无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料的制备方法、泡沫材料及其应用与流程

本发明涉及泡沫材料制备技术领域，具体涉及一种由高内相乳液聚合得到的无需亲水后处理仍具有多次亲水性的泡沫材料的制备方法、泡沫材料及其应用。

背景技术：

由高内相乳液(hipe)制备的多孔泡沫材料有多种应用方向，例如用作隔音材料、绝缘体、绝热体、一次性吸收制品、过滤器和医药载体等等。hipe是一种含有大量内相，即分散相的超浓体系(油包水或水包油)，其分散相体积分数超过74％，导致分散相的液滴变形至多面体，这些多面体被薄薄的连续相液膜所分离开。当分散相是水相液滴、连续相是可聚合单体时，发生聚合反应后，单体聚合成泡孔壁，即可形成多孔结构例如泡沫，该多孔结构的泡孔尺寸由水相液滴的尺寸分布来决定。

现有技术中，由高内相乳液制备的用作一次性卫生吸收制品的泡沫材料，在固化洗涤后，如果泡沫未经亲水化处理，则由其本身聚合物的结构决定了泡沫是疏水性的，这种疏水性的泡沫材料不利于吸收比如尿液、血液或月经含血流体，会导致吸收过慢，导致发生渗漏的情况，因此有必要对其进行亲水化处理，另外，泡沫的亲水性必须有一定的持久性，即可多次亲水，在实际使用中对泡沫多次释放尿液或含血流体时，泡沫仍能保持良好的亲水性，不会在多次加液时发生渗漏意外。

目前已知的泡沫亲水处理方法通常是用表面活性剂、水合无机盐或两者的混合物来处理泡沫，在一次或多次亲水化处理后，再通过干燥来得到所需要的泡沫材料，这种亲水化处理方式虽然得到的泡沫材料对比如尿液、血液等亲水流体的吸收性能能够满足需要，但是亲水处理过程繁琐，且需要在一定温度下进行，涉及多次洗涤与挤压处理，不利于连续化生产进程，也加大了生产能耗，而且残留的亲水表面活性剂会导致手感发粘，并对后续的干燥速度有影响，影响了泡沫材料表面的干爽度；另外，选择的亲水表面活性剂必须要对皮肤安全无刺激的成分，防止在使用过程中迁移的表面活性剂对皮肤接触处产生刺激，这也对亲水处理剂的选择产生了限制。

如果选择水溶性表面活性剂来处理泡沫，虽然泡沫的短期亲水性能够得到显著提高，但这些水溶性表面活性剂由于会溶于亲水性流体，而从泡沫中释放到流体中，导致流体的表面张力发生改变进而影响泡沫对流体的吸收；另一方面也由于其在泡沫中的含量降低而使得泡沫的多次亲水性下降，在实际测试中多次加入亲水性流体后，其亲水性下降明显，增加了在实际使用中发生渗漏的风险。

如果使用水不溶性表面活性剂来处理泡沫，例如专利cn1070924a、cn1228016a、cn1177359a中所提到的方法，采用失水山梨醇脂肪酸酯或聚甘油脂肪酸酯等表面活性剂，实验中发现使用此类水溶性低的表面活性剂处理泡沫，泡沫的多次亲水性得到很好的提高，但是这些水溶性差的表面活性剂会留在泡沫表面导致泡沫手感发粘，不够干爽，且对泡沫的后续干燥化处理速度产生不利影响。

如果通过亲水化试剂盐溶液，例如金属卤化盐(卤化钙、卤化镁、卤化钠等)来处理，发现当吸收泡沫材料所含的水合无机盐含量较高时会影响粘度较高的含血流体(例如月经流体)的吸收，导致吸收速度大大变慢，这提高了在实际使用中发生液体渗漏的概率。另外，这些水溶性无机盐也会在使用中会溶于水性流体而发生流失，导致泡沫的多次亲水性变差，因此吸收泡沫的亲水性需要综合考虑以上因素通过合理有效的亲水处理方式来得到。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种制备具有多次亲水性且无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料的制备方法，所述方法省去了亲水后处理的工序，更为简单易行。

本发明的又一目的在于提供采用前述方法制备的具有多次亲水性且无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料。

