物结构体或复合物的应用,以及金属氧化物和金属盐的组 合在超吸收体表面处理中的应用。
技术介绍
超吸收体为不溶水的交联聚合物,其能够通过溶胀和形成水凝胶在给 定的压力下吸收和保留大量的水性液体,尤其是体液,优选为尿液或血液。 由于这些特有的特性,这些聚合物主要的应用为制成卫生制品如婴孩尿 布、失禁产品或卫生巾。超吸收体的制备一般在交联剂的存在下通过含有酸基的单体的自由 基聚合而进行。这样,通过选择单体组合物、交联剂和聚合条件和聚合后 获得的水凝胶的加工条件可制备吸收特性不同的聚合物。进一步的可能性可以通过根据DE-OS 26 12 846使用化学改性淀粉、纤维素和聚乙烯醇制 备接技聚合物来提供。DE 40 20 780 Cl公开了通过对聚合物颗粒表面进行后交联对超吸收 聚合物进行后处理。通过吸水聚合物颗粒表面的后交联,特别是聚合物颗 粒在压力作用下的吸收能力被提高。DE 199 09 653 Al和DE 199 09 838 Al说明吸收水-水性或浆状液体或 血液的粉状表面后交联的聚合物,其基于含有酸基的单体且在水溶液中被 表面后交联剂和阳离子涂覆并被后交联。这里公开的聚合物与以前的聚合 物相比具有良好的吸收性能,特别是高渗透性。上述引用的技术中公开的聚合物结构体的表面后交联导致在压力下 的吸收能力提高,但是保持力能力的降低一般与表面后交联相关。相反,例如通过低程度的初级交联(primary crosslinking)实现的保持力能力的 提高导致在压力下聚合物结构体的吸收能力降低。但是,聚合物结构体的 保持力降低的缺点是包括这些聚合物结构体的卫生制品(例如尿布)对体 液的吸收和保持力降低,同时降低在压力下的吸收,特别是导致卫生制品 在压力下不能充分吸收体液,例如压力是通过坐着的尿布穿着者引起的时 候。在压力下结合了良好的保持力行为和良好的吸收能力的聚合物结构 体可以通过对最初的仅少量交联的聚合物颗粒(其由于交联程度低而具有 相当高的保持力)进行表面后交联得到。但是缺点是由于可溶部分的含量 随着交联程度的降低而增加,这样得到的超吸收体的可溶部分含量高。但 是可溶部分含量的增加与皮肤耐收性的降低相关,因此包括具有高含量可 溶部分的聚合物结构体的卫生制品在皮肤病学方面受到关注。为了使聚合 物结构体中的可溶部分的含量保持尽可能低,需要聚合物结构体中初级交 联的量最少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷。特别是,本专利技术的目的是提供超吸收体,其特征在于除了良好的保持 力性能外还在压力下有良好的吸收性能,以及良好的皮肤耐受性。而且,本专利技术的目的是提供生产具有这样有点的超吸收体和包括这些 超吸收体的复合物的工艺。特别是,可能通过此工艺单独改善在压力下超 吸收体的保持力和吸收力。本专利技术的目的是提供具有高含量吸水聚合物结构体的卫生制品,其特 征在于特别良好的皮肤耐受性还有良好的吸收性能,特别是对于体液的良 好的吸收力。上述目的的解决方案是吸水聚合物结构体,其表面与金属盐和金属氧 化物的组合接触。完全令人惊讶但是有利的是,发现超吸收体颗粒的保持力性能可以通 过例如用金属盐和金属氧化物的组合处理吸水聚合物结构体表面而改善。 特别地,观察到通过用金属盐和金属氧化物的组合对吸水聚合物结构体表面处理,利用表面后交联观察到的保持力的降低比其表面没有与金属盐和 金属氧化物的这个组合接触的表面后交联的聚合物结构体小得多。通过根 据本专利技术的表面修饰,例如通过在聚合后发生的表面处理改善具有高程度 的初级交联的聚合物结构体的保持力,其具有较低含量的可溶部分和较低的保持力,因此可以得到具有良好R/LA比的聚合物结构体。根据本专利技术优选的聚合物结构体是纤维、泡沫或颗粒,其中优选纤维 和颗粒,且特别优选颗粒。本专利技术优选的聚合物纤维的尺寸是设定好的,使其能够与用于纺织物 的纱合并或作为纱以及直接与纺织物合并。优选地,根据本专利技术,聚合物 纤维的长度可为1~500 mm,优选2 500 mm,特别优选5 100 mm,且直 径为1 200旦尼尔,优选3 100旦尼尔,特别优选5 60旦尼尔。本专利技术优选的吸水聚合物颗粒的尺寸是设定好的,使其具有根据ERT 420.2-02测定的10~3,000 pm,优选20 2,000 pm,且特别优选150 850 pm 或150~600 pm的平均粒度。本专利技术进一步优选吸水聚合物颗粒粒度为 300 600 pm的颗粒的量为至少30 wt.%,更优选至少40 wt.%,且最优选 至少50 wt.%。在本专利技术的吸水聚合物结构体优选的实施方式中,这些聚合物结构体 基于(al) 20 99.999 wt.%,优选55 98.99 wt.%,且更优选70 98.79 wt,% 的聚合的、烯键(ethylenically)不饱和的含有酸基的单体(acid groups-carrying monomers)或其盐,或聚合的、烯键不饱和的含有质子化的 或季铵化的氮的单体或其混合物,其中特别优选包括至少烯键不饱和的含有酸基的单体(优选丙烯酸:)的混合物,(a2) 0~80 wt.%,优选0 44.99 wt.%,且更优选0.1~44.89 wt。/。聚合的、 可与(al)共聚的含单烯键(monoethylenically)的不饱和单体,(a3) 0.001 5 wt.%,优选0.01~3 wt.%,且更优选0.01~0.5 wt,/o的一 种或多种交联剂,(a4) 0.001-5 wt.%,优选0.01-2.5 wt.%且更优选0.1-1 wt.%金属盐, (a5) 0.001-5 wt.%,优选0.01-2.5 wt.%且更优选0.1-1 wt.o/o金属氧化物,(a6) 0~30 wt.%,优选0~5 wt.°/。,且更优选0.1~5 wt.。/。的水溶性聚合物,(a7) 0 20wt.%,优选2.5 15 wt.%,且更优选3 6 wt.。/。的水,和(a8) 0~20wt.°/。,优选0 10wt.。/。,且更优选0.1~8 wt.。/。的一种或多种 添加剂,其中(al) (a8)的总重量是100wt.%。含有酸基的单烯键不饱和单体(al)可以部分或全部中和,优选部分中 和。优选地,含有酸基的单烯键不饱和单体中和到至少25moP/。,特别优 选至少50 mol。/。,且更优选50-80 mol。/。。在本文中,参考DE 195 29 348 Al, 通过参考引入其公开的内容。在聚合后可进行部分或全部中和。而且,可 以用碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氨和碳酸盐和碳酸氢盐进行中 和。另外,也可是其它能够与酸形成水溶性盐的碱。也可以是用不同的碱 进行的混合中和。优选用氨和碱金属氢氧化物进行中和,特别优选用氢氧 化钠和用氨进行中和。另外,游离酸基团可以在聚合物占主要地位,使聚合物的pH值落在 酸性范围。此酸性吸水聚合物可以通过相对于本文档来自技高网
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【技术保护点】
吸水聚合物结构体,其表面已与金属盐和金属氧化物的组合接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:米尔科瓦尔登弗兰克富尔诺哈拉尔德施密特
申请(专利权)人:艾弗尼克施拖克豪森公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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