超吸收性聚合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含以下组成的超吸收性聚合物：包含约５５～约９９．９ｗｔ％可聚合的含有不饱和酸基团的单体、约０．００１～约５．０ｗｔ％内交联剂和０～２５ｗｔ％预中和剂的聚合物树脂成分，其中该聚合物树脂成分被预中和０～约５０ｍｏｌ％；和可水溶胀的不溶于水的氨基多糖聚合物，其中当该超吸收性聚合物与水溶液接触时，所述聚合物树脂成分被氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约２０ｍｏｌ％或者大于所述聚合物树脂成分的预中和度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及吸收水、含水液体和血液的超吸收性聚合物，其中本专利技术的超吸收性聚合物具有改进的性能，特别是高的流体保持性和渗透性。本专利技术还涉及这些超吸收性聚合物的制备和它们用作卫生制品中的吸收剂的应用。
技术介绍
超吸收体是指在水中含有0.9wt％氯化钠溶液的含水溶液中能够吸收至少约10倍其重量以及高达约30倍其重量的可水溶胀的、不溶于水的有机或无机材料。根据超吸收体的一般定义，超吸收性聚合物是能够在溶胀和形成水凝胶的情况下吸收大量含水液体和体液例如尿或血液并且能够在一定压力下保持它们的中和的交联聚合物。目前可商购获得的超吸收性聚合物包括交联的聚丙烯酸或者交联的淀粉-丙烯酸接枝聚合物，其中一些羧基被氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液中和。由于这些吸收特性，这些聚合物主要被用于加入卫生制品例如婴儿尿布、失禁制品或者卫生巾中。出于合身、舒适和美观的原因并且从环境方面考虑，日益趋向于制得更小和更薄的卫生制品。这正在通过降低这些制品的高容量绒毛纤维的含量来实现。为了确保卫生制品中恒定的体液总保留能力，在这些卫生制品中采用更大的超吸收性聚合物含量。由于此原因，超吸收性聚合物必须具有提高的渗透性同时保持其他特性例如充足的吸收性和保留性。为了得到具有高凝胶强度的超吸收性聚合物，可以提高聚合物的交联度，这必然导致溶胀性和保留能力的下降。为了获得在极薄的具有低纤维含量的下一代制品中所需的提高的渗透性，现有技术已经教导了将共价交联量提高至高水平而使得超吸收性聚合物的吸收值和保留值被降低到所不希望的低水平。氨基多糖聚合物包括壳聚糖(脱乙酰化的几丁质)是一种在例如分散剂、粘合剂、杀虫剂、废水处理、食品加工和伤口愈合领域中具有多种应用的阳离子活性聚伯胺。不幸的是，公知的改性壳聚糖材料通常不具有与许多合成的高度吸收性材料相当的吸收性能。这已阻碍了这类壳聚糖材料在吸收性个人护理制品中的广泛应用。因此本专利技术的一个目的是提供一种即使当超吸收性聚合物基于吸收性结构体的重量百分比得以增加时也表现出优良性能(例如保持高的液体渗透性、亲水性和液体保留率的能力)的吸收性聚合物组合物。专利技术概述本专利技术涉及一种包含以下组成的超吸收性聚合物包含约55～约99.9wt％可聚合的含有不饱和酸基团的单体、约0.001～约5.0wt％内交联剂和0～25wt％预中和剂的聚合物树脂成分，其中该聚合物树脂成分被预中和0～约50mol％；和可水溶胀的不溶于水的氨基多糖聚合物，其中当该超吸收性聚合物与水溶液接触时，所述聚合物树脂成分被所述氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约20mol％或者大于所述聚合物树脂成分的预中和度。本专利技术还涉及一种制备包含以下组成的超吸收性聚合物的方法包含约55～约99.9wt％可聚合的含有不饱和酸基团的单体、约0.001～约5.0wt％内交联剂和0～25wt％预中和剂的聚合物树脂成分，其中该聚合物树脂成分被预中和0～约50mol％；和可水溶胀的不溶于水的氨基多糖聚合物，其中当该超吸收性聚合物与水溶液接触时，所述聚合物树脂成分被所述氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约20mol％或者大于所述聚合物树脂成分的预中和度。本专利技术进一步涉及含有超吸收性聚合物的吸收性结构体，所述超吸收性聚合物包含包含约55～约99.9wt％可聚合的含有不饱和酸基团的单体、约0.001～约5.0wt％内交联剂和0～5.5wt％预中和剂的聚合物树脂成分，其中该聚合物树脂成分被预中和0～约50mol％；和可水溶胀的不溶于水的氨基多糖聚合物；其中当该超吸收性聚合物与水溶液接触时，所述聚合物树脂被所述氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约20mol％或者大于所述聚合物树脂成分的预中和度。