本发明的再一目的在于这种具有多次亲水性且无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料的应用。

为实现以上发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

1)制备包含以下油相的油包水乳液，其中，以所述油相的总重量计，油相包含：

a)70％至99％重量百分比的基本不溶于水的单体组分；

b)1％-30％重量百分比的能溶于油相并能形成稳定的油包水乳液的乳化剂组分；

2)将所述的油包水乳液固化后形成泡沫；优选采用放入烘箱、水浴或uv光照射的方式进行固化；

3)将固化后的泡沫经洗涤、脱水、干燥处理后得到无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料。

在一个具体的实施方案中，所述油包水乳液的水相，包含：

a)以所述水相的重量计，1％-10％重量百分比的水溶性电解质，所述电解质为无机水溶性盐；优选地，所述无机水溶性盐选自碱金属和碱性金属的卤化盐或硫酸盐的单价、二价无机盐；

b)以所述油相的单体总重量计，0％-6％重量百分比的水溶性的含烯丙基或丙烯酰胺基的磺酸盐或硫酸盐；优选地，所述水溶性的含烯丙基或丙烯酰胺基的磺酸盐或硫酸盐选自烯丙基醚羟丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、对苯乙烯基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的至少一种；

c)以所述油相的单体总重量计，占所述单体总重量1％-15％的水溶性引发剂；优选地，所述引发剂选自过硫酸盐，更优选为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的至少任一种；

优选地，所述油包水乳液的水相体积与油相的重量比为10ml～80ml：1g。

在一个具体的实施方案中，所述油相的a)中所述单体组分包含：

i)以油相中所含单体的总重量计，60％至95％重量百分比的至少一种基本上不溶于水的单官能共聚单体；优选地，所述单官能共聚单体选自苯乙烯、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯及其混合物；更优选地，70％至90％重量百分比的选自以下物质的单体组分：丙烯酸c4-c18烷基酯、甲基丙烯酸c4-c18烷基酯酯、苯乙烯、烷基苯乙烯及其混合物；

ii)以油相中所含单体的总重量计，5％至40％重量百分比的至少一种基本上不溶于水的多官能交联剂；优选地，所述多官能交联剂选自二乙烯基芳香类、多元醇的二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯及其混合物；更优选地，10％至30％重量百分比的多官能交联剂，所述多官能交联剂选自二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基甲苯、二乙烯基二甲苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯及其混合物。

在一个具体的实施方案中，所述油相的b)中所述油溶性乳化剂包括：

i)占乳化剂组分至少40％重量百分比的油溶性可聚合型第一乳化剂；优选地，所述可聚合型第一乳化剂是一种含多个羟基的不饱和脂肪酸酯类乳化剂；更优选地，占乳化剂组分不低于50％重量百分比的油溶性可聚合型第一乳化剂，所述第一乳化剂选自丙烯酰基脱水山梨糖醇脂肪酸酯、丙烯酰基聚甘油脂肪酸酯、丙烯酰基多元醇脂肪酸酯或丙烯酰基蔗糖脂肪酸酯及其混合物；

ii)占乳化剂组分至少10％重量百分比的油溶性非反应型第二乳化剂；优选地，所述乳化剂能溶于油相并能够形成稳定的油包水乳液；更优选地，占乳化剂组分不低于20％重量百分比的油溶性非反应型第二乳化剂，所述第二乳化剂选自甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、(聚)甘油琥珀酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯或烷基酚乙氧基化合物及其混合物。

在一个具体的实施方案中，所述步骤1)中制备油包水乳液的油相与水相混合乳化温度为40℃～80℃，在500rpm～3000rpm的混合剪切速度下形成稳定油包水乳液；优选地，所述乳化后的高内相乳液能在40℃～80℃温度条件下稳定放置2小时以上，无水油分离现象产生。

在一个具体的实施方案中，所述步骤2)中油包水乳液的固化温度为55℃～150℃，固化时间不低于8小时。

在一个具体的实施方案中，所述步骤3)制得的无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料，最终含水量在5％以下，可水化盐的含量低于0.1％。

