降低聚合物中有机杂质含量的方法和由其制得的产品技术

描述了制备干燥水溶性聚合物的各种方法。另外，也描述了固体形式的水溶性聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】降低聚合物中有机杂质含量的方法和由其制得的产品
技术介绍
本申请要求依据35 U.S.C. gll9(e)在2005年9月27日提交的在前美国 临时专利申请第60/720,940的权益，将其全部内容引入本文作为参考。本专利技术涉及聚合物，且更特别地涉及具有低有机化学杂质含量的水溶 性聚合物及其制备方法。本专利技术也涉及干燥或固体水溶性聚合物及其制备 方法。本专利技术进一步涉及干燥水溶性聚合物用于多种应用的用途。生物污垢是所有种类含水体系中 一直存在的障碍或难题。生物污垢当 其在工业过程水中出现时可能存在直接不利的经济影响，该工业过程水例 如冷却水、金属加工流体、或其它再循环水体系如造纸或纺织品制造中所 用的那些。如果未得到控制，工业过程水的生物污垢可能妨碍工艺操作、 降低工艺效率、浪费能量、堵塞水处理体系、甚至降低产品质量。娱乐用水体系如水池、温泉，或者装饰性(或装饰用)水体系(例如，池塘或喷泉)的生物污垢，可以严重减低人们对它们的享受。生物污垢经常导 致令人不愉快的气味。更重要地，特别是在娱乐用水中，生物污垢可以降 低水质量，达到使其变得不适用于使用且甚至可能造成健康危险的程度。卫生用水，和工业过程水和娱乐用水一样，也易受生物污垢及其相关 问题的影响。卫生用水包括，例如，卫生间用水、水槽用水、和污水处理 用水。由于卫生用水中所含废物的本性，这些水体系特别易受生物污垢的 影响。常使用紫罗烯聚合物来控制或防止含水体系中的生物污垢，包括生物 膜和粘液形成。有益地，紫罗烯聚合物，或者聚合形式的季铵化合物(季铵 化物(polyquats))，通常不能在水或含水体系中过度发泡，不会刺激皮肤，且 对温血动物显示极低的毒性。这些特征与它们控制或防止生物污垢的能力 一起，使紫罗烯聚合物成为水处理的最佳选择。紫罗烯聚合物通常以液体组合物如含水溶液或制剂来销售和使用。紫 罗烯聚合物的固体形式，包括片剂，已公开于US专利5,142,002和5,419，897。 其它水处理化学品经常以固体形式来销售，如片剂或圆片(puck)。下列专利描述了用于大量不同含水体系的各种固体形式的水处理化学品US专利 4,310,434、 4,396,522、 4,477,363、 4,654,341 、 4,683,072、 4,820,449、 4,876,003、 4,911,858、 4,961,872、和5,205,955以及UK 1,601,123, PCT申请WO 91/18510, PCT申请WO 92/13528，和欧洲专利申请0 525 437 Al。在制备各种聚合物时，如水溶性聚合物，例如，紫罗烯聚合物，在形 成聚合物之后残余一些有机杂质形式的反应物或副产物。这些杂质在与聚 合物一起存在时基于该聚合物的应用可能是有害的，例如在水处理或者含 水体系的处理中。由此，存在对于除去这些各种有机杂质的需求，该杂质 如TMEDA、 二氧六环、表氯醇、或其衍生物、丙烯酸、丙蹄酰胺等。一些应用中，固体形式提供了胜于液体組合物的优点。良好配制的固 体形式提供了增强的稳定性且减少与化学品、溶剂、或水蒸气的暴露。在 固体中，可以成功地将不同成分组合，其中这种组合在液体中可能导致不 希望的反应和潜在的活性损失。相对于采用液体组合物，采用固体形式经 常可以以更紧凑的形式来包装和运输化学品组合物。固体形式也可以减少 或消除运输或处理期间与液体泄漏或者容器破裂相关的问题。使用时，固体形式也可以提供胜于液体制剂的其它优点。固体形式提 供了单位剂量和均一输送系统，降低了用量误差。也可以配制固体形式的 水处理化学品以便将化学品持续或延长地释;^丈到含水体系中。如上讨论所示，期望将紫罗烯聚合物或其它聚合物的生物功效与固体 制剂的优点相结合。固体形式的水溶性聚合物将优于液体聚合物制剂的实 用性。由此，存在对于可用于水处理和其它应用的固体形式水溶性聚合物如紫罗烯聚合物的需求。