專利名稱：含有控制氣味化合物的超吸收性聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景此類吸水性樹脂被稱作“超吸收性聚合物”或超吸收性聚合物，和典型地是輕度交聯(lián)的親水聚合物。超吸收性聚合物一般性地在Goldman等人US專利5,669,894和5,559,335中進(jìn)行了討論，它們的公開內(nèi)容被引入本文供參考。超吸收性聚合物可能在它們的化學(xué)屬性上不同，但全部的超吸收性聚合物能夠吸收和保持相當(dāng)于它們本身重量的許多倍的那種量的含水液體，甚至在中等壓力下。例如，超吸收性聚合物能夠吸收相當(dāng)于它們本身重量的一百倍或更多的的蒸餾水。在圍限壓力下吸收含水液體的能力是在衛(wèi)生制品如尿布中使用的超吸收性聚合物的重要要求。
這里使用的術(shù)語“超吸收性聚合物顆粒”是指干燥狀態(tài)的超吸收性聚合物顆粒，更準(zhǔn)確地說，從不含水到含有低于顆粒重量的那一重量的水的顆粒。術(shù)語“超吸收性聚合物凝膠”，“超吸收性聚合物水凝膠”或“水凝膠”是指水合狀態(tài)的超吸收性聚合物，更準(zhǔn)確地說，在水中吸收至少它們重量的水和典型地在水中吸收相當(dāng)于它們重量的幾倍的水的顆粒。
體液如血液，尿，月經(jīng)等具有不良?xì)馕痘蛟陂L(zhǎng)時(shí)間接觸空氣和/或細(xì)菌時(shí)會(huì)產(chǎn)生不良?xì)馕丁＠?，已知人尿含有尿素，進(jìn)一步水解得到二氧化碳和氨，后者具有令人討厭的不良?xì)馕?。氨還是刺激皮膚的堿性物質(zhì)。一旦這些體液被含有超吸收性聚合物的衛(wèi)生和清潔制品所吸收，重要的是例如通過克服由氨引起的惡臭和刺激或防止形成氨來確保適當(dāng)?shù)目刂茪馕丁０钡男纬傻牡淖柚鼓軌虬殡S著抑制尿素酶的作用，該酶是由細(xì)菌產(chǎn)生的催化尿素水解成氨和二氧化碳的一種酶。
例如，環(huán)糊精已經(jīng)發(fā)現(xiàn)是控制惡臭的有效化合物。環(huán)糊精能夠包封分子，和，所以，作為干燥粉，可有效地將臭味分子吸收到它的結(jié)構(gòu)中。當(dāng)被體液潤(rùn)濕時(shí)，環(huán)糊精被溶解，然后通過與臭味分子(例如，氨)或它的前體(例如，尿素)形成包合配合物而能夠更有效地控制惡臭。例如，當(dāng)被尿潤(rùn)濕時(shí)環(huán)糊精包封尿素和用作防止尿素由尿素酶催化水解成氨的阻隔劑。此外，由尿素的非催化水解形成的任何氨被環(huán)糊精包封，從而捕獲惡臭的氨分子。
US專利5,733,272，5,714,445和5,429,628公開了通過將干燥環(huán)糊精粉末播撒、混合或分布到流體吸收性材料例如超吸收性聚合物上能夠?qū)h(huán)糊精與超吸收性聚合物摻混。更準(zhǔn)確地說，這些專利公開了通過就地的結(jié)晶技術(shù)來分布環(huán)糊精，其中流體吸收性材料用環(huán)糊精的飽和水溶液浸漬。在干燥之后，環(huán)糊精發(fā)生結(jié)晶，作為小顆粒附著于吸收性材料上。這一過程例如可通過將環(huán)糊精的水溶液噴射到早已形成的干燥吸收性材料上或噴射到干燥吸收性材料的濕纖維網(wǎng)前體上來進(jìn)行。另外，該專利公開了水溶性粘結(jié)劑可用于將環(huán)糊精粉末粘附于流體吸收性材料上。
然而，在這些專利中公開的環(huán)糊精的分布在吸收性材料的整個(gè)截面上是不均勻的。主要部分的該環(huán)糊精存在于吸收性材料(例如，超吸收性聚合物顆粒)分外表面附近，而小部分(如果有的話)的環(huán)糊精存在于吸收性材料顆粒內(nèi)部。當(dāng)吸收性材料被體液潤(rùn)濕時(shí)，該流體典型地穿過該吸收性材料的表面和滲透入材料的芯部中。由于在材料(例如超吸收性聚合物顆粒)的芯部或芯部附近有不足夠的環(huán)糊精，惡臭不能有效地被控制或截留。
所以，希望提供一種超吸收性聚合物，它顯示特別高的氣味減少和控制氣味特性。而且，希望提供有控制氣味化合物在其中均勻分布的超吸收性聚合物。另外，希望提供一種控制氣味超吸收性聚合物，它有能力快速地吸收液體，表現(xiàn)出良好的進(jìn)入和穿過超吸收性聚合物的流體滲透性和傳輸性，和具有高的膠凝強(qiáng)度，以使得從超吸收性聚合物形成的水凝膠在所施加的應(yīng)力或壓力下不變形或不流動(dòng)。
本發(fā)明的概述本發(fā)明涉及控制氣味的超吸收性聚合物(超吸收性聚合物)和涉及制造控制氣味超吸收性聚合物的方法。更特別地，本發(fā)明涉及控制氣味化合物均勻分布在整個(gè)超吸收性聚合物顆粒中的控制氣味超吸收性聚合物。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種制造控制氣味超吸收性聚合物的方法，它包括以下步驟聚合α，β-不飽和羧酸如丙烯酸，它是中和的、未中和的或兩者的混合物(即DN(中和度)為0-100)，形成聚合物水凝膠，將選自環(huán)糊精化合物、三氯苯氧氯酚、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物的控制氣味化合物與聚合物水凝膠混合，然后，如有必要或需要，中和所形成的混合物。所獲得的控制氣味水凝膠具有均勻分散在水凝膠中的控制氣味化合物。
本發(fā)明的另一方面提供一種制造控制氣味超吸收性聚合物的方法，包括以下步驟將含有水、α，β-不飽和羧酸(中和的，未中和的，或兩者的混合物)和從環(huán)糊精化合物、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的控制氣味化合物的混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)形成水凝膠，之后，如有必要或需要，中和該聚合物水凝膠，最終形成了有控制氣味化合物均勻分布在其中的控制氣味超吸收性聚合物。該方法還包括將從環(huán)糊精化合物、三氯苯氧氯酚、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的第二種控制氣味化合物與該聚合物水凝膠進(jìn)行混合的任選步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過以上所述方法中的任何一種所制備的水凝膠被干燥，然后形成或切成超吸收性聚合物顆粒，有控制氣味化合物均勻分布在整個(gè)顆粒中。該控制氣味超吸收性聚合物顆粒能夠引入到用于吸收液體的制品如尿布和月經(jīng)用品中。
在閱讀本發(fā)明的以下詳細(xì)說明和結(jié)合實(shí)施例和所附權(quán)利要求之后，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)對(duì)所屬領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員是顯而易見的。
本發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明涉及控制氣味化合物均勻分布在整個(gè)超吸收性聚合物中的控制氣味超吸收性聚合物。該控制氣味超吸收性聚合物是通過包括以下步驟的方法制備的將由(a)水和(b)α，β-不飽和羧酸(中和的或未中和的，或它們的混合物)組成的混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)形成聚合物水凝膠，將從環(huán)糊精化合物、三氯苯氧氯酚、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的控制氣味劑與聚合物水凝膠進(jìn)行混合以便將控制氣味化合物均勻分散在水凝膠中，然后，如有必要或需要，中和所獲得的混合物。
另外，該控制氣味超吸收性聚合物通過包括以下步驟的方法來制備將含有(a)水，(b)α，β-不飽和羧酸(中和的或未中和的，或它們的混合物)和(c)從環(huán)糊精化合物、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的控制氣味化合物的混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)而形成了聚合物水凝膠，有控制氣味化合物均勻分散在整個(gè)水凝膠中，和之后，如有必要或需要，中和該聚合物水凝膠。該方法還包括將從環(huán)糊精化合物、三氯苯氧氯酚、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的第二種控制氣味化合物與該聚合物水凝膠進(jìn)行混合的任選步驟，該步驟是在任選的中和步驟之前或之后。
該控制氣味超吸收性聚合物是基于已聚合的乙烯基單體、尤其α，β-不飽和羧酸，它有能力吸收相當(dāng)于其重量的幾倍的液體。說明書的剩余部分是涉及基于丙烯酸的超吸收性聚合物，然而，其它乙烯基單體和α，β-不飽和羧酸可用于本發(fā)明的控制氣味超吸收性聚合物中。由本發(fā)明的方法制備的引入了本發(fā)明的控制氣味化合物的控制氣味超吸收性聚合物顯示出了與用于制備超吸收性聚合物的乙烯基單體和/或α，β-不飽和羧酸的屬性無關(guān)的改進(jìn)的控制氣味性能。
