[发明专利]水溶性阳离子聚合物分散体的制备方法

说明书

本发明涉及一种水溶性阳离子聚合物分散体的制备方法，该分散体可作为絮凝剂或脱水剂用于废水处理，并可作为造纸用化学物质而用于造纸业。

已有多种方法用于制备前面所说的水溶性阳离子聚合物。其中静态水相聚合法是一种众所周知的方法。已公开的日本专利申请第54-102388号提出了一种油包水型乳液聚合方法。已公开的日本专利申请第54-69196号提出了一种在疏水性溶剂中的悬浮聚合方法。

已有的一些制备方法存在许多缺点。

在静态水相聚合法中，为了获得一种具有合适高分子量的聚合物，必须使用重量浓度高于10％的单体溶液。

在如此高浓度的单体溶液中，将发生聚合而产生难溶于所用的水介质中的的凝胶状水合聚合物，因此，该聚合物产品必须在进一步稀释后以稀溶液的流动态形式或者在干燥后以粉末状形式装运。

聚合物以稀溶液形式装运增加了运输费用，粉末状形式的装运因干燥程序而增加了燃料消耗。另外，在干燥加热过程中，聚合物将发生三维交联，产生部分不受欢迎的难溶于水的聚合物。

产品的易燃性及昂贵的有机溶剂的不经济的使用是油包水型乳液聚合方法的缺点。

另一方面，疏水溶剂中的悬浮聚合法需使用一种易燃性溶剂(如环己烷和甲苯)，因此，工厂的投资费用将会很高。

已公开的日本专利申请第50-70498号披露了一种在硫酸铵溶液中的沉淀聚合法，用于制备非离子或阴离子型水溶性聚合物。沉淀聚合法的工厂投资费用不是十分昂贵，但是其所得的聚合物颗粒是胶粘性的，具有互相凝聚的倾向而形成一个大的聚合物团，不易于处理。

另外，已公开的日本专利申请第61-123610号提出了一种以二甲基氨基乙基异丁烯酸酯或丙烯酸酯的四级苯甲基氯代物的盐类为阳离子单体的聚合或共聚的方法，该聚合反应是在一种不能溶解所得聚合物或共聚物的盐水溶液中并有一种可溶解于该盐水溶液的聚合物存在的条件下进行的，得到一种分散态形式的水溶性阳离子聚合物。这种方法可以有效地解决以前的制备方法所存在的问题，但它仍有缺点，即其所使用的阳离子单体只局限于二甲基氨乙基异丁烯酸酯或丙烯酸酯的四级苯甲基氯代物的盐类或其类似物。

据此，本发明的主要目的是提供一种用于制备分散态的水溶性阳离子聚合物的新的聚合方法。该方法必须满足下列要求：

(1)必须在一种不含易燃性溶剂的水溶液中进行。

(2)制备该聚合物分散体的工厂投资费用不能昂贵。

(3)所得聚合物颗粒不能是胶粘性的，没有形成凝胶的倾向，以便该分散体易于处理。

(4)所得聚合物分散体必须在高浓度时仍具有良好的流动性，以降低运输费用。

(5)必须使用除了四级苯甲基氯代物的季盐类以外的四级季盐类作为阳离子单体，如二甲基氨基乙基异丁烯酸酯或丙烯酸酯的四级脂肪族囟代物季盐类或四级芳香族囟代物季盐类，或其类似物。

根据本发明，上述的目的和优点很容易达到。

本发明涉及一种用于制备水溶性阳离子聚合物分散体的聚合方法，所用阳离子四级季盐单体是用二甲基氨乙基异丁烯酸酯或丙烯酸酯及其类似物质通过与特殊的脂肪族囟代物或芳香囟代物的季胺化作用而获得的。聚合作用是在一种不溶解所得聚合物或共聚物的盐水溶液中，并有一种可溶于该盐水溶液的特殊阳离子聚合物分散剂存在的条件下进行的。

更特别的是，本发明涉及一种使用阳离子单体混合物来制备水溶性阳离子聚合物分散体的聚合方法，该阳离子单体混合物含有：

5-100％(摩尔)的一种或多种由下列通式(1)表示的阳离子单体：其中A＝O或NH；B＝CH₂CH₂，CH₂CH₂CH₂或CH₂CHOHCH₂；R₁＝H或CH₃；R₂、R₃＝CH₃或CH₂CH₃；R₄＝(CH₂)_nCH₃(其中n＝3-9)或C₂H₄C₆H₅；X^-＝负的抗衡离子：