高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用，制得的高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料具有较强的韧性，并且透气性好；所得泡沫材料的泡孔尺寸微小，其平均吸去离子水率、平均吸盐水率、平均吸人造尿率、平均吸人造血率均大于15g/g，半小时的保水率都在80%以上，适合于分散和储存含水流体；同时，本发明通过加入纳米碳酸钙显著降低了生产成本，适用于大规模生产；本发明的块状柔软吸水材料很适合应用于卫生用品领域。
【专利说明】高透气性吸水丙烯酸酯泡沬材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于吸水材料领域，具体涉及一种高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料及其制 备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 现在的卫生用品，里面的吸水材料主要是具有颗粒状的合成树脂，吸水、吸尿或吸 血以后会形成凝胶，容易成团，导致较难固定在一个位置，实际使用过程中令人很不舒服。 因此开发块状的柔软吸水材料有着重要的意义。
[0003] 通常的血液是由血细胞、血浆等组成的。血细胞的直径为8Mm左右，而丙烯酸分子 的直径远小于血细胞的直径。因此血细胞不易被凝胶状的高吸水性树脂所吸收，只能停留 在高吸水性树脂的表面，吸收的只是血液中的血浆等成分。所以开发多孔型聚合物，以扩大 比表面积，提高渗透性，加快液体的吸收速度与吸收率等方面具有重要的技术经济效益和 社会效益。
[0004] 对于采用丙烯酸酯类单体制备的泡沫材料，现有技术中为改善制品的加工性能以 尺寸稳定性等多添加较昂贵的填充料或助剂，这一方面造成了生产成本过高，不适宜大规 模生产；另一方面，现有技术中制备的丙烯酸酯泡沫材料多数透气性能较差，不适宜应用在 卫生用品领域，这较大程度上地限制了丙烯酸酯泡沫材料的应用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高透气性吸水丙烯酸酯泡 沫材料的制备方法；本发明制备的丙烯酸酯泡沫材料具有较高的吸水率和较佳的保水性 能，同时透气性能优异，并且生产成本低，大大拓宽了丙烯酸酯泡沫材料的应用范围。
[0006] 本发明的另一个目的是提供由本发明制备方法制备得到的高透气性吸水丙烯酸 酯泡沫材料。
[0007] 本发明的另一个目的是提供所述高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料在卫生用品中 的应用。
[0008] 本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现： 高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤： 51. 配制油相体系：按重量百分数计称取25%?95%单官能丙烯酸酯类单体、2%?60% 交联剂、1%?10%的纳米碳酸钙、1%?15%乳化剂搅拌混匀； 52. 配制水相体系：配制质量分数为0. 01?3%的电解质水溶液； 53. 在60?80°C下将水相体系分2?4次加入油相体系中，搅拌均匀，最终水相与油 相的体积比为10?100 :1 ; 54. 向步骤S3的混合体系中加入水溶性引发剂进行乳液聚合反应； 55. 将步骤S4所得聚合产物置于80?KKTC下恒温固化、洗涤、脱水干燥即得产品； 所述单官能丙烯酸酯类单体为单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯的混 合物，其中，所述单官能丙稀酸烧基醋与单官能甲基丙稀酸烧基醋的质量比为7 :1?11 : 1 ； 所述交联剂为多官能丙烯酸烷基酯或多官能甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
[0009] 本发明人在实验中发现，改变单官能丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯的质量比 可显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，进一步提高丙烯酸酯泡沫 材料的吸收率并拓宽其应用领域；优选地，所述单官能丙烯酸烷基酯与单官能甲基丙烯酸 烧基醋的质量比为9 :1。
[0010] 本发明人在实验中还发现，对于本申请所述的配方中，电解质水溶液中溶质的质 量分数在低于现有技术常用的浓度下，依然能够使泡孔尺寸更加均匀、一致；并且即使电解 质的浓度低至〇. 01%，与不添加电解质相比，依然具有显著的改善吸水性能的效果，并且材 料的柔韧性更好，不易裂开。
[0011] 因此，优选地，所述电解质水溶液的质量分数为〇. 01%?1%。
[0012] 进一步优选地，所述电解质水溶液的质量分数为0. 02%?0. 1%。
[0013] 本发明通过向反应单体中加入纳米碳酸钙制备油相体系，然后再进行合成实验， 所述纳米碳酸钙能取代部分价格昂贵的填充料及助剂，减少树脂的用量，不但使合成丙烯 酸酯泡沫材料的成本降低，还使合成出来的丙烯酸酯泡沫材料具有更好的透气性。
[0014] 优选地，步骤S1所述油相体系的组成为：按重量百分数计称取45%?75%单官能 丙烯酸酯类单体、15%?40%交联剂、2%?8%的纳米碳酸钙、5%?15%乳化剂。
[0015] 本发明所述电解质为本领域常规可溶性电解质，目的是提高体系的盐离子浓度降 低油溶性的单体、共聚单体在水相中的溶解度，优选地，所述电解质为金属离子化合物中的 一种或多种。
[0016] 优选地，所述金属离子化合物的阳离子为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、铝离 子、锌离子或铁离子，阴离子为氯离子、硝酸根离子、硼酸根离子、磷酸根离子或碳酸根离 子；上述阳离子和阴离子组合的离子化合物不溶于水或微溶于水的除外。
[0017] 优选地，所述金属离子化合物为氯化钙、硝酸钙、氯化铝、硝酸铝、氯化镁、硝酸镁、 磷酸钾、磷酸钠、硼酸钾、硼酸钠、碳酸钾或碳酸钠。上述电解质包含强碱弱酸盐或强酸软碱 盐，这些盐具有一定的pH值缓冲性能，更有利于乳液聚合的顺利进行。此外，本领域技术人 员可根据常识排除多种金属离子化合物组合使用产生沉淀的情况。
[0018] 优选地，所述金属离子化合物为氯化钙、硝酸钙或氯化铝。
[0019] 优选地，所述单官能丙烯酸烷基酯为丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十八烷 基酯或丙烯酸月桂酯，所述单官能甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异 癸酯、甲基丙烯酸十八烷基酯或甲基丙烯酸月桂酯。
[0020] 进一步优选地，所述单官能丙烯酸酯类单体为丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸异辛酯 的混合物。
[0021] 所述多官能丙烯酸烷基酯为二丙烯酸己二醇酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇 二丙烯酸酯或三丙二醇二丙烯酸酯，所述多官能甲基丙烯酸烷基酯为二甲基丙烯酸乙二醇 酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯或三丙二醇二甲基丙烯酸酯。
