[发明专利]聚合物组合物及其制造方法

说明书

本发明涉及水溶性的、尤其是粉末化的聚合物组合物，其可以通过至少一种不饱和单体的连续聚合制备，和涉及其用途。本发明也涉及用于制造所述聚合物组合物的方法。

非离子化的、阴离子的和阳离子的乙烯基单体的聚合物正在被用作絮凝剂用于污水处理、矿石和煤炭加工和用于造纸。

例如，絮凝剂被用于加速含固体淤渣液例如下水道污泥的脱水。箱式压滤机、离心机或筛网压带机等等被用作脱水机器。

为了在上述机器上实现高产率，并获得最优的脱水和滤液(离心液)清澈度，必须对加入淤泥中的絮凝剂的类型和量进行仔细地调整，因为被脱水的淤泥依其来源不同而在组成上有变化，例如来自海港、池塘或城市污水处理厂。

然而，即使在一种具体种类的淤泥情况下，在淤泥组分方面的变化可能改变其脱水性能，并因此在通常的絮凝剂用量情况下可能引起脱水不充分或滤液浊度的增加。特别是，这些变化在来自城市和工业废水混合物的污水净化中变得明显。然而，在改变污水组分的情况下，简单地增加絮凝剂的量常常不足以维持脱水和滤液的质量。

在此情况下，必须使用具有较高的或较低的电荷或较高的或较低的分子量的另外的絮凝剂。

例如，WO 95/33697提出用于悬浮液脱水的方法，其中依次加入两种不同的脱水助剂。低分子量、离子型聚合物是用来凝聚浑浊物，而高分子聚合物引起絮凝，低分子量离子型聚合物被连续地加入到淤泥组合物中，即加入到脱水的产物中。然而，影响絮凝的高分子量聚合物也必须在分子量和电荷方面适应淤泥。根据上述专利申请，由2.5摩尔％阳离子单体和97.5摩尔％丙烯酰胺到65摩尔％阳离子单体和35摩尔％丙烯酰胺组成的共聚物是合适的。

因此本发明的目的是提供一种絮凝剂，该絮凝剂可以使更广泛多样的固体更迅速地并且以较高的沉淀程度从悬浮液中分离出来，该絮凝剂对浊度变化的敏感性较小。

根据本发明，所述目的通过提供一种水溶性的、尤其是粉末化的聚合物组合物而得以实现，其可以通过至少一种不饱和单体的连续聚合进行制备，至少一种影响聚合的参数被以重复形式改变。

连续聚合以本领域技术人员已知的任何方法进行。聚合优选是溶液聚合。该连续聚合优选是在移动载体上进行的，如例如EP0,296,331 B1或EP 0,228,638 B1所教导的，其在此引为参考，因此并入本发明。在EP 0,296,331 B1或EP 0,228,638 B1中，所述移动的载体是运输带，在其上计量无氧的水性单体溶液，该溶液在加入催化剂下进行聚合形成固体凝胶，释放聚合热。在运输带的末端，将所述固体凝胶去掉并且优选以众所周知的程序连续地切碎、干燥、研磨和过筛。

使用的单体可以是非离子化的、阴离子的或阳离子的。优选的单体是(甲基)丙烯酸和其盐、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙酸和其盐、烯丙基磺酸和其盐，以及二烯丙基二烷基氯化铵。尤其优选的单体是丙烯酰胺、丙烯酸和其盐、(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯和二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺，其以盐或季铵化的形式存在。

所述单体可以在溶液中单独聚合或以与其他单体的混合物方式聚合，以制备共聚和三元共聚物组合物。本领域技术人员将认识到，还可以将超过三种的单体一起聚合。

所述聚合可以被化学催化和/或高能辐射/光(例如紫外线)引发。优选的催化剂是有机的和无机的过氧-化合物例如过硫酸盐和烷基(氢)过氧化物与还原物质例如碱金属亚硫酸盐结合，任选地加入亚铁盐。优选的光引发剂是2，2’-偶氮双(2-脒丙烷)氢氯化物和/或苯偶姻衍生物。

按照本发明，至少一种影响聚合的参数以重复形式改变。

在本发明中，“以重复形式”意思指影响所述聚合的参数是以任何希望的方式改变的，但是是在有规则地重现的时间间隔内、在为本领域技术人员所熟知的范围之内，并且优选为连续方式。

所述形式优选是在可随机地选择的平均值周围的振荡。所述振荡优选是谐和或不谐和的并且优选是无衰减的。

所述参数优选是在所述聚合开始之前改变的，例如在所述优选的水性单体溶液进料到所述移动载体的过程中，以下参数优选进行变化：

a)通过以重复形式改变至少一种单体的量，改变在共聚和三元共聚物生产中所述单体溶液的组成，

b)通过以重复形式改变较高的和/或较低的浓度的一种单体的计量的量，改变所述单体溶液的浓度，

c)通过以重复形式增加和减少催化剂或催化剂体系的浓度，改变催化剂的量，

d)通过以重复形式增加和减少分子量调节剂溶液的量，改变分子量调节剂的量，