[发明专利]高渗透性高吸收性聚合物组合物

说明书

背景技术

高吸收性材料通常指的是在水中含有0.9重量％氯化钠溶液的水溶液 中能够吸收至少约10倍其重量且高达约30倍或更多倍其重量的可水溶胀 的、不溶于水的材料。本发明涉及吸收水、含水液体和血液的高吸收性聚 合物组合物。

高吸收性聚合物为交联的部分中和的聚合物，其能够吸收大量含水液 体和体液如尿或血液，溶胀并形成水凝胶，并且根据高吸收性材料的一般 定义能够在一定压力下保持它们。高吸收性聚合物组合物可包括高吸收性 聚合物的后处理如表面交联、表面处理和其它处理。高吸收性聚合物颗粒 为高吸收性聚合物或高吸收性聚合物组合物的颗粒。可用缩写SAP代替高 吸收性聚合物、高吸收性聚合物组合物及其中的颗粒。在F.L.Buchholz 和A.T.Graham(编辑)，“Modern Superabsorbent Polymer Technology”， Wiley-VCH，纽约，1998中给出了高吸收性聚合物及其用途和制备的综合 研究。

市售高吸收性聚合物组合物包括交联聚丙烯酸或交联淀粉-丙烯酸接 枝聚合物，其中一些羧基被氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中和。高吸收性 聚合物组合物主要用于卫生制品如婴儿尿布、失禁用品或卫生巾中。出于 合身、舒适和美观的原因及从环境方面考虑，日益趋向于制造更小和更薄 的卫生制品。目前这通过降低这些制品中高体积绒毛纤维的含量而实现。 为了确保卫生制品中恒定的体液总保留容量，在这些卫生制品中使用更大 的高吸收性聚合物含量。

渗透性是多孔结构的有效连通性的量度，该多孔结构可能是纤维垫或 者泡沫片，或者在该情况下是交联聚合物，并且可以根据高吸收性聚合物 组合物的空隙率和连通性程度来确定。凝胶渗透性是大量颗粒作为整体的 性质，并且与粒度分布、颗粒形状、颗粒之间开孔的连通性、剪切模量和 溶胀凝胶的表面改性相关。实际上，高吸收性聚合物组合物的凝胶渗透性 是液体如何快速地流经大量溶胀颗粒的量度。低凝胶渗透性表示液体不能 容易地流过高吸收性聚合物组合物，这通常称为凝胶阻塞，并且表示任何 强制的液体流动(例如在尿布使用期间尿液的二次施加)必须采用替代途径 (例如尿布渗漏)。

提高具有低纤维含量的超薄尿布中渗透性的一种方法是提高高吸收性 聚合物组合物组合物的交联量。然而，当提高高吸收性聚合物的交联时， 高吸收性聚合物组合物的吸收和保留值降至不希望的低值。

本发明的目的是提供具有改进的应用性能和改进的凝胶床渗透性的高 吸收性聚合物组合物，改进的应用性能包括在没有负载下保留流体的高吸 收容量和在受压下保留流体的高吸收容量。

发明概述

本发明的实施方案至少包括包含用基于干燥的高吸收性聚合物组合物 为约0.01重量％至约2重量％的无机金属化合物进行表面处理的高吸收性 聚合物颗粒的高渗透性高吸收性聚合物组合物，其中该高吸收性聚合物组 合物显示出至少约30g/g的离心保留容量和通过自由溶胀凝胶床渗透性测 试测量的至少10达西的自由溶胀凝胶床渗透性。

此外，本发明的另一个实施方案包括用细碎的不溶于水的无机金属盐 处理高吸收性聚合物颗粒的方法，该方法包括以下步骤：a)提供高吸收性 聚合物颗粒；b)制备第一无机金属盐的第一溶液；c)将第二无机金属盐 的第二溶液加入b)的第一溶液中且与其混合，其中在混合时第一溶液和第 二溶液反应沉淀出第三不溶于水的金属盐而形成不溶于水的金属盐浆；d) 将该不溶于水的金属盐浆的金属任选氧化至更高价态；及e)将该不溶于水 的金属盐浆施加至高吸收性聚合物颗粒而无需分离和干燥该不溶于水的金 属盐浆。

此外，本发明的又一个实施方案包括用细碎的不溶于水的无机金属盐 处理高吸收性聚合物颗粒的方法，该方法包括以下步骤：a)提供高吸收性 聚合物颗粒；b)制备第一无机金属盐的第一溶液；c)制备第二无机金属 盐的第二溶液；d)将第一溶液和第二溶液施加至高吸收性聚合物颗粒而直 接在高吸收性聚合物颗粒表面或附近形成不溶于水的无机金属盐沉淀。