[发明专利]水包水型聚合物分散体中的阴离子型交联聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含交联阴离子型聚合物的水包水型聚合物分散体、其制备方法及其用途。所述水包水型聚合物分散体可用作造纸中的絮凝剂、脱水助剂(助滤剂)和助留剂等。

背景技术

在造纸中，将造纸浆料即含水量通常大于95重量％的纤维素纤维的含水浆料形成含水量通常小于5重量％的纸幅。因此，造纸的脱水(滤水)和留着方面对于制造的效率和成本是重要的。通常，纤维素稀薄原料在移动筛网上脱水而形成纸幅，然后将其干燥。已知将水溶性聚合物用于纤维素悬浮液中以进行纤维素固体的絮凝，并增强在移动筛网上的脱水性。根据已知的造纸方法，形成纤维素悬浮液，通过絮凝剂絮凝，机械剪切，任选通过再絮凝剂进行再絮凝，在筛网上脱水而形成纸幅，然后将其干燥。

WO/2005/092954涉及制备阴离子水包水型聚合物分散体的制备方法，所述分散体包含至少一种细分散的、水溶性和/或水溶胀性的聚合物A和含有至少一种聚合物分散剂的连续水相，涉及可由所述方法得到的水包水型聚合物分散体及其作为造纸助剂和/或用于固体沉淀的絮凝剂的用途。

US 2004/0046158公开了用于防火和灭火的水包水型聚合物分散体。

但是，现有技术的聚合物分散体的性质在各方面都不令人满意。

发明内容

本发明的第一方面涉及制备水包水型聚合物分散体的方法，所述方法包括使含水反应混合物进行自由基聚合反应，使得所得的水包水型聚合物分散体包含交联阴离子型共聚物，所述含水反应混合物包含：

(i)阴离子型聚合物分散剂，和

(ii)单体组合物，其包含

a)基于单体的总重量，至少5重量％，优选至少20重量％的根据通式(I)的非离子型单体

其中

R¹表示氢或C₁-C₃烷基；以及

R²和R³彼此独立地表示氢、C₁-C₅烷基或C₁-C₅羟烷基；

b)至少5重量％，优选至少20重量％的可自由基聚合的阴离子型单体；

c)基于单体的总重量，0.0001-1.25重量％的一种或多种烯键式不饱和交联剂；

d)基于单体的总重量，0-1.25重量％的一种或多种疏水性(甲基)丙烯酸C_4-18烷基酯；和

e)任选存在的其它烯键式不饱和单体。

所述交联阴离子型共聚物优选是水溶性或水溶胀性的。

已出人意料地发现由此得到的水包水型聚合物分散体特别在剪切条件下，对于泥浆的脱水、纸留着和灰分留着具有改进的性质。

在所述阴离子型聚合物分散剂的存在下，在所述含水反应混合物中根据通式(I)的非离子型单体、所述可自由基聚合的阴离子型单体和一种或多种优选烯键式不饱和的交联剂的原位共聚反应得到水包水型聚合物分散体，其中所得的交联阴离子型共聚物插入所述阴离子型聚合物分散剂中，由此形成互穿复合物。

通过在不存在所述阴离子型聚合物分散剂的情况下聚合所述单体，然后加入所述阴离子型聚合物分散剂是不能得到该类型的水包水型聚合物分散体的，而是需要在原位聚合反应过程中存在所述阴离子型聚合物分散剂。否则，得到表现出不同性质的不同产物。特别地，当将阴离子型聚合物分散剂的水性分散体加入到单独通过聚合所述根据通式(I)的非离子型单体、可自由基聚合的阴离子型单体和一种或多种优选烯键式不饱和的交联剂而得到的水包水型聚合物分散体时，将得到凝胶块，其不能再进行合适的处理。根据所述单体的总浓度，实际上不可能将所述阴离子型聚合物分散剂均匀地分布在所述水包水聚合物分散体的水相中以形成互穿复合物。此外，当试图后续加入水溶液形式的阴离子型聚合物分散剂时，其含水量将稀释整个组成。

附图说明

图1显示了根据本发明的聚合物分散体对于在再生配浆中的留着的影响。

图2显示了根据本发明的聚合物分散体对于在再生配浆中的灰分留着的影响。

具体实施方式