本发明的另一方面，一种前述制备方法制得的无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料，优选地，所述泡沫材料的泡沫数均泡孔直径为30μm～100μm，相邻泡之间的窗孔数均直径低于20μm；更优选地，所述泡沫材料聚合物的tg为-25℃～35℃。

在一个具体的实施方案中，以标准合成液为测试液体，所述泡沫材料的垂直芯吸速度小于13min(2cm吸收高度)，浸透时间低于40s，吸收速度大于20g/g/min；优选地，所述泡沫材料与测试液体的接触角低于60°，经多次加注测试液体后其接触角没有升高，多次亲水性好。

本发明的再一方面，前述的无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料在卫生吸收制品中的应用，优选用于婴儿纸尿裤、成人失禁用品、医用绷带或妇女卫生巾。

与现有技术相比，本发明的无需亲水后处理的高内相乳液泡沫材料的制备方法具有以下有益效果：

反应型乳化剂绝大多数是阴离子型乳化剂或水溶性非离子乳化剂，反应型油溶性乳化剂很少见，目前也没有应用在提高hipe泡沫的多次亲水性方面的先例，本发明利用实验室合成的反应型油溶性乳化剂在hipe聚合中，以此来得到有良好的多次亲水性的泡沫材料的制备方法，该反应型非离子乳化剂存在于油相或水相或两相都有，该乳化剂有双重作用，一方面用来稳定乳化液在固化前，另一方面来保证泡沫在使用过程中的多次亲水。现有公布专利中采用的亲水处理方法都是采用高hlb值的非离子乳化剂溶液或/和电解质溶液来亲水处理固化后的泡沫，一方面这种亲水处理过程繁琐耗时，增加生产成本，另一方面这种亲水处理方式赋予泡沫的亲水性不具有长效性，在多次加液测试中随着乳化剂的流失泡沫的亲水性有下降。采用本发明所述的制备方法既省去了后期使用表面活性剂或亲水化试剂盐溶液或二者的混合物来亲水化处理泡沫的步骤，又可以降低传统高内相乳液中非离子乳化剂用量很高的加入量，并最终可以得到具有多次亲水性的、使用安全、吸收性能良好的泡沫材料。

附图说明

图1是实施例1制备的泡沫材料横截面的显微照片(放大100倍)；

图2是本发明测试泡沫材料垂直芯吸速度的装置图；

图3是本发明实施例1(左)与对比例3(右)的1次加液后的接触角测试结果示意图；

图4是本发明实施例1(左)与对比例3(右)的5次加液后的接触角测试结果示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步的说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明的权利要求范围内其他任何公知的改变。

一种无需亲水后处理的高内向乳液泡沫材料的制备方法，具体制备步骤为：

(1)在40℃到80℃，优选40℃到70℃，更优选45℃到60℃温度条件下，混合含有单体、交联剂和乳化剂的作为连续相的油相与含有引发剂、稳定剂、电解质的作为分散相的水相，以形成稳定的高内相含量的油包水乳液。

(2)将所形成的高内相乳液置于在55℃到150℃温度中，优选55℃到90℃温度中，在水浴或者烘箱或uv光照条件下固化8-24小时。

(3)将固化后的泡沫进行洗涤、切片，并在一定压力下进行挤压脱水，最后放入60℃烘箱中干燥3小时。

其中，所述的步骤(1)中，油相与水相的混合剪切速度为500rpm～3000rpm，例如包括但不限于500rpm、800rpm、1000rpm、1250rpm、1500rpm、1750rpm、2000rpm、2250rpm、2500rpm、2750rpm、3000rpm，更优选地，混合剪切速度为500～2000rpm；水相体积与油相的质量比在10ml～80ml：1g，例如包括但不限于15ml：1g、20ml：1g、25ml：1g、30ml：1g、35ml：1g、40ml：1g、45ml：1g、50ml：1g、55ml：1g、60ml：1g、65ml：1g、70ml：1g、75ml：1g；更优选地，水相体积与油相的质量比在20ml：1g～55ml：1g。

所述的步骤(1)中，油相中所含基本不溶于水的单体组分占油相总重量的70％至99％，例如包括但不限于所含单体占油相总重量的70％、75％、80％、85％、90％、95％，优选70％至90％。所述基本不溶于水的单体组分是指在20℃时在水中微溶、难溶或不溶于水的单体组分。

