[其他]制备水溶性聚合物凝胶颗粒的方法

说明书

本发明涉及制备粉状水溶性乙烯基聚合物凝胶的方法，特别是制备颖粒状水溶性乙烯基聚合物的方法；而该法不降低聚合物的质量，也不降低分子量，并能减小聚合物颗粒之间的相互粘合。

水溶性丙烯酸聚合物，特别是丙烯酰胺均聚物，以丙烯酰胺为主要成分而与其他可共聚的单体形成的共聚物，或丙烯酰胺均聚物以及丙烯酰胺共聚物的碱解产物都被广泛用作上胶剂，粘度组分，土壤改进剂，废水处理剂，原油回收剂等。采用本体聚合，悬浮聚合，乳液聚合或溶液聚合，都已制备出了水溶性丙烯酰胺聚合物。通常，主要采用单体水溶液聚合，因为这样可制得高分子量的聚合物。

用水溶液聚合的方法，制备具有很高分子量的和良好水溶性的聚合物时，必须尽最大可能地防止在聚合阶段发生交联反应，这就要求在比较温和的条件下制备聚合物，例如，在比较低的单体浓度条件下进行聚合。

近年来，从经济观点出发，例如考虑到运输费用和贮藏费用，人们需要的是粉末状水溶性聚合物，而不是聚合物的水溶液。在低浓单体条件下，水溶液聚合方法的缺点是，在粉化时，制得的聚合物必须进行干燥，以便蒸发掉大量的水，从而导致粉化过程使用费用的增加。

另外，通常使用碱性物质或其他同类物质，对丙烯酰胺聚合物凝胶进行局部水解，也已制得了局部水解了的丙烯酰胺聚合物。在那种场合下，由于需要使碱性物质渗透入凝胶内部，以便能均匀地进行局部水解，所以使用的聚合物凝胶也应具有较低的浓度。另一方面，使用低浓度聚合物凝胶的缺点是，增加了用于蒸发水的费用；聚合物凝胶粒子之间相互粘合而形成附聚物，而附聚作用则明显地降低了干燥阶段时聚合物粒子的干燥效率。

为了消除上述缺点，人们已经进行了下述研究，即研究在尽可能高的单体浓度下实行聚合的工艺，以及减少粉化阶段的使用费用的研究。

乙烯基单体例如丙烯酰胺和丙烯酸，具有发生交联反应而形成三维网状结构的明显倾向。因此，实际上，为了避免交联反应的发生，聚合反应不可避免地应在温和的条件下进行，特别是要在较低的单体浓度下进行，例如，阴离子单体或非离子单体的浓度按重量计最多为20-30％。

用只含有丙烯酰胺的单体的水溶液，或用主要含有丙烯酰胺的单体的水溶液，在上述的低浓度条件下，进行聚合，这样制得的聚合产物是没有流动性的硬质凝胶或弹性凝胶。因此，如果制得的块状或片状聚合物凝胶，没有经过机械破碎成碎块，而要除去块状或片状聚合物凝胶中的水分，就必须把凝胶在高温下放置很长时间，结果分子量下降，以及由于加热干燥而伴随发生了交联反应，这样就显著地降低了产品的工业价值。所以，一般采用的方法是，先用机械方法，把块状或片状聚合物凝胶粉碎成粗颗粒，然后再进行加热干燥，从聚合物颗粒中除去水分。在广泛采用的干燥方法中，使用类似绞肉机那样的挤压机，把经过聚合反应得到的聚合物凝胶挤压成线股状的聚合物凝胶，然后进行加热干燥。但是，使用挤压机并不总是令人满意的，特别是当聚合物很硬时，由于聚合物对挤压机壁面的摩擦很大，从而不但机械效率降低了，而且由于摩擦热或机械力，使聚合物凝胶的质量变坏，并由于分子的断裂而导致分子量下降。

为了减少挤压机的摩擦阻力，有人建议在挤压聚合物凝胶时，使用润滑剂，例如聚乙二醇或非离子表面活性剂。但是，为了能取得满意的效果，必须大量使用润滑剂，并且这样会造成不希望有的后果，例如，降低了产品的纯度，增大了聚合物粉末的稀粘程度，以及降低了聚合物粉末的流动性。

为此，需要研究出一种粉碎聚合物凝胶的方法；而该方法又不会由于摩擦热和机械力致使产品质量下降，并且不降低其分子量。

本发明的目的就是要解决上述问题，例如，在破碎或粉碎凝胶时，由于摩擦热和机械力引起的聚合物凝胶质量的降低，产品纯度的下降，粉末流动性的下降，以及在粉碎凝胶时，因使用润滑剂而产生的粉末稀粘程度的增大等问题。

本发明的另一个目的是，提供一种能简易地粉碎水溶性乙烯基聚合物的含水凝胶的方法；而该方法不含使聚合物的质量下降，也不降低其分子量。

本发明还有一个目的是，提供一种制备细粉状水溶性乙烯基聚合物凝胶的工艺，而该工艺能确保凝胶粉粒之间相互粘合，也不粘在设备上，并且该粉末又易于被干燥，而制得干粉并不会发生不希望有的聚合物交联反应。

通过下文的说明，本发明的这些内容和其他的内容就很清楚了。