[发明专利]高溶胀率的超吸水性泡沫的制备

说明书

本发明涉及一种用于制备超吸水性泡沫的方法，该方法包含以下步骤：使含有至少一种具有酸基团的单烯键式不饱和单体、至少一种发泡剂、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥该聚合混合物，还涉及所述泡沫及其用于吸收水性流体的用途。

本发明的其他实施方案可见于权利要求书、说明书和实施例。应理解的是，在上文所述以及将在下文更具体描述的本发明主题的各个特征不仅可以所述特定的组合使用，还可以其他组合使用而不脱离本发明范围。

已知基于含有酸基团的交联单体的超吸水性泡沫，参见EP 858 478B1、WO97/31971A1、WO99/44648A1和WO00/52087A1。它们通过例如使含有不低于50mol%中和的酸官能单烯键式不饱和单体、交联剂和至少一种表面活性剂的可聚合水性混合物起泡并随后使起泡混合物聚合而制备。可聚合混合物的起泡可例如通过使对自由基呈惰性的气体的微小气泡分散或通过在升高的压力下使该气体溶解于可聚合混合物中并使该混合物减压而实现。泡沫的含水量例如设定在1至60重量%的范围内。如果合适，可将所述泡沫进行表面后交联，通过将交联剂喷涂在起泡材料上或将泡沫浸渍于交联剂中并加热负载了交联剂的泡沫至更高温度而进行。所述泡沫例如在卫生制品中用于体液的获取、分布和储存。

WO03/066717A2公开了一种通过加入含有氨基的聚合物而由此提高超吸水性泡沫的湿强度并降低其残留单体含量的方法。

WO2004/007598A1公开了表面上含有细碎的亲水性二氧化硅和/或表面活性剂的吸水性泡沫。所述对泡沫的处理使液体的吸收速率提高。

WO2004/035668A2公开了含有超吸水性纤维或果类纤维（特别是苹果纤维）的吸水性泡沫。

WO2006/094977A2公开了含有木纤维或废纸纤维的超吸水性泡沫。

WO2005/042039A2公开了由于涂布有疏水性化合物而具有增强的血液吸收的超吸水性泡沫。

本发明的目的是改善超吸水性泡沫的特性，特别是提供这样一种泡沫，所述泡沫对水性流体具有良好吸收、保留和传导的特性，以及特别在润湿状态下稳定、可高效处理、可高效加工并易于生产。

我们已经发现根据本发明通过一种用于制备超吸水性泡沫的方法来实现该目的，所述方法包含以下步骤：使含有至少一种具有酸基团的单烯键式不饱和单体、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂的水性混合物起泡，使起泡混合物聚合并干燥该聚合混合物，其中起泡混合物包含基于单体计的至少1重量%的至少一种能够热分解产生气体的化合物。

所述能够热分解产生气体的化合物不受任何限制。合适的化合物的实例有脲、偶氮化合物（例如偶氮二酰胺（azodicarbonamide））和/或铵盐（例如碳酸氢铵）。优选脲、偶氮二酰胺和/或碳酸氢铵。特别优选脲。

超吸水性泡沫在现有技术中是已知的。本说明书中的超吸水性泡沫是指离心保留容量（CRC，测量方法在下文“测量方法”部分中描述）为至少3g/g、优选至少4g/g、更优选至少5g/g以及尤其至少6g/g的泡沫。

可通过以下方法便利地获得超吸水性泡沫：使含有至少一种具有酸基团的单烯键式不饱和单体（所述单体任选至少部分被中和）、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂以及任选的添加剂或助剂（例如增溶剂、增稠剂、稳定剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂）的水性混合物起泡并聚合。

本发明的一个实施方案包含使含有例如以下物质的水性混合物起泡

a)10至95重量%的含有酸基团且被中和至少10mol%的单烯键式不饱和单体，

b)0.8至24重量%的至少一种能够热分解产生气体的化合物，

c)任选额外的最高达50重量%的其他单烯键式不饱和单体，

d)0.001至20重量%的交联剂

e)引发剂，

f)0.01至20重量%的至少一种表面活性剂，

g)任选的增溶剂，以及

h)任选的增稠剂、泡沫稳定剂、聚合调节剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂，

均基于混合物的总量计。还可将所述水性可聚合混合物称作“单体混合物”或“单体溶液”。

水性混合物的起泡可例如通过将对自由基呈惰性的气体的微小气泡分散在混合物中或通过在2至400巴的压力下使该气体溶解于可聚合混合物中并随后使该混合物减压至大气而实现。这样能够提供一种可填充到模具或在带上固化的可流动性泡沫。固化通过加成聚合进行。