粘性聚合物的制备方法技术

一种生产粘性水溶性聚合物的改进方法．粘性水溶性聚合物包括有，如聚丙烯酰胺类，聚丙烯酸类．单体水溶液聚合之设备与单体水溶液相接触的表面用四氟乙烯－乙烯共聚物薄膜覆盖，生成聚合物对设备的胶粘性明显降低，即从设备壁上剥离的可剥离性明显改善，聚合转化率明显提高．用附有沉积金属层的四氟乙烯－－乙烯共聚物薄膜作覆盖材料时，改进了光聚合效率，且能采用便宜材质制造聚合设备．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及那些具有胶粘性的水溶性聚合物的制备方法，更具体地讲，本专利技术涉及高效率地控制粘性聚合物的方法，所生成的粘性聚合物对聚合设备的粘附现象显著减轻。从乙烯基单体，已经制备出多种水溶液性聚合物，例如，丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺;丙烯酸盐或甲基丙烯酸盐;含氮的丙烯酸酯类，如丙烯酸N，N-二烷氨基烷基酯或甲基丙烯酸N，N-二烷氨基烷基酯季胺盐或同酸形成的盐(a salts withanacids of …)以及丙烯酸N，N-二烷氨基羟基烷基酸酯或甲基丙烯酸N，N-二烷氨基羟基烷基酯的季盐或同酸形成的盐，二烯丙基胺化合物，如，二烯丙基胺同酸形成的盐，和二烯丙基铵盐;丙烯酸磺烷基酯或甲基丙烯酸磺烷基酯;不溶于水的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类，如丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸羟乙基酯或甲基丙烯酸羟乙基酯，丙烯酸羟丙基酯或甲基丙烯酸羟丙基酯;丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺衍生物，如，丙烯酰胺烷基磺酸酯类以及二烷基丙烯酰胺类或二烷基甲基丙烯酰胺类;丙烯腈;以及乙烯基磺酸或其盐，一般地说，制得的这种聚合物的聚合度很高，它通常以质地较硬的凝胶形式存在，值得注意的是，它们粘结或粘附在聚合设备内壁上及搅拌浆上等等，并且不容易从壁上把它们清除干净，即使低聚合度的聚合物也在设备壁上轻度粘附，实际上，聚合物一旦粘附在器壁上，就很难把它们再清除掉。为了消除生产高粘性或粘附性水溶性聚合物时所遇到的这类问题，人们提出了各种方法，如，有一种方法，即在聚合设备的内壁表面上涂上一层脱膜剂，从而改进了聚合物的清除(如日本公开专利NO.41386/1978所述)还有一种方法，即采用处理过的不锈钢例如电化学抛光处理的不锈钢工作为设备材料质，其目的是减小聚合设备壁面的摩擦阻力(如日本公开专利NO.10387/1979所述)。另一个方法是，即在聚合设备的壁面上，涂上一层合成树脂，从而改进聚合物的移除(如日本公开专利NO.73583/1981所述)。上述前二种方法在某种程度上改进了聚合物从壁表面上可剥离性(peelability)，但是若生产的水溶性聚合物粘性太大或粘附性很强，这些方法仍然不能满足要求。通常，用合成树脂涂复聚合设备壁表面，能有效地改进粘性聚合物从壁表面剥离的可剥离性。为达到这个目的，已使用过下述合成树脂，如，聚乙烯，聚丙烯，聚酯，聚酰胺，聚四氟乙烯，聚三氟氯乙烯，聚氯乙烯和环氧树脂，人们已经知道，聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯对于改进剥离性特别有用。然而，当含上述乙烯基单体的水溶液进行聚合时，用上述合成树脂涂复的聚合设备存在一个缺点，即在合成树脂涂层与生产的水溶性聚合物凝胶间的交界区域，单体转化为聚合物的速度很慢，在极端情况下，交界区存留着未反应的单体，这样就导致了聚合转化率的降低以及收率的降低，另外，在有毒单体如丙烯酰胺聚合时，以及有刺激味道的单体如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合时，遗留的未反应的单体会引起环境污染，如，对工作环境中人体的毒性。人们已认识到，在合成树脂涂层区域，单体转化率低是由于涂层表面上存在氧气的缘故，因此，在使用合成树脂涂层的聚合设备时，有必要选择那些对聚合行为没有不良影响的涂料。人们已经知道，用紫外线照射乙烯基单体进行光聚合能制备水溶性聚合物。同时，人们也已经知道，单体的水溶液可以以薄层形式进行光聚合，在这种情况下，使用那些内表面对紫外线反射性很强的聚合设备，则可提高聚合效率，例如，设备内表面是镜面抛光(mirror finished)的不锈钢，然而，镜面抛光不锈钢价钱昂贵，而且要实现工业规模的光聚合需要大量设备投资，另外，如果生产的聚合物是粘性的，即使设备是由镜面抛光不锈钢制成，要把聚合物从聚合设备表面清除掉，也是不容易的。由于以薄层形式存在的单体溶液通过紫外线照射进行的聚合是在极短时间内完成的，那么生成的聚合物片能否容易地从支撑单体层的基体上剥取下来，在工业上就是十分重要的了。本专利技术提供了一种制备高胶粘性或高粘附性的水溶性聚合物的方法，不仅能提高收率，而且可容易地在从聚合设备上回收聚合物。本专利技术的另一个目的在于，提供一种光聚合制备粘性水溶性聚合物的方法，用这种方法，使用价钱不贵的聚合物，就能高收率地制备聚合物，并且，从聚合系统回收聚合物也很容易。