[发明专利]具有改善的渗透性和压力下的吸收率的吸水性聚合物结构体

说明书

本申请是申请号为200710136296.X、申请日为2007年4月23日、发明名称为“具有改善的渗透性和压力下的吸收率的吸水性聚合物结构体”的专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种制备吸水性聚合物结构体的方法，可通过该方法得到的吸水性聚合物结构体，吸水性聚合物结构体，含有吸水性聚合物结构体和基材的复合材料，一种制备复合材料的方法，可通过该方法得到的复合材料，化学产品，如含有吸水性聚合物结构体或复合材料的泡沫体、模塑制品和纤维，吸水性聚合物结构体或复合材料在化学产品中的用途，以及盐在吸水性聚合物结构体表面处理中的用途。 

背景技术

超吸收体是水不溶的交联聚合物，其通过溶胀和形成水凝胶能够吸收大量的含水流体，特别是体液，更特别是尿液或血液，并且能够在一定压力下保持这些液体。由于这些特征性能，这些聚合物主要用于结合在卫生制品中，例如，婴儿尿布/尿片、失禁产品或卫生巾。 

通常通过带有酸基团的单体在交联剂存在下的自由基聚合进行超吸收体的制备，可以通过选择单体组成、交联剂和聚合条件以及聚合后获得的水凝胶的加工条件来制备具有不同吸收性能的聚合物。此外提供了制备接枝聚合产物的可能，例如根据DE-OS26 12 846所述使用化学改性的淀粉、纤维素和聚乙烯醇。 

目前市购的超吸收体主要是交联的聚丙烯酸或交联的淀粉/丙烯酸接枝聚合产物，其中羧基已用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液部分中和。 

从美观原因和环境角度考虑，使卫生制品更小更薄的趋势日益增加。为了保持卫生制品总的保持能力，只能通过减少体积大的绒毛的比例来满 足该需求。因此，超吸收体必须满足关于流体传输和分配的其它功能，其可以总结为渗透性能。 

渗透性要理解为是在超吸收体材料处于溶胀状态时传输附加的流体并将它们三维分配的能力。在溶胀的超吸收体凝胶中，这一过程借助通过凝胶颗粒间空隙产生的毛细传输发生。通过溶胀的超吸收体颗粒自身的流体传输服从扩散规律，且是一个非常缓慢的过程，在用于卫生制品的情况下，其对流体的分配不起作用。在由于缺乏凝胶稳定性而使超吸收体材料不能实施毛细传输的情况下，通过将这些材料包埋在纤维基质中来确保颗粒彼此分离，避免了凝胶阻塞现象。在新一代的尿布/尿片结构体中，吸收剂层中只存在非常少的纤维材料，或根本不存在纤维材料，以有助于流体传输。因而这里使用的超吸收体在溶胀状态下必须具有足够高的稳定性，使得溶胀的凝胶仍然具有足够量的毛细空间，流体可以通过其进行传输。 

为了得到具有高凝胶稳定性的超吸收体材料，一种可能是增加聚合物的交联度，其必然导致溶胀能力和保持能力的降低。如DE19646484所述，不同交联剂和共聚单体的优化组合能够改善渗透性能，但是不能达到使得，例如，可能仅由超吸收体组成的层植入尿布/尿片结构体中的水平。 

此外，聚合物颗粒表面后处理的方法可以用来改善超吸收体的性能。现有技术已知的表面处理包括，例如，吸收剂聚合物结构体表面后交联，使该表面与无机化合物接触，以及在无机化合物存在下的表面后交联。 

例如，DE199 09 653 A1和DE199 09 838 A1公开了吸收水、含水或浆液流体或血液的粉末状聚合产物在表面的后交联，该聚合产物基于带有酸基团的单体，且已用表面后交联剂和优选水溶液中的硫酸铝涂敷，并后交联。现有技术中公开的该聚合产物与传统聚合产物相比具有有利的吸收性能，特别是高度的渗透性。 

DE102 49 821 A1同样描述了在表面上后交联，具有高度渗透性的粉末状吸水性聚合物结构体，该聚合物结构体通过将未处理的吸水性聚合物结构体用交联剂和无机溶胶例如硅酸溶胶的混合物进行表面处理得到。 

然而，由现有技术已知的该表面改性措施、尤其是为了改善渗透性， 将吸水性聚合物结构体用无机盐或无机溶胶进行处理的缺点特别在于：观察到的渗透性提高通常伴随着压力下吸收能力的显著降低。在压力下吸收能力的降低经常导致卫生制品在被使用者弄湿一次、或特别是多次之后渗漏趋势增加。 

发明内容

本发明的首要问题在于克服现有技术产生的缺点。 

本发明的首要问题特别在于提供一种超吸收体，其首先促进含水流体如尿液在卫生制品如吸收剂层或芯，特别是尿布/尿片中的传输，具有高的超吸收体浓度，并从而提高了该类卫生制品的穿着舒适度。 

本发明进一步的首要问题在于提供一种方法，通过该方法可以生产该有利的超吸收体和含有该超吸收体的复合材料。