[發明專利]聚合方法

無效

• 申請號: 01804285.6
• 申請日: 2001-01-15
• 公開（公告）號: CN1396931A
• 公開（公告）日: 2003-02-12
• 發明（設計）人: A·弗利舍爾;G·I·奈洛爾;L·賴斯特里克
• 申請（專利權）人: 西巴特殊化學水處理有限公司
• 主分類號: C08F2/48
• 分類號: C08F2/48;C08F2/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,邰紅

本發明涉及通過聚合水該性烯屬不飽和單體或單體摻合物來制造水溶性或水可溶脹性的聚合物的方法。具體地說，本發明是涉及制造含有低濃度殘余單體的所說聚合物的方法。

水溶性和水可溶脹性聚合物被用于多種工業應用中，例如用于絮凝劑、促凝劑、流變學改性劑、分散劑、超級吸收劑和粘合劑等。其中特別重要的是高分子量水溶性聚合物絮凝劑，它可在紙張制造中用作助留劑或助排劑，或用來絮凝污泥諸如下水道污泥、廢水、用Bayer氧化鋁工藝的紡織工業流出液紅泥以及煤屑的懸浮液等。

制備水溶性或水可溶脹性聚合物的標準做法是用一種合適的引發劑體系來聚合水溶性的單體。這種聚合物通常是以固體顆粒產物或作為反相分散物或乳液來提供的。典型的顆粒狀聚合物是通過往單體的水溶液中引入引發劑并使其聚合形成聚合物凝膠、然后切成更小的部分、干燥并研磨成合適的顆粒大小而制成的。供選擇地，這種聚合也可通過懸浮液聚合制成小珠狀，或通過水在油中的乳液，聚合制成水在油中的乳液或分散液，例如可按照EP-A-150933、EP-A-102760或EP-A-126528所確定的方法來進行。

已知可以用多種引發劑體系來生產水溶性和水可溶脹性聚合物。例如通常做法是用氧化還原引發劑偶來聚合水溶性單體，其中游離基是通過把單體和一種是還原劑和氧化劑的氧化還原劑偶相摻和而產生的。或者單獨使用、或者結合其它引發劑體系使用一種熱引發劑也是普通的做法，熱引發劑是包括任何能在升高溫度時釋出游離基的合適的引發劑化合物。其它引發劑系統包括光和輻射誘導的引發劑體系，它需要暴露在輻射之下來釋出游離基，從而實現聚合。其它引發劑體系是眾所周知的，并已在文獻中很好地以文獻記載。

雖然水溶性和水可溶脹性聚合物可以用許多市售的引發劑體系來制備，但經常難于以工業規模制備具有正確的分子量、結合其它所需特性諸如溶解度、吸水性程度等的聚合物。在過去十年至十五年中，為提供具有極低的殘余游離單體水平的聚合物也已變得日益重要。這對于基于丙烯酰胺單體的聚合物尤其是這樣。

為降低聚合物中殘余的游離單體濃度，特別是丙烯酰胺的聚合物，在文獻中已經有各種提議。例如，在US-A-4906732和US-A-4996251中，聚丙烯酰胺被用一種酰胺酶處理，該種酶對丙烯酰胺是活性的。然而，雖然這樣能達到很低濃度的游離丙烯酰胺，可是這些專利中所提議的酶特別是在升高的溫度下卻不能保持不變。

WO-A-97?29?136描述了一種在高溫下特別有效的酰胺酶，從而可以基本上就在干燥步驟之前使用于熱的聚合物凝膠。然而，雖然這種酶已經顯示出超過其它已知的酰胺酶的特別優點，但無論如何仍然難于在工業規模上始終一貫地達到低的殘余丙烯酰胺濃度。

這樣，仍然存在著以下需要，即能方便地和始終一貫地提供沒有或只有極低殘余單體濃度的水溶性或水可溶脹性聚合物，特別是對丙烯酰胺單體。

也存在以工業規模方法達到這一目的的需要，特別是在生產過程中不需要額外的長停留步驟的方法。

按照本發明的一個方面，我們提供了一種制備水溶性或水可溶脹性聚合物的方法，它包括以下步驟：

(a)形成一種水溶液混合物，其中含有：

(i)一種水溶性烯屬不飽和單體或單體的摻合物，

(ii)一種紫外引發劑，

(b)通過把在步驟(a)中形成的水溶液混合物置于聚合條件下，實現聚合以形成所說單體或單體摻合物的聚合物，其中紫外引發劑被分布在整個聚合物中，

(c)把步驟(b)中形成的聚合物置于紫外光輻照條件下，其特征為聚合步驟(b)基本上是在沒有紫外輻射的條件下實施的。

雖然可以應用更高水平的紫外輻射，但一般步驟(c)是用相當低水平的紫外輻射強度、例如高至1瓦/厘米2、通常是低于500毫瓦/厘米2的強度來實施的。

按照本發明的進一步的方面，我們提供了一種制備水溶性或水可溶脹性聚合物的方法，它包括以下步驟：

(a)形成一種水溶液混合物，其中含有：

(i)一種水溶性烯屬不飽和單體或單體的摻合物，

(ii)一種紫外引發劑，

(b)通過把步驟(a)中形成的水溶液混合物置于聚合條件下，實現聚合，以形成所說單體或單體摻合物的聚合物，

(c)把步驟(b)中形成的聚合物置于強度可高至500毫瓦的紫外光輻射條件下，其特征為聚合步驟(b)基本上定在沒有紫外輻射的條件下實施的。