[发明专利]超吸收共聚物

说明书

发明领域

超吸收聚合物通常指在含有0.9重量％氯化钠水溶液的水溶液中能够吸收至少约10倍其重量，且至多约30倍或更多其重量的水溶胀、水不溶性聚合物。本发明涉及包含反应性荧光增白剂共聚单体的反应产物的超吸收共聚物，其中反应性荧光增白剂共聚单体可与第一单体反应并直接并入或作为共聚单体附加在超吸收共聚物网络上或者与聚合物链的侧基反应。背景

超吸收聚合物的实例可包括交联的部分中和聚合物，通常称为超吸收聚合物水凝胶，包括交联的部分中和聚丙烯酸或交联淀粉-丙烯酸接枝聚合物，根据超吸收聚合物的一般定义，其随着超吸收聚合物水凝胶的溶胀和形成而能够吸收大量含水液体和体液如尿或血液，并将含水液体在特定压力下保持。

超吸收聚合物水凝胶可形成颗粒，通常称为颗粒超吸收聚合物，其中可将颗粒超吸收聚合物用表面交联和/或其它表面处理而后处理以形成颗粒超吸收聚合物组合物。可使用首字母缩写SAP代替超吸收聚合物、颗粒超吸收聚合物、超吸收聚合物组合物、颗粒超吸收聚合物组合物或其变体。超吸收聚合物及其用途和生产的综合调查在F.L.Buchholz和A.T.Graham(编者)，“Modern superabsorbent polymers Technology”，Wiley-VCR，New York，1998中给出。

市售的超吸收聚合物包括交联聚丙烯酸或交联淀粉-丙烯酸接枝聚合物，其中一些羧基用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液部分中和，因此术语“部分中和”。

颗粒超吸收聚合物的主要用途是在卫生制品如婴儿尿布、失禁产品或卫生巾中。由于配合、舒适和美学原因，以及从环境方面看，存在提高的使卫生制品更小且更薄的倾向。这通过降低这些制品中的绒毛纤维含量实现。为确保体液在卫生制品中的恒定总保留能力，更大的颗粒超吸收聚合物含量用于这些卫生制品中。

颜色是超吸收聚合物的重要性能，其中迫切的是使产物的泛黄最小化。对较白超吸收聚合物的普遍消费者偏爱驱使厂商寻求实现这一点的更多方法。黄白色产品是不理想的。无数的研究表明与黄白色相比，消费者清楚地偏爱蓝白色。蓝白色感觉更白，即“新鲜”、“新”和“干净”，而认为黄白色是“老”、“褪色”和“脏”的。可使用荧光添加剂通过提高反射/发射的蓝光的总量而增强聚合物颜色的外观，导致“增白”效应，使得材料看上去更少黄色。特别地，在日光下，荧光增白剂因此可补偿美学上否则在白色(或无色)聚合物如超吸收聚合物中发现的不理想的泛黄。

US 2011/0303872公开了具有改进的颜色稳定性的吸水聚合物颗粒，其中吸水聚合物颗粒包含至少一种荧光增白剂，其中通常将荧光增白剂与超吸收聚合物物理混合和/或涂覆于超吸收聚合物表面上。特别地，US2011/0303872公开了荧光增白剂可在以下步骤以前、期间或以后加入：i)使聚合物聚合，ii)将聚合物凝胶粉碎，iii)将聚合物凝胶干燥，iv)将聚合物凝胶研磨和分级，和任选使聚合物颗粒表面交联。关于荧光增白剂在超吸收聚合物上的结合，该方法仍是不适当的。

本发明涉及包含第一单体和反应性荧光增白剂共聚单体的反应产物的超吸收共聚物，或者制备这种超吸收共聚物的方法，其中反应性荧光增白剂与第一单体反应以直接并入聚合物骨架中或者通过与单体和/或聚合物的基团反应而附加在超吸收共聚物网络内。

概述

本发明包括大量实施方案，其中一些包括在本文中。本发明一个实施方案是包含反应性荧光增白剂共聚单体的反应产物的超吸收共聚物。本发明另一实施方案是包含第一单体和反应性荧光增白剂共聚单体的反应产物的超吸收共聚物。在另一实施方案中，本发明涉及包含第一单体和反应性荧光增白剂共聚单体的反应产物的超吸收共聚物，其中反应性荧光增白剂共聚单体与第一单体在聚合期间反应以形成超吸收共聚物中的网络聚合物链，其中反应性荧光增白剂共聚单体并入超吸收共聚物的网络聚合物链中。

反应性荧光增白剂共聚单体可包含烯属不饱和反应性荧光增白剂共聚单体。此外，反应性荧光增白剂共聚单体可包含选自式1-3的芘衍生物：

式1：

或

式2

或

式3

其中M选自钠、钾、铯、铷、锂、铵或氢；且n选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；

或者选自式4：

式4

其中M选自钠、钾、铯、铷、锂、铵或氢；且R为烯属不饱和有机结构部分；

或者选自式5：

式5

其中M选自钠、钾、铯、铷、锂、铵或氢；且R为烯属不饱和有机结构部分。