通常，在过去，通过加热含水溶液中存在的水溶性聚合物以将水蒸发 并由此获得可以具有玻璃状稠度(consistency)的固体，获得干燥聚合物。然 后，可以将固体轧制(reduce)为粉末形式或其它形式。另外，通过将聚合物 如紫罗烯聚合物的含水溶液与载体基质如盐混合以形成潮湿物质，随后将 其干燥以形成颗粒，将聚合物如水溶性聚合物成形为颗粒。这些方法的每一种中，付出巨大的努力来使湿聚合物经受足够的热量， 由此将水或水分蒸发以获得固体。这样耗时也耗能。另外，含水量通常为 20%或更高，甚至在获得固体形式的产物之后，由于各种原因将全部额外的 水分分馏出也是困难的或不可能的。另外，这些方法通常不能除去聚合物中可能存在的全部有机化学品杂质。由此，存在对于提供可以获得优选地具有低水分或水含量的干燥水溶 性聚合物、且可以避免先前方法的耗时和/耗能的方法的需求。也存在对于提供具有低有机化学品杂质含量的聚合物和对于提供获得 其的方法的需求。专利技术概述本专利技术的特征在于，提供减少聚合物中有机杂质含量和/或获得干燥或 固体水溶性聚合物的方法。本专利技术的另 一特征在于，提供具有低有机化学品杂质含量的水溶性聚 合物和/或具有低水分含量的干燥水溶性聚合物。本专利技术的其它特征和优点将部分在下面的描述中给出，和部分从该描 述来看是显然的，或者可以通过本专利技术的实施得以认识。通过特别是在说 明书和所附权利要求书中指出的要素和组合的方式，将实现和获得本专利技术 的目的和其它优点。为了实现这些和其它优点，依据本专利技术的目的，如本文中所实施的和 宽泛地描述的那样，本专利技术涉及一种制备至少 一种水溶性聚合物的方法，如质子溶剂或非质子溶剂组合，以形成第一层。该水或其它含水溶液应优 选与该极性溶剂可混溶。该第一层含有无水极性溶剂、或者其至少一部分， 和水或含水溶液或者其至少一部分。也形成第二层，其至少含有水溶性聚 合物或者其至少一部分。该方法进一步包括，将该第一层和第二层分离， 并随后将该第二层干燥以获得含水溶性聚合物的固体。该方法可以包括， 再将第二层干燥以获得含有水溶性聚合物的固体之前，通过加入另外的极 性溶剂并再次分离各层，将第一步重复几次。获得的水溶性聚合物优选地 具有低的有机化学品杂质含量。本专利技术进一 步涉及一种形成水溶性聚合物如紫罗烯聚合物的方法，其 通过使形成水溶性聚合物如紫罗烯聚合物的至少两种单体在极性溶剂中、 且在基本上不存在水的情况下进行聚合。本专利技术进一 步涉及一种形成水溶性聚合物如紫罗烯聚合物的方法，其 通过使形成水溶性聚合物如紫罗烯聚合物的至少两种单体在不存在任何单独的含水或非含水溶剂下进行聚合。另外，本专利技术涉及通过利用本专利技术的方法降低聚合物中有机杂质含量 的方法。本专利技术进一 步涉及具有低有机化学品杂质含量的水溶性聚合物。本专利技术还涉及一种水溶性聚合物固体，如颗粒或粉末，其水分含量低 于15wt%，基于该聚合物的重量。另外，本专利技术涉及一种水溶性聚合物固体，如粉末或颗粒，其极性溶剂含量为约10ppm 约1000ppm。另外，本专利技术涉及一种水溶性聚合物固体，如粉末或颗粒，其水分含 量低于15wt。/。且极性溶剂含量为约10ppm-约1000ppm，基于该聚合物的 重量。将理解的是，前述一般性描述和下列详细描述仅是示例性和解释性的， 且旨在提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备干燥水溶性聚合物的方法，包括：ａ）将水溶性聚合物在水中与至少一种无水极性溶剂混合以形成混合物，该混合物分成含大多数所述无水极性溶剂和水的第一层与含大多数所述水溶性聚合物的第二层；ｂ）将所述第一层与所述第二层分离；和ｃ）将所述第二层干燥以获得含所述水溶性聚合物的固体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克L佐林格，詹姆斯A沃德，
申请(专利权)人：巴科曼实验室国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]