将超吸收性聚合物再循环利用为压敏粘合剂制造技术

本发明专利技术公开了用于经由(a)机械化学链缩短和酯化或(b)用费歇尔酯化方法以高转化率酯化将交联聚丙烯酸钠升级循环利用为压敏粘合剂的方法。还公开了一种通过所公开的方法制备的压敏粘合剂和包含该压敏粘合剂的制品，该制品包括但不限于压敏胶带、绷带、标签、便笺本、贴花、邮票、信封、标贴、包装、汽车内部装饰和膜。汽车内部装饰和膜。汽车内部装饰和膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将超吸收性聚合物再循环利用为压敏粘合剂
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年8月23日提交的美国临时专利申请序列号62/890,943和2019年12月12日提交的62/947,363的优先权，这两个临时专利申请中的每一个全文以引用方式并入本文。

技术介绍

[0003]聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物(SAP)用于多种常见消费品中，包括但不限于一次性个人卫生产品，诸如婴儿尿布、成人失禁产品和女性卫生产品。因为SAP主要用于一次性制品中，所以大部分SAP以垃圾填埋的方式处理。因此，为了减少SAP对环境的影响，需要再循环利用或“升级循环利用”SAP的方法。

技术实现思路

[0004]在一些方面，本专利技术公开的主题提供了一种用于由一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物制备压敏粘合剂的方法，该方法包括：(a)提供包含一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物的溶液；(b)将一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物解交联，以提供一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物；(c)任选地对一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物进行超声处理，以提供一种或多种链缩短的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物；(d)将一种或多种解交联和/或链缩短的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物质子化，以提供一种或多种质子化的解交联和/或链缩短的聚丙烯酸基超吸收性聚合物；以及(e)将一种或多种质子化的解交联和/或链缩短的聚丙烯酸基超吸收性聚合物酯化，以提供压敏粘合剂。
[0005]在具体方面，一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物来源于一次性个人卫生产品。在更具体的方面，一次性个人卫生产品选自由婴儿尿布、成人失禁产品和女性卫生产品组成的组。
[0006]在本专利技术公开的方法的某些方面，将一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物解交联包括将一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物与碱接触，以提供一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物。在更多的某些方面，碱是无机碱。在甚至更多的某些方面，无机碱选自由NaOH、KOH、Na2CO3和K2CO3组成的组。
[0007]在一些方面，本专利技术公开的方法还包括从一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物中去除碱。在具体方面，从一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物中去除碱包括使用分子多孔膜管透析一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物。
[0008]在本专利技术公开的方法的一些方面，一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物的解交联包括将一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物解交联。
[0009]在一些方面，本专利技术公开的方法还包括通过选自由过滤、离心和倾析组成的组的一种或多种方法过滤一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物来去除残留的交联聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物。
[0010]在本专利技术公开的方法的具体方面，将一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物质子化包括将一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物与阳离子交换树脂接触，以提供一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物。在更具体的方面，阳离子交换树脂包含磺酸官能团。在其他方面，将一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物质子化包括用HCL或H2SO4滴定一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物，以提供一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物。
[0011]在本专利技术公开的方法的某些方面，将一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物酯化包括将一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物与一种或多种有机卤化物化合物接触。在更多的某些方面，一种或多种有机卤化物化合物包括伯或仲有机卤化物化合物。在更多的某些方面，伯或仲有机卤化物化合物包含选自由Cl、Br和I组成的组的至少一个卤素原子。在甚至更多的某些方面，伯或仲有机卤化物化合物包含C1‑
C
12
直链或支链烷基基团。代表性C1‑
C
12
烷基基团包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、异戊基、新戊基、正己基、仲己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、十一烷基和十二烷基等。
[0012]在具体方面，一种或多种有机卤化物化合物选自由以下组成的组：甲基碘、乙基碘、正丁基溴、正辛基溴、炔丙基溴(3
‑
溴
‑1‑
丙炔)、溴乙酸乙酯、氯乙酸乙酯、(1
‑
溴乙基)苯、苄基氯、苄基溴、异丁烯基氯(3
‑
氯
‑2‑
甲基丙
‑1‑
烯)、2
‑
乙基己基溴和2
‑
乙基己基氯。在其他实施方案中，有机卤化物是受保护的有机卤化物，包括但不限于2
‑
(Boc
‑
氨基)乙基溴。
[0013]在一些方面，一种或多种有机卤化物化合物包含保护基，以提供一种或多种受保护的酯化的质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物。在具体方面，保护基选自由叔丁氧基羰基(BOC)、9
‑
芴基甲氧基羰基(FMOC)等组成的组。在此类方面，本专利技术公开的方法还包括将一种或多种受保护的酯化的质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物脱保护。