[0022] 本发明加入乳化剂的作用是与单体形成乳液，为乳液聚合提供条件，由于本发明 所使用的单体基本不溶于水，因而使用疏水性的乳化剂更有利于分散本发明单体并减小其 在水中的溶解度；优选地，所述乳化剂包括支链c16?c24脂肪酸、直链不饱和c16?c 22脂肪 酸或直链饱和c12?c14脂肪酸的脱水山梨糖醇单酯。
[0023] 进一步优选地，所述乳化剂为吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80或双甘油单异 硬脂酸酯。
[0024] 本发明使用的引发剂的用量可依据本领域常规乳液聚合选择，通常为单体重量的 0· 1% ?20%。
[0025] 所述引发剂的种类也可依据本领域聚合单体的种类选择，如过硫酸盐引发剂，优 选地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。
[0026] 本发明在确定水相与油相最终比率的以后，水相分2?4次加入油相中，在乳液 变粘稠前再加入下一次的水相，目的是采用多阶段添加的方式可以在相同的混合驻留时间 下，制得高水相和油相重量比率的乳液，同时还可以使得产品的泡孔尺寸均匀、一致。优选 地，将水相分为2/3和1/3两部分，首先将油相与2/3水相混合均匀，在乳液变粘稠前再加 入余下的1/3水相混合均匀。
[0027] 步骤S5所述固化为将反应后的聚合产物乳液倒入模具中放入恒温烘箱中固化， 控制在80?KKTC条件下恒温固化的目的是在让丙烯酸酯快速固化的同时保证水不沸腾， 避免在材料表面产生大小不一的气孔。
[0028] 步骤S5所述洗涤目的在于除去残余的初始水相等杂质，所述脱水干燥也在恒温 烘箱或真空干燥箱内进行，脱水干燥温度为80?KKTC。
[0029] 根据上述制备方法所获得的高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料。
[0030] 本发明通过特定的配方，采用特定制备方法制得的高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材 料具有一定的韧性，泡孔尺寸微小，具有较好的吸水、吸尿、吸血性能，材料的吸收率高，在 卫生用品领域具有很大的应用前景。具体制备工艺流程可以参考图1所示。
[0031] 本发明的丙烯酸酯泡沫材料具有的泡孔尺寸范围为lOMffl至30Mffl，所以适合分散 和储存含水流体。此外，由于人体血细胞的直径为8Mffl左右，现有的丙烯酸分子的直径远小 于血细胞的直径，因而本发明的丙烯酸酯泡沫材料特别适合应用于吸血材料领域。
[0032] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： 本发明公开了 一种高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，通过向油相中加入纳 米碳酸钙，然后进行合成实验，制备得到的高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的透气性能得 到显著改善；泡沫材料的泡孔尺寸微小，其平均吸去离子水率、平均吸盐水率、平均吸人造 尿率、平均吸人造血率均大于15g/g，半小时的保水率都在80%以上，适合于分散和储存含 水流体；另外，本发明由于纳米碳酸钙的加入，还改善了产品的加工性能，能取代部分价格 昂贵的填充料及助剂，减少树脂的用量，从而降低产品的生产成本；本发明的块状柔软吸水 材料特别适用于卫生用品领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0033] 图1为高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料制备工艺流程参考图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本发明 作任何限定。除非特别说明，实施例中所涉及的试剂、方法均为本领域常用的试剂和方法。 气体透过性测试采用GB T1038-2000塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法。
[0035] 实施例1 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯7. 2g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、0. 8g的纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀 待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为9 :1。
[0036] (2)配制水相体系，称取氯化钙0. 096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的 质量分数为0.02%，待用。
[0037] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0038] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0039] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善，通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1. 15Xl(T2CmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为19. 9g/g、平均吸盐水率为21. 2g/ g、平均吸人造尿率为23. 5g/g、平均吸人造血率为22. 6g/g，半小时的保水率都在89%以上， 所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水流 体，适合用于卫生用品领域。
[0040] 实施例2 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯5. 6g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、0. 9g的纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀 待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为7 :1。
[0041] (2)配制水相体系，称取氯化钙0. 48g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质 量分数为〇. 1%，待用。
[0042] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0043] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0044] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善；通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1. 16Xl(T2CmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为18. 9g/g、平均吸盐水率为18. 9g/ g、平均吸人造尿率为18. 5g/g、平均吸人造血率为20. 36g/g，半小时的保水率都在88%以 上，所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水 流体，适合用于卫生用品领域。
