[发明专利]由丙烯酸、其盐之一或它们的混合物合成聚合物的方法

说明书

本发明涉及一种用于由丙烯酸、其盐或它们的混合物制备聚合物的工艺。

更具体地，本发明的主题是一种用于合成聚合物的工艺，该工艺包括单体的自由基聚合的步骤，这些单体至少包括选自丙烯酸、其盐、或它们的混合物的单体(M1)，其中所述自由基聚合步骤按以下实施：

-连续地；

-在该聚合步骤过程中，保持为从3到5的pH；

-作为自由基引发剂，存在焦亚硫酸盐/过硫酸盐氧化还原对时，其中焦亚硫酸盐/过硫酸盐的摩尔比为从1到3.5并且引发剂/单体的摩尔百分比为从5％到18％。

已导致本发明的这些研究得益于欧盟在第7框架计划拨款协议NMP2-LA-2009-228867的背景下的一项资助。

在本发明的背景下已经由诸位发明人实施的这些研究现在已经使之可能证明，在以下定义的这些特定条件下，该自由基聚合有利于产生聚丙烯酸酯类的聚合物，这些聚合物具有低的重均分子量(M_w)，典型地小于10000g/mol，或者甚至小于7500g/mol。

此外，结果发现实施本发明的工艺的具体条件使之有可能在一个非常短的时间内(典型地在小于几分钟内)完成该聚合，因此允许让该工艺在反应器中以非常短的停留时间实施，这尤其反映在减少工艺成本方面。

具体地，在具有这些优势的情况下，本发明的工艺提供一种到达聚丙烯酸酯类聚合物的效率并且经济的线路。

在本说明书背景中，使用了一种焦亚硫酸盐/过硫酸盐氧化还原对。该焦亚硫酸盐典型地以焦亚硫酸钠的形式引入。该过硫酸盐本身一般以一种碱金属(钠或钾)过硫酸盐、一种碱土金属过硫酸盐或者一种过硫酸铵的形式引入。所使用的该氧化还原对可以典型地是焦亚硫酸钠/过硫酸钠对。除非另外提及，该术语“引发剂”或“自由基引发剂”指代在该自由基聚合步骤中所使用的焦亚硫酸盐/过硫酸盐对，此术语包括该焦亚硫酸盐和该过硫酸盐。

具体地可以从丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸铵和丙烯酸锂中选择可用在本发明的聚合步骤中的丙烯酸盐。

根据一个具体实施例，在该聚合步骤中所使用的丙烯酸盐是丙烯酸钠。

为了本说明书的目的，术语“单体(M1)”指代在该聚合步骤的pH条件下的单体。该单体(M1)可以是丙烯酸、丙烯酸的一种盐、或者丙烯酸和至少一种丙烯酸盐的一种混合物、或者几种丙烯酸盐的一种混合物。例如，在pH等于丙烯酸的pKa下，该单体(M1)是处于丙烯酸和其至少一种盐，如丙烯酸钠，以相等比例的混合物的形式。

根据一个具体实施例，该单体(M1)是处于一种丙烯酸/丙烯酸钠的混合物的形式。

根据本发明的工艺，在不同于丙烯酸、丙烯酸盐以及这些化合物的混合物的一种或多种单体的存在下，可实施该聚合反应。

尤其可以在不同于单体(M1)以及不同于丙烯酸、然后其盐或它们的混合物的至少一种单体(M2)的存在下实施该自由基聚合反应。

优选地，该单体(M2)是一种具有一个或多个官能团或基团的单体，该官能团或基团选自由以下各项组成的组：羧酸；磺酸酯或盐；硫酸酯或盐；膦酸酯或盐；磷酸酯或盐；羟基；伯、仲、叔或季胺；内酰胺；酰胺；乙二醇或聚亚烃基氧化物；羧酸甜莱碱、硫代甜菜碱和磷酸甜菜碱。