[发明专利]可聚合成吸收性泡沫材料的乳液制备方法

说明书

本发明涉及连续制备某种高内相油包水型乳液的方法。该乳液包含溶于乳液油相中的特定类型的单体原料，当该乳液处于聚合条件下时，形成特别有用的聚合物泡沫结构。用此方法制备的特种乳液，当其聚合时，得到对吸收含水物体液体特别有用的泡沫结构。因此，这些泡沫适用于吸收产品，例如尿布及其它不能保持的处理产物。

在现有技术中，水相与油相比相当高的油包水型乳液被称为高内相乳液(HIPEs或HIPE乳液)。例如，在Lissant的美国专利3,565,817(1971年2月23日公告)和Bradey等人的英国专利申请2194166A(1988年3月2日公开)中披露了制备HIPE乳液的连续方法。

为了研究该乳液的水相和油相的几何结构，已经制得了在其外油相中含有可聚合原体的HIPE乳液，并进行聚合。例如，Lissant和Mahan在Journal of Colloid and Interface Science，Vol.42，No.1，1973年1月，201-208页上发表的“高内相比水/聚合物乳液和介质的研究”一文中公开了油包水型乳液的制备方法，它包含90％内水相，油相中使用苯乙烯单体。使用乳化剂，将混合的油和水相搅拌制备该乳液，随后进行聚合，形成具有由该乳液前体的相媒质确定的微孔构形的刚性多孔结构。

人们已知制备适用于聚合成多孔结构(例如用于承载和/或吸收液体的泡沫)的HIPE乳液的制备方法，例如，Barby等的Usp 4,797,310(1989年1月10日公告)，Jones等的Usp 4,612,334(1986年9月16日公告)，Hag等的Usp 4,606,958(1986年4月19日公告)和Barby等的Usp 4,522,953(1989年6月11日公告)都公开了由HIPE乳液制得的多孔聚合物材料，它们用于通过诸如抹布和清洁布之类的制品将液体(如清洗液)输送到硬表面。

在先的技术认为通过聚合HIPE乳液形成的多孔聚合泡沫材料的本质和特性很大程度上取决于构成可聚合的HIPE乳液各组分的类型及用来制备乳液的工艺条件两个方面。例如，Unilever，欧洲专利申请号60138(1982年9月15日公开)公开了从高内相乳液制备吸收多孔聚合物(即泡沫)的方法，该乳液含有至少90％(重量)水和含可聚合单体、表面活性剂及聚合催化剂的油相。Edward等的Usp 4,788,225(1988年11月29日公告)公开了通过选择某种单体类型(苯乙烯，(甲基)丙烯酸烷基酯，交联剂)并使用某种工艺条件来控制后生成的多孔聚合物的微孔大小，制备使其变成弹性的多孔聚合物材料的方法。Unilever，欧洲专利公开EP-A-299,762(1989年1月18日公开)公开了在可聚合HIPE乳液的水相中使用电解质会影响最终制得的多孔聚合物泡沫材料的微孔之间的孔大小。

在本技术领域中，尽管已知可聚合HIPE乳液的存在及合成方法，然而适用于聚合成有用的吸收泡沫材料的HIPE乳液的制备并不是没有困难的。这样的HIPE乳液，特别是水相与油相比很高的HIPE乳液是不稳定的。乳液中单体/交联剂含量，乳化剂选择，乳液组分浓度及温度和/或搅拌条件的微小改变都会使这样的乳液“破乳”或者至少在某种程度上分离成它们各自的水相和油相。即使能够得到稳定的乳液，乳液组成和工艺条件的变化也会明显地影响最终得到的聚合物泡沫材料的性质和特性，因此，应使这样的泡沫材料或多或少地变成对其预期的目的有用的材料。为了提供大批有用的或试验量的聚合物吸收泡沫材料，在工业或中间工厂，需要通过连续方法生产可聚合的乳液的情况下，这种HIPE乳液制备的困难甚至变得更加麻烦。

通过前面的考虑，本发明的目的是提供一种制备某种高内相乳液的方法，该乳液可被聚合，形成特别是用作含水物体液体吸收剂的泡沫材料，即在诸如尿布等吸收制品中有用的泡沫。

本发明的另一个目的是提供能连续生产的HIPE乳液的制备工艺。

本发明还有一个目的是提供一种能大规模生产的连续的HIPE乳液制备方法。

本发明提供一种制备某种高内相乳液的连续方法，该乳液本身适用于随后聚合成吸收泡沫材料。该方法包括下述步骤：

提供分离的水相和油相液态原料流(如下文定义)；

将这些液体物料流以一定的流速同时加入到动态混合区中，使加入的液体的水与油的重量比范围为约2∶1-10∶1；