其中，所述单体组分包含：i)以油相中所含单体的总重量计，60％至95％重量百分比的至少一种基本上不溶于水的单官能团共聚单体；优选地，所述单官能共聚单体选自苯乙烯、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸芳基酯及其混合物；更优选地，70％至90％重量百分比的选自以下物质的单体组分：丙烯酸c4-c18烷基酯、甲基丙烯酸c4-c18烷基酯酯、苯乙烯、烷基苯乙烯及其混合物。例如丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸正辛酯，丙烯酸正己酯，丙烯酸壬酯，丙烯酸癸酯，丙烯酸异癸酯，丙烯酸十二烷基酯，丙烯酸十四烷基酯，甲基丙烯酸己酯，甲基丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸癸酯，甲基丙烯酸异癸酯，甲基丙烯酸十二烷基酯，甲基丙烯酸十四烷基酯或甲基丙烯酸十八烷基酯；单体组分也可以包含氯乙烯，异戊二烯或氯丁二烯等水不溶性共聚单体。

ii)以油相中所含单体的总重量计，5％至40％重量百分比的至少一种基本上不溶于水的多官能团交联剂；例如包括但不限于占单体总重的5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％的至少一种基本上不溶于水的多官能交联剂，所述多官能交联剂选自二乙烯基芳香类、多元醇的二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯及其混合物；更优选地，10％至30％重量百分比的多官能交联剂，所述多官能交联剂选自二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基甲苯、二乙烯基二甲苯、1，4-乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯等中的任意一种或这些组分的混合物，交联剂组分能够提供泡沫所需要的弹性和强度。

所述的步骤(1)中，油相包含1％-30％占油相总重量百分比的能溶于油相并能形成稳定的油包水乳液的乳化剂组分，例如包括但不限于占油相总重量百分比的1％、3％、5％、8％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％的能溶于油相并能形成稳定的油包水乳液的乳化剂组分，该油溶性乳化剂包括占乳化剂组分至少40％重量百分比的油溶性可聚合型第一乳化剂和占乳化剂组分至少10％重量百分比的油溶性非反应型第二乳化剂，例如包括但不限于占乳化剂组分40％重量百分比的油溶性可聚合型第一乳化剂和占乳化剂组分60％重量百分比的油溶性非反应型第二乳化剂，或者占乳化剂组分60％重量百分比的油溶性可聚合型第一乳化剂和占乳化剂组分40％重量百分比的油溶性非反应型第二乳化剂，或者占乳化剂组分90％重量百分比的油溶性可聚合型第一乳化剂和占乳化剂组分10％重量百分比的油溶性非反应型第二乳化剂。

具体地，所述可聚合型第一乳化剂是一种含多个羟基的不饱和脂肪酸酯类乳化剂，选自丙烯酰基脱水山梨糖醇硬脂酸酯、丙烯酰基脱水山梨糖醇单油酸酯、丙烯酰基季戊四醇单硬脂酸酯、丙烯酰基季戊四醇单油酸酯、丙烯酰基蔗糖脂肪酸单酯中的任意一种或这些组分的混合物。第一乳化剂含有能够与单体相反应的活性基团，能够在固化反应中接枝到聚合物分子链上，所以在泡沫后期的洗涤脱水处理中能稳定存在，因此能够赋予泡沫一定的多次亲水性。

其中，所述油溶性非反应型第二乳化剂选自支链或直链的c16-c24脂肪酸甘油酯、支链或直链的c16-c24脂肪酸脱水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基酚乙氧基化合物中或这些组分的混合物，例如脱水山梨醇单油酸酯、脱水山梨醇月桂酸酯、双甘油硬脂酸酯、双甘油单油酸酯、聚甘油琥珀酸酯、蔗糖硬脂酸酯等，第二乳化剂能够提供辅助乳化并协同第一乳化剂一起稳定乳液的功能。

所述的步骤(1)中，水相包含1％-10％重量百分比的水溶性电解质，例如包括但不限于1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％重量百分比的水溶性电解质，所述电解质为无机水溶性盐，选自氯化钙、氯化镁、或硫酸镁、硫酸钙。水溶性电解质可以使单体、交联剂在水中的溶解度降到最低，可以通过调节电解质的加入量来控制泡沫中孔的大小和数量。