本發(fā)明的控制氣味超吸收性聚合物能夠具有陰離子或陽離子的性質(zhì)。該陰離子超吸收性聚合物能夠是，例如，聚丙烯酸，水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈共聚物，水解的丙烯酰胺共聚物，乙烯-馬來酸酐共聚物，異丁烯-馬來酸酐共聚物，聚(乙烯基磺酸)，聚(乙烯基膦酸)，聚(乙烯基磷酸)，聚(乙烯基硫酸)，磺化聚苯乙烯，和它們的混合物。
該陽離子超吸收性聚合物能夠是，例如，聚(乙烯基胺)，聚(二烷基氨基烷基(甲基)-丙烯酰胺)，輕度交聯(lián)的聚乙烯亞胺，聚(烯丙基胺)，聚(烯丙基胍)，聚(氫氧化二甲基二烯丙基銨)，季銨化的聚苯乙烯衍生物，如 胍-改性的聚苯乙烯，如 季銨化的聚((甲基)丙烯酰胺)或酯類似物，如 或 其中Me是甲基，R2是氫或甲基，n是1-8的數(shù)，和q是10到大約100,000的數(shù)，或聚(乙烯基胍)，即聚(VG)，具有以下結(jié)構(gòu)式的強(qiáng)堿性的吸水性樹脂 其中q是10到大約100,000中的數(shù)，以及R5和R6獨(dú)立地選自氫，C1-C4烷基，C3-C6環(huán)烷基，芐基，苯基，烷基取代苯基，萘基，和類似的脂族和芳族基團(tuán)。
所以，本發(fā)明不局限于基于丙烯酸的超吸收性聚合物，而是延伸到優(yōu)選的超吸收性聚合物，后者包括，但不限于，甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，α-氯代丙烯酸，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-氯代山梨酸，歐白芷酸，肉桂酸，對(duì)-氯代肉桂酸，β-硬脂基丙烯酸，衣康酸，檸康酸，中康酸，戊烯二酸，烏頭酸，馬來酸，富馬酸，三羧基乙烯，和馬來酸酐。然而，丙烯酸，即CH2＝CHCO2H，是最優(yōu)選的α，β-不飽和羧酸。
該丙烯酸是通過標(biāo)準(zhǔn)的自由基技術(shù)來聚合。該控制氣味化合物是以一種方式被引入該聚丙烯酸中，該方式應(yīng)使得控制氣味化合物被均質(zhì)(或均勻地)分布在整個(gè)超吸收性聚合物中。更準(zhǔn)確地說，該控制氣味化合物均質(zhì)地(或均勻地)分布在整個(gè)超吸收性聚合物顆粒中，以使得超吸收性聚合物顆粒的截面顯示在超吸收性聚合物顆粒的芯部或芯部附近和在控制氣味超吸收性聚合物顆粒的表面或表面附近有基本上等量的控制氣味化合物。用于本發(fā)明中的控制氣味化合物將在下面詳細(xì)進(jìn)行討論。
該環(huán)糊精能夠已知的環(huán)糊精中的任何一種，如含有6-12個(gè)葡萄糖單體的未被取代的環(huán)糊精，尤其α-，β-，和γ-環(huán)糊精，和/或它們的衍生物，和/或它們的混合物。
該α-，β-，和γ-環(huán)糊精含有6、7和8個(gè)葡萄糖單體單元，分別按環(huán)形的環(huán)形式來排列。葡萄糖單元的特定的偶合和構(gòu)象使該環(huán)糊精構(gòu)造成具有特定體積的中空內(nèi)部的剛性、圓錐形分子結(jié)構(gòu)。構(gòu)成該中空內(nèi)部或腔的“襯層”是由氫原子和賦予該表面以疏水性的配糖的橋氧原子形成的。這些腔能夠填充全部或一部分的合適尺寸的有機(jī)分子以形成“包合配合物”。α-，β-，和γ-環(huán)糊精尤其可從印地安那州哈蒙德市的American Maize-Products Company(Amaizo)購得。
α-，β-，和γ-環(huán)糊精固體因此具有“籠狀”晶體結(jié)構(gòu)。這些環(huán)糊精分子被包封在晶體晶格內(nèi)，以使得一個(gè)環(huán)糊精分子的腔在兩側(cè)被相鄰的環(huán)糊精所阻擋，從而形成了隔離的和封閉的腔。這些分子排列被描述在Szejtli，J.Industria7 Applications of CyclodextrinsinInclusion Compounds，3卷，pp 330-335頁(1984)，它被引入本文供參考。在干燥狀態(tài)下，隔離的腔不容易接觸攜帶空氣的蒸汽，與其它開孔的多孔吸附劑如活性碳和沸石類不同。所以，有效表面積對(duì)于未配合環(huán)糊精粉末的高效的惡臭控制性能是重要的。然而，在環(huán)糊精被體液溶解之后，隔離的腔則能夠與臭味分子形成包合配合物。溶解、未配合的環(huán)糊精的有效功能因此改進(jìn)了控制氣味能力。
環(huán)糊精衍生物公開在US專利No3,426,011；3,453,257；3,453,258；3,453,259；3,453,260；3,553,191；3,565,887；4,535,152；4,616,008；4,638,058；4,746,734；和4,678,598中，這些公開物在此被引入本文供參考。適合用于本發(fā)明中的環(huán)糊精衍生物的例子包括具有不同取代度的甲基β-環(huán)糊精的，羥乙基β-環(huán)糊精，和羥丙基β-環(huán)糊精，購自例如Amaizo公司和威斯康辛州密爾沃基市的Aldrich Chemical Company。水溶性的環(huán)糊精衍生物是優(yōu)選的環(huán)糊精衍生物。
例如，各環(huán)糊精還能夠使用多官能試劑來連接在一起而形成低聚物和聚合物。此類材料的實(shí)例是β-環(huán)糊精/-表氯醇共聚物，在市場(chǎng)上可從Amaizo和Aldrich Chemical Company購買。
優(yōu)選至少主要部分的環(huán)糊精是α-，β-和/或γ-環(huán)糊精，更優(yōu)選α-和β-環(huán)糊精。用于本發(fā)明中的尤其優(yōu)選的環(huán)糊精是β-環(huán)糊精。還優(yōu)選使用環(huán)糊精的混合物。此類混合物能夠通過與各種臭味分子配合來更有效地吸收氣味。一些環(huán)糊精混合物尤其可從例如日本橫濱市的EnsuikoSugar Refining Company購得。
在控制氣味超吸收性聚合物中存在的環(huán)糊精具有大約25到大約200微米，優(yōu)選大約50到大約150微米，和更優(yōu)選大約75到大約100微米的粒度。該環(huán)糊精典型地在聚合該丙烯酸之前作為固體被加入到單體混合物中，或在聚合丙烯酸之后加入到聚丙烯酸的水凝膠中。如果該環(huán)糊精作為溶液被加入到單體混合物中或加入到聚合物水凝膠中，則該環(huán)糊精最終作為具有大約25-約200微米的粒度的固體疇存在于控制氣味超吸收性聚合物中。
為了確保在整個(gè)控制氣味超吸收性聚合物顆粒中的均勻分布，環(huán)糊精(或這里所述的其它控制氣味化合物中的任何一種)能夠在聚合之前加入到丙烯酸或丙烯酸鈉的水溶液中和/或能夠在中和之前或之后與早已形成的聚丙烯酸水凝膠一起混合。在控制氣味超吸收性聚合物的制備中的一個(gè)或多個(gè)這些步驟中環(huán)糊精的引入可使環(huán)糊精分布在整個(gè)聚丙烯酸中，與簡(jiǎn)單地涂敷聚丙烯酸顆粒的表面不同。
不管該環(huán)糊精被加入到單體溶液中還是加入到聚合后的水凝膠中，或加入到兩者中，則環(huán)糊精以大約0.1到大約10wt.％，優(yōu)選大約1到大約8wt.％，更優(yōu)選大約3到大約5wt.％的量存在，基于在單體混合物中存在的乙烯基單體的重量。
除了該環(huán)糊精之外，兩性表面活性劑，水不溶性磷酸鹽，三氯苯氧氯酚，或它們的混合物能夠是控制氣味化合物。這些化合物不能象環(huán)糊精一樣來截留氨或尿素，但是，在理論上推測(cè)這些化合物通過吸收氨，或通過減緩和/或阻止尿素酶的酶催作用，進(jìn)而減慢和/或防止惡臭的氨氣的形成，和/或通過殺滅微生物來控制氣味。與環(huán)糊精一樣，兩性表面活性劑和水不溶性磷酸鹽控制氣味化合物中的每一種能夠以大約0.1到大約10wt.％，優(yōu)選大約1到大約8wt.％，更優(yōu)選大約3到大約5wt.％的量存在，基于在單體混合物中存在的乙烯基單體的重量。該三氯苯氧氯酚能夠以大約0.1到大約1wt.％，優(yōu)選大約0.2到大約0.8wt.％，和最優(yōu)選大約0.3到大約0.5wt.％的量存在。
盡管在聚合和/或后聚合之前該兩性表面活性劑和該水不溶性磷酸鹽能夠存在于該單體混合物中，但是三氯苯氧氯酚僅僅在聚合之后加入，因?yàn)樗诰酆蠗l件下的相對(duì)不穩(wěn)定性。
適合用于本發(fā)明中的兩性表面活性劑被描述在J.Lynn Jr.等人“Surfactants/Detergents”，Encyclopedia of Chemical Technology，23卷(1997)530-532頁中，它的公開內(nèi)容被引入本文供參考。通常，兩性表面活性劑，也已知為兩親性和兩性離子表面活性劑，同時(shí)含有酸性(例如，羧酸)基團(tuán)和堿性親水性(例如，氨基)基團(tuán)，和在寬PH范圍內(nèi)顯示出良好的表面活性性能。
