具有改进的气味控制能力的超吸收聚合物及其制备方法_2

文档序号:9257475阅读:来源:国知局
能交换阳离 子的聚合物。所述碱性聚合物具有碱性基团且通常由具有碱性基团或可转化为碱性基团 的基团的单体聚合而获得。这些单体特别是具有伯胺、仲胺或叔胺或相应的膦、或者至少 两种上述官能团的那些。该组单体尤其包括亚乙基胺、烯丙基胺、二烯丙基胺、4-氨基丁 稀、烷氧基强力霉素(alkyloxycycline)、乙烯基甲酰胺、5-氨基戊稀、碳二亚胺、甲醛连氮 (formaldacine)、三聚氰胺等,以及它们的仲胺或叔胺衍生物。
[0035] 优选的含酸基的单烯属不饱和单体(α 1)是丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、 α -氯丙烯酸、α -氰基丙烯酸、β -甲基丙烯酸(巴豆酸)、α -苯基丙烯酸、β -丙烯酰氧 基丙酸、山梨酸、α-氯山梨酸、2'-甲基异巴豆酸、肉桂酸、对氯肉桂酸、硬脂酸、衣康 酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、马来酸、富马酸、三羧基乙烯和马来酸酐,其中特别 优选丙烯酸和甲基丙烯酸,尤其优选丙烯酸。
[0036] 除这些含羧酸根的单体之外,优选的含酸基的单烯属不饱和单体(α 1)另外包括 烯属不饱和磺酸单体或烯属不饱和膦酸单体。
[0037] 优选的烯属不饱和磺酸单体是烯丙基磺酸或脂族或芳族乙烯基磺酸或丙烯磺酸 或甲基丙稀磺酸。优选的脂族或芳族乙烯基磺酸是乙烯基磺酸、4-乙烯基苄基磺酸、乙烯基 甲苯磺酸和苯乙烯磺酸。优选的丙烯酰基磺酸或甲基丙烯酰基磺酸是(甲基)丙烯酸磺乙 酯、(甲基)丙烯酸磺丙酯、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸和(甲基)丙烯酰氨基烷 基磺酸,例如2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸。
[0038] 优选的烯属不饱和膦酸单体是乙烯基膦酸、烯丙基膦酸、乙烯基苄基膦酸、(甲 基)丙烯酰氨基烷基膦酸、丙烯酰氨基烷基二膦酸、膦酰基甲基化的乙烯基胺和(甲基)丙 烯酰基膦酸衍生物。
[0039] 优选的含质子化氮的烯属不饱和单体(α 1)优选是呈质子化形式的(甲基)丙烯 酸二烷基氨基烷基酯,例如(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯盐酸盐或(甲基)丙烯酸二甲氨基 乙酯硫酸氢盐,以及呈质子化形式的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺,例如二甲氨基乙基 (甲基)丙烯酰胺盐酸盐、二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺盐酸盐、二甲氨基丙基(甲基) 丙烯酰胺硫酸氢盐或二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺硫酸氢盐。
[0040] 优选的含季化氮的烯属不饱和单体(α 1)是呈季化形式的(甲基)丙烯酸二烷基 铵烷基酯,例如(甲基)丙烯酸三甲铵乙酯硫酸二甲酯盐或(甲基)丙烯酸二甲基乙铵乙 酯硫酸二乙酯盐,以及呈季化形式的(甲基)丙烯酰氨基烷基二烷基胺,例如(甲基)丙烯 酰氨基丙基三甲基氯化铵、氯化(甲基)丙烯酸三甲铵乙酯和硫酸(甲基)丙烯酰氨基丙 基三甲铵。
[0041] 能与(α 1)共聚的优选单烯属不饱和单体(α 2)是丙烯酰胺类和甲基丙烯酰胺 类。
[0042] 除了丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺之外,优选的(甲基)丙烯酰胺类是烷基取代的 (甲基)丙烯酰胺或(甲基)丙烯酰胺的氨基烷基取代的衍生物,例如N-羟甲基(甲基) 丙烯酰胺、N,N-二甲氨基(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺或二乙基(甲基) 丙烯酰胺。可能的乙烯基酰胺例如是N-乙烯基酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、 N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、乙烯基吡咯烷酮。在这些单体中,特 别优选丙烯酰胺。
[0043] 作为能与(α 1)共聚的单烯属不饱和单体(α 2)另外优选的是水分散性单体。优 选的水分散性单体是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸 乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯或(甲基)丙烯酸丁酯,以及乙酸乙烯酯、苯乙烯和异丁烯。