所述的步骤(1)中，水相还包含不高于单体总重量百分比6％的水溶性的含烯丙基或丙烯酰胺基的磺酸盐或硫酸盐，例如包括但不限于单体总重量百分比0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％的水溶性的含烯丙基或丙烯酰胺基的磺酸盐或硫酸盐，更优选的含量是低于单体总重量百分比的4％；所述水溶性的含烯丙基或丙烯酰胺基的磺酸盐或硫酸盐选自对苯乙烯基磺酸钠、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠盐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙二醇单烯丙基醚等中的任意一种。

所述的步骤(1)中，水相中包含占单体总重量1％-15％的水溶性引发剂，例如包括但不限于占单体总重量1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％的水溶性引发剂，所述引发剂选自过硫酸盐，如过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾等。

其中，所述的步骤(2)中，由步骤(1)制备的乳化好的高内相乳液以一定厚度放入聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯材质的反应容器中，在烘箱或水浴或uv光照射中，优选固化温度为55℃到90℃，固化时间8小时到24小时，固化完成后，油相中单体转化率(根据未反应的残留单体占总单体的质量百分比来计算)不低于85％。

其中，所述的步骤(3)中，固化后的泡沫用去离子水进行洗涤，再用压辊进行挤压脱水，洗涤和挤压脱水过程可重复几次来完成，例如1次、2次、3次、4次、5次或5次以上，挤压脱水后的泡沫其含水量不高于干燥前、湿泡沫材料重量的50％。

所述的步骤(3)中，经过一次或多次洗涤挤压脱水后的泡沫，优选在60℃到100℃条件下干燥6小时，干燥后的泡沫含水量不高于泡沫聚合物重量的5％，例如包括但不限于聚合物重量的5％、4.5％、4％、3.5％、3％、2.5％、2％、1.5％、1％、0.5％，干燥后的泡沫所含氯化钙含量不高于泡沫聚合物重量的0.1％，例如包括但不限于泡沫聚合物重量的0.1％、0.09％、0.08％、0.07％、0.06％、0.05％、0.04％、0.03％、0.02％、0.01％。

本发明公开的一种用于卫生制品用途的高内相乳液泡沫的制备方法中，油相中的反应型非离子型乳化剂结构中所带的官能团能够与单体发生聚合，使固化后的泡沫聚合物结构中接枝有乳化剂分子中的极性基团，从而使泡沫有一定的亲水性，且这种亲水性不会随着泡沫加液次数的增多而下降；同时，相比于传统的油溶性非反应型乳化剂在相同剪切速度和混合温度下，使用本发明中的非离子反应型乳化剂其加入量更少，制备的乳液更稳定更耐高温。本发明中在水相中的水溶性反应型乳化剂(即水溶性的含烯丙基或丙烯酰胺基的磺酸盐或硫酸盐)作用与油相中的反应型乳化剂作用类似，还具有协同乳化，使乳液更稳定的作用，但其加入量需要控制在一定范围内，优选其含量低于水相重量百分比的2％,更优选的含量是低于水相重量百分比的1％，其加入量过高会导致泡沫弹性降低，吸收性能也会下降。

泡沫的亲水性可以用测试液体在泡沫表面的接触角、泡沫在测试液体中的浸入时间、泡沫的垂直芯吸高度和泡沫吸收测试液体的速度来表征，多次亲水性采用5次测试液体处理后的泡沫与测试液体的接触角来表征。

本发明通过在油相中加入油溶性反应型非离子表面活性剂，同时水相中的水溶性反应型稳定剂协助乳化和制备稳定的高内相乳液，制备的高内相乳液固化后所得的泡沫材料无需亲水化处理即可拥有优良的多次亲水性。