可包括在本組合物的兩性表面活性劑的例子包括，但不限于甜菜堿，羥丙基磺基甜菜堿，氧化胺，正烷基氨基丙酸鹽，正烷基亞胺基二丙烯酸鹽，磷酸甜菜堿，磷酸磺基甜菜堿，咪唑啉，烷氧基化兩性丙酸鹽(alkoamphopropionates)，烷氧基化羧基丙酸鹽(alkoamphocarboxypropionates)，烷氧基化丙基磺酸鹽(alkoamphopropylsulfonates)，烷氧基化兩性甘氨酸鹽(alkoamphoglycinates)，烷氧基化羧基甘氨酸鹽(alkoamphocarboxyglycinates)，和它們的混合物。特定兩性表面活性劑的例子包括，但不限于，椰油酰胺基丙基甜菜堿，月桂酰胺基丙基甜菜堿，椰油酰胺基/油酰胺基丙基甜菜堿，椰油基甜菜堿，油烯基甜菜堿，椰油酰胺基丙基羥基磺基甜菜堿，牛油酰胺基丙基羥基磺基甜菜堿，二羥乙基牛油甘氨酸鹽，椰油基二甲基羧基甲基甜菜堿，月桂酰二甲基羧基甲基甜菜堿，月桂酰二甲基羧基乙基甜菜堿，鯨蠟基二甲基羧基甲基甜菜堿，月桂酰-雙-(2-羥乙基)-羧基甲基甜菜堿，油烯基二甲基γ-羧基丙基甜菜堿，月桂酰-雙-(2-羥丙基)-羧基乙基甜菜堿，椰油基二甲基丙基磺基甜菜堿，硬脂酰二甲基丙基磺基甜菜堿，月桂酰雙-(2-羥基-乙基)丙基磺基甜菜堿，椰油基酰胺基二甲基丙基磺基甜菜堿，硬脂酰胺基二甲基丙基磺基甜菜堿，月桂酰胺基-雙-(2-羥乙基)丙基磺基甜菜堿，椰油酰胺基二鈉3-羥丙基磷酸基甜菜堿，月桂亞胺基二丙酸二鈉鹽，月桂亞胺基-二丙酸鈉鹽，牛油亞胺基二丙酸二鈉鹽，月桂氨基丙酸酯，椰油兩性羧基甘氨酸鹽，月桂基兩性羧基甘氨酸鹽，月桂基兩性甘氨酸鹽，椰油兩性丙基磺酸鹽，月桂基兩性丙基磺酸鹽，硬脂兩性丙基磺酸鹽，油基兩性-丙基磺酸鹽，辛基兩性丙基磺酸鹽，月桂酰胺基丙基甜菜堿，椰油兩性甘氨酸鹽，椰油兩性丙酸酯，椰油兩性羧基甘氨酸鹽，椰油兩性羧基丙酸酯，月桂基兩性甘氨酸鹽，月桂基兩性羧基甘氨酸鹽，月桂基兩性羧基丙酸酯，油基兩性丙酸酯，己基兩性甘氨酸鹽，己基兩性羧基甘氨酸鹽，己基兩性羧基丙酸酯，硬脂兩性甘氨酸鹽，異硬脂兩性丙酸酯，椰油兩性羧基丙酸酯，1-(2-羥乙基)-2-去甲豆油(norsoya)-2-咪唑啉，1-(2-羥乙基)-2-去甲椰油-2-咪唑啉，1-(2-羥乙基)-2-[(Z)-8-十七烷基]-2-咪唑啉，二羥基乙基牛油甘氨酸鹽，油基兩性羧基甘氨酸鹽，月桂酸肉豆蔻酸酰胺基二鈉3-羥丙基磷酸甜菜堿，月桂酸肉豆蔻酸酰胺基甘油基磷酸甜菜堿，月桂酸肉豆蔻酸酰胺基羧基二鈉3-羥丙基磷酸甜菜堿，椰油酰胺基丙基磷酸磷酸磺基甜菜堿，月桂酸肉豆蔻酸酰胺基丙基磷酸磷酸磺基甜菜堿，和它們的混合物。許多其它兩性表面活性劑公開在US專利No.3,929,678中，它的公開內(nèi)容被引入本文供參考。
用于本發(fā)明中的優(yōu)選的兩性表面活性劑是胺氧化物，如可從伊利諾斯州Northfield市的Stepan Chemical Company購買的那些，象椰油酰胺基丙基二甲基胺氧化物(以AMMONYXCDO獲得)，肉豆蔻基鯨蠟基二甲胺氧化物(以AMMONYXMCO)獲得，和十二烷基二甲基胺氧化物(以AMMONYXLO獲得)。
用作本發(fā)明中的控制氣味化合物的合適水不溶性磷酸鹽在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下在100毫升(ml)水中的水溶性低于約5g，優(yōu)選小于大約3g/每100ml的水，和更有效小于大約1g/每100ml的水。優(yōu)選地，該水不溶性磷酸鹽是水不溶性的磷酸氫鹽，如堿土金屬型磷酸氫鹽，象磷酸氫鈣(CaHPO4)，磷酸氫鎂(MgHPO4)，磷酸氫鋇(BaHPO4)，和它們的水合物。高度優(yōu)選的水不溶性磷酸氫鹽是磷酸氫鈣(CaHPO4)和它的水合物，像磷酸氫鈣半水化合物和磷酸氫鈣二水合物。其它有用的磷酸鹽和磷酸氫鹽包括，但不限于，磷酸一鈣(Ca(H2PO4)2)，磷酸八鈣(Ca8H2(PO4)6)，磷酸一鎂(Mg(H2PO4)2)，NaAl3H14(PO4)8，Na3Al2H15(PO4)8，Na3Al12H15(PO4)8，NaAl3H14(PO4)8，磷酸一鐵(III)(Fe(H2PO4)3)，F(xiàn)eH3(PO4)2，磷酸鋯(Zr-(HPO4)2)，AlH3(PO4)2，磷酸一鋁(Al(H2PO4)3)，Al2(HPO4)3，三聚磷酸二氫鋁(AlH2P3O10)，Ti(HPO4)2，α-磷酸三鈣(α-Ca3(PO4)2)，β-磷酸三鈣(β-Ca3(PO4)2)，磷酸鋅(Zn3(PO4)2)，焦磷酸鋁(Al4(P2O7)3)，焦磷酸二氫鈣(Ca2H2P2O7)，焦磷酸鈣(Ca2P2O7)，焦磷酸硅(SiP2O7)，焦磷酸鈦(TiP2O7)，以及它們的水合物。
另一有用的控制氣味化合物是已知為三氯苯氧氯酚的抗菌化合物。三氯苯氧氯酚是具有下式的水不溶性有機(jī)分子 三氯苯氧氯酚能夠以商品名IRGASAN PG60(在丙二醇中60％活性)和IRGASAN DP300(100％活性)從CIBA-GEIGY Corp.，Dyestuffs和北卡羅來納州的Chemicals Div.，Greensboro商購。
該控制氣味化合物是在單體的聚合過程中或在聚合這些單體形成水凝膠之后，或兩種情況，被引入到控制氣味超吸收性聚合物中。三氯苯氧氯酚不能在聚合步驟之前或過程中引入。
已知用于制備超吸收性聚合物的各種聚合引發(fā)劑中的任何一種能夠用于本發(fā)明中。有用的引發(fā)劑的例子是氧化還原引發(fā)劑，它包括還原劑，如堿金屬的亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽、亞硫酸銨、偏亞硫酸氫銨或亞硫酸氫銨，堿金屬的過硫酸鹽或過硫酸銨；叔丁基氫過氧化物；二叔丁基氫過氧化物；過苯甲酸叔丁基酯；過氧異丙基碳酸叔丁基酯；和過氧-3，3，5-三甲基環(huán)己烷。合適的熱引發(fā)劑的例子包括偶氮二異丁腈；4-叔丁基偶氮-4’-氰基戊酸；4，4-偶氮雙(4-氰基戊酸)；2，2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸化物；2，2-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)；2，2’-偶氮雙-異丁酸二甲基酯；2，2’-偶氮二甲基雙(2，4-二甲基戊腈)；(1-苯乙基)偶氮雙苯基甲烷；2，2-偶氮雙(2-甲基丁腈)；1，1’-偶氮雙(1-環(huán)己烷甲腈)；2-(氨基甲酰基偶氮)-異丁腈；2，2’-偶氮雙(2，4，4-三甲基戊烷-2-苯偶氮基-2，4-二甲基-4-甲氧基戊腈；2，2’-偶氮雙(2-甲基丙烷)；2，2’-偶氮雙(N，N’-二亞甲基異丁酰脒)二鹽酸化物；4，4’-偶氮雙(4-氰基戊酸)；2，2’-偶氮雙(2-甲基-N-[1，1-雙(羥甲基)-2-羥乙基]丙酰胺)；2，2’-偶氮雙(2-甲基-N-[1，1-雙(羥甲基)-乙基)丙酰胺)；2，2-偶氮雙[2-甲基-N(2-羥乙基)丙酰胺]；2，2’-偶氮雙(異丁酰胺)二水合物等等。
這些引發(fā)劑，氧化還原引發(fā)劑和熱引發(fā)劑，能夠單獨(dú)使用或以合適的結(jié)合物形式使用。這些當(dāng)中，尤其優(yōu)選的引發(fā)劑是包括過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的氧化還原引發(fā)劑，和偶氮引發(fā)劑，如偶氮二異丁腈和2，2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸化物。用于本發(fā)明中的合適引發(fā)劑是偶氮引發(fā)劑2，2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸化物，以商品名V-50從弗吉尼亞州Richmond的Wako Chemicals U.S.A.，Inc.商購。該引發(fā)劑典型地以水溶液的形式使用，但是該引發(fā)劑能夠用另一合適的溶劑稀釋。該引發(fā)劑典型地以例如(按固體計(jì)算)大約0.1％到大約10％(基于該丙烯酸單體的重量)，優(yōu)選大約0.5％到大約5％(基于單體的重量)的量使用。取決于引發(fā)劑的量和類型，該引發(fā)劑任選與異丙醇、烷基硫醇或其它鏈轉(zhuǎn)移劑一起使用，以便控制所獲得的聚丙烯酸的分子量。
當(dāng)熱引發(fā)劑和氧化還原引發(fā)劑混合使用時(shí)，單體溶液的溫度能夠在熱引發(fā)劑和氧化還原引發(fā)劑添加之前根據(jù)本發(fā)明的方法來作較大變化，這取決于所添加的具體熱引發(fā)劑。無論如何，單體溶液的起始溫度應(yīng)該低于引發(fā)劑的熱分解溫度以避免過早的聚合引發(fā)；同時(shí)，單體溶液的溫度應(yīng)該足夠的高，以使得氧化還原引發(fā)劑在單體溶液的起始溫度下引起足夠的聚合反應(yīng)來將單體溶液的溫度提高至足夠的水平，從而使得熱引發(fā)劑，與氧化還原引發(fā)劑一起，引起基本上完全的聚合反應(yīng)，即留下低于大約1000百萬分之一份(ppm)的游離單體，和一般低于約500ppm的游離單體。達(dá)到了低于200ppm和甚至低于100ppm的游離單體水平。能夠?qū)⒁l(fā)劑的結(jié)合物以間歇過程或連續(xù)的過程加入到混合單體溶液中。
