[發(fā)明專利]低脒含量聚乙烯胺、包含該低脒含量聚乙烯胺的組合物和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980132287.0
• 申請(qǐng)日: 2009-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN102131833A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸晨;譚建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴科曼實(shí)驗(yàn)室國際公司
• 主分類號(hào): C08F8/12
• 分類號(hào): C08F8/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 賈靜環(huán)

發(fā)明背景

根據(jù)35.U.S.C.§119(e)，本發(fā)明要求在先美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/073,867(于2008年6月19日提交)的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此引用作為參考。

本發(fā)明涉及新鮮形式或老化形式的低脒含量聚乙烯胺，包含該新鮮形式或老化形式的低脒含量聚乙烯胺的造紙組合物以及制備、提供和使用該新鮮形式或老化形式的低脒含量聚乙烯胺的方法。

聚乙烯胺(PVAm)已經(jīng)通過聚合N-乙烯甲酰胺(NVF)以及水解所得的聚合物間接地合成，因?yàn)閱误w、乙烯胺通常不以游離的狀態(tài)存在，例如可參見M.，et?al.，J.Prakt.Chem?2000，342(2)，115。已經(jīng)對(duì)其在不同操作中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，例如造紙，例如可參見Pelton，R.，et?al.，Tappi?2002，1(10)，21和Pelton，R.，Hong，J.Tappi?2002，1(10)，21，石油生產(chǎn)，例如可參見U.S.專利No.4,931,194，以及廢水處理，例如可參見U.S.專利No.6,610,209。工業(yè)上對(duì)PVAm的關(guān)注迅速增多。

U.S.專利No.4,421,602記載了一種線型堿性聚合物，其包含10～90摩爾％的N-乙烯甲酰胺和10～90摩爾％的乙烯胺以及其具有的Fikentscher?K值為10～200(25℃時(shí)在濃度為0.5重量％的氯化鈉水溶液中所測(cè))。其中記載了向紙漿混懸液中加入該聚合物。

U.S.專利No.5,145,559記載了生產(chǎn)紙張、紙板和卡紙板的方法，其包括在固定劑和不是固定劑的聚合物陽離子助留劑的存在下對(duì)紙張漿料進(jìn)行濾水，該紙張漿料包含不期望的物質(zhì)。固定劑是水解度為不小于60％的N-乙烯甲酰胺的水解均聚物和/或共聚物，以及固定劑以0.02～2重量％的量存在(基于干紙張漿料)，以及聚合物陽離子助留劑以0.01-0.2重量％的量存在(基于干紙張漿料)。

U.S.專利No.6,159,340記載了增強(qiáng)紙張、紙板和卡紙板的干強(qiáng)度的方法，其包括N-乙烯甲酰胺的水解聚合物，其中該水解聚合物是通過僅聚合N-乙烯甲酰胺并從聚合物中消除1～10.4摩爾％的N-乙烯甲酰胺從而獲得乙烯胺而得到的。

PNVF的水解反應(yīng)可以在酸性或堿性條件下進(jìn)行。已知的是酸解也將通過相鄰的乙烯胺和N-乙烯甲酰胺基團(tuán)的縮合作用生成脒單元，例如可參見Pinschmidt?Jr，R.，et?al.，Progress?in?Organic?Coatings?1996，27，209。最近報(bào)導(dǎo)了堿性水解作用過程也可以生成脒，例如可參見Witek，E.，et?al.，Journal?ofMacromolecular?Science，Part?A：Pure?and?Applied?Chemistry?2007，44，503。

U.S.專利No.5,324,792記載了于溫度高于90℃且低于175℃時(shí)在水性介質(zhì)中通過水解PNVF制備脒單元，該水性介質(zhì)包含小于50重量％的氨或烷基胺，其用作單獨(dú)的水解促進(jìn)劑。

本發(fā)明人已經(jīng)確定，仍然可以顯著地改進(jìn)乙烯胺聚合物材料用作造紙助留劑和助濾劑以及用于其它應(yīng)用的效力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)特征是提供低脒乙烯胺聚合物。另一特征是提供老化形式的具有低脒含量的乙烯胺聚合物。又一特征是提供包含低脒含量聚合物的高性能造紙施膠組合物，其可以增強(qiáng)造紙留著性、提高濾水速率、增強(qiáng)紙的干強(qiáng)度或它們的任一組合。制備、提供和使用低脒含量聚合物或含有低脒含量聚合物的組合物也是本發(fā)明的特征。

將在以下的說明中部分地提出本發(fā)明的額外的特征和優(yōu)勢(shì)，或者從以下說明中顯而易見本發(fā)明的額外的特征和優(yōu)勢(shì)，或者從本發(fā)明的實(shí)施中可見本發(fā)明的額外的特征和優(yōu)勢(shì)。通過在所著作的說明和所附的權(quán)利要求中具體指出的要素和組合實(shí)現(xiàn)和得到本發(fā)明的目的和其他的優(yōu)勢(shì)。

為了實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)勢(shì)和其他的優(yōu)勢(shì)以及根據(jù)本發(fā)明的目的，如在本文中所具體化和廣泛描述的，本發(fā)明部分涉及包含N-乙烯甲酰胺單元、乙烯胺單元和脒單元的聚合物，其中該聚合物的老化時(shí)間(age)為至少21天以及脒含量不大于約25摩爾％。根據(jù)本教導(dǎo)的不同的實(shí)施方案，通過控制某些聚合物合成條件(例如反應(yīng)介質(zhì)pH和/或反應(yīng)溫度)和/或通過聚合物合成后的存放和處理?xiàng)l件(例如存放pH和/或溫度)可以提供具有這樣低脒含量的老化聚合物。在不同的實(shí)施方案中，老化時(shí)間為至少21天的聚合物具有的脒含量不大于約25摩爾％，或者為約0.1～約15摩爾％，或者為約0.1～約12摩爾％。在一些實(shí)施方案中，聚合物具有的水解度為不大于約57％，或者為約25％～約57％，或者為約30％～約57％。