本发明除反应型乳化剂为自制外，其他原料没有特别的说明，均可从市面上采购得到。

在本发明中制备的泡沫材料的性能，采用以下所述的方法来测试和表征：

a)测试液体

在本发明中的所有测试中所采用的测试液体均为人工血(标准合成液)作为测试液体。标准合成液的配制与物理性能可以参考国家标准g/t22875-2018中附录k中的描述。测试液体在所有测试中均维持在(23±1)℃温度条件下，为了在测试中易于观察辨识，可以在测试液体中加入少量食用色素。

b)泡沫样品的准备

将固化后的泡沫样品切割成4厘米х4厘米长宽，厚约4毫米的矩形，泡沫样品使用往复式刀锯切割，注意切割中避开泡沫表面有特别大的孔洞或裂缝或凹凸的部分，保证每片泡沫样品的尺寸大小和表面形态基本一致。泡沫厚度的测量采用海绵材料厚度测量仪来测量。

c)接触角的测定

采用dataphysics的型号是oca25视频光学接触角测试仪来测试标准合成液在实施例所做的泡沫样品上的接触角。

i)将切割后的泡沫样品置于操作台上，用1毫升一次性注射器抽取标准合成液，抽取过程中确保注射器内无气泡。

ii)调节样品台位置和视窗，使针头和样品在屏幕中清晰可见，针头位于屏幕正中，泡沫与针头之间的距离适中，注意针头不要接触泡沫且不要太近。

iii)设置注射液体积为3ul,非持续注射，点击注液后，观察当流出的合成液的液滴刚刚接触到泡沫样品时立即点击拍照，再进行接触角的测量。

iv)量取5毫升合成液加入到测试泡沫上，待完全吸收后，再重复4次加液，待最后一次加液吸收完毕后，参考步骤i)到ⅲ)测试5次加液后的泡沫的接触角。

d)浸透时间的测定

准备200毫升的测试液体在250毫升烧杯中，将切割后的泡沫样品在一定高度大约25厘米位置自由落入烧杯，在泡沫样品与测试液体开始接触时立刻计时，观察泡沫在液体中的吸收状态，当测试液体完全浸透泡沫时，停止计时，记录下浸透时间。

e)吸收速度的测定

称量并记录需要测试的泡沫样品，然后参照d)浸透时间的测试方法，在泡沫样品浸入液体1分钟时，立刻用夹子取出样品，注意不要挤压到样品，称量取出的样品重量，泡沫浸入测试液体后，单位时间内的单位质量的泡沫样品吸收的测试液体的重量差值即是样品的吸收速度，单位为克每克每分钟。

f)垂直芯吸速度的测定

将泡沫样品切割成20厘米长，1.5厘米宽，4毫米厚的长条矩形，将泡沫固定在一个标有尺度的标尺上，标尺用铁架台支撑，如图2所示；泡沫样品距标尺底端下方大约2-5毫米；将盛有染色后的测试液体的器皿置于标尺下方，开始测试时，将标尺下降至液面与标尺0刻度位置相切，立即开始计时；记录测试液体到达2厘米位置的时间。

g)水含量与可水化盐含量测定

水含量测定是通过称量一定质量的干燥后的泡沫样品放于150℃烘箱中，干燥3小时，称量并计算泡沫样品放于烘箱前后的重量差值，即泡沫的含水量。

可水化盐含量是通过icp电感耦合等离子体发射光谱仪的定性/定量分析来测定泡沫中的金属元素含量，进而换算成可水化盐的含量。

以下结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案，但不构成任何的限制。

实施例1

a)制备油溶性反应型非离子乳化剂

室温下将二氯亚砜加入到带有搅拌、回流管、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，启动搅拌，滴加丙烯酸，在1小时内滴加完成；随后将温度升至40℃，减压排尽hcl与so2，然后加入季戊四醇单硬脂酸酯，排除hcl使反应完成，所得产物用盐水和纯水洗涤后，最后使用有机溶剂进行洗涤和脱溶剂化，即可得到纯度较高的丙烯酰基季戊四醇单硬脂酸酯(apms)。

b)制备高内相乳液

将氯化钙(40.0克)，sipomercops-1(烯丙基醚羟丙基磺酸钠，购自罗地亚，1.2克)溶解到1000毫升去离子水中制得水相；混合丙烯酸异辛酯(12.0克)、苯乙烯(2.0克)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(6.0克)与自行制备的乳化剂丙烯酰基季戊四醇单硬脂酸酯(apms，3.0克)、span80(1.5克)制得油相，可对油相稍微加热至40℃促进乳化剂在单体中的溶解。称量2.5克过硫酸钠于50克去离子水中溶解制得引发剂相。