[0045] 实施例3 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯8. 8g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、0. 7g的纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀 待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为11 :1。
[0046] (2)配制水相体系，称取氯化钙4. 8g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质 量分数为1%，待用。
[0047] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0048] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0049] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善；通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1. 13Xl(T2CmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为18. 8g/g、平均吸盐水率为20. 5g/ g、平均吸人造尿率为20. 2g/g、平均吸人造血率为20. 5g/g，半小时的保水率都在88%以上， 所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水流 体，适合用于卫生用品领域。
[0050] 实施例4 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯8. 8g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、lg的纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀待 用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为11 :1。
[0051] (2)配制水相体系，称取硝酸钙14. 4g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质 量分数为3%，待用。
[0052] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0053] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0054] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善；通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1. 17XKT2cmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为15. 4g/g、平均吸盐水率为14. 9g/ g、平均吸人造尿率为15. 2g/g、平均吸人造血率为16. Og/g，半小时的保水率都在82%以上， 所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水流 体，适合用于卫生用品领域。
[0055] 实施例5 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯8. 8g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、0. 6g的纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀 待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为11 :1。
[0056] (2)配制水相体系，称取硝酸钙0. 48g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质 量分数为0.1%，待用。
[0057] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0058] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0059] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善；通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1. 13XKT2cmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为19. 8g/g、平均吸盐水率为18. 8g/ g、平均吸人造尿率为18. 3g/g、平均吸人造血率为19. 9g/g，半小时的保水率都在90%以上， 所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水流 体，适合用于卫生用品领域。
[0060] 实施例6 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯8. 8g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、1. lg的纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀 待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为11 :1。
[0061] (2)配制水相体系，称取硝酸钙0. 096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的 质量分数为0.02%，待用。
[0062] (3)配制引发剂相，称取过硫酸钾1.37g，加水至10g使其溶解，待用。
[0063] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至80°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入80°C烘箱中1小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面 烘干。
