吸水复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种制备吸水复合材料的方法，包括以下步骤：使含有至少一种带有酸基团的单烯属不饱和单体、至少一种交联剂、至少一种引发剂和至少一种表面活性剂的含水混合物发泡，使所获得的泡沫材料与至少一种合成纤维网接触并且聚合；涉及复合材料本身以及它们用于吸收含水流体的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吸水复合材料描述本专利技术涉及一种制备吸水复合材料的方法，包括以下步骤：使含有至少一种带有酸基团的单烯属不饱和单体、至少一种交联剂、至少一种引发剂和至少一种表面活性剂的含水混合物发泡，使所获得的泡沫材料与网接触并且聚合；涉及复合材料本身以及它们用于吸收含水流体的用途。本专利技术的其它实施方案是从权利要求、说明书和实施例来说明的。应当理解的是，上述和下文更特别描述的本专利技术特征不仅可以按照所述特定组合使用，而且能在不偏离本专利技术精神的情况下在其它组合中使用。基于含有酸基团的交联单体的吸水泡沫材料是公知的，参见EP858478B1、WO97/31971A1、WO99/44648A1和WO00/52087A1。它们是例如通过将可聚合的含水混合物发泡、然后将已发泡的混合物进行聚合制备的，所述含水混合物含有小于50摩尔%的已中和的酸官能单烯属不饱和单体、交联剂和至少一种表面活性剂。可聚合的混合物的发泡操作可以例如通过在高压下将对自由基呈惰性的气体的细泡分散在可聚合的混合物中或将这种气体溶解在可聚合的混合物中、并将所述混合物解压来进行。泡沫材料的水含量例如设定在1-60重量%的范围内。如果合适的话，泡沫材料可以进行表面后交联，这通过将交联剂喷到发泡材料上或将泡沫材料浸入交联剂中并将负载交联剂的泡沫材料加热到更高的温度来进行。泡沫材料例如用于卫生制品中以获取、分布和储存体液。WO03/066717A2公开了一种方法，其中通过添加含有氨基的聚合物来提高湿强度和降低超吸收性泡沫材料的残余单体含量。WO2004/007598A1公开了吸水泡沫材料，其在表面上含有细分散的亲水性二氧化硅和/或表面活性剂。泡沫材料的处理导致对于液体的吸收率增加。WO2004/035668A2公开了吸水泡沫材料，其含有超吸收性纤维或水果纤维，尤其是苹果纤维。WO2006/094977A2描述了吸水泡沫材料，其含有木纤维或废纸纤维。WO2005/042039A2描述了水凝胶，其具有改进的血液吸收性，这是由于它们被疏水性化合物涂覆。本专利技术的目的是改进吸水泡沫材料的性能，尤其提供这样的泡沫材料：其对于含水流体具有优良的吸收、保留和传导性能，并且是稳定的，尤其是在湿状态下，能有效地处理、有效地加工和简单地制备。本专利技术的目的还是提供吸水泡沫材料，其能仅仅在一维方向上溶胀，并且在干燥时不会收缩。我们发现此目的能通过吸水复合材料实现，其含有至少一种吸水泡沫层和至少一种网层，所述网是由合成纤维组成的，并且具有不大于200g/m2的基本重量和不大于5mm的厚度。吸水泡沫材料是现有技术材料公知的。在这里，吸水泡沫材料表示泡沫材料具有离心保留容量(CRC,在下文“检测方法”中描述的检测方法)为至少3g/g，优选至少4g/g，更优选至少5g/g，尤其至少6g/g。吸水复合材料通常可以通过将含有至少一种带有酸基团的单烯属不饱和单体、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂和任选地添加剂或助剂的含水混合物发泡、使所得泡沫材料与网接触并且聚合而制备的，其中所述单体任选地被至少部分中和，所述添加剂或助剂例如是增溶剂、增稠剂、稳定剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂。本专利技术的一个实施方案包括将含有例如以下物质的含水混合物发泡：a)10-95重量%的单烯属不饱和单体，其含有酸基团并且至少10摩尔%是被中和的，b)任选地另外至多50重量%的其它单烯属不饱和单体，c)0.001-20重量%的交联剂，d)引发剂，e)0.01-20重量%的至少一种表面活性剂，f)任选地增溶剂，和g)任选地增稠剂、泡沫稳定剂、聚合调节剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂，所有都基于混合物的总量计。这种含水的可聚合的混合物也可以称为“单体混合物”或“单体溶液”。含水混合物的发泡操作可以例如通过在混合物中分散对自由基呈惰性的气体的细泡进行，或通过将这种气体在2-400巴范围内的压力下溶解在可聚合的混合物中进行，并随后将混合物解压到大气压。这提供了可流动的泡沫材料，可以将其填充到模具中或在带上固化。固化是通过加成聚合进行的。合适的单体a)例如是烯属不饱和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸和衣康酸。丙烯酸和甲基丙烯酸是特别优选的单体。丙烯酸是最优选的。在单体a)的总量中，丙烯酸和/或其盐的比例优选是至少50摩尔%，更优选至少90摩尔%，最优选至少95摩尔%。单体a)和尤其丙烯酸含有优选最多0.025重量%的氢醌半醚。优选的氢醌半醚是氢醌单甲基醚(MEHQ)和/或生育酚。生育酚表示具有下式的化合物：其中R1是氢或甲基，R2是氢或甲基，R3是氢或甲基，R4是氢或具有1-20个碳原子的酸基团。