紫外(UV)光也能夠用于進(jìn)行丙烯酸的聚合反應(yīng)。紫外光能夠與氧化還原引發(fā)劑和/或自由基引發(fā)劑結(jié)合使用。當(dāng)紫外光用于聚合步驟中時(shí)，光引發(fā)劑也添加到該反應(yīng)混合物中。該光引發(fā)劑是以本領(lǐng)域的技術(shù)人員周知的標(biāo)準(zhǔn)量使用。合適的光引發(fā)劑包括，但不限于，2-羥基-1-[4-(羥基乙氧基)苯基)-2-甲基-1-丙酮，以IRGACURE 2959商品名從New York的Hawthorne的Ciba Additives商購，和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，以DAROCUR 1173商品名也從Ciba Additives商購。
聚合該丙烯酸的合適方法是水溶液聚合，其中丙烯酸和聚合引發(fā)劑的水溶液進(jìn)行聚合反應(yīng)和通過添加交聯(lián)劑如亞甲基雙丙烯酰胺來進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。丙烯酸鈉(DN是大約50到大約70)的溶液也能夠按類似方式進(jìn)行聚合反應(yīng)。
該丙烯酸單體，或它的鹽，優(yōu)選在水溶液聚合的同時(shí)被交聯(lián)到足夠的程度，以使得所獲得的聚合物是水不溶性的，但能夠在水中吸收其本身重量幾倍的水而形成水凝膠。所以，交聯(lián)使所獲得的聚合物基本上不溶于水，并部分地用于確定聚合物的吸收能力。為了用于吸收應(yīng)用中，該酸性的單體加以輕度交聯(lián)。優(yōu)選地，該聚合物所具有的交聯(lián)密度小于大約20％，更優(yōu)選小于大約10％，和最優(yōu)選大約0.01％到大約7％。
合適的交聯(lián)劑是以低于大約7wt％，和典型地大約0.1到大約5wt％的量使用，基于丙烯酸單體的重量。交聯(lián)用多乙烯基單體的例子包括，但不限于，由下面通式(I)表示的多丙烯酸(或多甲基丙烯酸)酯；和由下面通式(II)表示的雙丙烯酰胺 其中X是亞乙基，亞丙基，三亞甲基，環(huán)己基，六亞甲基，2-羥基亞丙基，-(CH2CH2O)nCH2CH2-，或 其中n和m獨(dú)立地是5到40的整數(shù)，和k是1或2； 其中l(wèi)是2或3。
特定的交聯(lián)用單體包括，但不限于，二丙烯酸1，4-丁二醇酯，二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯，二丙烯酸1，3-丁二醇酯，二甲基丙烯酸1，3-丁二醇酯，二丙烯酸二甘醇酯，二甲基丙烯酸二甘醇酯，乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯，乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯，二甲基丙烯酸乙二醇酯，二丙烯酸1，6-己二醇酯，二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯，二甲基丙烯酸新戊基二醇酯，二丙烯酸聚乙二醇酯，二甲基丙烯酸聚乙二醇酯，二丙烯酸三甘醇酯，二甲基丙烯酸三甘醇酯，二丙烯酸三丙二醇酯，二丙烯酸四甘醇酯，二甲基丙烯酸四甘醇酯，雙季戊四醇五丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯， 季戊四醇三丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，三(2-羥乙基)-異氰脲酸酯三丙烯酸酯，三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三甲基丙烯酸酯，多羧酸的二乙烯基酯類，多羧酸的二烯丙基酯，三烯丙基對(duì)苯二甲酸酯，馬來酸二烯丙基酯，富馬酸二烯丙基酯，六亞甲基雙馬來酰亞胺，三乙烯基偏苯三酸酯，己酸二乙烯基酯，丁二酸二烯丙基酯，乙二醇的二乙烯基醚，環(huán)戊二烯二丙烯酸酯，四烯丙基鹵化銨，或它們的混合物?；衔锶缍蚁┗胶投蚁┗岩灿米鹘宦?lián)劑。尤其優(yōu)選的交聯(lián)劑是N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺，N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺，二甲基丙烯酸乙二醇酯，和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，除了丙烯酸交聯(lián)劑和水以外，單體水溶液能夠還含有控制氣味化合物，即環(huán)糊精，兩性表面活性劑，水不溶性磷酸鹽，和它們的混合物。三氯苯氧氯酚不被加入到該單體溶液中，因?yàn)槿缺窖趼确記]有足夠的穩(wěn)定性以承受聚合條件。含引發(fā)劑的單體水溶液在大約30秒-大約20分鐘的時(shí)間內(nèi)暴露于具有大約10-大約30毫瓦/每平方厘米(mW/cm2)的強(qiáng)度的紫外光。
如前面所述，快速進(jìn)行聚合反應(yīng)而得到高度粘稠的水凝膠，它典型地被擠出到平整表面如連續(xù)移動(dòng)的輸送帶上。除了加入到單體混合物中的任何控制氣味化合物之外，在擠出之前將附加的控制氣味化合物與水凝膠混合。如果需要，這一混合物然后被擠出，和用堿中和，例如用碳酸鈉中和，得到具有大約50％到大約100％，優(yōu)選大約65％到大約85％，更優(yōu)選大約75％到大約80％的中和度(DN)的擠出物。盡管不想受任何特殊理論的束縛，可以相信在低中和度下增強(qiáng)可控制氣味作用。應(yīng)該指出的是，在低中和度下，超吸收性聚合物的液體吸收和保持性能典型地包括在內(nèi)。
在粘性水凝膠中保留的任何未反應(yīng)的游離單體可通過添加例如焦亞硫酸鈉來除去。在中和之后，粘性的水凝膠被脫水(即干燥)得到固體或粉末形式的超吸收性聚合物。該脫水步驟能夠通過在空氣循環(huán)烘箱中將粘性水凝膠加熱至約120℃的溫度保持約1-約2小時(shí)或通過在大約60℃的溫度下加熱該粘性水凝膠一夜來進(jìn)行。干燥的固體然后任選用表面交聯(lián)劑，像乙二醇二縮水甘油基醚(即“EGDGE”)或丙二醇進(jìn)行表面交聯(lián)。
控制氣味超吸收性聚合物具有均勻分布在整個(gè)超吸收性聚合物顆粒中的控制氣味化合物。取決于該控制氣味化合物是否在聚合之前被加入到單體混合物中，還是在聚合之后被加入到水凝膠中，該控制氣味化合物能夠以物理方式徹底分散在超吸收性聚合物顆粒的聚合物基質(zhì)中，或控制氣味化合物能夠以共價(jià)鍵鍵接于側(cè)掛的羧基上或者接枝或以其它方式結(jié)合于聚合物上，或兩者。
典型地，如果將控制氣味化合物加入到聚合的水凝膠中，那么該化合物主要是以物理方式分散在聚合物基質(zhì)中。如果在聚合過程中存在該控制氣味化合物，則更多量的該化合物以共價(jià)鍵連接于聚合物上，例如通過羧基的酯化，或通過參與自由基聚合反應(yīng)和接枝到聚合物骨架上或變成聚合物鏈的一個(gè)組分。在任一種情況下，該控制氣味化合物利用外力如氫鍵合或靜電力固定于聚合物基質(zhì)上，這阻止或妨礙了從聚合物基質(zhì)中除去控制氣味化合物。
本發(fā)明的控制氣味超吸收性聚合物顆粒能夠是任何形式，規(guī)則或不規(guī)則的，如粒料，纖維，珠粒，粉末，薄片，或泡沫體，或任何所需形狀，如片材。在使用擠出步驟制備控制氣味超吸收性聚合物的實(shí)施方案中，超吸收性聚合物的形狀是由擠出模頭的形狀決定的?？刂茪馕冻招跃酆衔镱w粒的形狀也能夠由其它物理操作如混煉來決定。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該控制氣味超吸收性聚合物顆粒呈現(xiàn)粒狀或珠粒狀，粒度為大約10到大約10,000微米(μm)，和優(yōu)選大約100到大約1,000μm。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的所有優(yōu)點(diǎn)，該控制氣味超吸收性聚合物顆粒具有大約150到大約800μm的粒度。
在另一實(shí)施方案中，該控制氣味超吸收性聚合物顆粒呈現(xiàn)纖維的形狀，即伸長(zhǎng)的、針狀的超吸收性聚合物顆粒。該纖維能夠呈現(xiàn)例如具有次要尺寸(即直徑)和主要尺寸(即長(zhǎng)度)的圓柱形。該纖維也可呈現(xiàn)能夠編織的長(zhǎng)細(xì)絲形式。此類細(xì)絲狀纖維對(duì)于每根細(xì)絲具有低于大約80分特和優(yōu)選低于大約70分特的重量，例如大約2到大約60分特/每根細(xì)絲。特(Tex)是每一公里纖維的重量(g)。一特等于10分特。聚(丙烯酸)是大約4分特。
