[发明专利]粉末状水溶性阳离子聚合物组合物

说明书

本发明涉及粉末状、水溶性阳离子聚合物组合物，所述组合物包含至少两种不同阳离子聚合物，即化学性质和分子量不同的第一阳离子聚合物和第二阳离子聚合物，本发明还涉及制备这种粉末状、水溶性阳离子聚合物组合物的方法，和其在固‑液分离中用于促进絮凝的用途，例如在造纸中作为助留剂的用途，以及用于污泥脱水/污水净化的用途。

技术领域

本发明涉及粉末状、水溶性阳离子聚合物组合物，所述组合物包含至少两种不同阳离子聚合物，即化学性质和分子量不同的第一阳离子聚合物和第二阳离子聚合物，还涉及制备这种组合物的方法，和其在固-液分离中用于促进絮凝的用途，例如在造纸中作为助留剂的用途，以及在污泥脱水/污水净化中的用途。根据本发明的阳离子聚合物组合物的特征在于在分散在水中之后不溶物的含量非常低。

背景技术

脱水助剂应用于一些包括纸浆和造纸工业的固/液分离应用中。在固/液分离的实施中，为了在固体的干物质以及滤液的清澈度上最佳可能的结果，加入絮凝助剂。也就是，其目的是实现固相与液相尽可能完全的分离。

絮凝助剂以粉末颗粒或水包水或油包水乳液的形式制备，并在使用之前，以稀释的水溶液形式加入到待絮凝的介质中。粉末颗粒可能是有利的，因为它们可以由于其几乎无水的条件而更廉价地运输，并且如在油包水乳液中，不含任何不溶于水的油或溶剂组分。

在絮凝过程中使用不同聚合物的干粉混合物可能因为相分离现象而造成错误的配比。

EP 262 945 A2公开了由两种不同聚合物组分构成的阳离子絮凝助剂及其制备方法。所述助剂是在低分子量阳离子聚合物组分(凝结剂)的存在下通过阳离子单体聚合形成高分子量的阳离子聚合物组分(絮凝剂)。在该聚合反应期间，首先加入的聚合物进行接枝反应。凝结剂与高分子量阳离子聚合物组分的比例指定为优选5:1-1:1.5。然而，如此高比例的凝结剂在聚合溶液的制备过程中引起粘度问题。这些絮凝剂的性能不满足对工艺絮凝过程的速度和效果的要求。

US 2007/0032677和US 2007/0173586公开了具有良好絮凝性能但是分散在水中后具有高水平不溶物的阳离子聚合物组合物。这些不溶物可能在客户使用的过程中引起严重的问题，例如堵塞过滤器、纸张中有孔或生产中断。

WO 2013/179139公开了制备纸制品的组合物和方法。

对能够克服现有技术缺点的聚合物组合物是有需求的。

要求保护的其它目的、优点和特征将在随后的描述中陈述，并且对于研究该技术或通过实践该技术可以学习的本领域的技术人员来说，其中部分内容是显而易见的。通过在所附权利要求中具体指出的组合物和方法，包括其功能性等同物，将实现并获得本发明公开和要求保护的发明构思的目的和优势。

本申请中引用的每个参考文献，包括书籍、专利、公开的申请、杂志文章和其它出版物，通过引用其整体并入本文。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供可用于在固/液分离期间促进絮凝并具有常规聚合物组合物优点的聚合物组合物。本发明的另一个目的是描述一种生产方法，通过该方法，两种阳离子聚合物可以不受实质性限制的彼此结合，反应产物可以不受实质性限制的进一步加工，并且在其中形成固有均匀且易溶的聚合物粉末。

该目的可以通过本专利权利要求的主题来实现。

本发明的第一方面涉及一种包含第一阳离子聚合物和第二阳离子聚合物的粉末状水溶性阳离子聚合物组合物；其中所述第二阳离子聚合物是通过非自由基聚合形成的；以及其中所述第一阳离子聚合物是在所述第二阳离子聚合物的存在下通过包含可自由基聚合的阳离子单体、可自由基聚合的非离子单体和所述第二阳离子聚合物的水性组合物的自由基绝热凝胶聚合而形成。

已经出人意料地发现，根据本发明的粉末状阳离子聚合物组合物在分散于水中后具有低残留含量的不溶物，因此使得所述组合物特别适用于造纸中的脱水和滤水应用。