СУПЕРАБСОРБИРУЮЩИЕ ПОЛИМЕРЫ, СПОСОБНЫЕ К БЫСТРОЙ АБСОРБЦИИ, И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

1. Способ получения водопоглощающего полимера, который включает следующие стадии:
(i) смешивание:
(α1) от 0,1 до 99,999% масс., предпочтительно от 20 до 98,99% масс., особенно предпочтительно от 30 до 98,95% масс. способных к полимеризации, содержащих кислотные группы этиленненасыщенных мономеров или их солей или способных к полимеризации, содержащих протонированный или кватернированный азот этиленненасыщенных мономеров или их смесей, причем особенно предпочтительными являются смеси, содержащие по меньшей мере этиленненасыщенные мономеры с кислотными группами, предпочтительно акриловую кислоту,
(α2) от 0 до 70% масс., предпочтительно от 1 до 60% масс., особенно предпочтительно от 1 до 40% масс. способных к полимеризации этиленненасыщенных мономеров, способных сополимеризоваться с мономерами (α1),
(α3) от 0,001 до 10% масс., предпочтительно от 0,01 до 7% масс., особенно предпочтительно от 0,05 до 5% масс. одного или нескольких сшивающих агентов,
(α4) от 0 до 30% масс., предпочтительно от 1 до 20% масс., особенно предпочтительно от 5 до 10% масс. водорастворимых полимеров, а также
(α5) от 0 до 20% масс., предпочтительно от 0,01 до 7% масс., особенно предпочтительно от 0,05 до 5% масс. одного или нескольких вспомогательных веществ, причем сумма массовых количеств компонентов (α1)-(α5) составляет 100% масс.,
(ii) радикальную полимеризацию со сшиванием, целью которой является получение нерастворимого в воде, водного необработанного полимерного гидрогеля,
(iii) сушку полимерного гидрогеля,
(iv) измельчение и просеивание полимерного гидрогеля,
(v) поверхностное вторичное сшивание измельченного и просеянного полимерного гидрогеля, и
(vi) сушку и конфекционирование водопоглощающего полимера,
причем перед подачей инициатора и стартом радикальной полимеризации к водному раствору мономеров добавляют от 0,01 до 5% масс., предпочтительно от 0,02 до 2% масс. особенно предпочтительно от 0,07 до 1% масс., в пересчете на акриловую кислоту, по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества, выбранного из группы, включающей неионные, ионные или амфотерные поверхностно-активные вещества, и при необходимости от 0,01 до 5% масс., предпочтительно от 0,02 до 2% масс., особенно предпочтительно от 0,07 до 1% масс., в пересчете на водопоглощающие полимеры, порообразователя с размером частиц в интервале от 10 до 900 мкм.
2. Способ получения полимерного гидрогеля, который включает следующие стадии:
(i) смешивание:
(α1) от 0,1 до 99,999% масс., предпочтительно от 20 до 98,99% масс., особенно предпочтительно от 30 до 98,95% масс. способных к полимеризации, содержащих кислотные группы этиленненасыщенных мономеров или их солей или способных к полимеризации, содержащих протонированный или кватернированный азот этиленненасыщенных мономеров или их смесей, причем особенно предпочтительными являются смеси, содержащие по меньшей мере этиленненасыщенные мономеры с кислотными группами, предпочтительно акриловую кислоту,
(α2) от 0 до 70% масс., предпочтительно от 1 до 60% масс., особенно предпочтительно от 1 до 40% масс. способных к полимеризации этиленненасыщенных мономеров, способных сополимеризоваться с мономерами (α1),
(α3) от 0,001 до 10% масс., предпочтительно от 0,01 до 7% масс., особенно предпочтительно от 0,05 до 5% масс. одного или нескольких сшивающих агентов,
(α4) от 0 до 30% масс., предпочтительно от 1 до 20% масс., особенно предпочтительно от 5 до 10% масс. водорастворимых полимеров,
(α5) от 0 до 20% масс., предпочтительно от 0,01 до 7% масс., особенно предпочтительно от 0,05 до 5% масс. одного или нескольких вспомогательных веществ, причем сумма массовых количеств компонентов (α1)-(α5) составляет 100% масс.,
(ii) радикальную полимеризацию со сшиванием, целью которой является получение нерастворимого в воде, водного необработанного полимерного гидрогеля,
(iii) сушку полимерного гидрогеля,
(iv) измельчение и просеивание полимерного гидрогеля,
причем перед подачей инициатора и стартом радикальной полимеризации к водному раствору мономеров добавляют от 0,01 до 5% масс., предпочтительно от 0,02 до 2% масс. особенно предпочтительно от 0,07 до 1% масс. по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества, выбранного из группы, включающей неионные, ионные или амфотерные поверхностно-активные вещества, и при необходимости от 0,01 до 5% масс., предпочтительно от 0,02 до 2% масс., особенно предпочтительно от 0,07 до 1% масс. порообразователя с размером частиц в интервале от 10 до 900 мкм, соответственно в пересчете на полимерный гидрогель.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к водному раствору мономеров добавляют по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, включающей неионные, ионные или амфотерные поверхностно-активные вещества, и от 0,01 до 5% масс., в пересчете на водопоглощающие полимер, порообразователя с размером частиц от 10 до 900 мкм.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что к водному раствору мономеров добавляют по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, включающей неионные, ионные или амфотерные поверхностно-активные вещества, и от 0,01 до 5% масс., в пересчете на полимерный гидрогель, порообразователя с размером частиц от 10 до 900 мкм.