将所得油相置于3升容积的聚丙烯容器中，使用ika搅拌器将油相搅拌，搅拌桨为聚四氟乙烯材质的锚式搅拌桨，桨片总长约8厘米，起始用500转/分钟的转速搅拌油相，同时在5分钟时间内加入全部水相，水相需提前预热至40℃，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在2000转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌5-10分钟。

c)高内相乳液的固化

将制备的高内相乳液倒入聚丙烯材质的固化模具中，模具长24厘米，宽10厘米，高6厘米，将盛有乳液的模具放入90℃的烘箱中，反应大约8小时后取出。

d)泡沫的洗涤、脱水与干燥

将固化后的泡沫取出直接用常温的去离子水进行洗涤，去除残留的乳化剂与无机盐，再用重约2.0公斤的不锈钢压辊进行挤压脱水，可根据实际情况，洗涤与挤压脱水过程重复几次。将脱水后的泡沫放入60℃的烘箱中干燥6小时后即可取出。此时泡沫的含水量低于5％(基于干燥泡沫的重量)，可水化盐的含量低于0.1％(基于干燥泡沫的重量)。

实施例2

a)制备油溶性反应型非离子乳化剂

称量一定量的氯化锂和span80，加入苯作溶剂搅拌至溶解，加入一定量的三乙胺配置成溶液；室温下将丙烯酰氯加入到带有搅拌、回流管、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，保持在0～5℃低温搅拌下滴加混合溶液，在1小时内滴加完成；滴加完毕后将温度升至40℃反应4小时。排除产生的hcl，所得产物用1％碳酸氢钠水溶液洗涤，所得油相使用硫酸镁进行干燥过夜，减压蒸去溶剂，即可得到纯度较高的丙烯酰基脱水山梨醇油酸酯(asmo)。

b)制备高内相乳液

将氯化钙(40.0克)，amps(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，购自罗地亚，0.4克)溶解到1000毫升去离子水中制得水相；混合丙烯酸十二烷基酯(10.0克)、苯乙烯(2.0克)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(8.0克)与自行制备的乳化剂丙烯酰基脱水山梨醇油酸酯(asmo，1.0克)、span80(1.5克)制得油相，可对油相稍微加热以促进乳化剂在单体中的溶解。称量2.5克过硫酸钾于50克去离子水中溶解制得引发剂相。

将所得油相置于3升容积的聚丙烯容器中，使用ika搅拌器将油相搅拌，搅拌桨为聚四氟乙烯材质的锚式搅拌桨，桨片总长约8厘米，起始用500转/分钟的转速搅拌油相，同时在5分钟时间内加入全部水相，水相需提前预热至70℃，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在1000转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌5-10分钟。

c)高内相乳液的固化

将制备的高内相乳液倒入聚丙烯材质的固化模具中，模具长24厘米，宽10厘米，高6厘米，将盛有乳液的模具放入70℃的烘箱中，反应大约14小时后取出。

后续的后处理工艺条件均与实施例1中的完全一致。

实施例3

将氯化钠(20.0克)，sss(对苯乙烯基磺酸钠，阿拉丁，1.2克)溶解到1800毫升去离子水中制得水相；混合丙烯酸十八烷基酯(15.0克)、α-乙基苯乙烯(3.0克)、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯(2.0克)与自行制备的乳化剂丙烯酰基季戊四醇单硬脂酸酯(apms，7.6克)、蔗糖脂肪酸酯s-370(购自三菱化学，0.9克)制得油相。称量3.0克过硫酸铵于50克去离子水中溶解制得引发剂相。

将所得油相置于3升容积的聚丙烯容器中，使用ika搅拌器将油相搅拌，搅拌桨为聚四氟乙烯材质的锚式搅拌桨，桨片总长约8厘米，起始用500转/分钟的转速搅拌油相，同时在5分钟时间内加入全部水相，水相需提前预热至40℃，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在2000转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌5-10分钟。