[0044] 本发明所优选的交联剂(α 3)是在一个分子中具有至少两个烯属不饱和基团的 化合物(交联剂类型I);具有至少两个能与单体(α 1)或(α 2)的官能团在缩合反应(即 缩合交联剂)、加成反应或开环反应中反应的官能团的化合物(交联剂类型II);具有至少 一个烯属不饱和基团和至少一个能与单体(α 1)或(α 2)的官能团在缩合反应、加成反应 或开环反应中反应的官能团的化合物(交联剂类型III);或多价金属阳离子(交联剂类型 IV)。交联剂类型I的化合物通过交联剂分子的烯属不饱和基团与单烯属不饱和单体(α 1) 或(α 2)的自由基聚合反应实现聚合物的交联,而交联剂类型II的化合物和交联剂类IV 的多价金属阳离子通过官能团的缩合反应(交联剂类型II)或通过多价金属阳离子与单体 (α 1)或(α 2)的官能团的静电相互作用(交联剂类型IV)实现聚合物的交联。在交联剂 类型III的化合物的情况下,存在相应地通过烯属不饱和基团的自由基聚合反应和通过交 联剂的官能团与单体(α 1)或(α 2)的官能团之间的缩合反应而实现的聚合物的交联。
[0045] 优选的交联剂类型I化合物是聚(甲基)丙烯酸酯,其例如通过使多元醇、氨基 醇、多亚烷基多胺或烷氧基化的多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的反应而获得,多元醇例如 是乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、1,6-己二醇、甘油、季戊四醇、聚乙二醇或聚丙二醇,多亚 烷基多胺例如是二亚乙基三胺或三亚乙基四胺。此外,优选的交联剂类型I化合物是多乙 烯基化合物、多(甲基)烯丙基化合物、单乙烯基化合物的(甲基)丙烯酸酯或单(甲基) 烯丙基化合物的(甲基)丙烯酸酯,优选多元醇或氨基醇的单(甲基)烯丙基化合物。就 此而言,参考 DE 195 43 366(US6087450A)和 DE 195 43 368(US6143821A)。所述公开文献 由此通过引用并入本文且因此视为构成本公开内容的一部分。
[0046] 交联剂类型I化合物的实例包括链烯基二(甲基)丙烯酸酯,例如乙二醇二(甲 基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁 二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯 酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,18-十八烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、环戊 二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸亚甲酯或季 戊四醇二(甲基)丙烯酸酯;链烯基二(甲基)丙烯酰胺,例如N-甲基二(甲基)丙烯酰 胺、N,N' -3-甲基亚丁基二(甲基)丙烯酰胺、N,N' -(1,2_二羟基亚乙基)二(甲基)丙 烯酰胺、Ν,Ν'-六亚甲基二(甲基)丙烯酰胺或Ν,Ν'-亚甲基二(甲基)丙烯酰胺;聚烷 氧基二(甲基)丙烯酸酯,例如二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、 四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯 或四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯;双酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基) 丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸亚苄基酯、1,3-二(甲基)丙烯酰氧基-2-丙醇、对苯二酚二 (甲基)丙烯酸酯,优选每羟基用1-30摩尔氧化烯烷氧基化、优选乙氧基化的三羟甲基丙 烷的二(甲基)丙烯酸酯,硫代乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,硫代丙二醇二(甲基)丙烯酸 酯,硫代聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,硫代聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙烯基醚, 例如1,4-丁二醇二乙烯基醚;二乙烯基酯,例如己二酸二乙烯基酯;链二烯,例如丁二烯或 1,6-己二烯;二乙烯基苯;二(甲基)烯丙基化合物,例如邻苯二甲酸二(甲基)烯丙基酯 或琥珀酸二(甲基)烯丙基酯;二(甲基)烯丙基二甲基氯化铵的均聚物和共聚物,以及 二乙基(甲基)烯丙基氨基甲基(甲基)丙烯酸酯氯化铵的均聚物和共聚物;乙烯基(甲 基)丙烯酰基化合物,例如(甲基)丙烯酸乙烯基酯;(甲基)烯丙基(甲基)丙烯酰基化 合物,例如(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙基酯,每羟基用1-30摩尔氧化乙烯乙氧基化的(甲 基)丙烯酸(甲基)烯丙基酯;多元羧酸的二(甲基)烯丙基醋,例如马来酸二(甲基)烯 丙基酯、富马酸二(甲基)烯丙基酯、琥珀酸二(甲基)烯丙基酯或对苯二甲酸二(甲基) 烯丙基酯;具有3个或更多个烯属不饱和的可自由基聚合基团的化合物,例如三(甲基)丙 