本专利技术的上述和其它目的将在下边说明中进一步阐明我们发现，四氟乙烯-乙烯共聚物具有优异的剥离 效果，对聚合没有不良影响，并且能克服先有技术上述缺点。本专利技术提供了一种从含有可聚合双键的单体水溶液聚合制取粘性水溶性聚合物的改性方法，这个改进还包括，聚合是在下述设备中实施的，该设备中与单体水溶液相接触的部分是一个用四氟乙烯-乙烯共聚物做成的表面。四氟乙烯-乙烯共聚物(此后称作“TFE-乙烯共聚物”)是一种含氟树脂，但它所形成的薄膜的物理性质却完全不同于其它含氟树脂， 例如，聚四氟乙烯，及聚三氟氯乙烯。人们还不知道，或者说，还没有见到这方面的报道，即，可用TFE-乙烯共聚物作为聚合设备接触表面复盖材料。另外，也没有文献论述过，用TFE-乙烯共聚物复盖比通常所用的聚四氟乙烯复盖，在聚合特征方面，带来更大的好处。TEF-乙烯共聚物在下述几个方面优于聚四氟乙烯和聚三氟一氯乙烯;(1)共聚物具有优异的可模塑性(moldability)，可将其制成薄膜，并且易于与橡胶或金属热熔接和叠合。因此，它比聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯更易于应用在聚合设备上。(2)共聚物具有优异的力学性能，特别是抗张强度好，因此，它适于用作多种反应器的复盖材料。(3)与聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯薄膜相比，共聚物薄膜具有较低的透气性。因此，共聚物对氧气的气密性优异，进一步，由于共聚物对薄膜表面的氧的亲和力小，有可能完全消除聚合过程中发生在薄膜表面的阻聚障碍(chindrance)，而这种障碍恰是聚四氟乙烯或聚三氟氯乙烯复盖物的严重缺点，只有用本专利技术之方法才能获得上述效果，这构成了本专利技术的一个重要特点。(4)共聚物具有优异的耐气候性，很少见到紫外线引起变质现象，同时，用紫外线照射方法进行聚合，需要用波长为300至400mμ的紫外线，这种紫外线在共聚物中的透射率比在聚四氟乙烯或聚三氟氯乙烯中的透射率高。因此，共聚物极适宜用作紫外线聚合设备的复盖材料。按照本专利技术，至少与单体接触的那部分聚合设备是用TFE-乙烯共聚物薄膜复盖的，可以采用常规方法进行复盖，例如，用粘合剂把薄膜固定在聚合设备上，或者涂敷等。聚合设备可呈各种形状，如方形，圆筒形，用共聚物复盖均很容易。共聚物薄膜的厚度通常为10至100μm，以25至75μm为好。在聚合过程中，也可用一个用TFE-乙烯共聚物制成的袋(bag)。本专利技术之方法适用于生产各种已知的水溶性聚合物，例如，从带有可聚合双键的单体生产水溶性均聚物和共聚物，合用的单体有，如，丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺;丙烯酸盐或甲基丙烯酸盐;含氮的丙烯酸酯类如丙烯酸N，N-二烷氨基烷基酯或甲基丙烯酸N，N-二烷氧基烷基酯的季盐或同酸所形成的盐，以及，丙烯酸N，N-二烷氨基羟基烷基酯或甲基丙烯酸N，N-二烷氨基羟基烷基酯的季盐或同酸所形成的盐;二烯丙基胺化合物如二烯丙基胺与酸所形成的盐和二烯丙基铵盐;丙烯酸磺烷基酯或甲基丙烯酸磺烷基酯;本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用含有可聚合双键的单体的水溶液进行聚合来制备粘性水溶性聚合物的方法，其改进在于，聚合是在下述聚合设备中进行的，该设备中与单体溶液相接触的部分备有一个用四氟乙烯－乙烯共聚物制成的表面层。

【技术特征摘要】
1.采用含有可聚合双键的单体的水溶液进行聚合来制备粘性水溶性聚合物的方法，其改进在于，聚合是在下述聚合设备中进行的，该设备中与单体溶液相接触的部分备有一个用四氟乙烯-乙烯共聚物制成的表面层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在设备表面和与单体溶液相接触的共聚物之间，提供了一个金属沉积层。3.根据权利要求1所述的方法，其中，聚合设备中与单体水溶液相接触的并备有共聚物表面层的部分，是一个用沉积了金属的四氟乙烯-乙烯共聚物薄膜复盖的活动式支撑物，金属沉积层与支撑物表面相接触，聚合以下述方法进行，含光聚合引发剂的单体水溶液以薄层形式连续进料到活动式支撑物上，与此同时，紫外线照射到单体水溶液薄层上，并且连续地把生成的聚合物层从活动式支撑物上剥取下来。4.根据权利要求1所述的方法，其中，单体水溶液是丙烯酰胺水溶液，或由丙烯酰胺和少量其它能与丙烯酰胺共聚的乙烯基类单体所组成的化合物的水溶液，水溶液的浓度，以重量计，为20%至60%。5.根据权利要求1所述的方法，其中，单体水溶液是丙烯酸二烷基氨基烷基酯(dialkyl amino alkyl acrylate)或甲基丙烯酸二烷基氨基烷酯的季盐或同酸所形成的盐(a sald with and acid of…)的水溶液，或由它们和其它可共聚的乙烯基单体组成的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢田明，松本修策，何盛吉宏，齐藤孝夫，西山正，足立诚次，
申请(专利权)人：第一工业制药株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]