附图简述附图说明图1是用于测量超吸收性聚合物的凝胶床渗透性(GBP)值的装置的图解；图2是沿着图1的线12-12得到的活塞头的横截面图。优选实施方案的描述合适的超吸收性聚合物可以选自天然的、可生物降解的、合成的和改性的天然的聚合物和材料。涉及超吸收性聚合物使用的术语“交联的”是指有效地使得通常为水溶性的材料基本不溶于水但可溶胀的任何方式。这种交联方式可以包括例如物理缠结、晶畴、共价键、离子络合和离子缔合、亲水缔合例如氢键键合、疏水缔合或者范德华力。超吸收性聚合物包括内交联和表面交联。本专利技术的一个实施方案涉及一种包含以下组成的超吸收性聚合物包含约55～约99.9wt％可聚合的含有不饱和酸基团的单体、约0.001～约5.0wt％内交联剂和0～25wt％预中和剂的聚合物树脂成分，其中该聚合物树脂成分被预中和0～约50mol％；和可水溶胀的不溶于水的氨基多糖聚合物，其中当该超吸收性聚合物与水溶液接触时，所述聚合物树脂成分被所述氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约20mol％或者大于所述聚合物树脂成分的预中和度。特别地，所述氨基多糖聚合物充当所述聚合物树脂的中和剂，其在超吸收性聚合物与水溶液接触时与所述聚合物树脂成分反应以将其中和至约20mol％或更多，优选30mol％或更多，所述聚合物树脂被所述氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约20mol％或者大于聚合物树脂成分的预中和度。本专利技术的另一个实施方案涉及一种制备包含以下组成的超吸收性聚合物的方法包含约55～约99.9wt％可聚合的含有不饱和酸基团的单体、约0.001～约5.0wt％内交联剂和0～25wt％预中和剂的聚合物树脂成分，其中该聚合物树脂成分被预中和0～约50mol％；和可水溶胀的不溶于水的氨基多糖聚合物，其中当该超吸收性聚合物与水溶液接触时，所述聚合物树脂成分被所述氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约20mol％或者大于所述聚合物树脂成分的预中和度。本专利技术的另一个实施方案涉及含有超吸收性聚合物的吸收性结构体，所述超吸收性聚合物包含包含约55～约99.9wt％可聚合的含有不饱和酸基团的单体、约0.001～约5.0wt％内交联剂和0～25wt％预中和剂的聚合物树脂成分，其中该聚合物树脂成分被预中和0～约50mol％；和可水溶胀的不溶于水的氨基多糖聚合物，其中当该超吸收性聚合物与水溶液接触时，所述聚合物树脂被所述氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约20mol％或者大于所述聚合物树脂成分的预中和度。如本文中所使用的，当其实质上溶于过量的水中而形成溶液时材料将被认为是水溶性的，由此失去其初始的颗粒形状并且基本上变得以分子状分散于整个水溶液中。一般而言，水溶性壳聚糖盐将不具有显著程度的交联，因为交联往往会使得所述壳聚糖不溶于水。如本文中所使用的，术语“可水溶胀的不溶于水的”是指当暴露于过量的0.9wt％氯化钠水溶液中时溶胀至其平衡体积但不溶解于该溶液中的材料。就这一点而论，可水溶胀的不溶于水的材料在吸收所述水溶液期间通常保持其初始特性或者物理结构，不过处于高度膨胀的状态，因此必须具有足够的物理完整性以抵制流动和与邻近颗粒的融合。可用于本专利技术的可水溶胀的不溶于水的壳聚糖盐是有效地交联至基本不溶于水的但当在约0.3磅/每平方英寸的外加载荷下仍然最初能够吸收至少约14倍其自身重量的0.9wt％氯化钠水溶液的一类。氨基多糖聚合物的实例包括壳聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超吸收性聚合物，其包含：ａ）包含以下物质的聚合物树脂成分：ｉ）约５５～约９９．９ｗｔ％可聚合的含有不饱和酸基团的单体；ｉｉ）约０．００１～约５．０ｗｔ％内交联剂；ｉｉｉ）０～２５ｗｔ％预中和剂；其中该聚合 物树脂成分被预中和０～约５０ｍｏｌ％；和ｂ）可水溶胀的不溶于水的氨基多糖聚合物；其中当该超吸收性聚合物与水溶液接触时，所述聚合物树脂被所述氨基多糖聚合物中和以使得所述超吸收性聚合物的中和度为约２０ｍｏｌ％或者大于所述聚合物树 脂成分的预中和度。

【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：S康，SJ史密斯，
申请(专利权)人：施拖克豪森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]