表面用聚阳离子处理的吸水聚合物结构体制造技术

本发明专利技术涉及吸水聚合物结构体，其表面与包括聚阳离子和至少一个阴离子的化合物接触。本发明专利技术进一步涉及一种用于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的吸水聚合物结构体、包括表面处理的吸水聚合物结构体和基材的复合物，复合物的制备工艺、通过此工艺获得的复合物、包括该表面处理的吸水聚合物结构体或复合物的化学产品，例如泡沫体、模制品和纤维、化学产品中表面处理的吸水聚合物结构体或复合物的应用，以及用于吸水聚合物结构体表面处理的化合物的应用，所述化合物包括具有结构明确的聚阳离子。

【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、用于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的吸水聚合物结构体、包括吸水聚合物结构 体以及基材的复合物，复合物的制备工艺、通过此工艺获得的复合物、包 括该吸水聚合物结构体或复合物的化学产品，例如泡沫体、成型品和纤维， 化学产品中吸水聚合物结构体或复合物的应用，以及用于吸水聚合物结构 体表面处理的化合物的应用，所述化合物包括具有给定结构的聚阳离子。
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、失禁产品或女性卫生用品等。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(acid groups-carrying monomers)的自由基聚合而进行。这样，通过选择单体组成、 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。也可以通过例如根据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，并例如根据DE 40 20 780 Cl通过对 聚合物颗粒表面进行后交联对水凝胶干燥后获得的水凝胶或粉末聚合物 颗粒后处理。通过吸水聚合物颗粒表面的后交联，尤其提高聚合物颗粒于 压力作用下的吸收能力。EP 0 248 963 A2提出用聚季胺涂布吸水聚合物颗粒，以改善吸水能力 和对水的保持力。然而，在EP 0 248 973 A2中说明的吸水聚合物颗粒的 缺点是尽管使用聚季胺涂布吸水聚合物颗粒确实使其具有改善的吸水能 力和改善的保持力，但是含有高浓度该聚合物的吸收剂结构体具有不令人 满意的吸收行为的特征。这样不令人满意的吸收行为尤其表现在所谓凝 胶封堵现象中。能够在吸收剂结构体中观察到凝胶封堵现象，由于吸收剂结构体有限的渗透性，液体扩散到结构体的速度低于液体进入吸收剂结 构体的速度，因此，如果例如吸收剂结构体是尿布，可出现渗漏。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷。具体而言，本专利技术的目的在于提供超吸收体，以及包括大量这些超吸 收体的吸收剂结构体，其除了具有优异的吸收率和保持力的特性外，还具 有尤其有利的渗透性能的特征。本专利技术的进一步的目的在于提供具有上述优点的超吸收体以及包含 这些超吸收体的复合物的制备工艺。上述目的的解决方案在于提供一种吸水聚合物结构体，其表面与包括聚阳离子和至少一个阴离子的化合物接触，且其优选具有根据ERT 442.2-02 (ERT = Edana推荐的测试方法)测定50 g/cn^压力下的吸收率为 至少16g/g，特别优选至少18g/g，且最优选至少20g/g，其中，50g/cm2 压力下的吸收率优选不超过100g/g，特别优选不超过50g/g，且再更优选 不超过40 g/g (如果是颗粒，则测定所有级分的颗粒)。上述目的的解决方案还在于提供一种吸水聚合物结构体，其表面与包 括聚阳离子和至少一个阴离子的化合物接触，其中包括聚阳离子和至少一 个阴离子的化合物的重均分子量大于3,000 g/mo1，优选大于4,000 g/mo1， 再更优选大于5,000 g/mo1，进一步优选大于7,000 g/mo1，且最优选大于 10,000 g/mo1，其中重均分子量优选不超过100,000,000 g/mo1，特别优选不 超过10,000，000 g/mo1。在本专利技术的吸水聚合物结构体的一个优选实施方式中，吸水聚合物结 构体是表面后交联的。表面交联的聚合物结构体的特征在于其包括内部区 域和包围内部区域的外部区域，其中外部区域具有比内部区域高的交联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 |im 或150 600 )im的平均粒度。本专利技术特别优选聚合物颗粒粒度为300 600 pm的部分占后交联吸水聚合物颗粒总重量的至少30 wt.%，更优选至少 40 wt.%，再更优选至少50 wt.%，且最优选至少75 wt.