烯酸甘油酯,每羟基优选用1-30摩尔氧化乙烯乙氧基化的甘油的(甲基)丙烯酸酯,三羟 甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯,每羟基优选用1-30摩尔氧化烯烷氧基化、优选乙氧基化的 三羟甲基丙烷的三(甲基)丙烯酸酯,三甲基丙烯酰胺,二(甲基)丙烯酸(甲基)亚烯丙 基酯,3-烯丙氧基-1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯,氰脲酸三(甲基)烯丙基酯,异氰脲 酸三(甲基)烯丙基醋,季戊四醇四(甲基)丙烯酸醋,季戊四醇三(甲基)丙烯酸醋,每 羟基优选用1-30摩尔氧化乙烯乙氧基化的季戊四醇的(甲基)丙烯酸酯,三(2-羟乙基) 异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、偏苯三酸三乙烯基酯、三(甲基)烯丙基胺;二(甲基) 烯丙基烷基胺,例如二(甲基)烯丙基甲胺;磷酸三(甲基)烯丙基酯、四(甲基)烯丙基 乙二胺、聚(甲基)烯丙基酯、四(甲基)烯丙氧基乙烷或四(甲基)烯丙基卤化铵。
[0047] 优选的交联剂类型II化合物是具有至少两个能与单体(α 1)或(α 2)的官能团、 优选与单体(α 1)的酸基在缩合反应(=缩合交联剂)、在加成反应或在开环反应中反应的 官能团的化合物。交联剂类型II的化合物的这些官能团优选是醇、胺、醛、缩水甘油基、异 氰酸酯、碳酸酯或表氯官能团。
[0048] 交联剂II的化合物实例包括多元醇,例如乙二醇;聚乙二醇,例如二甘醇、三甘醇 和四甘醇;丙二醇;聚丙二醇,如二丙二醇、三丙二醇或四丙二醇;1,3_ 丁二醇、1,4_ 丁二 醇、1,5-戊二醇、2, 4-戊二醇、1,6-己二醇、2, 5-己二醇、甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、聚 氧丙烯、氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪 酸酯、季戊四醇、聚乙烯醇和山梨糖醇;氨基醇,如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或丙醇胺; 多胺化合物,例如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或五亚乙基六胺;聚 缩水甘油醚化合物,例如乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇二缩水甘油 醚、丙三醇聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水 甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、山梨糖 醇聚缩水甘油醚;邻苯二甲酸二缩水甘油酯;己二酸二缩水甘油酯;1,4-亚苯基双(2- 5恶 唑啉);缩水甘油;多异氰酸酯,优选二异氰酸酯,例如甲苯2, 4-二异氰酸酯和六亚甲基 二异氰酸酯;多氮丙啶化合物,例如2, 2-二羟基甲基丁醇三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、 1,6_六亚甲基二亚乙基脲和二苯基甲烷-双_4,4' -N,Ν' -二亚乙基脲;卤代过氧化物,例 如表氯醇和表溴醇以及α -甲基表氯醇;碳酸亚烷基酯,例如1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚 乙酯)、4_甲基-1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚丙酯);4, 5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、 4, 4-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-羟甲基-1,3-二氧 戊环-2-酮、1,3-二巧恶烷-2-酮、4-甲基-1,3-二5恶烷-2-酮、4, 6-二甲基-1,3-二0恶 烷-2-酮、1,3-二氧戊环-2-酮、聚-1,3-二氧戊环-2-酮;聚季胺,例如二甲胺和表氯醇的 缩合产物。此外,优选的交联剂类型II化合物是多唑啉,例如1,2-亚乙基二5恶唑啉; 具有硅烷基的交联剂,例如γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三甲氧基硅 烷;5恶唑烷酮,例如2-K恶唑烷酮、双-2- 5恶唑烷酮和聚-2- T恶唑烷酮以及硅酸二甘醇 酯。
[0049] 优选的类型III化合物包括含羟基或氨基的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙 烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯,以及含羟基或氨基的(甲基)丙烯酰胺或二 醇的单(甲基)烯丙基化合
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