优选的R4基团是乙酰基、抗坏血酸基、琥珀酰基、烟酰基和其它生理学可接受的羧酸。羧酸可以是单羧酸、二羧酸或三羧酸。优选的是α-生育酚，其中R1=R2=R3=甲基，尤其是外消旋的α-生育酚。R4更优选是氢或乙酰基。RRR-α-生育酚是尤其优选的。单体溶液通常包含最多约200ppm的氢醌半醚，优选按重量计不大于130ppm，更优选按重量计不大于70ppm，优选按重量计不小于10ppm，更优选按重量计不小于30ppm，尤其是按重量计约50ppm，所有都基于丙烯酸计，其中丙烯酸盐在数学上是作为丙烯酸计算的。例如，单体溶液可以使用具有合适的氢醌半醚含量的丙烯酸制备。单体a)的酸基团通常被中和到25-95摩尔%的程度，优选被中和到40-85摩尔%的程度，更优选被中和到50-80摩尔%的程度，尤其优选被中和到55-75摩尔%的程度，为此可以使用常规的中和剂，例子是碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐以及它们的混合物。中和也可以用氨、胺或链烷醇胺进行，例如乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。但是，优选的中和剂是叔链烷醇胺，例如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基氨基二甘醇、二甲基乙醇胺和N,N,N’,N’-四(羟基乙基)乙二胺。优选的中和剂也可以作为与其它中和剂的混合物使用。在本专利技术的一个优选实施方案中，10-90摩尔%、优选20-80摩尔%、更优选30-70摩尔%、最优选40-60摩尔%的中和的单体a)已经被链烷醇胺中和。随着链烷醇胺的比例增加，聚合物泡沫材料的柔性和可提取物的含量都增加。单体a)的用量优选是20-90重量%,更优选30-85重量%,最优选35-75重量%，在每种情况下基于未中和的单体a)和基于单体溶液或悬浮液计。“基于未中和的单体a)”在本专利技术中表示在中和之前的单体a)的比例用于计算，即没有考虑中和的贡献。单体b)是能与单体a)共聚的烯属不饱和单体，例子是丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺，巴豆酰胺，甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯，丙烯酸二甲基氨基乙基酯，丙烯酸二甲基氨基丙基酯，丙烯酸二乙基氨基丙基酯，丙烯酸二甲基氨基丁基酯，甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯，甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯，丙烯酸二甲基氨基新戊基酯和甲基丙烯酸二甲基氨基新戊基酯。交联剂c)是具有至少两个可聚合基团的化合物，其可以按自由基方式聚合到聚合物网络中。有用的交联剂c)包括例如乙二醇二甲基丙烯酸酯,二甘醇二丙烯酸酯,甲基丙烯酸烯丙基酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,三烯丙基胺,四烯丙基氧基乙烷，参见EP530438A1；二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，参见EP547847A1、EP55947本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸水复合材料，其含有至少一种吸水泡沫层和至少一种网层，所述网是由合成纤维组成的，并且具有不大于200g/m2的基本重量和不大于5mm的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.18 US 61/487,3021.一种吸水复合材料，其含有至少一种吸水泡沫材料层和至少一种网层，所述网是由合成纤维组成的，并且具有不大于200g/m2的基本重量和不大于5mm的厚度，其中使用所述网提供了吸水复合材料，其在与水或含水流体接触时将仅仅在一维方向上溶胀，即溶胀是以厚度变化的形式进行，而不是以复合材料的面积的形式进行；其中合成纤维是由聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚砜和/或聚醚酮组成的纤维。2.根据权利要求1的复合材料，其中泡沫材料完全被网穿透。3.根据权利要求1或2的复合材料，其中网完全被泡沫材料穿透。4.根据权利要求1或2的复合材料，其中泡沫材料含有至少一种聚合的带有至少一种酸基团的单烯属不饱和单体。5.根据权利要求4的复合材料，其中聚合的带有至少一种酸基团的单烯属不饱和单体中的酸基团是至少部分地处于中和状态。6.根据权利要求1或2的复合材料，其中泡沫材料含有至少一种聚合的交联剂。7.根据权利要求1或2的复合材料，其中聚酯是聚对苯二甲酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·齐默，H·卡鲁扎，E·J·鲍尔，S·布鲁恩斯，T·丹尼尔，J·C·施密特，K·梅耶利普，G·R·施密特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：
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