圓柱形控制氣味超吸收性聚合物纖維具有次要尺寸(即，纖維的直徑)低于大約1mm，通常低于大約500μm，和優(yōu)選低于250μm，低至大約50μm。該圓柱形超吸收性聚合物纖維能夠具有較短的主要尺寸(例如大約1mm)，例如在纖條體、薄層或薄片形制品中，但是通常該纖維具有大約3到大約100mm的長(zhǎng)度。該細(xì)絲狀纖維的主要尺寸與次要尺寸的比率是至少500∶1，和優(yōu)選至少1000∶1，例如，至多和大于10,000∶1。
如此獲得的控制氣味超吸收性聚合物具有突出的吸水能力，并可用于清潔用品，紙尿布，一次性尿布和類似的衛(wèi)生用品，農(nóng)業(yè)或園藝上使用的持水劑，工業(yè)脫水劑，淤渣凝結(jié)劑，增稠劑，建筑材料用的縮合阻止劑，化學(xué)藥品用的釋放控制劑以及各種其它應(yīng)用。此外，與用控制氣味化合物簡(jiǎn)單涂敷表面的超吸收性聚合物相比，本發(fā)明的控制氣味超吸收性聚合物具有控制氣味化合物在整個(gè)超吸收性聚合物中的更均勻分布，因此，更有效地控制由于液體，如體液(象尿、血液和月經(jīng))所導(dǎo)致的惡臭。另外，改進(jìn)了控制氣味，因?yàn)樵摽刂茪馕痘衔锉Ａ艋蚴`在該控制氣味超吸收性聚合物基質(zhì)內(nèi)部。相反，與超吸收性聚合物顆粒干混合的控制氣味化合物能夠容易地與該超吸收性聚合物顆粒分離開。
實(shí)施例下面非限制性實(shí)施例被提供來說明本發(fā)明，但是不希望限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1制備含有大約25-大約28wt.％丙烯酸，0.07摩爾亞甲基雙丙烯酰胺/每摩爾丙烯酸，0.061摩爾過硫酸鈉/每摩爾丙烯酸，和大約72-大約75wt.％水的單體混合物。向該單體混合物添加1wt.％的甲基化β-環(huán)糊精，后者是以商品名Beta-Cyelodextrin BW7M1.8購自WackerBiochemicals，Adrian，MI。
所形成的單體混合物然后在紫外線下進(jìn)行聚合反應(yīng)。通過使用0.017摩爾DAROCUR 1173/摩爾丙烯酸來引發(fā)聚合反應(yīng)。所獲得的聚合物通過裝有絞肉機(jī)附件的KitchenAid Model K5SS混合器來擠出。
在另一實(shí)施例(實(shí)施例1A)，一部分的該擠出材料與用量大約4wt.％的另外的甲基化β-環(huán)糊精混合，基于在初始單體混合物中存在的丙烯酸的重量。然后該混合物被再次擠出。兩次擠出的聚合物用粒狀碳酸鈉處理，得到具有大約75％的中和度(DN)的中和聚合物。隨后，該聚合物被第三次擠出，并用焦亞硫酸鈉處理以除去剩余單體。所獲得的擠出物在120℃的循環(huán)空氣烘箱中干燥大約1-2小時(shí)，然后研磨和通過分選篩進(jìn)行過篩，獲得所需粒度(例如，大約180到大約710微米)。另外，該擠出物能夠在大約60℃的溫度下干燥一夜。在干燥和過篩之后，該顆粒被涂敷和用600百萬分之一份(ppm)的乙二醇二縮水甘油基醚(即EGDGE)進(jìn)行表面交聯(lián)。
實(shí)施例2制備含有大約25-大約28wt.％丙烯酸，0.07摩爾亞甲基雙丙烯酰胺/每摩爾丙烯酸，0.061摩爾過硫酸鈉/每摩爾丙烯酸，和大約72-大約75wt.％水的單體混合物。向該單體混合物中添加大約0.005-大約0.14mol％(即大約1-大約10wt.％)的β-環(huán)糊精，后者具有被單氯代三嗪(MCT)取代的1.8取代度。該環(huán)糊精衍生物是以商品名Beta-Cyclodextrin BW7 MCT購自Wacker Biochemicals。
所形成的單體混合物然后在紫外線下進(jìn)行聚合反應(yīng)。通過使用大約0.017摩爾DAROCUR 1173/摩爾丙烯酸來引發(fā)聚合反應(yīng)。所獲得的聚合物被擠出，然后用附加的β-環(huán)糊精(MCT)以大約4wt.％的量處理，基于在初始單體混合物中存在的丙烯酸的重量。然后該聚合物被再次擠出。兩次擠出的聚合物用粒狀碳酸鈉處理，得到大約75％的中和度(DN)。所獲得的擠出物在120℃的循環(huán)空氣烘箱中干燥大約1-2小時(shí)，然后研磨和通過分選篩進(jìn)行過篩，獲得所需粒度。在干燥和過篩之后，該顆粒用600ppm的EGDGE進(jìn)行表面交聯(lián)。
該β-環(huán)糊精MCT為超吸收性聚合物提供附加的強(qiáng)度，而將控制氣味化合物均勻地“鎖定”在超吸收性聚合物中。
實(shí)施例3制備含有大約25-大約28wt.％丙烯酸，0.07摩爾亞甲基雙丙烯酰胺/每摩爾丙烯酸，0.061摩爾過硫酸鈉/每摩爾丙烯酸，和大約72-大約75wt.％水的單體混合物。向該單體混合物添加6wt.％的技術(shù)級(jí)β-環(huán)糊精，后者是以商品名Beta-Cyclodextrin BW7技術(shù)級(jí)從Wacker Biochemicals獲得。
所形成的單體混合物然后在紫外線下進(jìn)行聚合反應(yīng)。通過使用0.017摩爾DAROCUR 1173/摩爾丙烯酸來引發(fā)聚合反應(yīng)。所獲得的聚合物被擠出，然后用附加的技術(shù)級(jí)β-環(huán)糊精以大約2wt.％的量處理，基于在初始單體混合物中存在的丙烯酸的重量。然后該聚合物被再次擠出。兩次擠出的聚合物用粒狀碳酸鈉處理，得到具有大約50％-大約75％的中和度(DN)的中和聚合物。所獲得的擠出物在大約110℃-大約178℃的溫度下的循環(huán)空氣烘箱中干燥大約一個(gè)小時(shí)，優(yōu)選在大約120℃下干燥大約1-2小時(shí)，然后研磨和通過分選篩進(jìn)行過篩，獲得所需粒度。在超過178℃的烘干溫度溫度下，該顆粒會(huì)帶顏色在干燥和過篩之后，該顆粒用600ppm的EGDGE進(jìn)行表面交聯(lián)。
實(shí)施例4制備10個(gè)單體混合物，各含有大約57到大約58wt.％丙烯酸，0.007摩爾三羥甲基丙烷三丙烯酸酯/每摩爾丙烯酸，和大約42-大約43wt.％水。通過添加堿如碳酸鈉，將丙烯酸中和到大約60的DN。向各單體混合物中添加1wt.％至10wt％(以1wt.％的增量)的技術(shù)級(jí)β-環(huán)糊精，后者是以商品名Beta-Cyclodextrin BW7從Wacker Biochemicals獲得。
通過使用大約0.034摩爾的偶氮引發(fā)劑(例如，V-50)/每摩爾丙烯酸和0.061摩爾過硫酸鈉/每摩爾丙烯酸來引發(fā)聚合反應(yīng)。含有33％過硫酸鈉和33％焦亞硫酸鈉的混合物的氧化還原引發(fā)劑用于引發(fā)該聚合反應(yīng)。該放熱的聚合反應(yīng)得到了幾乎干燥、硬的聚合物膠塊。所獲得的聚合物(膠塊狀)在60℃的循環(huán)空氣烘箱中干燥一夜，然后在研磨機(jī)中研磨和通過分選篩進(jìn)行過篩，獲得所需粒度。在干燥和過篩之后，該顆粒用600ppm的EGDGE進(jìn)行表面交聯(lián)。
各自地，大約0.5g的每一種控制氣味超吸收性聚合物顆粒然后大約30ml的尿液混合。實(shí)施例4的控制氣味超吸收性聚合物引入了有效截留氨和尿素顆粒的β-環(huán)糊精，并顯著地減少了與尿和尿分解有關(guān)的惡臭。
5個(gè)樣品的嗅探-試板選擇含有大約5％β-環(huán)糊精作為最有效組成的控制氣味超吸收性聚合物。
實(shí)施例5制備含有大約25-大約28wt.％丙烯酸，0.07摩爾亞甲基雙丙烯酰胺/每摩爾丙烯酸，0.061摩爾過硫酸鈉/每摩爾丙烯酸，和大約72-大約75wt.％水的單體混合物。向該單體混合物添加大約1wt.％至大約4.4wt.％的α-環(huán)糊精，后者是以商品名ALPHA W6 TECHNICAL POWDER從WackerBiochemicals獲得。
所形成的單體混合物然后在紫外線下進(jìn)行聚合反應(yīng)。通過使用大約0.017摩爾DAROCUR 1173/摩爾丙烯酸來引發(fā)聚合反應(yīng)。所獲得的聚合物被擠出，然后用附加的α-環(huán)糊精以大約5wt.％的量處理，基于在初始單體混合物中存在的丙烯酸的重量。然后該聚合物被再次擠出。兩次擠出的聚合物用粒狀碳酸鈉處理，得到具有大約50％-大約100％的中和度(DN)的中和聚合物。所獲得的擠出物在大約110℃-大約178℃的溫度下的循環(huán)空氣烘箱中干燥大約一個(gè)小時(shí)，優(yōu)選在大約120℃下干燥大約1-2小時(shí)，然后研磨和通過分選篩進(jìn)行過篩，獲得所需粒度。在干燥和過篩之后，該顆粒用600ppm的EGDGE進(jìn)行表面交聯(lián)。
實(shí)施例5的控制氣味超吸收性聚合物引入了α-環(huán)糊精作為控制氣味化合物。α-環(huán)糊精比在實(shí)施例4中使用的β-環(huán)糊精有更小的內(nèi)部腔。已觀察到，實(shí)施例5的α-環(huán)糊精的較小內(nèi)部腔比實(shí)施例4的β-環(huán)糊精更有效地截留氨分子。