[0064] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善；通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1. 18Xl(T2CmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为17. 8g/g、平均吸盐水率为18. 8g/ g、平均吸人造尿率为18. 6g/g、平均吸人造血率为18. 9g/g，半小时的保水率都在90%以上， 所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水流 体，适合用于卫生用品领域。
[0065] 实施例7 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸月桂酯11. 4g、三丙二醇二甲基丙烯酸酯3. 0g、三丙二 醇二丙烯酸酯5. 8g、0. 5g的纳米碳酸|丐、吐温-40 2. 0g，把油相搅拌均勻待用。
[0066] (2)配制水相体系，称取氯化铝0. 48g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质 量分数为0.1%，待用。
[0067] (3)配制引发剂相，称取过硫酸钠1.81g，加水至10g使其溶解，待用。
[0068] (4)将制得的水相160g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至65°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再将320g水 相分两次先后滴加到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的 聚四氟乙烯方盘中，盖上盖子，放入85°C烘箱中1小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再 拿到烘箱里面烘干。
[0069] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善；通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1. 12Xl(T2CmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为17. 2g/g、平均吸盐水率为17. 8g/ g、平均吸人造尿率为17. lg/g、平均吸人造血率为18. lg/g，半小时的保水率都在85%以上， 所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水流 体，适合用于卫生用品领域。
[0070] 实施例8 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取甲基丙烯酸十八烷基酯9. 4g、甲基丙烯酸月桂酯3. 8g、二丙二 醇二丙烯酸酯1. 8g、三丙二醇二甲基丙烯酸酯1. 4g、0. 4g的纳米碳酸|丐、吐温-60 2. 5g,把 油相搅拌均匀待用。
[0071] (2)配制水相体系，称取氯化铝0. 288g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的 质量分数为0.06%，待用。
[0072] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.91g，加水至10g使其溶解，待用。
[0073] (4)将制得的水相240g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至70°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加240g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入90°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0074] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善；通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1. llX10_2cmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为17. 5g/g、平均吸盐水率为18. 6g/ g、平均吸人造尿率为17. 8g/g、平均吸人造血率为18. 3g/g，半小时的保水率都在88%以上， 所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水流 体，适合用于卫生用品领域。
[0075] 实施例9 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取甲基丙烯酸十八烷基酯9. 4g、甲基丙烯酸月桂酯3. 8g、二丙二 醇二丙烯酸酯1. 8g、三丙二醇二甲基丙烯酸酯1. 4g、0. 3g的纳米碳酸|丐、吐温-60 2. 5g,把 油相搅拌均匀待用。
[0076] (2)配制水相体系，称取氯化铝0. 384g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的 质量分数为0.08%，待用。
[0077] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.91g，加水至10g使其溶解，待用。
[0078] (4)将制得的水相240g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至70°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加240g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入90°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0079] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性得到了显著改善；通过气体透过测定仪测 试，气体透过量为1.09Xl(T2CmV(m2*Pa*d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测 试，产品的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为18. 5g/g、平均吸盐水率为17. 4g/ g、平均吸人造尿率为18. 7g/g、平均吸人造血率为19. 4g/g，半小时的保水率都在86%以上， 所得产品具有良好的透气性同时具有较佳的吸水率和保水率，适合于分散和储存含水流 体，适合用于卫生用品领域。
[0080] 对比例1 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯7. 2g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、0. 8g二氧化硅、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀待 用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为9 :1。
