[發(fā)明專利]吸水性交聯(lián)聚合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680006705.8
• 申請(qǐng)日: 2006-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN101133094A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·施泰因梅茨;P·W·卡里科;V·L·阿迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯福股份公司
• 主分類號(hào): C08F220/00
• 分類號(hào): C08F220/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發(fā)明涉及帶有酸基的吸水性交聯(lián)聚合物，其中一些或全部酸基以具有至少兩種不同類型的陽離子作為抗衡離子的羧酸鹽基團(tuán)存在，還涉及制備它們的方法以及吸水性交聯(lián)聚合物的混合物。

吸水性聚合物尤其為(共)聚合的親水單體的聚合物，一種或多種親水單體在合適的接枝基質(zhì)上的接枝(共)聚合物，交聯(lián)的纖維素醚，交聯(lián)的淀粉醚，交聯(lián)的羧甲基纖維素，部分交聯(lián)的聚氧化烯或者可在水性流體中溶脹的天然產(chǎn)品如瓜耳膠衍生物。這類聚合物作為可吸收水溶液的產(chǎn)品用來制備尿布、棉塞、衛(wèi)生棉和其它衛(wèi)生制品，也作為保水劑用于商品蔬菜種植業(yè)。

吸水性聚合物是離心保留容量(CRC)優(yōu)選高于15g/g，尤其是高于20g/g，更優(yōu)選高于25g/g，尤其是高于30g/g，甚至更優(yōu)選高于35g/g的聚合物。

為改進(jìn)性能特征如尿布的再潤濕和負(fù)載下的吸收率，通常將吸水性聚合物表面后交聯(lián)或凝膠后交聯(lián)。所述后交聯(lián)優(yōu)選在水凝膠相中進(jìn)行或作為研磨并分級(jí)的聚合物顆粒的表面后交聯(lián)進(jìn)行。

本發(fā)明的目的是提高具有改進(jìn)的吸收性能如具有改進(jìn)的離心保留容量(CRC)或改進(jìn)的自由溶脹能力(FSC)的吸水性交聯(lián)聚合物。

本發(fā)明的另一目的是提供一種制備吸水性交聯(lián)聚合物的方法。

我們發(fā)現(xiàn)該目的通過提供包含如下物質(zhì)的吸水性交聯(lián)聚合物實(shí)現(xiàn)：

a)至少一種共聚的帶有酸基的烯屬不飽和單體，其中一些或全部酸基以具有至少兩種不同類型的金屬單價(jià)陽離子作為抗衡離子的羧酸鹽基團(tuán)存在，

b)至少一種共聚的交聯(lián)劑，

c)合適的話，可與a)共聚的一種或多種共聚的烯屬和/或烯丙基屬不飽和單體，和

d)合適的話，一種或多種其上至少部分接枝單體a)、b)以及合適的話c)的水溶性聚合物，

其中所述陽離子均勻分布在所述交聯(lián)聚合物中。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，各類型的陽離子的摩爾比基于羧酸鹽基團(tuán)的抗衡離子為至少5mol％，優(yōu)選至少10mol％，更優(yōu)選至少15mol％，甚至更優(yōu)選至少20mol％，甚至還更優(yōu)選至少25mol％。

優(yōu)選抗衡離子為鉀陽離子、鈉陽離子和鋰陽離子。更優(yōu)選抗衡離子為鉀離子和鈉離子。

如果將鉀陽離子和鈉陽離子用作抗衡離子，則鉀的摩爾比基于鉀陽離子和鈉陽離子通常為至少10mol％，優(yōu)選至少20mol％，更優(yōu)選至少30mol％，甚至更優(yōu)選至少40mol％，還更優(yōu)選至少50mol％。

帶有酸基的烯屬不飽和單體的實(shí)例為丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷膦酸。優(yōu)選的烯屬不飽和單體為丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物。

通常將共聚的烯屬不飽和單體的酸基中和25-100mol％，優(yōu)選40-90mol％，更優(yōu)選50-85mol％，甚至更優(yōu)選55-80mol％的程度。

聚合物的水含量通常為0-20重量％，優(yōu)選0-10重量％，更優(yōu)選0-5重量％，最優(yōu)選1-3重量％。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的吸水性交聯(lián)聚合物為表面后交聯(lián)的顆粒。

本發(fā)明的吸水性交聯(lián)聚合物可通過各種方法制備。

例如可通過在引發(fā)劑存在下使如下物質(zhì)的混合物作為水溶液自由基聚合形成水凝膠A：

a)至少一種帶有酸基的烯屬不飽和單體，

b)至少一種交聯(lián)劑，

c)合適的話，可與a)共聚的一種或多種烯屬和/或烯丙基屬不飽和單體，和

d)合適的話，一種或多種可用作單體a)、b)以及合適的話c)的接枝基質(zhì)的水溶性聚合物，

并且水凝膠A中的酸基可

e)至少部分中和，通常用對(duì)應(yīng)于至少兩種不同類型的陽離子的堿中和25-100mol％，優(yōu)選40-90mol％，更優(yōu)選50-85mol％，甚至更優(yōu)選55-80mol％的程度。

例如可使具有少量交聯(lián)劑的丙烯酸水溶液聚合。隨后將所得含水凝膠與碳酸鉀和氫氧化鈉混合，其中一些羧基單元中和成對(duì)應(yīng)的羧酸鹽。首先將聚合的凝膠粉碎，隨后干燥形成粗糙的干材料并通過研磨和篩分進(jìn)一步加工形成可流動(dòng)的細(xì)顆粒粉末。

然而，也可在引發(fā)劑存在下使如下物質(zhì)的混合物作為水溶液自由基聚合：

a)至少一種帶有酸基的烯屬不飽和單體，其中一些或全部酸基，通常25-100mol％，優(yōu)選40-90mol％，更優(yōu)選50-85mol％，最優(yōu)選55-80mol％酸基被對(duì)應(yīng)于至少兩種不同類型的陽離子的堿中和，

b)至少一種交聯(lián)劑，