[发明专利]吸收性聚合物和其制造方法及其用途

说明书

本文提供从β‑丙内酯制造的吸收性聚合物和制造所述聚合物的方法。这些吸收性聚合物可经交联。所述β‑丙内酯可源自环氧乙烷和一氧化碳。所述吸收性聚合物可为生物基的和/或生物可降解的。所述吸收性聚合物可用于尿布、成人失禁产品和女性卫生产品以及用于农业应用。

相关申请案交叉参考

本申请案主张于2016年11月2日提出申请的美国临时申请案第62/416,623号的优先权，其以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及聚合材料，并且更具体地涉及适于用作吸附剂材料的聚合材料和其制造方法。

背景技术

超吸收性聚合物是可吸收并保存大量水或水溶液的聚合材料。所述聚合材料广泛用于制作尿布、成人失禁产品和女性卫生产品，以及用于农业应用中。

超吸收性聚合物通常是从丙烯酸的聚合产生。然而，由于挥发性丙烯酸的价格和供应不足，业内希望从替代来源制造具有吸收性质的聚合材料。特定地，业内需要制造从可再生源获得的生物基、生物可降解的具有吸收性质的聚合材料。

发明内容

本文提供具有吸收性质的聚合材料和其制造方法，此解决了业内的需要。所述聚合材料可从β-丙内酯获得，所述β-丙内酯可源自可再生源，例如生物基环氧乙烷和一氧化碳。

在一些方面中，提供制造交联聚合物的方法，其包含将β-丙内酯和交联剂组合以产生交联聚合物，其中交联聚合物包含部分中和的聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链以及交联部分。在上述的一些变化形式中，聚丙内酯侧链独立地具有式-(CH₂CH₂(C＝O)-O)_n^-M⁺的结构，其中：n是1到10的整数且包括1和10；且M⁺是碱金属、交联部分或H⁺。

在某些方面中，提供产生交联聚合物的方法，其包含将β-丙内酯与交联剂在金属阳离子的存在下组合以产生交联聚合物，其中交联聚合物包含部分中和的聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链以及交联部分。在某些变化形式中，金属阳离子的来源是金属盐。举例来说，在一种变化形式中，金属盐可为金属丙烯酸盐。

在某些方面中，提供产生交联聚合物的方法，其包含使低分子量聚丙内酯与自由基聚合引发剂以及交联剂反应，其中低分子量聚丙内酯具有式CH₂＝CH₂-(C＝O)-O-(CH₂CH₂(C＝O)-O)_n^-M⁺，其中n是1到10的整数且包括1和10；且M⁺是碱金属、交联部分或H⁺。

在其它方面中，提供根据本文所述方法中的任一者产生的聚合物。

在一些方面中，提供聚合物，其包含聚(丙烯酸钠/丙烯酸)主链和多个连接到主链的聚丙内酯侧链。在一些实施例中，聚合物经交联。在上述的一些变化形式中，聚合物是生物基和/或生物可降解的。

本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物可适于用作吸收性制品(例如，用于尿布、成人失禁产品或女性卫生产品)或用作农用产品(例如，用于农用材料和种子包衣)。

附图说明

通过结合附图参考以下说明可充分理解本申请案，其中相似部件可由相似数字表示。

图1-3绘示从β-丙内酯产生本文所述聚合物的实例性工艺。

图4绘示从环氧乙烷和一氧化碳产生β-丙内酯的实例性工艺。

图5绘示包含聚(丙烯酸钠/丙烯酸)主链和多个连接到主链的聚丙内酯侧链的实例性聚合物。