[0081] (2)配制水相体系，称取氯化钙0. 096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的 质量分数为0.02%，待用。
[0082] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0083] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0084] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性差；通过气体透过测定仪测试，气体透过量 为0. 5X l(r2Cml/(m2 · Pa · d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测试，产品的泡孔 尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为15. 8g/g、平均吸盐水率为14. 2g/g、平均吸人 造尿率为11. 3g/g、平均吸人造血率为12. 6g/g，半小时的保水率只有55%以上；所得产品的 透气性差，且吸水率和保水率较差，不适合于分散和储存含水流体，不适合用于卫生用品领 域。
[0085] 对比例2 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯7. 2g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、0. 05g的纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均 匀待用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为9 :1。
[0086] (2)配制水相体系，称取氯化钙0. 096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的 质量分数为0.02%，待用。
[0087] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0088] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0089] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性差；通过气体透过测定仪测试，气体透过量 为0. 7X KT2CmV(m2 · Pa · d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测试，产品的泡孔 尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为15. 8g/g、平均吸盐水率为14. 2g/g、平均吸人 造尿率为13. 6g/g、平均吸人造血率为14. 6g/g，半小时的保水率只有59%以上；所得产品的 透气性差，且吸水率和保水率较差，不适合于分散和储存含水流体，不适合用于卫生用品领 域。
[0090] 对比例3 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯16g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、lg的纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀待 用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为20 :1。
[0091] (2)配制水相体系，称取氯化钙0. 096g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的 质量分数为0.02%，待用。
[0092] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0093] (4)将水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌速度在 800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g水相到 烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方盘中，盖 上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里面烘干。
[0094] 二、产品测试 所制备出来的产品具有韧性差而且硬和脆，透气性较佳，通过气体透过测定仪测试， 气体透过量为1. 05X Kr2cmV(m2 · Pa · d);通过扫描电子显微镜（SEM)测试，产品的泡孔尺 寸为lOOMffl以上，泡孔尺寸比较大而且分布不均匀，这也造成产品的透气性能下降。其平均 吸去离子水率为10. 5g/g、平均吸盐水率为11. 4g/g、平均吸人造尿率为9. 6g/g、平均吸人 造血率为9. 5g/g，半小时的保水率只有54%左右，所得产品虽然具有较佳的透气性，但是产 品的吸水率和保水率较差，产品的分散和储存含水流体能力较弱，不适合用于卫生用品领 域。
[0095] 对比例4 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异辛酯7. 2g、甲基丙烯酸异辛酯0. 8g、二甲基丙烯酸乙 二醇酯4. 8g、二丙烯酸己二醇酯0. 4g、0. 8g纳米碳酸钙、吐温-80 1. 3g，把油相搅拌均匀待 用，其中，丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸异辛酯的质量比为9 :1。
[0096] (2)配制水相体系，称取氯化钙19. 2g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的质 量分数为4%，待用。
[0097] (3)配制引发剂相，称取过硫酸铵1.71g，加水至10g使其溶解，待用。
[0098] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至75°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入97°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0099] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性较佳，通过气体透过测定仪测试，气体透 过量为1. 13Xl(T2Cml/(m2 · Pa · d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测试，产品 的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为10. 2g/g、平均吸盐水率为11. 7g/g、平均 吸人造尿率为11. 〇g/g、平均吸人造血率为9. 2g/g，半小时的保水率只有60%左右，所得产 品虽然具有较佳的透气性，但是产品的吸水率和保水率较差，产品的分散和储存含水流体 能力较弱，不适合用于卫生用品领域。
