[发明专利]快速制备具有低残单含量的双层结构泡沫的方法、泡沫材料及其应用

说明书

本发明涉及一种快速固化制备具有低残单含量的双层结构泡沫的方法、泡沫材料及其应用，制备的双层结构泡沫可用于一次性卫生制品，上层泡孔大，起到快速吸收并且传导流体到其他吸收区域的导流作用，下层泡孔小，比表面积大，具有很高的芯吸能力和流体储存能力，由此制备的卫生制品具有很好的液体处理性，低反渗、低气味，并且柔软度好，与身体贴合性较传统卫生制品更好，使用舒适。

技术领域

本发明涉及泡沫材料制备技术领域，具体涉及一种可短时间内固化、具有双层泡沫结构且较低残留单体的高内相乳液泡沫材料的制备方法、泡沫材料及其应用。

背景技术

高内相乳液(HIPE)是一种分散相的体积分数超过74％的超浓乳液分散体系，其所含的分散相的液滴变形至多面体形状，这些多面体被薄薄的连续相的液膜所分离开，当分散相是水相液滴，连续相是可聚合单体时，发生聚合反应后，单体聚合成泡孔壁，即可形成多孔结构，例如泡沫，该多孔结构的泡孔尺寸由水相液滴的尺寸分布来决定。随着近些年来对HIPE的关注越来越多，其相关研究越来越深入，HIPE的很多潜在应用被开发出来，例如由HIPE制备的多孔泡沫材料可用作隔音材料、绝缘体、绝热体、一次性吸收制品、过滤器、医药载体和组织工程等多个应用领域。

由HIPE(W/O)体系制备的多孔泡沫材料可做到80％以上的泡孔都处于开孔状态，泡泡相连，孔孔相接，由此产生了超高的吸收比表面积，加之泡沫在特定处理后拥有的亲水性，使由HIPE制备的一次性卫生吸收制品相比于由传统木浆或木浆/高吸水树脂或无纺布/高吸水树脂制成的一次性卫生吸收制品具有无可比拟的吸收优势。另外，HIPE泡沫材料具有一定的柔软度和回弹性，这使得其与身体的贴合性很好，能够随着人体的动作变化而改变外形，保持与身体一直紧密贴合，这极大地降低了尿液或血液等人体体液发生渗漏的风险，这一点也是传统一次性卫生制品无法达到的优势。鉴于HIPE泡沫材料的使用优势，围绕其展开的深入研究具有很大的商业价值和开发意义。

一次性卫生吸收制品的吸收体可以设计为多层结构，例如上层具有快速吸收和导流液体的作用，能够在快速吸收流体降低皮肤湿腻感的同时，还能够引导流体更多的向流体注入点四周扩散，这样可以提高吸收体的利用率，并减少注液点的皮肤不适感；而下层的存储液体的能力相比于上层更强，能够存储来自上层多次释放出来的流体，保证上层更干爽；这种多层不同功能的设计使得卫生制品拥有更好的吸收效果和使用体验，这一点也在专利CN1228016A中有所披露。

而如果用HIPE来做这种具有独特优势的多层吸收结构，考虑到卫生制品需要保证足够的吸收能力、柔软性、回弹性和体验感(厚薄度)，申请人实验发现HIPE泡沫的干厚总厚度至少要维持在1到5毫米之间，结合HIPE的制备工艺和水油比等影响因素，制备干泡沫前的HIPE乳液涂层厚度至少要维持在2毫米以上。

现有披露的制备工艺中一般是通过两种方式来获得湿泡沫，一种是热固化，将乳化好的HIPE乳液浇铸进具有一定形状的固化模具(深度较大)中，给出能量再进行后续的固化反应，在固化后将模具中的湿泡沫切割成合适的厚度和形状，再进行洗涤脱水干燥等处理工艺，此方式固化时间很长(通常在6小时以上)，不适合于连续化生产。另一种是光固化，将乳化好的乳液通过一定方式涂成较薄的乳液涂层，将乳液涂层输送至固化区进行固化反应，固化后可以切割成需要的形状或者直接进行后续的洗涤脱水干燥等处理工艺，这种方式固化时间极大缩短，并可以不用再切割，更适合于连续化生产。

在CN1926395A中叙述了使用烤炉中固化和饱和蒸汽固化，将烤炉作了空间和排风上的特殊设计，用饱和蒸汽来加快传热提高固化速度，减少单体挥发，但此工艺装置设计复杂且固化时间较长，相似专利可参考CN1433444A中利用蒸汽固化并收集和循环残留单体。在CN102753610A中披露了一种制备双层结构泡沫，采用先热固化后UV光固化降残单的制备工艺，该专利描述中制备的泡沫经光固化处理后残单可降低至400ppm以下。