[發明專利]吸水性丙烯酸酯泡沫材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410353776.1
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104193882A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 林艷芬
• 申請（專利權）人: 佛山市聯塑萬嘉新衛材有限公司;廣東聯塑科技實業有限公司
• 主分類號: C08F220/16
• 分類號: C08F220/16;C08F222/14;C08F4/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術領域

本發明屬于吸水材料領域，具體涉及一種吸水性丙烯酸酯泡沫材料及其制備方法和應用。

背景技術

現在的衛生用品，里面的吸水材料主要是具有顆粒狀的合成樹脂，吸水、吸尿或吸血以后會形成凝膠，容易成團，導致較難固定在一個位置，實際使用過程中令人很不舒服。因此開發塊狀的柔軟吸水材料有著重要的意義。

通常的血液是由血細胞、血漿等組成的。血細胞的直徑為8μm左右，而丙烯酸分子的直徑遠小于血細胞的直徑。因此血細胞不易被凝膠狀的高吸水性樹脂所吸收，只能停留在高吸水性樹脂的表面，吸收的只是血液中的血漿等成分。所以開發多孔型聚合物，以擴大比表面積，提高滲透性，加快液體的吸收速度與吸收率等方面具有重要的技術經濟效益和社會效益。

現有技術中的相關報道表明在制備丙烯酸酯泡沫材料時，考慮到過硫酸鹽價廉無毒、應用廣泛等特點，多采用過硫酸鹽作為引發劑；但是反應體系中的部分單體和交聯劑的反應活性過高，在過硫酸鹽的引發下，反應速度過快而造成反應產率不高，選擇性不好，對生產的穩定性產生一定的影響。因此，控制反應體系的固化速度對生產尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制備方法；本發明通過引入延遲引發劑來降低生產過程中的固化速度，實現生產過程的可控進而有助于延長混合設備的使用壽命。

本發明的另一個目的是提供由本發明制備方法制備得到的吸水性丙烯酸酯泡沫材料。

本發明的另一個目的是提供所述吸水性丙烯酸酯泡沫材料在衛生用品中的應用。

本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現：

吸水性丙烯酸酯泡沫材料的制備方法，包括如下步驟：

S1.?配制油相體系：按重量百分數計稱取25%～95%單官能丙烯酸酯類單體、2%～60%交聯劑、1%～15%乳化劑攪拌混勻；

S2.?配制水相體系：配制質量分數為0.01～3%的電解質水溶液；

S3.?在60～80℃下將水相體系分2～4次加入油相體系中，攪拌均勻，最終水相與油相的體積比為10～100：1；

S4.?向步驟S3的混合體系中加入水溶性引發劑進行乳液聚合反應；

S5.?將步驟S4所得聚合產物置于80～100℃下恒溫固化、洗滌、脫水干燥即得產品；

????其中，所述延遲引發劑為四甲基哌啶氧化物；

所述單官能丙烯酸酯類單體為單官能丙烯酸烷基酯和單官能甲基丙烯酸烷基酯中的混合物；其中，所述單官能丙烯酸烷基酯和單官能甲基丙烯酸烷基酯的質量比為7：1～11：1；

所述交聯劑為多官能丙烯酸烷基酯或多官能甲基丙烯酸烷基酯中的一種或多種。

本發明采用延遲引發劑替代常規的引發劑，尤其是替代現有技術中的過硫酸鹽引發劑，所述延遲引發劑具有捕獲自由基和猝滅單線態氧的功能；本發明可延長固化時間，使生產過程可控，保持生產穩定性的同時提高產率。

四甲基哌啶氧化物（TEMPO）是一種哌啶類的氮氧自由基，具有捕獲自由基和猝滅單線態氧的功能，且是一種非常有效的氧化催化劑，能將伯醇氧化為醛、仲醇氧化為酮；具有產率高、選擇性好、穩定性良好、可循環使用等優點，將其應用在反應體系中，可延長固化時間，使生產過程可控，從而提高產率。

優選地，本發明使用的延遲引發劑的用量為單體重量的0.1%～10%。當延遲引發劑的用量在此范圍內時。反應固化所需的時間為0.5小時～3小時，這樣的反應固化速度比較適合生產過程，所制備的吸水材料各項性能比較好。

進一步優選地，所述延遲引發劑的用量為5%。

本發明人在實驗中發現，改變單官能丙烯酸烷基酯和單官能甲基丙烯酸烷基酯的質量比可顯著改善丙烯酸酯泡沫材料的吸水性和泡沫材料的泡孔尺寸，進一步提高丙烯酸酯泡沫材料的吸收率并拓寬其應用領域。

優選地，所述單官能丙烯酸烷基酯和單官能甲基丙烯酸烷基酯的質量比為9：1。

本發明人在實驗中還發現，對于本申請所述的配方中，電解質水溶液中溶質的質量分數在低于現有技術常用的濃度下，依然能夠使泡孔尺寸更加均勻、一致；并且即使電解質的濃度低至0.01%，與不添加電解質相比，依然具有顯著的改善吸水性能的效果，并且材料的柔韌性更好，不易裂開。

因此，優選地，所述電解質水溶液的質量分數為0.01%～1%。

進一步優選地，所述電解質水溶液的質量分數為0.02%～0.1%。