%。根据本专利技术的 吸水聚合物结构体的另一实施方式，聚合物颗粒粒度为150 850 pm的部 分占后交联吸水聚合物颗粒总重量的至少50 wt.n/。，特别优选至少75wt.%， 再更优选至少90 wt.%，且最优选至少95wt.G/0。在本专利技术的吸水聚合物结构体的另一优选实施方式中，吸水聚合物结 构体含有-(al) 20 99.999 wt.%，优选55 98.99 wt.%，且特别优选70 98.79 wt.% 的聚合的、烯键(ethylenically)不饱和的含有酸基的单体或其盐，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 80wt.%,优选0 44.99 wt.%，且特别优选0.1 44.89 wt.。/。聚合 的、可与(a 1 )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.%，且特别优选0.01 2.5 wt.。/o的 一种或多种交联剂，(a4) 0~10 wt.%，优选0.01 7.5 wt.%，且最优选0.5~5 wt.。/o的包含至少一个阴离子和聚阳离子的化合物，(a5) 0~30 wt.%，优选0~5 wt.%，且特别优选0.1~5 wt.。/。的水溶性聚合物，(a6) 0 20 wt.%，优选2.5 5wt.。/。，且特别优选5 10 wt.%的水，和 (a7) 0 20 wt.%，优选0 10wt.。/。，且特别优选0.1 8 wt.%的一种或 多种添加剂，其中(al) (a7)的总重量是100wt.%。含有酸基的单烯键不饱和单体((xl)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 moP/。。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该酸性聚合物为碱性的、具 有游离碱基团(优选为胺基)的聚合物至少部分中和。其中，这些聚合物在 文献Mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
吸水聚合物结构体，其表面与包括聚阳离子和至少一个阴离子的化合物接触，且其在５０ｇ／ｃｍ↑［２］压力下的吸收率优选为至少１６ｇ／ｇ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-4-22 10 2005 018 922.91.吸水聚合物结构体，其表面与包括聚阳离子和至少一个阴离子的化合物接触，且其在50g/cm2压力下的吸收率优选为至少16g/g。2. 吸水聚合物结构体，其表面与包括聚阳离子和至少一个阴离子的化 合物接触，其中所述包括聚阳离子和至少一个阴离子的化合物的重均分子 量大于3,000 g/mo1。3. 根据权利要求1或2所述的吸水聚合物结构体，其包括内部区域和 包围内部区域的外部区域，其中外部区域具有比内部区域高的交联度。4. 根据前述任一项权利要求所述的吸水聚合物结构体，其中聚阳离子 具有下述结构I其中R'和I^可以相同或不同，且代表具有1 10个碳原子的烃残基，且n的值为至少25。5. 根据权利要求4所述的聚合物结构体，其中W和W代表甲基。6. 根据权利要求4或5所述的聚合物结构体，其中n的值为至少1,000。7. 根据权利要求4或5所述的聚合物结构体，其中n的值为至少2，000。8. 根据权利要求4或5所述的聚合物结构体，其中n的值为至少3，000。9. 根据前述任一项权利要求所述的聚合物结构体，其中所述阴离子为 氯离子。10. 根据前述任一项权利要求所述的聚合物结构体，其中所述聚合物结构体具有下列性能中的至少一种 031)3小时后没有出现结块；(卩2) CRC值为少于26 g/g， SFC值为至少80 x io.7 cm3 s g—1;(P3) CRC值在26 < 27 g/g的范围内，SFC值为至少70 x l(T7 cm3 s g;(卩4) CRC值在27 < 28 g/g的范围内，SFC值为至少60 x l(T7 cm3 s g;结构I ((35) CRC值在28 < 29 g/g的范围内，SFC值为至少45 x 10-7 cm3 s g; ((36) CRC值在29 < 30 g/g的范围内，SFC值为至少30 x l(T7 cm3 s g; (P7) CRC值在30 < 31 g/g的范围内，SFC值为至少20 x 10—7 cm3 s g; (P8) CRC值为至少31 g/g，SFC值为至少10 x l(r7cm3 s g; (P9) 1分钟后的导水指数为至少7.5 cm; (PIO)中和度最...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克富尔诺，米尔科瓦尔登，约尔格伊斯贝纳，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]