[0014]在本专利技术公开的方法的一些方面，将一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物酯化包括将一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物与一种或多种促进剂接触。在某些方面，一种或多种促进剂选自由1,1,3,3
‑
四甲基胍(TMG)、三乙胺和吡啶组成的组。
[0015]在本专利技术公开的方法的一些方面，将一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物酯化在极性非质子溶剂中进行。在某些方面，极性非质子溶剂选自由二甲基亚砜(DMSO)和N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)组成的组。
[0016]在其他方面，本专利技术公开的主题提供了一种通过本专利技术公开的方法制备的压敏粘合剂。
[0017]在其他方面，本专利技术公开的主题提供了一种包含通过本专利技术公开的方法制备的压敏粘合剂的制品。在某些方面，制品选自由以下组成的组：压敏胶带、绷带、标签、便笺本、贴花、邮票、信封、标贴、包装、汽车内部装饰和膜。
[0018]在一些方面，本专利技术公开的主题提供了一种用于由一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物制备压敏粘合剂的方法，该方法包括：(a)提供一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物；以及(b)将一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物与一种或多种醇在预定温度下、在酸存在下接触一段时间，以提供压敏粘合剂。
[0019]在某些方面，一种或多种醇选自由2
‑
乙基己醇、3
‑
溴丙醇以及它们的组合组成的组。在具体方面，一种或多种醇是2
‑
乙基己醇。
[0020]在某些方面，酸选自由甲苯磺酸和硫酸组成的组。
[0021]在某些方面，一种或多种醇以相对于一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物的丙烯酸重复单元约1:2的比率存在。在某些方面，一种或多种醇以相对于水的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于由一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物制备压敏粘合剂的方法，所述方法包括：(a)提供包含一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物的溶液；(b)将所述一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物解交联，以提供一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物；(c)任选地对所述一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物进行超声处理，以提供一种或多种链缩短的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物；(d)将所述一种或多种解交联和/或链缩短的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物质子化，以提供一种或多种质子化的解交联和/或链缩短的聚丙烯酸基超吸收性聚合物；以及(e)将所述一种或多种质子化的解交联和/或链缩短的聚丙烯酸基超吸收性聚合物酯化，以提供压敏粘合剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物来源于一次性个人卫生产品。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述一次性个人卫生产品选自由婴儿尿布、成人失禁产品和女性卫生产品组成的组。4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物解交联包括将所述一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物与碱接触，以提供一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述碱是无机碱。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述无机碱选自由NaOH、KOH、Na2CO3和K2CO3组成的组。7.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括从所述一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物中去除所述碱。8.根据权利要求7所述的方法，其中从所述一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物中去除所述碱包括使用分子多孔膜管透析所述一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物的解交联包括将所述一种或多种聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物解交联。10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过选自由过滤、离心和倾析组成的组的一种或多种方法过滤所述一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物来去除残留的交联聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物。11.根据权利要求1所述的方法，其中将所述一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物质子化包括(i)将所述一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物与阳离子交换树脂接触或(ii)用HCL或H2SO4滴定所述一种或多种解交联的聚丙烯酸钠基超吸收性聚合物，以提供一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述阳离子交换树脂包含磺酸官能团。13.根据权利要求1所述的方法，其中将所述一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物酯化包括将所述一种或多种质子化聚丙烯酸基超吸收性聚合物与一种或多种有机卤化物化合物接触。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述一种或多种有机卤化物化合物包括伯或仲有机卤化物化合物。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述伯或仲有机卤化物化合物包含选自由Cl、Br和I组成的组的至少一个卤素原子。16.根据权利要求14所述的方法，其中所述伯或仲有机卤化物化合物包含C1‑
C
12
直链或支链烷基基团。17.根据权利要求13所述的方法，其中所述一种或多种有机卤化物化合物选自由以下组成的组：甲基碘、乙基碘、正丁基溴、正辛基溴、炔丙基溴(3
‑
溴
‑1‑
丙炔)、溴乙酸乙酯、氯乙酸乙酯、(1
‑
溴乙基)苯、苄基氯、苄基溴、异丁烯基氯(3
‑
氯
‑2‑
甲基丙
‑1‑

【专利技术属性】
技术研发人员：迪米特里斯，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：