用作高离子强度盐溶液增稠剂的聚电解质络合物制造技术

一种能够增粘或增稠水性高含盐体系的聚电解质络合物组合物，它包含至少一种阴离子聚合物和至少一种阳离子聚合物在含无机盐水性介质中的混合物。所述阴离子聚合物和阳离子聚合物分别可以是线性水溶性的、交联水溶性的或交联水不溶性的或可溶胀的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够增粘或稠化高含盐体系的聚电解质络合物组合物(polyelectrolyte complex composition)。该聚电角竿质纟备合物纟且合物由阳离子聚 合物和阴离子聚合物组成，所述阳离子聚合物和阴离子聚合物可以是线性 水溶性的、交联水溶性的或交联水不溶性的(或可溶胀的)。
技术介绍
使用高分子量的聚合物，可以实现对水性溶剂和有机溶剂增粘或稠化， 从而控制使用这些水性溶剂和有机溶剂作为稀释剂的体系的粘度和流变性 能。使用高分子量阳离子和阴离子聚合物或聚电解质作为水基体系 (water-based system)中的增稠剂是众所周知的。然而，常规的聚合增稠剂或 增粘剂通常难以有效增粘具有高离子强度或高含盐量的溶液。对于用作碱 可溶性的增稠剂的聚电解质如丙烯酸钠均聚物和共聚物尤其如此。溶液中的尺寸，从而实现高溶液粘度和产生增粘效果。而在高离子强度条 件下，聚合物链的扩展趋于坍塌。美国专利4,497,923公开了 一种通过混合阴离子聚合物(磺化乙烯-丙烯 离聚物)的有机溶液和阳离子聚合物(苯乙烯和乙烯基吡啶的共聚物)的有机 溶液以在有机液体中形成共聚体络合物(interpolymer complex)来增粘有^/L 液体的方法。在相对较低的固含量下，该共聚体络合物的有机溶液的粘度 高于单独的起始溶液的粘度平均值，且该共聚体络合物的有机溶液呈现出 对诸如溶剂防雾的目标应用中所需的剪切增稠效果。该专利涉及的是不存 在无机盐的非水性体系。美国专利4,540,496 (Exxon)公开了一类用于高离子强度钻井泥浆 (drilling muds)的增粘剂的新系列，其基于丙烯酰胺(AAm)-苯乙烯磺酸钠 (SSS)-丙烯酰氨基丙基三曱基氯化铵(MAPTAC)的三元共聚物。这种分子内 的离子络合改进了高离子强度石油钻井液(oil drilling fluids)的增粘能力。该专利不涉及共聚体络合物。美国专利4,584,339 (Exxon)公开了 一种利用低电荷离子丙烯酰胺共聚 物(丙烯酰胺和苯乙烯磺酸钠的共聚物以及丙烯酰胺和曱基丙烯酰氨基丙基液形式的络合物相分离，沿着聚合物主链的电荷密度应该相对较低。所观 察到的粘度增加的机理被认为主要是由于分子间离子键的形成增加了络合 物的表观分子量。虽然单独的共聚物组分的粘度显示出通常的剪切稀化性 能，但可溶性共聚体络合物的水溶液呈现出膨胀(剪切增稠)流变性能。然而 水溶性无机盐的添加会妨碍络合物并且降低粘度。美国专利4,942,189 (Exxon)教导了利用中和的磺化聚合物(水不溶性 的)和苯乙烯/乙烯基吡啶共聚物在水不溶性有机溶剂中的共聚体络合物界 面增粘水溶液。当将该有机共聚体络合物溶液与水混合时，由于形成了大 量分散于连续水相中的细小的充满水的颗粒，从而导致粘度大大增加。该 专利涉及乳化体系。美国专利4,970,260 (Exxon)公开了用于增粘含盐溶液的低电荷密度聚 合物络合物溶液。该聚合物络合物由丙烯酰胺与磺酸盐单体(例如，苯乙烯 磺酸钠)的共聚物(作为阴离子聚合物组分)和丙烯酰胺与季铵单体(例如，曱 基丙烯酰氨基丙基三曱基氯化铵)的共聚物(作为阳离子聚合物组分)而组 成。用于聚合物络合物的阳离子聚合物和阴离子聚合物都是具有低电荷密 度的强聚电解质(电荷密度用于阳离子聚合物的季铵单体<35%和用于阴离 子聚合物的磺酸盐单体<50%)。要求保护的聚合物溶液包含小于5%的低电 荷密度共聚体络合物。专利权人宣称高电荷密度共聚体络合物反而不溶于 含盐溶液中，因此增粘性能和增稠效果差。还没有研究和公开过通过一种 强聚电解质与一种带有相反电荷的弱聚电解质的结合以及两种具有相反电 荷的弱聚电解质的结合来形成共聚体络合物的可能性。