[发明专利]一种可提高吸收速度的超吸收聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种可提高吸收速度的超吸收聚合物及其制备方法与应用，所述超吸收聚合物由包含以下组分的原料通过水溶液聚合得到：A、至少一种具有羧基并任选地至少部分以盐的形式存在的烯键式不饱和单体；B、至少一种交联剂；C、至少一种引发剂；D、至少一种发泡剂；其中，所述发泡剂为热可膨胀微球。本发明所述的超吸收聚合物可以在保证聚合物使用性能的前提下，提高含水溶液的吸收速度。

技术领域

本发明涉及一种超吸收聚合物，尤其涉及一种可提高吸收速度的超吸收聚合物及其制备方法与应用，属于生理卫生用品技术领域。

背景技术

超吸收聚合物是一种交联的部分中和的聚合物，主要包括交联聚丙烯酸或交联淀粉-丙烯酸接枝聚合物，能够在溶胀并形成水凝胶的情况下吸收大量含水液体，和能够在一定压力下保持含水液体。超吸收聚合物可采用表面交联、表面处理和其它处理后处理以形成颗粒状超吸收聚合物，它们的主要用途是卫生用品，例如婴儿尿片、失禁产品或卫生巾。

双官能和多官能单体可用作共价内部交联试剂以使超吸收聚合物链轻微交联，从而使得它们不溶于水但仍可水溶胀。所述轻微交联的超吸收性聚合物含有多个连接到聚合物骨架上的羧基基团，这些羧基基团产生用以通过交联聚合物网吸收体液的渗透驱动力。

在吸收制品例如一次性尿片中用作吸收剂的超吸收性聚合物必须具有足够快的液体吸收速度，吸收速度足够快可以使超吸收聚合物能够在短时间内吸收使用吸收制品期间遇到的大量的含水体液，因此快吸收速度是衡量超吸收聚合物性能的关键指标。目前已经公开的提高吸收速度的方法很多，但都存在着或多或少的问题。

例如，在聚合阶段采用偶氮类引发剂，如2,2'-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐(V-50)，在引发剂热分解过程中会产生N₂，在聚合胶体内部生产气孔进而提高超吸收聚合物的吸收速度，但偶氮类引发剂成本高不利于推广和大规模使用。还有在聚合单体溶液中加入碳酸钠或碳酸氢钠等发泡剂，利用其与丙烯酸中和反应生产二氧化碳气体，来提高超吸收聚合物的制孔率和吸收速度，但此种方法存在的问题是在聚合过程中导致体积显著膨胀且不容易进行反应控制，而且所制备聚合物缺乏质量均匀性。此外在丙烯酸单体溶液中加入不同HLB值的表面活性剂(阴离子表活、含EO或PO的非离子表活等)作为稳泡剂稳定体系中产生的气泡，以提高超吸收聚合物的造孔率和吸收速度的方法，同样存在体积膨胀和质量均匀性等问题。

除了在聚合阶段，还有在聚合物胶体造粒过程中进行强力挤压和揉搓，破坏胶体结构增大聚合物的粗糙度，以此来提高超吸收聚合物吸收速度的方法，但此种方法会明显的破坏聚合物的分子链结构，导致可萃取物含量明显上升和聚合物性能损失。另外，也有在超吸收聚合后处理阶段添加无机粉料(如二氧化硅、氧化锌、高岭土等)进行物理混合，或者使用无机盐水溶液进行表面处理等来提高超吸收聚合物的吸收速度，但都会带来超吸收聚合物性能下降或损失，比如吸收倍率降低、加压吸收性能下降等问题，在此就不一一详细描述。

因此，开发一种提高吸收速率的同时可以保持优异的吸收性能的超吸收聚合物具有重要意义。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种可提高吸收速度的超吸收聚合物。所述超吸收聚合物在提高吸收速度的情况下，其使用性能尤其是对含水液体的吸收性能(即使在压力下)、自由膨胀性以及抗返渗性等没有明显的变化或损失。

本发明的目的通过一种制备可提高吸收速度的超吸收聚合物的方法来实现。所述方法通过在超吸收聚合物的单体溶液中添加热可膨胀微球的分散液作为发泡剂，可制备得到具有均匀气泡分布的多孔聚合物，从而在显著提高吸收速率的同时保持聚合物优异的吸收性能。

本发明的目的还在于提供一种超吸收聚合物在生理卫生用品技术领域中的应用，尤其在婴幼儿纸尿裤、成人纸尿裤、妇女卫生巾等有较高要求的生理卫生用品中的应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：