實(shí)施例6制備含有大約25-大約28wt.％丙烯酸，0.07摩爾亞甲基雙丙烯酰胺/每摩爾丙烯酸，0.061摩爾過硫酸鈉/每摩爾丙烯酸，和大約72-大約75wt.％水的單體混合物。向該單體混合物添加大約1wt.％至大約4.4wt.％的γ-環(huán)糊精，后者是以商品名GAMMA W8 TECHNICAL POWDER從WackerBiochemicals獲得。
所形成的單體混合物然后在紫外線下進(jìn)行聚合反應(yīng)。通過使用大約0.017摩爾DAROCUR 1173/摩爾丙烯酸來引發(fā)聚合反應(yīng)。所獲得的聚合物被擠出，然后用附加的γ-環(huán)糊精以大約1wt.％的量處理，基于在初始單體混合物中存在的丙烯酸的重量。然后該聚合物被再次擠出。兩次擠出的聚合物用粒狀碳酸鈉處理，得到具有大約50％-大約100％的中和度(DN)的中和聚合物。所獲得的擠出物在大約110℃-大約178℃的溫度下的循環(huán)空氣烘箱中干燥大約一個(gè)小時(shí)，優(yōu)選在大約120℃下干燥大約1-2小時(shí)，然后研磨和通過分選篩進(jìn)行過篩，獲得所需粒度。在干燥和過篩之后，該顆粒用600ppm的EGDGE進(jìn)行表面交聯(lián)。
實(shí)施例6的控制氣味超吸收性聚合物引入了γ-環(huán)糊精作為控制氣味化合物。γ-環(huán)糊精比在實(shí)施例4和5中分別使用的β-和α-環(huán)糊精有更大的內(nèi)部腔。已經(jīng)觀察到，實(shí)施例6的γ-環(huán)糊精的較大內(nèi)部腔可有效地截留氨分子，但是不象在分別使用β-和α-環(huán)糊精的實(shí)施例4和5中所形成的控制氣味超吸收性聚合物的較小內(nèi)部腔那樣高效。
制備本發(fā)明的另外的控制氣味超吸收性聚合物并測(cè)定它們的抑制氨氣臭味和/或氨氣形成的能力。尤其，制備下面的實(shí)施例7-16和由下述方法測(cè)試氨氣抑制能力。
實(shí)施例7-16的氨氣抑制能力的測(cè)量方法通過將0.2g超吸收性聚合物放入由裝有125ml壓力平衡加料漏斗、帶真空轉(zhuǎn)換接頭的龍頭和溫度計(jì)的250毫升(ml)三頸圓底燒瓶組成的測(cè)試裝置中，來測(cè)量從實(shí)施例7-16中制備的控制氣味超吸收性聚合物中釋放出的氨氣量。使用洗手臺(tái)吸氣器對(duì)試驗(yàn)裝置抽取部分真空達(dá)到約2分鐘。然后，關(guān)閉該龍頭和將50ml的1000ppm氨標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到燒瓶中使該超吸收性聚合物發(fā)生水合。該超吸收性聚合物與該氨溶液一起溫和地旋搖，然后讓氨溶液使超吸收性聚合物水合大約10分鐘。
將燒瓶浸入37.9℃水浴中，要求水位達(dá)到每一個(gè)燒瓶頸的底部。當(dāng)燒瓶?jī)?nèi)部的氣體溫度達(dá)到約30℃時(shí)，時(shí)間已過去5分鐘。然后，釋放該真空，取出溫度計(jì)，和將帶有Ammonia 5/a Dragger管的Dragger泵用來根據(jù)制造商的說明測(cè)量在燒瓶中大約低于燒瓶頸的2毫米(mm)的位置中存在的氨的頂部空間濃度。
由以下比率測(cè)量氨抑制能力從時(shí)照超吸收性聚合物釋放出的氨氣的ppm從實(shí)驗(yàn)超吸收性聚合物釋放出的氨氣的ppm對(duì)照超吸收性聚合物是不含控制氣味化合物的標(biāo)準(zhǔn)、輕度交聯(lián)的聚丙烯酸產(chǎn)物，中和了75％到80％。尤其，該對(duì)照超吸收性聚合物基本上等同于實(shí)施例1的超吸收性聚合物，只是超吸收性聚合物沒有環(huán)糊精。因此，對(duì)照超吸收性聚合物的相對(duì)氨氣抑制能力是1。
實(shí)施例7根據(jù)在實(shí)施例1中一般性描述的程序制備控制氣味超吸收性聚合物，其中僅僅在聚合之前將控制氣味化合物加入到單體混合物中。然而，實(shí)施例7的控制氣味超吸收性聚合物包括磷酸氫鈣作為該控制氣味化合物，代替環(huán)糊精。該磷酸氫鈣以大約1wt.％的量包含在單體混合物中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后在紫外線下進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例7的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約1.75的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約75％。實(shí)施例7的控制氣味超吸收性聚合物的液體吸收性和保持能力比對(duì)照超吸收性聚合物稍有改進(jìn)。
實(shí)施例8根據(jù)在實(shí)施例1中一般性描述的程序制備控制氣味超吸收性聚合物，其中僅僅在擠出和中和之前將控制氣味化合物加入到未中和的聚丙烯酸水凝膠中。與實(shí)施例7相似，該控制氣味化合物是磷酸氫鈣。該磷酸氫鈣以大約1wt.％的量包含在預(yù)中和的聚丙烯酸水凝膠中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例8的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約1.2的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約20％。實(shí)施例8的控制氣味超吸收性聚合物的液體吸收性和保持能力基本上等于對(duì)照超吸收性聚合物。
實(shí)施例9根據(jù)描述在實(shí)施例7中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。然而，該控制氣味化合物是兩性表面活性劑，即以商品名AMMONYXLO從伊利諾斯州Northfield的Stepan Chemical Co.商購的十二烷基二甲胺氧化物，代替磷酸氫鈣。該兩性表面活性劑以大約1wt.％的量包含在單體混合物中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約10.5分鐘。
實(shí)施例9的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約2.25的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約125％。
實(shí)施例10根據(jù)一般性描述在實(shí)施例8中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。該控制氣味化合物是AMMONYXLO。該兩性表面活性劑以大約1wt.％的量包含在預(yù)中和的聚丙烯酸水凝膠中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例10的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約2的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約100％。
實(shí)施例11根據(jù)一般性描述在實(shí)施例8中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。該控制氣味化合物是磷酸氫鈣和β-環(huán)糊精的混合物。該磷酸氫鈣和β-環(huán)糊精各以大約4wt.％的量包含在預(yù)中和的聚丙烯酸水凝膠中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例11的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約2.5的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約150％。
實(shí)施例12
根據(jù)一般性描述在實(shí)施例8中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。該控制氣味化合物是從Wacker Biochemicals獲得的β-環(huán)糊精BW7 M1.8。該β-環(huán)糊精以大約4wt.％的量包含在預(yù)中和的聚丙烯酸水凝膠中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例12的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約2.4的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約140％。