EP-A 0 "2 (Halliburton)公开了 一种阴离子聚合物组合物和它在 增产地下岩层以提高采油中的用途。该阴离子聚合物组合物包含<20%的阳 离子聚合物或两性聚合物作为分散剂以防止该水溶性聚合物的聚集。该阴 离子聚合物组合物可以包含一种或多种卣化物盐如氯化钠。通过阴离子聚 合物和阳离子聚合物的结合而获得粘度增加的协同效应还没有被观察到， 而且这种协同效应也不是专利技术人所预料和寻求的效应。相反，他们发现阳离子聚合物可在盐水中分散阴离子聚合物，从而解决了与现有技术方法相 关的水溶性聚合物聚集的问题。美国专利4,839,166 (L'Oreal)公开了由不含无机盐的毛发护理组合物 中的接枝阳离子纤维素和曱基丙烯酸聚合物的离子相互作用而生成的增稠美国专利5,731,034 (ECC, International)公开了 一种使用阳离子聚电解 质(PolyDADMAC)和阴离子聚电解质(聚丙烯酸盐)的结合来分散碳酸4丐颜 料(CCP)以涂布纸张的方法。它没有提及对CCP分散体的增稠效果。事实上， 在颜料分散体的应用中，就相同的固相而言，希望获得低粘度的CCP分散 体。CCP实质上是不溶于水的盐。美国专利6,077,887 (Akzo)公开了通过结合丙烯酸和丙烯酰胺的疏水 改性共聚物与疏水改性阳离子纤维素而得到的水溶性聚电解质络合物。该 聚电解质络合物所需的单相(水溶性的)性能只有使用疏水改性的聚电解质 才能得到。该专利教导聚电解质络合物可以用作水基体系的增稠剂。但没 有提及其在含盐溶液中的用途。美国专利4,501,834 (Colgate-Palmolive)教导了通过两种电荷相反的强 聚电解质如聚(2-丙烯酰氨基-2-曱基丙烷磺酸)和DADMAC聚合物在不含盐 的水介质中的共聚体反应，形成水溶性和水不溶性凝胶。呈现出粘度显著 增加的共聚体凝胶被认为可用作泡沫增强剂和用在化妆品组合物中，如剃 须凝胶(shavinggels)和洗发剂。然而，该共聚体络合物不适合于含盐体系， 因为盐会妨碍凝胶结构的形成。在许多应用中，需要增粘高含盐体系、高酸性体系或高碱性体系。这 些应用包括个人护理中的染发体系，用于提高采油的钻井液(drilling fluids) 和硬质表面清洗液。常规的聚合增稠剂或增粘剂通常难以有效增粘高离子 强度或高含盐量的溶液。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供聚电解质络合物(PEC),它通过结合电荷相反 的聚合物对含盐溶液具有协同粘度提高作用。本专利技术的另一个目的是提供高电荷密度PEC,它通过结合一种强聚电 解质与 一种相反电荷的弱聚电解质对含盐溶液具有协同粘度提高作用。用于这种PEC的阳离子聚合物的电荷密度比用于该阳离子聚合物的阳离子单体的电荷密度大35%，或用于这种PEC的阳离子聚合物具有大于1.6meq/g 的活性聚合物。用于该PEC的阴离子聚合物的电荷密度比用于制备该阴离 子聚合物的阴离子单体的电荷密度大50%，或用于该PEC的阴离子聚合物 具有大于2.4m叫/g的活性共聚物。本专利技术的还有一个目的就是提供高电荷密度PEC,它通过结合两种电 荷一目反的弱聚电解质对含盐溶液具有协同粘度提高作用。已经令人吃惊地发现，可溶性PEC能够在含无机盐水性体系中由高电 荷密度聚电解质形成。已经发现通过在低分子量盐(电解质)溶液中混合相反 电荷的高电荷密度聚合物形成的聚电解质络合物(PEC)能够获得协同粘度 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够增粘或增稠水性高含盐体系的聚电解质络合物组合物，所述聚电解质络合物组合物包含至少一种阴离子聚合物和至少一种阳离子聚合物在含无机盐的水性介质中的混合物。

【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：宋志强，毛建文，
申请(专利权)人：西巴特殊化学制品控股公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]