[0100] 对比例5 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异癸酯16. 4g、二丙二醇二甲基丙烯酸酯4. 0g、三乙二 醇二丙烯酸酯〇. 8g、lg纳米碳酸钙、双甘油单异硬脂酸酯2. 0g，把油相搅拌均匀待用。 [0101] (2)配制水相体系，称取氯化钙17. 71g，再加水至480g使其溶解，此时，电解液的 质量分数为3. 6%，待用。
[0102] (3)配制引发剂相，称取过硫酸钠2. 1 lg，加水至10g使其溶解，待用。
[0103] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至60°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入95°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0104] 二、产品测试 所制备出来的产品具有一定的韧性，透气性较佳，通过气体透过测定仪测试，气体透 过量为1. 25Xl(T2Cml/(m2 · Pa · d);泡孔尺寸微小，通过扫描电子显微镜（SEM)测试，产品 的泡孔尺寸为10?30Mm。其平均吸去离子水率为8. 4g/g、平均吸盐水率为8. 9g/g、平均吸 人造尿率为7. Og/g、平均吸人造血率为7. Og/g，半小时的保水率只有65%左右，所得产品虽 然具有较佳的透气性，但是产品的吸水率和保水率较差，产品的分散和储存含水流体能力 较弱，不适合用于卫生用品领域。
[0105] 对比例6 一、高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备 (1)配制油相体系，称取丙烯酸异癸酯16. 4g、二丙二醇二甲基丙烯酸酯4. 0g、三乙二 醇二丙烯酸酯〇. 8g、lg纳米碳酸钙、双甘油单异硬脂酸酯2. 0g，把油相搅拌均匀待用。
[0106] (2)配制水相体系，取水480g待用。
[0107] (3)配制引发剂相，称取过硫酸钠2. 1 lg，加水至10g使其溶解，待用。
[0108] (4)将制得的水相320g转入1000ml的三口烧瓶中，开始搅拌，升温至60°C，搅拌 速度在800转以上，然后将搅拌均匀的油相加入三口烧瓶中，等乳液变粘稠前，再滴加160g 水相到烧瓶中，最后滴加引发剂相到烧瓶中，聚合反应后把混合液倒入大的聚四氟乙烯方 盘中，盖上盖子，放入95°C烘箱中0. 5小时，成型固化后，拿出来挤压与洗涤，再拿到烘箱里 面烘干。
[0109] 二、产品测试 所制备出来的产品具有韧性差而且硬和脆，透气性较佳，通过气体透过测定仪测试， 气体透过量为1. 21X Kr2cmV(m2 · Pa · d);通过扫描电子显微镜（SEM)测试，产品的泡孔尺 寸为lOOMffl以上，泡孔尺寸比较大而且分布不均匀，这也造成产品的透气性能下降。其平均 吸去离子水率为4. lg/g、平均吸盐水率为4. 4g/g、平均吸人造尿率为4. 2g/g、平均吸人造 血率为4. 6g/g，半小时的保水率只有21%左右，而且不具有柔韧性，很容易裂开，所得产品 虽然具有较佳的透气性，但是产品的吸水率和保水率较差，产品的分散和储存含水流体能 力较弱，不适合于分散和储存含水流体。
【权利要求】
1. 高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
51. 配制油相体系：按重量百分数计称取25%?95%单官能丙烯酸酯类单体、2%?60% 交联剂、1%?10%的纳米碳酸钙、1%?15%乳化剂搅拌混匀；
52. 配制水相体系：配制质量分数为0. 01?3%的电解质水溶液；
53. 在60?80°C下将水相体系分2?4次加入油相体系中，搅拌均匀，最终水相与油 相的体积比为10?100 :1 ;
54. 向步骤S3的混合体系中加入水溶性引发剂进行乳液聚合反应；
55. 将步骤S4所得聚合产物置于80?KKTC下恒温固化、洗涤、脱水干燥即得产品； 所述单官能丙烯酸酯类单体为单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯的混 合物；其中，所述单官能丙稀酸烧基醋与单官能甲基丙稀酸烧基醋的质量比为7 :1?11 : 1 ； 所述交联剂为多官能丙烯酸烷基酯或多官能甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单官能丙烯酸烷基酯与单官能 甲基丙稀酸烧基醋的质量比为9 :1。
3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述电解质水溶液的质量分数 为 0· 01% ?1%。
4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述电解质水溶液的质量分数为 0. 02% ?0. 1%。
5. 根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1所述油相体系的组成为：按重 量百分数计称取45%?75%单官能丙烯酸酯类单体、15%?40%交联剂、2%?8%的纳米碳 酸钙、5%?15%乳化剂。
6. 根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，所述电解质为金属离子化合物中的 一种或多种，所述金属离子化合物的阳离子为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、铝离子、锌 离子或铁离子，阴离子为氯离子、硝酸根离子、硼酸根离子、磷酸根离子或碳酸根离子。
7. 根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，所述单官能丙烯酸烷基酯为丙烯酸 异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十八烷基酯或丙烯酸月桂酯，所述单官能甲基丙烯酸烷基酯 为甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸十八烷基酯或甲基丙烯酸月桂酯； 所述多官能丙烯酸烷基酯为二丙烯酸己二醇酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙 烯酸酯或三丙二醇二丙烯酸酯，所述多官能甲基丙烯酸烷基酯为二甲基丙烯酸乙二醇酯、 三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯或三丙二醇二甲基丙烯酸酯。
8. 根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，所述乳化剂为支链C16?C24脂肪 酸、直链不饱和C 16?C22脂肪酸或直链饱和C12?C14脂肪酸的脱水山梨糖醇单酯；所述引 发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。
9. 权利要求1至8任意权利要求所述制备方法制备得到的高透气性吸水丙烯酸酯泡沫 材料。
10. 权利要求9所述高透气性吸水丙烯酸酯泡沫材料在制备卫生用品中的应用。
【文档编号】C08F2/44GK104193886SQ201410353792
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】林艳芬 申请人:佛山市联塑万嘉新卫材有限公司, 广东联塑科技实业有限公司