實(shí)施例13根據(jù)一般性描述在實(shí)施例8中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。該控制氣味化合物是從Wacker Biochemicals獲得的β-環(huán)糊精BW7 MCT。該β-環(huán)糊精衍生物以大約4wt.％的量包含在預(yù)中和的聚丙烯酸水凝膠中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例13的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約1.75的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約75％。
實(shí)施例14根據(jù)一般性描述在實(shí)施例8中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。該控制氣味化合物是技術(shù)級(jí)β-環(huán)糊精，它是以商品名Beta-CyclodextrinBW7技術(shù)級(jí)從Wacker Biochemicals獲得。該β-環(huán)糊精以大約4wt.％的量包含在預(yù)中和的聚丙烯酸水凝膠中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例14的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約2.25的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約125％。
實(shí)施例15根據(jù)一般性描述在實(shí)施例8中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。該控制氣味化合物是磷酸鈣，不是磷酸氫鈣。該磷酸鈣以大約1wt.％的量包含在預(yù)中和的聚丙烯酸水凝膠中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例15的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約1.75的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約75％。
實(shí)施例16根據(jù)描述在實(shí)施例7中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。然而，該控制氣味化合物是磷酸鈣，不是磷酸氫鈣。該磷酸鈣以大約1wt.％的量包含在單體混合物中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。單體混合物然后暴露于紫外線下和進(jìn)行聚合反應(yīng)大約8.5分鐘。
實(shí)施例16的控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約2.8的相對(duì)氨氣抑制能力，即比該對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約180％。
實(shí)施例17根據(jù)一般性描述在實(shí)施例8中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物的5個(gè)樣品。該控制氣味化合物是三氯苯氧氯酚，它是以商品名IRGASAN DP300從Ciba-Geigy Corp.獲得。該三氯苯氧氯酚以大約0.1wt.％，0.2wt.％，0.3wt.％，0.5wt.％，和1.0wt.％的量與碳酸鈉同時(shí)加入到聚丙烯酸水凝膠的各樣品中，基于單體混合物中丙烯酸的重量。
5個(gè)超吸收性聚合物樣品中的每一個(gè)在各處理階段中通過使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的分析方法來分析三氯苯氧氯酚含量和抗微生物效力。測(cè)試表示三氯苯氧氯酚沒有分解。在理論上可以推測(cè)，在三氯苯氧氯酚和聚丙烯酸擠出物之間的相互作用可用作三氯苯氧氯酚的定時(shí)釋放機(jī)理。效力測(cè)試表明，該控制氣味超吸收性聚合物樣品對(duì)于抵抗革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌(AATC 9144)，格蘭氏陰性Escheria Coil(NTC8196)，和格蘭氏陰性普通變形桿菌(ATCC 6896)顯示出優(yōu)異的抗微生物活力。
實(shí)施例18(對(duì)比實(shí)施例)兩個(gè)控制氣味超吸收性聚合物是通過使用干混合技術(shù)制備的，其中技術(shù)級(jí)β-環(huán)糊精以大約2wt.％和4wt.％的量與表面交聯(lián)的超吸收性聚合物(與600ppm的EGDGE交聯(lián))進(jìn)行干混合。該β-環(huán)糊精具有大約100到大約200微米的粒度，和大約150微米的平均粒度。
實(shí)施例18的兩個(gè)控制氣味超吸收性聚合物中的一個(gè)(2wt.％環(huán)糊精)顯示出大約1.07的相對(duì)氨氣抑制能力，即比對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約7％，而另一個(gè)控制氣味超吸收性聚合物(4wt.％環(huán)糊精)顯示出大約1.15的相對(duì)氨氣抑制能力，即比對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力好大約15％。盡管觀察到了在氨氣抑制能力上的改進(jìn)，但這一改進(jìn)程度顯著低于用根據(jù)本發(fā)明制得的控制氣味超吸收性聚合物所獲得的改進(jìn)程度，其中該控制氣味化合物均勻分布在整個(gè)超吸收性聚合物顆粒中。
對(duì)比實(shí)施例18的控制氣味超吸收性聚合物的較差性能能夠歸因于環(huán)糊精被引入到有超吸收性聚合物的共混物中的方法。此外，在理論上推測(cè)，部分地歸因于將環(huán)糊精引入到實(shí)施例18的控制氣味超吸收性聚合物中的方法(即，超吸收性聚合物顆粒和環(huán)糊精顆粒的簡(jiǎn)單干摻混)，沒有足夠的時(shí)間讓環(huán)糊精溶解，因?yàn)樵摮招跃酆衔锟焖俚匚找后w。正如前面所述，環(huán)糊精的不足夠的溶解抑制了該環(huán)糊精到包封氨和尿素分子的效力。
實(shí)施例19根據(jù)一般性描述在實(shí)施例7和8中的程序制備控制氣味超吸收性聚合物。在實(shí)施例19的超吸收性聚合物中使用的控制氣味化合物是兩性表面活性劑，它是以商品名AMMONYXLO從伊利諾斯州Northfield的StepanChemical Company獲得。
使用0.1-10wt.％的兩性表面活性劑制備多個(gè)超吸收性聚合物。該兩性表面活性劑根據(jù)一般性描述在實(shí)施例7中的程序被加入到單體混合物中，或根據(jù)一般性描述在實(shí)施例8中的程序被加入到聚丙烯酸水凝膠中。該水凝膠然后被中和到50％，60％，或75％的中和度。該中和的水凝膠被干燥而得到本發(fā)明的控制氣味超吸收性聚合物顆粒。實(shí)施例19的控制氣味超吸收性聚合物中的每一個(gè)的所測(cè)量的相對(duì)氨氣抑制能力被提供在表I中。能夠看出，在每一種情況下，相對(duì)氨氣抑制能力優(yōu)于對(duì)照超吸收性聚合物的能力。
為了對(duì)比目的，通過將兩性表面活性劑(AMMONYXLO)與表面交聯(lián)的超吸收性聚合物(與600ppm EGDGE交聯(lián))共混，制備附加的控制氣味超吸收性聚合物。該兩性表面活性劑以大約2wt.％和4wt.％的量與超吸收性聚合物混合，基于單體混合物中丙烯酸的重量。這兩個(gè)控制氣味超吸收性聚合物顯示出大約0.93的相對(duì)氨氣抑制能力，即比對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力降低約7％，和1.11的相對(duì)氨氣抑制能力，即比對(duì)照超吸收性聚合物的抑制能力有大約11％的改進(jìn)。這些結(jié)果應(yīng)該與表I中給出的結(jié)果對(duì)比，顯示了在氨氣抑制能力上的顯著提高。這一對(duì)比說明了通過將控制氣味化合物均勻分布在整個(gè)超吸收性聚合物顆粒中，而不是將控制氣味化合物與超吸收性聚合物混合或?qū)⒖刂茪馕痘衔锸┩坑诔招跃酆衔锏谋砻嫔?，獲得了意外的結(jié)果。
前面的敘述僅僅是為了清楚理解的目的而給出，從中不應(yīng)理解還有不必要的限制，因?yàn)樵诒景l(fā)明范圍內(nèi)的改變對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.控制氣味的超吸收性聚合物顆粒，它包括超吸收性聚合物和從環(huán)糊精化合物、三氯苯氧氯酚、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的控制氣味化合物，其中該控制氣味化合物被均勻分布在整個(gè)顆粒中。
2.權(quán)利要求1的顆粒，其中該超吸收性聚合物包括聚合的α，β-不飽和羧酸或它的鹽。