后续的固化工艺和后处理工艺条件与实施例1中的完全一致。

实施例4

将硫酸钙(85.0克)溶解到1000毫升去离子水中制得水相；混合甲基丙烯酸异辛酯(31.5克)、二乙烯基苯(55％纯度，购自阿拉丁，13.5克)与自行制备的乳化剂丙烯酰基季戊四醇单硬脂酸酯(apms，2.0克)、cithroldphs(peg-30二聚羟基硬脂酸酯，购自croda，3.0克)制得油相。称量0.5克过硫酸钠于50克去离子水中溶解制得引发剂相。

将所得油相置于3升容积的聚丙烯容器中，使用ika搅拌器将油相搅拌，搅拌桨为聚四氟乙烯材质的锚式搅拌桨，桨片总长约8厘米，起始用500转/分钟的转速搅拌油相，同时在5分钟时间内加入全部水相，水相需提前预热至40℃，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在3000转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌5-10分钟。

后续的固化工艺和后处理工艺条件与实施例1中的完全一致。

对比例1

将实施例1中的span80替换成等质量的apms，所以油相中的乳化剂为4.5克的apms，其余组分不变，乳化过程和后续的固化和洗涤、脱水与干燥过程与实施例1中所述的方法一致。

对比例2

将实施例1中的丙烯酰化季戊四醇单硬脂酸酯(apms)更换成等质量的span80,所以油相中的乳化剂为4.5克span80，其余组分不变，乳化过程和后续的固化和洗涤、脱水与干燥过程与实施例1中所述的方法一致。

对比例3

将对比例2中的水相不加入sipomercops-1，其余组分一致，固化后将洗涤、脱水后的泡沫，用2％质量分数的span20水溶液浸泡饱和后再用压辊挤压脱水，之后重复用span20水溶液饱和和压辊挤压，此过程重复3遍，最后将处理后的泡沫进行烘干，干燥条件与实施例1中所述的方法一致。

对比例4

将对比例2中的水相不加入sipomercops-1，其余组分不变，后续的固化和洗涤、脱水与干燥过程与实施例1中所述的方法一致。

对比例5

将实施例1中水相中的sipomercops-1加入量提高至5克，其余组分不变，乳化过程和后续的固化和洗涤、脱水与干燥过程与实施例1中所述的方法一致。

所有实施例和对比例制备的泡沫样品均前面所述的测试方法测试其接触角、浸透时间、垂直芯吸速度和吸收时间。所得测试结果均列于表1。

表1实施例和对比例制备的泡沫样品性能测试数据

表1中的测试结果可见，使用apms/cops-1作乳化剂(实施例1)，泡沫样品的亲水性得到明显提高，垂直芯吸速度与浸透时间较由常规乳化剂制备的高内相乳液泡沫经亲水化处理后(对比例3)的测试结果相当，但多次亲水性实施例1结果更优，这从图3、图4泡沫与测试液体的接触角结果中可以看到，实施例1中泡沫样品(左图)在5次加液后的接触角没有明显变化相比于第一次的接触角测试结果，而对比例3(右图)中5次后的接触角有升高趋势，说明随着加液次数增多，其亲水性物质有流失而导致亲水性下降。在对比例1中只使用apms作主乳化剂，实验发现其乳化效果不如与span80复配的乳化效果好，乳化好后的液滴直径变大，导致干泡沫的泡孔孔径变大，相比于实施例1的数均泡孔直径60-80μm(如图1所示)，对比例1的数均泡孔直径达到90-120μm，这可能是由于apms的hlb值较高，需与hlb值较低的span80复配能够使液滴更稳定存在于体系；另外，对比例5中虽然其制备的泡沫亲水性有改善，但由于cops-1加入量过高，导致泡孔孔径急剧变大，泡沫比表面积下降，这直接影响到芯吸吸收性能也变差，泡沫的弹性也下降，所以稳定剂cops-1的加入量需控制在一定范围内。在实施例4中水相不加入聚合单体含烯丙基或丙烯酰胺基的磺酸盐或硫酸盐，泡沫的亲水性有下降，其乳化液的稳定性比实施例1中的乳液稳定性也有下降，可见水相中的cops-1或sss不仅可以提高泡沫的亲水性，对乳化过程中的乳液稳定性也是有利的。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。