[发明专利]基于水溶性聚合物的水分散体

说明书

本发明涉及水-水分散体领域，尤其涉及以高浓度和低粘度的水溶性聚合物为基础的水分散体。

水溶性聚合物的水分散体被用于各种用途中，尤其是在处理工业和城市废水中作为絮凝剂、污泥的脱水剂、作为用于土壤处理的处理剂和增稠剂。

人们都知道具有高固体物含量的水溶性聚合物水分散体具有凝胶的形式，并且表现出非常高的粘度，这使它们难于处理和贮存。对该领域技术人员提出的问题是制备同时具有高固体物含量和低粘度的这样的含水体系。这些体系还必须在贮存中稳定。

专利US5403883描述了含有一种或多种亲水单体或一种或多种疏水单体与任选的一种或多种两性单体的单体混合物在水中的聚合反应。该聚合反应生成重量分子量高的水溶性聚合物。这个操作是在一种与所制成的水溶性聚合物不相容的分散聚合物存在下进行的。该分散剂的平均重量分子量小于500000。一种典型的分散剂是聚(氯化二烯丙基二甲基氨铵)，下文中称之为聚(DADMAC)。

不过这种含水的分散体系是以具有相对高粘度的透明凝胶的形式存在的。

本申请公司目前刚发现，通过使用其它的亲水性单体或其它分散剂，可得到低粘度且不是凝胶的水溶性聚合物含水分散体。这些分散体能够以一种不透明的乳液形式存在。

根据本发明的第一形式，它涉及一种含有相应于下列单元的水溶性聚合物：

-至少一种亲水性单体A1，

-任选的至少一种两性的单体B，

-和任选的至少一种疏水的单体C，

在一种与合成的含有乙烯基芳族单元和不饱和二羧酸酐单元水溶性聚合物不相容的聚合物分散剂的存在下进行。该分散剂被酰亚胺化然后成盐化或季铵化。根据本发明这种形式的一种典型的分散剂是酰亚胺化然后用乙酸成盐化的苯乙烯/马来酐共聚物，下文称之为SMA+。

根据本发明的第二形式，它涉及一种含有下列单元的水溶性聚合物：

-至少一种亲水性单体A，其选自于至少一种亲水性单体A2和任选的至少一种亲水单体A1，

-任选的至少一种两性的单体B，

-和任选的至少一种疏水的单体C，

在一种与该水溶性聚合物不相容的聚合物分散体D的存在下进行。

水溶性单体A1必须有至少一个离子基团。该离子基团选自于：

-相应于下列通式的分子：

其中：

R₁表示H或甲基，

Q表示带正电荷的金属离子，例如Na⁺或K⁺，或铵离子NH⁺₄，

-相应于下列通式的分子：

其中：

R₂表示H或甲基，

R₃和R₄分别表示H或C_1-6烷基或羟烷基或C_5-12环烷基，

-相应于下列通式的分子：

其中：

R₅＝H或甲基，

Z₁＝O，NH或NR₆，而R₆为C_1-6烷基或羟烷基

其中：

R₇表示C_1-6亚烷基或羟亚烷基而L₁、L₂和L₃分别表示H或C_1-6烷基或羟烷基、C_5-12环烷基或C_6-12芳烷基。

本发明优选的单体A1是丙烯酰胺。

水溶性单体A2相应于以下通式：

其中：

R₈＝H或甲基，

Z₂＝O、NH或NR₁₀，而R₁₀＝C_1-6烷基或羟烷基或C_5-12环烷基

R₉＝C_1-6亚烷基或羟亚烷基

L₄和L₅分别＝C_1-12烷基或羟烷基，C_5-12环烷基或C_6-12芳基

X是离子，例如Cl、SCN等。

本发明优选的单体A2是氯化丙烯酰基氧乙基二甲基苄基铵。

这种两性的单体可以选自于：

-相应于下列通式的分子：