3.權(quán)利要求2的顆粒，其中α，β-不飽和羧酸選自丙烯酸，甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，α-氯代丙烯酸，α-氰基丙烯酸，β-甲基丙烯酸，α-苯基丙烯酸，β-丙烯酰氧基丙酸，山梨酸，α-氯代山梨酸，歐白芷酸，肉桂酸，對(duì)-氯代肉桂酸，β-硬脂基丙烯酸，衣康酸，檸康酸，中康酸，戊烯二酸，烏頭酸，馬來酸，富馬酸，三羧基乙烯，馬來酸酐，和它們的混合物。
4.權(quán)利要求2的顆粒，其中α，β-不飽和羧酸具有0到100的中和度。
5.權(quán)利要求4的顆粒，其中α，β-不飽和羧酸具有大約1到大約100的中和度。
6.權(quán)利要求1的顆粒，其中超吸收性聚合物選自聚丙烯酸，水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈共聚物，水解的丙烯酰胺共聚物，乙烯-馬來酸酐共聚物，異丁烯-馬來酸酐共聚物，聚(乙烯基磺酸)，聚(乙烯基膦酸)，聚(乙烯基磷酸)，聚(乙烯基硫酸)，磺化聚苯乙烯，和它們的混合物。
7.權(quán)利要求1的顆粒，其中該超吸收性聚合物選自聚(乙烯基胺)，聚(二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺)，聚乙烯亞胺，聚(烯丙基胺)，聚(烯丙基胍)，聚(二甲基二烯丙基銨氫氧化物)，季銨化聚苯乙烯衍生物，胍改性聚苯乙烯，季銨化聚((甲基)丙烯酰胺)或酯類似物，聚(乙烯基胍)，和它們的混合物。
8.權(quán)利要求1的顆粒，其中該環(huán)糊精化合物包括α-環(huán)糊精，β-環(huán)糊精，γ-環(huán)糊精，環(huán)糊精衍生物，環(huán)糊精共聚物，或它們的混合物。
9.權(quán)利要求8的顆粒，其中該環(huán)糊精衍生物包括甲基-β-環(huán)糊精，羥乙基-β-環(huán)糊精，羥丙基-β-環(huán)糊精，單氯代三嗪取代的環(huán)糊精，或它們的混合物。
10.權(quán)利要求1的顆粒，其中該水不溶性磷酸鹽在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下在100毫升水中具有低于大約5g的水溶性。
11.權(quán)利要求1的顆粒，其中該水不溶性磷酸鹽是堿土金屬型磷酸氫鹽，選自磷酸氫鈣，磷酸氫鎂，磷酸氫鋇，和它們的水合物和混合物。
12.權(quán)利要求1的顆粒，其中該水不溶性磷酸鹽是選自磷酸一鈣，磷酸八鈣，磷酸一鎂，NaAl3H14(PO4)9，Na3Al2H15(PO4)8，Na3Al12H15(PO4)8，NaAl3H14(PO4)8，磷酸一鐵(III)，F(xiàn)eH3(PO4)2，磷酸鋯，AlH3(PO4)2，磷酸一鋁，Al2(HPO4)3，三聚磷酸二氫鋁，Ti(HPO4)2，α-磷酸三鈣，β-磷酸三鈣，磷酸鋅，焦磷酸鋁，焦磷酸二氫鈣，焦磷酸鈣，焦磷酸硅，焦磷酸鈦，以及它們的水合物和混合物。
13.權(quán)利要求1的顆粒，其中該兩性表面活性劑是選自甜菜堿，羥基丙基磺基甜菜堿，氧化胺，正烷基氨基丙酸酯，正烷基亞胺二丙酸鹽，磷酸甜菜堿，磷酸磺基甜菜堿，咪唑啉，烷氧基化兩性丙酸酯，烷氧基化兩性羧基丙酸酯，烷氧基化丙基磺酸鹽，烷氧基化兩性甘氨酸鹽，烷氧基化兩性羧基甘氨酸鹽，和它們的混合物。
14.權(quán)利要求1的顆粒，其中該兩性表面活性劑是胺氧化物。
15.權(quán)利要求14的顆粒，其中胺氧化物包括椰油酰胺基丙基二甲胺氧化物，肉豆蔻基鯨蠟基二甲胺氧化物，十二烷基二甲胺氧化物，或它們的混合物。
16.權(quán)利要求1的顆粒，其中控制氣味化合物是以大約0.1wt％到大約10wt％的量存在，基于超吸收性聚合物的重量。
17.權(quán)利要求16的顆粒，其中控制氣味化合物是以大約1wt％到大約8wt％的量存在，基于超吸收性聚合物的重量。
18.權(quán)利要求16的顆粒，其中控制氣味化合物是以大約3wt％到大約5wt％的量存在，基于超吸收性聚合物的重量。
19.權(quán)利要求1的顆粒，其中三氯苯氧氯酚是以大約0.1wt％-大約1wt％的量存在，基于超吸收性聚合物的重量。
20.權(quán)利要求1的顆粒，它具有相當(dāng)于不含控制氣味化合物的超吸收性聚合物的至少大約1.2倍的相對(duì)氨氣抑制能力。
21.權(quán)利要求20的顆粒，它具有相當(dāng)于不含控制氣味化合物的超吸收性聚合物的至少大約1.75倍的相對(duì)氨氣抑制能力。
22.權(quán)利要求1的顆粒，其中該控制氣味化合物是作為大約20到大約200微米直徑的獨(dú)立稠存在于該顆粒中。
23.權(quán)利要求1的顆粒，其中該超吸收性聚合物包括中和了大約50％到大約100％的聚丙烯酸。
24.包括權(quán)利要求1的控制氣味的超吸收性聚合物顆粒的制品。
25.權(quán)利要求24的制品，它選自尿布和月經(jīng)用品。
26.制造控制氣味的超吸收性聚合物的方法，該方法包括以下步驟(a)形成包括水和乙烯基單體的混合物；(b)聚合該混合物形成水凝膠；(c)將步驟(b)中形成的水凝膠與從環(huán)糊精化合物、三氯苯氧氯酚、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的控制氣味化合物進(jìn)行混合；和，(d)任選地，中和在步驟(c)中形成的水凝膠混合物。
27.權(quán)利要求26的方法，進(jìn)一步包括以下步驟(e)干燥該水凝膠。
28.權(quán)利要求28的方法，其中該控制氣味化合物徹底均勻分布在步驟(c)的水凝膠中。
29.權(quán)利要求26的方法，其中該乙烯基單體包括α，β-不飽和羧酸或它的鹽。
30.權(quán)利要求26的方法，其中在步驟(b)中聚合之前將α，β-羧酸中和到大約50到100的DN。
31.權(quán)利要求26的方法，其中控制氣味化合物是以大約0.1wt％到大約10wt％的量存在，基于在步驟(a)中存在的乙烯基單體的重量。
32.權(quán)利要求26的方法，其中該控制氣味化合物與水凝膠摻混，摻混的方式是將控制氣味化合物和水凝膠的混合物擠出。
33.權(quán)利要求26的方法，其中該水凝膠混合物在步驟(d)中被中和了大約50％到大約100％。
34.權(quán)利要求26的方法，其中α，β-不飽和羧酸包括丙烯酸。
35.權(quán)利要求34的方法，其中該控制氣味化合物包括環(huán)糊精化合物。
36.權(quán)利要求34的方法，其中該控制氣味化合物包括三氯苯氧氯酚。
37.權(quán)利要求34的方法，其中該控制氣味化合物包括兩性表面活性劑。
38.權(quán)利要求34的方法，其中該控制氣味化合物包括水不溶性磷酸鹽。
39.由權(quán)利要求26的方法制備的控制氣味的超吸收性聚合物。
40.制造控制氣味的超吸收性聚合物的方法，該方法包括以下步驟(a)形成包含水，乙烯基單體和從環(huán)糊精化合物、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的控制氣味化合物的一種混合物；(b)聚合該混合物形成水凝膠；(c)任選地，將在步驟(b)中形成的聚合物水凝膠與從環(huán)糊精化合物、三氯苯氧氯酚、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽和它們的混合物中選擇的第二種兩性表面活性劑混合；和，(d)任選地，中和該未中和的水凝膠。
41.權(quán)利要求40的方法，進(jìn)一步包括以下步驟(e)干燥該水凝膠。
42.權(quán)利要求40的方法，其中該控制氣味化合物徹底均勻分布在聚合物中。
43.權(quán)利要求40的方法，其中該乙烯基單體包括α，β-不飽和羧酸或它的鹽。
44.權(quán)利要求43的方法，其中α，β-不飽和羧酸包括丙烯酸。
45.權(quán)利要求43的方法，其中在步驟(b)中聚合之前將α，β-羧酸中和到大約50到100的DN。
46.權(quán)利要求40的方法，其中第二種控制氣味化合物與水凝膠摻混，摻混的方式是將第二種控制氣味化合物和步驟(b)的水凝膠的混合物擠出。
47.權(quán)利要求40的方法，其中該水凝膠混合物在步驟(d)中被中和了大約50％到大約100％。
48.由權(quán)利要求40的方法制備的控制氣味的超吸收性聚合物。
全文摘要
這里公開了控制氣味的超吸收性聚合物和制造控制氣味的超吸收性聚合物的方法。該控制氣味超吸收性聚合物具有均勻分布在其中的控制氣味化合物。該控制氣味化合物是從環(huán)糊精化合物、兩性表面活性劑、水不溶性磷酸鹽、三氯苯氧氯酚和它們的混合物中選擇的材料。
文檔編號(hào)C08K5/13GK1349420SQ00806894
公開日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2000年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月29日
發(fā)明者K·曼戴爾, J·W·小達(dá)靈頓, A·S·湯姆林 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司