[发明专利]用于水分散体的乙烯醇共聚物和熔体挤出制品

说明书

本发明的背景

乙烯醇(VOH)与少量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(游离酸形式或作为游离酸的盐(AMPS)形式)的共聚物是现有技术中已知的并且可用于各种应用中，例如，冷水可溶性膜的生产(该膜能够形成为供预定批料的皂和洗涤剂用的容器)，新衣服的临时施胶剂(在衣服的第一次洗涤之前)和石油钻探应用(其中这些共聚物能够用于混凝土支柱的临时支持，该混凝土支柱用于维持在混凝土凝固之前井的完整性)。

由现有技术生产这些共聚物时的问题是，难以生产出具有足够高含量的聚合AMPS的共聚物，同时维持令人满意水平的生产能力和避免组成漂移，即从一个批次到下一个批次在共聚物中的AMPS含量上的不可接受的变化。因此，能够生产出具有令人满意的载量的聚合AMPS且兼有较高生产能力和低组成漂移的任何方法是所希望的。

本发明的概要

根据本发明，提供了由以下步骤生产乙烯醇(VOH)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸或此类酸的盐(AMPS)的共聚物的方法，这些步骤包括：在搅拌下连续加入作为共聚单体的AMPS和乙酸乙烯酯(VAM)，自由基产生型聚合引发剂，以及用于该共聚单体、引发剂和从该共聚单体的共聚反应得到的共聚物的溶剂；将所得反应物料在第一反应区中在聚合条件下维持一段停留时间，该时间足以让主要比例的被加入到第一反应区中的AMPS进行聚合；将来自第一反应区的反应物料与附加供应的AMPS连续地加入到第二反应区中；将反应物料在第二反应区中维持一段停留时间，该时间足以使主要比例的被加入到第二反应区中的AMPS进行聚合；连续地从第二反应区中排出反应物料；从后一反应物料中分离出VAM和AMPS的共聚物；和通过水解和/或醇解皂化主要比例的在共聚物中的乙酸酯基团形成VOH和AMPS的共聚物。

发明的详细说明

在进行上述方法时，与VAM共聚的共聚单体可以是AMPS的游离酸形式或此类游离酸的钠、钾或铵盐形式。

用于VAc和AMPS或AMP的盐的共聚反应的自由基产生型聚合引发剂可以是，例如，2-乙基己基过二碳酸酯(Trigonox EHP)，2，2’-偶氮二异丁腈(AIBN)，过新癸酸叔丁基酯，过二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯，过二碳酸二正丙基酯，过二碳酸二正丁基酯，过二碳酸二乙酰基酯，过二碳酸二仲丁基酯。能够产生自由基的基本上任何引发剂都能够使用。

任选地，作为链转移剂的乙醛(AcH)能够与其它组分一起被连续供应到第一反应区中。AcH的量可以是例如至多约0.2重量％，基于所添加的VAM和AcH的总量。

被用于共聚单体VAM和AMPS、聚合引发剂和在两个反应区中形成的共聚物的溶剂一般用于这一过程中。合适的溶剂是，例如，甲醇，乙醇，和丙醇。优选的溶剂是甲醇。

连续输入到两个反应区中的AMPS的量例如是约1重量％-约20重量％，优选约4重量％-15重量％，基于所添加的VAM和AMPS的总量。“分割比”或分别加入到第一和第二反应区中的AMPS的量之间的比例例如可以是约55∶45到约80∶20。

加入到第一反应区中的聚合引发剂的量例如可以是约0.0001重量％到约1重量％，基于所添加的VAM的重量。

加入到第一反应区中的溶剂的量例如可以是约10重量％到约40重量％，基于所添加的VAM的重量。聚合引发剂优选作为在溶剂中的溶液被加入到第一反应区中，该溶剂中溶液的浓度是以溶液重量为基础的约0.1重量％到约10重量％。

加入到第一反应区中的那些组分在第一反应区中的平均停留时间可以是，例如，在约30至约120分钟之间，优选约45到约70分钟之间。

在第一反应区中的反应温度是，例如，约55℃到约85℃，优选约60℃到约80℃。

在来自第一反应区的排出物中的那些组分以及被加入到第二反应区中的附加AMPS在第二反应区中的平均停留时间可以是例如在约30至约120分钟之间，优选约45到约70分钟之间。

在第二反应区中的反应温度可以是，例如，约55℃到约85℃，优选约60℃到约80℃。

在各反应区中的压力可以是在例如约1psi到约30psi，优选约3psi到约15psi的范围内。

在第一和第二反应区中的停留时间和温度一般足以导致基本上全部的被加入到系统中的AMPS发生聚合，虽然较小百分数的被添加到系统中的VAM可以保持未聚合。