[其他]高分子量丙烯酸类聚合物的制备方法

说明书

本发明涉及制备颗粒状水溶性阳离子型丙烯酸类聚合物的方法，这种聚合物具有高分子量、极好的水溶性和均匀的粒度，该方法具有良好的生产率，它包括将由偶氮脒基化合物和其它常用的光引发剂组成的光引发剂体系加到含阳离子型乙烯基单体的单体水溶液中，用紫外光线至少分两步辐照载于移动承载物上的薄层单体水溶液，用辊式切碎机，再用立式切碎机将生产的含水聚合物凝胶在潮湿状态切碎成粉末。

本发明涉及制备具有极好水溶性和高分子量的丙烯酸类聚合物的方法，具体地说，是通过光聚合作用制备具有极好水溶性和粒度均匀的颗粒状水溶性高分子量聚合物的方法。

水溶性丙烯酸类聚合物，特别是丙烯酰胺聚合物已广泛地用作纸上浆剂、增粘剂、污水处理剂、矿砂沉淀剂等。尤其近年来，为防止污染环境，越来越多地被广泛用作各种工业废水的絮凝剂。通常考虑到作为絮凝剂所要求的水溶性聚合物的特性与其分子量成正比，因此越来越需要分子量较高的水溶性聚合物。

通过本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合或溶液聚合已制备出水溶性丙烯酸类聚合物。一般通过单体的水溶液聚合可制备适用于絮凝剂的高分子量聚合物。

在水溶液系统中制备高分子量水溶性聚合物，最普通的方法是采用能借助热能或过氧化物-还原剂氧化还原引发剂生成游离基的聚合引发剂来进行聚合。该聚合在缓和的条件下，例如采用较低浓度的单体和尽可能低的温度下进行。

除采用热能的聚合方法外，还有利用光能如紫外线或可见光线的聚合方法、利用辐射能的聚合方法和在高压下进行的聚合方法等等。例如日本未审定专利公告（Tokkyo Kokai）NO.2094/1971公开了一种使饱和烯烃单体的水溶液通过辐射聚合，制备水溶性聚合物的方法。日本未经审定专利公告（Tokkyo Kokai）149602/1985和152504/1985公开了使用聚合装置通过用紫外光辐照单体水溶液制备粘性水溶性聚合物的方法，上述聚合装置与单体水溶液接触的表面覆盖了一层含氟聚合物或一层喷镀金属的含氟聚合物。

但是，光引发或辐照引发的聚合由于其能量很大，聚合以高速度进行，因此易于生产大量三维网状结构的聚合物，即所谓不溶于水的聚合物，从而也加速了接枝聚合。此外，即使得到的网状结构聚合物不多，分子量也很低，完全不适合于用作如絮凝剂所需的高分子量聚合物。就目前状况而言，由于上述原因，此种光引发或辐照引发聚合方法，还很难以工业规模来生产具有高分子量的水溶聚合物。

另一方面，光引发聚合和辐照引发聚合还具有聚合速度非常快的优点。例如：在使单体水溶液聚合时，通常要加入阻聚剂，而当阻聚剂量较大时，用热能就不容易使聚合引发。但用光辐照，就可在很短时间内引发聚合。特别是近年来，从光能源易于得到且价格低廉的角度来看，希望在水溶性高分子量聚合物的工业生产中使用光能。

与传统使用热能的聚合方法相比较，光引发聚合还具有另外一些优点。例如：由于聚合速度很高，聚合时间显著缩短，从而提高了生产率。近来人们对单体的毒性十分关注，而光引发聚合的单体转化率高，从而减轻了对环境的污染。此外从设备的观点看，由于在短时间内可连续聚合，因而可使设备小型化。所以，对已开发的光引发聚合技术进行改进，以控制或防止三维网状结构的形成，又能制备具有高分子量的聚合物，将会对工业进步作出巨大贡献。

本发明的一个目的就是提供一种使用光聚合技术，以工业规模且具有较好的生产率制备具有高分子量和在水中溶解性极好的水溶性丙烯酸类聚合物。

本发明的另一目的是提供一种制备具有均匀粒度和水溶性极好的水溶性高分子量聚合物粉末的方法。

通过下文的说明，将会了解本发明的这些目的和其它目的。

本发明证实，光聚合机理与游离基聚合的机理完全不同。适于进行游离基聚合的因素不一定总是适合于进行光聚合的因素，在对光聚合技术等进行各种研究的基础上，现已得到本发明。

本发明提供了一种制备颗粒状水溶性聚合物的方法，该方法包括：

（a）把含阳离子型乙烯基单体或阳离子型乙烯基单体与至少一种其它水溶性乙烯基单体的混合物的单体水溶液调节至单体浓度为50至80%（重量），PH值为4至7。