[发明专利]生产聚丙烯酸水溶液的方法

权利要求书

1.一种通过在含水介质中在至少一种水溶性引发剂和至少一种水溶性调节剂存在下自由基聚合丙烯酸和任选水溶性单烯属不饱和共聚单体而制备丙烯酸均聚物或共聚物的水溶液的方法，其中

-丙烯酸的量基于所有单体一起的总量为至少50重量％，和

-均聚物或共聚物的数均分子量M_n为1000-20000g/mol，

所述方法包括通过至少包括以下步骤的连续工艺进行聚合：

(Ia)将反应物和水连续计量加入包括至少一个混合器的混合单元中并在温度T_M下在混合单元中混合反应物，和

(Ib)通过使所得含水反应混合物穿过至少一个其温度通过温度T_目标为10-200℃的温度控制介质控制的反应区而进行连续自由基聚合，其中反应混合物在反应区的第一-在流动方向上观测-区中加热并且在穿过加热区之后温度T_目标与在所述加热区下游的反应区中任意位置的实际温度T_R之间的温差ΔT，|T_R-T_目标|为≤50K，条件是T_目标高于混合温度T_M，

并且其中在聚合之后在另一工艺步骤(II)中，通过选自以下方法的物理或物理化学分离方法将摩尔质量M_n≤1000g/mol的低分子量组分至少部分地从所得聚合物水溶液中除去：

●蒸馏除去，

●通过使用蒸汽、惰性气体或溶剂提取而除去，

●吸收方法，

●色谱方法，或

●渗透方法。

2.根据权利要求1的方法，其中丙烯酸在水中的至少一种溶液、至少一种引发剂在水中的溶液和至少一种调节剂在步骤(Ia)中相互混合。

3.根据权利要求1或2的方法，其中步骤(Ia)使用至少一个具有微结构的混合器进行，其中所述混合器的特征尺寸(与流动方向成直角的最小尺寸)为1-10000μm。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中步骤(Ib)使用至少一个具有微结构的反应区进行，其中所述反应区的特征尺寸(与流动方向成直角的最小尺寸)为0.1-30mm。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中T_目标高于T_M至少10K。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中T_M为10-30℃。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中温差ΔT＝|T_R-T_目标|为≤20K。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中T_目标为50-200℃。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中在步骤(Ib)中在反应区内的停留时间t_R为5s至30min。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中在至少一个反应区内的传热系数和体积-比传热面积的乘积大于12500W/m³K。

11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中除去挥发性组分通过蒸汽汽提进行。

12.根据权利要求11的方法，其中将蒸汽通入沸腾的聚合物水溶液中。

13.根据权利要求11或12的方法，其中通入的蒸汽量基于聚合物水溶液的量为50-1000重量％。

14.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中除去挥发性组分通过超滤使用能够除去M_n≤1000g/mol的物质的膜进行。

15.根据权利要求14的方法，其中所述超滤在0.1-50巴的压力下进行。

16.根据权利要求1-15中任一项的方法，其中丙烯酸均聚物或共聚物的多分散性M_w/M_n为≤2.5。

17.根据权利要求1-16中任一项的方法，其中丙烯酸的量基于所有单体一起的总量为至少95重量％。