5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество предпочтительно выбрано из группы, включающей неионные поверхностно-активные вещества.
6. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что поверхностно-активные вещества способны к сополимеризации с мономерами (α1).
1
2
1
2
n
m
7. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей соединения формулы R-(EO)-блок-(PO)-R, в которой R или R означает метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, н-пентил, 2-метилбутил, 2,2-диметилпропил, -ОН, ацетил или аллил, n означает число от 2 до 20 и m означает число от 2 до 20.
1
2
n
m
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей соединения формулы R-(ЕО)-блок-(РО)-R, в которой n предпочтительно означает число от 4 до 12 и m предпочтительно означает число от 3 до 12.
1
2
n
m
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей соединения формулы R-(ЕО)-блок-(РО)-R, в которой n особенно предпочтительно означает число от 5 до 8 и m особенно предпочтительно означает число от 4 до 7.
1
2
n
m
10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что значения индексов n и m в формуле R-(EO)-блок-(PO)-R особенно предпочтительно удовлетворяют условию 2≤m≤n≤20.
1
2
1
2
11. Способ по п. 7, отличающийся тем, что остаток R или R означает аллил или ацетил и остатки R и/или R означают метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, н-пентил, 2-метилбутил, 2,2-диметилпропил, -ОН, ацетил или аллил.
1
2
1
2
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что один из остатков R или R означает аллил, в то время как другой остаток R или R означает ацетил или -ОН.
13. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество и порообразователь совместно добавляют к раствору мономеров.
14. Способ по одному из п.п. 1-4, отличающийся тем, что порообразователи являются порошками, состоящими из неорганических частиц.
15. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что порообразователи состоят из частиц соды.
16. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что предпочтительный размер частиц порообразователей составляет от 10 до 900 мкм, предпочтительно от 50 до 500 мкм, особенно предпочтительно от 100 до 450 мкм.
17. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что размер частиц более 35% масс. порообразователя составляет от 100 до 300 мкм.
18. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что скорость свободного набухания (показатель FSR) водопоглощающего полимера или полимерного гидрогеля составляет от 0,3 до 0,65, предпочтительно от 0,35 до 0,60.
19. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что поверхностное натяжение водопоглощающего полимера или полимерного гидрогеля составляет более 50 мН/м, предпочтительно более 55 мН/м, особенно предпочтительно более 60 мН/м, наиболее предпочтительно более 62 мН/м.
20. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что проницаемость водопоглощающего полимера или полимерного гидрогеля (показатель SFC, навеска 1,5 г) составляет от 30 до 200, предпочтительно от 50 до 180, особенно предпочтительно от 70 до 150.
21. Водопоглощающий полимер, полученный по одному из пп. 1, 3 и 5-20.
22. Полимерный гидрогель, полученный по одному из пп. 2, 4 и 5-20.
23. Комбинированный материал, который содержит водопоглощающий полимер или полимерный гидрогель по одному из пп. 1-20.
24. Способ получения комбинированного материала, в соответствии с которым реализуют контакт водопоглощающего полимера или полимерного гидрогеля по одному из п.п. 1-20 со вспомогательным компонентом.
25. Комбинированный материал, полученный способом по п. 24.
26. Пенопласты, формованные изделия, волокна, пленки, тонкие слои, кабели, уплотняющие материалы, поглощающие жидкость санитарно-гигиенические изделия, основы для средств регулирования роста растений или грибов, упаковочные материалы, добавки к почве или строительные материалы, содержащие водопоглощающий полимер по п. 21, полимерный гидрогель по п. 22 или комбинированный материал по п. 23 или 25.
27. Применение водопоглощающего полимера или полимерного гидрогеля, полученных по одному из пп. 1-20, или комбинированного материала по п. 23 или 25 в пенопластах, формованных изделиях, волокнах, пленках, тонких слоях, кабелях, уплотняющих материалах, поглощающих жидкость санитарно-гигиенических изделиях, основах для средств регулирования роста растений или грибов, упаковочных материалах или добавках к почве для контролируемого высвобождения действующих веществ, или в строительных материалах.