[發(fā)明專(zhuān)利]紫外線輔助的光引發(fā)的自由基聚合

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980074816.X
• 申請(qǐng)日: 2019-10-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113015752B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·多倫多夫;M·布勒歇爾;P·比爾甘斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 索理思科技公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F2/48
• 分類(lèi)號(hào): C08F2/48;C08F2/24;C08F2/32;C08J3/02
• 代理公司: 北京洛科寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11962
• 代理人: 孫梵;閆猛

一種通過(guò)反相乳液聚合反應(yīng)而制備聚合產(chǎn)物的方法。該方法包括將紫外線(UV)光敏引發(fā)劑加入包含單體的反相乳液?jiǎn)误w配制物中，用紫外線光源輻照該單體配制物。聚合產(chǎn)物是在輻照的UV光敏引發(fā)劑的存在下而由單體的聚合而形成。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及由于紫外線(UV)輔助的光引發(fā)的自由基聚合的用于等溫制備基于非離子、陰離子和陽(yáng)離子丙烯酰胺的反相乳液均聚物和共聚物的改進(jìn)的聚合方法。

背景技術(shù)

在反相乳液聚合中，通常在水溶液中的親水性單體使用油包水型乳化劑在連續(xù)油相中進(jìn)行乳化，并使用油溶性或水溶性引發(fā)劑進(jìn)行聚合；該產(chǎn)品為粘性晶格，包括懸浮在連續(xù)油相中的亞微觀、水溶脹的親水性聚合物顆粒膠體。該技術(shù)適用于多種親水性單體和油性介質(zhì)。

反相乳液的聚合可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式而進(jìn)行。實(shí)例可在許多參考文獻(xiàn)中找到，例如包括Allcock和Lampe，Contemporary Polymer Chemistry(當(dāng)代聚合物化學(xué))，(Englewood Cliffs，N.J.，PRENTICE-HALL，1981)，第3-5章。

反相乳液聚合是用于制備高分子量水溶性聚合物或共聚物的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)方法。通常，反相乳液聚合方法是通過(guò)以下步驟而進(jìn)行：1)制備單體的水溶液，2)使該水溶液與含有適當(dāng)乳化表面活性劑或表面活性劑混合物的烴類(lèi)液體接觸以形成反相單體乳液，3)使單體乳液進(jìn)行自由基聚合，并任選4)在加入水中時(shí)，加入破乳劑表面活性劑以提高乳液的轉(zhuǎn)化率。反相乳液聚合的其他形式使用在使用前已經(jīng)熔化的固體乳化劑，并且將該乳化劑添加到油相而不是水相中。

反相乳液聚合物通常是基于離子或非離子單體的水溶性聚合物。包含兩種或更多種單體的聚合物也稱(chēng)為共聚物，可以通過(guò)相同的方法制備。這些共聚單體可以是陰離子、陽(yáng)離子、兩性離子、非離子或其組合物。

反相乳液聚合是一種自由基聚合的類(lèi)型，其通常從摻有水、單體和表面活性劑的水相開(kāi)始，然后乳化成連續(xù)的油相。反相乳液聚合的最常見(jiàn)類(lèi)型是油包水型乳液，其中水和單體液滴在油的連續(xù)相中與表面活性劑一起進(jìn)行乳化。水溶性聚合物，例如某些聚乙烯醇或羥乙基纖維素，也可以用作乳化劑/穩(wěn)定劑。反相乳液聚合用于制備幾種商業(yè)上重要的聚合物，其中分散體本身就是最終產(chǎn)品。

已知使用多種引發(fā)劑系統(tǒng)而制備水溶性和水溶脹性聚合物。引發(fā)劑通常用于鏈增長(zhǎng)聚合反應(yīng)中，例如自由基聚合反應(yīng)，以調(diào)節(jié)通過(guò)熱或光的引發(fā)反應(yīng)。例如，通常的實(shí)踐是使用氧化還原引發(fā)劑對(duì)以使水溶性單體聚合，其中自由基是通過(guò)將單體與作為還原劑和氧化劑的氧化還原對(duì)進(jìn)行混合而產(chǎn)生。

常規(guī)實(shí)踐是在反應(yīng)過(guò)程中單獨(dú)或與其他引發(fā)劑體系結(jié)合而使用引發(fā)劑，引發(fā)劑諸如熱引發(fā)劑，其包括在升高溫度下釋放自由基的任何合適的引發(fā)劑化合物。基于其他概念的其他引發(fā)劑系統(tǒng)包括氧化還原對(duì)系統(tǒng)或在特定波長(zhǎng)下的光引發(fā)引發(fā)劑分解。

熱聚合引發(fā)劑是在暴露于熱下而產(chǎn)生自由基或陽(yáng)離子的化合物。例如，諸如2,2'-偶氮二異丁腈(AIBN)的偶氮化合物和諸如過(guò)氧化苯甲酰(BPO)的有機(jī)過(guò)氧化物是眾所周知的熱自由基引發(fā)劑，并且以將苯磺酸酯和烷基锍鹽開(kāi)發(fā)為熱陽(yáng)離子引發(fā)劑。

在熱處理中，必須用更高的溫度或更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間來(lái)處理殘留的單體。在熱處理中，引發(fā)劑分解在特定溫度下而觸發(fā)。因此，必須將乳液加熱以開(kāi)始反應(yīng)。之后，將乳液在更高的溫度下進(jìn)行處理，以引發(fā)更多的引發(fā)劑分解和更低的殘留單體。另一種方法是在聚合結(jié)束時(shí)添加氧化還原或其他類(lèi)型的引發(fā)劑，以降低殘留單體的量。

在熱處理中，在幾乎完成聚合之后，標(biāo)準(zhǔn)的熱過(guò)程在較高溫度下需要額外的時(shí)間以減少殘留的單體。從所述較高的溫度，必須經(jīng)由蒸餾過(guò)程而將乳液冷卻。這些步驟非常耗時(shí)。