[发明专利]吸收剂材料

说明书

本发明涉及一种吸收材料，更具体地，涉及一种通常称作“超吸收剂”的那类材料。

通常称为“超吸收剂”的物质通常是轻度交联的亲水聚合物。这些聚合物的化学性质可有所不同，但它们都具有能吸收和保留等于它们自身重量许多倍的含水流体，甚至在中等压力下也如此。例如，超吸收剂通常可吸收最高可达其自身重量100倍或100倍以上的蒸馏水。

已建议把超吸收剂用于许多不同的工业应用，在这些应用中可利用其吸水性和/或存留性的优点，实例包括农业、建筑业、碱性电池和过滤器的制备。然而超吸收材料的初级应用领域是保健和/或卫生产品的制备，如一次性卫生巾和小孩或成人尿失禁用的一次性尿布。在这些保健和/或卫生产品中，通常把超吸收剂与纤维素纤维结合使用来吸收体液(如月经或尿液)。然而，超吸收剂对体液的吸收能力显著低于对去离子水的吸收能力。通常认为这种作用来自于体液的电解质含量，并把这种作用称为“盐中毒”。

超吸收剂的吸水性和保留水的性能是由于在该聚合物结构中存在可电离的官能团。这些基团通常是羧酸根，当该聚合物在干燥状态时，高含量的羧酸根呈盐的形式，但当与水接触时，产生了离解化作用和溶剂化作用。在其离解状态时，该聚合物链有一系列连到该链上的官能团，这些官能团具有相同的电荷，因此互相排斥。这导致该聚合物结构的膨胀，从而该膨胀允许进一步吸收水分子，虽然这种膨胀受到该聚合物结构中交联引起的限制，在该聚合物中必须充分交联以防止聚合物的溶解。认为：在水中大浓度电解质的存在干扰了这些官能团的离解，并产生了“盐中毒”作用。虽然大多数市售的超吸湿剂是阴离子的，但同样可以制备官能团是如季铵根的阳离子超吸湿剂。这类材料也必须呈盐的形式以用作超吸湿剂，而且其性能也受到盐中毒的影响。

已作过许多尝试来抑制盐中毒作用，并提高超吸收剂吸收含电解质液体(如月经和尿液)的性能。因此日本专利申请OPI No.57-45,057公开了一种吸收剂，该吸收剂是超吸收剂如交联聚丙烯酸酯与粉状或粒状离子交换树脂的混合物。EP-A-0210756涉及一种吸收结构，它包括超吸收剂和阴离子交换剂，任选地还有阳离子交换剂，其中这两种离子交换剂都呈纤维状。将超吸收剂与离子交换剂结合来试图减小盐中毒作用，其作法是：使用离子交换剂，通常将阴离子交换剂和阳离子交换剂结合使用，来减少该液体中盐的含量。该离子交换剂对超吸收剂的性能没有直接影响，也不可能将盐的含量充分减少到对该组合物的总吸收性能有所希望的影响的程度。另外，除昂贵外，该离子吸收剂自身没有吸收作用，因此对该超吸收剂起稀释作用。

EP-A-0487975涉及一种交联两性共聚物，据说对电解质水溶液的具有高吸收性，是由两性离子对单体、共聚单体及交联剂构成。可以认为，当两性离子对单体加入到聚合物主链中去时，此离子对就起到了离子交联作用，它在去离子水中能保持完整，但在盐溶液中却可断开。因此，在由于离子强度增加，有效交联度下降的情况下，此共聚物对溶液离子强度是敏感的。这时就产生一种吸收剂，它在去离子水和盐溶液中吸收能力彼此十分近似，在盐存在的情况下其吸收能力未必就得到了改善，因为这种聚合物是不能脱除离子溶液中的盐从而提高其吸收能力的。

EP-A-0161762涉及一种水可膨胀、水不溶性的聚合物，采用二烯丙基铵盐单体、丙烯酸单体及交联剂的逆悬浮聚合法制备。此产物是一种在链中含有阴离子和阳离子基团的丙烯酸聚合物，打算将它用作盐式超吸收剂。据宣称，该材料能够吸收同等数量的水，而不论水中的盐含量多少，但其吸收处于低水平，而且这种材料与传统的超吸收剂相比，在有盐存在时，其水吸收性能并没有得到任何明显的改进。EP-A-0161763涉及一种类似的超吸收剂，是通过二烯丙基铵盐化合物和交联剂悬浮聚合制备的。

WO92/20735涉及一种超吸收剂，据说是基本上能承受盐溶液，包括有可膨胀的疏水聚合物及可离子化的表面活性剂。该专利说明书还披露(但没有权利要求)另一实施方案，采用以OH^-交换Cl^-的阳离子超吸收剂和以H⁺交换Na⁺的阴离子超吸收剂。没有给出此系统的具体实施例，所披露的超吸收剂凝胶一般都是丙烯酰胺衍生物。丙烯酰胺衍生物包括有酰胺键，它在低碱性pH值((约为pH＝8)时会受到水解，放出有毒水解产物。如果制备和使用碱式的聚合物，水解问题还会加剧。如果发生尿发酵变成氨，婴儿尿的8左右的碱性pH值升高，从而在此pH值下当丙烯酰胺衍生物与尿接触时，易于生成织物水解产物。

本发明目的之一在于提供一种在电解质(如尿及月经)存在下，具有改进性能的超吸收剂。