聚合物分散体制造技术

本发明专利技术涉及一种含水的聚合物分散体，其含有阴离子性的水溶性分散聚合物，所述水溶性分散聚合物以聚合形式含有包含以下组分的单体混合物：（ｉ）一种或多种阴离子性单体，（ｉｉ）第一非离子性乙烯基单体，其是丙烯酰胺，和（ｉｉｉ）至少一种第二非离子性乙烯基单体；所述分散体还含有水溶性盐和稳定剂，其中水溶性盐是以至少２．０重量％的量存在，基于分散体的总重量计。本发明专利技术还涉及制备所述含水聚合物分散体的方法，所述含水聚合物分散体作为在造纸中或用于水提纯的絮凝剂的用途，以及涉及一种生产纸的方法，包括将向含有纤维素纤维的水悬浮液加入一种或多种含有所述含水聚合物分散体的助留助滤剂，然后使所得的悬浮液脱水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种聚合物水分散体及其制备方法和用途，以及涉及其中使用所述分 散体作为添加剂来生产纸的方法。
技术介绍
阴离子聚合物的水分散体广泛用于工业中，例如用做絮凝剂，尤其是作为在造纸 中的助留助滤剂(drainage and retention aid)和用于水的提纯。一般而言，这些分散体 含有水溶性的阴离子分散体聚合物，其分散在含水的连续相中，所述含水的连续相可以含 有一种或多种水溶性盐和一种或多种稳定剂。所述分散体一般是通过分散聚合制备的，其 中单体和引发剂能溶于聚合介质中，但是含有大量水溶性盐的含水介质是所得聚合物的不 良溶剂。反应混合物在开始时是均勻的，并且在均勻溶液中引发聚合。相分离出现在聚合 工艺的早期，并且胶态聚合物粒子是通过稳定剂的吸附形成和稳定的。WO 2001/18063公开了一种使用高分子量的水溶性阴离子或非离子性分散聚合物 提高造纸中的保留和排出的方法。分散聚合物是使用基于分散体总重量计约2-40重量％ 的水溶性盐制备的。WO 2006/123993公开了一种制备聚合物分散体的方法，以及通过此方法获得的聚 合物分散体，其适合用做造纸中的助留助滤剂。此聚合物分散体是通过使用阴离子性聚合 物稳定剂和具有较低分子量的阴离子性聚合物助稳定剂制备的。使用聚合物稳定剂和助稳 定剂使得能使用约0-1. 9重量％的无机盐。优选，所述分散体是基本上不含盐的。一般而言，阴离子性聚合物的水分散体是容易生产的，并能在造纸中用做助留助 滤剂。但是，仍然需要改进。例如，当在水溶性盐的存在下制备分散聚合物时，已经认识到 通常需要大量的水溶性盐以能有效且稳定地形成聚合物粒子，这从经济和环境角度而言是 不利的。还观察到反应介质和所得分散体的粘度可能过高，这从生产和处理角度而言是不 利的。还观察到通常难以获得具有高含量分散聚合物的分散体，这从运输成本角度而言是 不利的。另外，考虑到含有多于一种阴离子稳定剂和尤其低分子量阴离子性助稳定剂的聚 合物分散体，已经知道低分子量的阴离子性材料提高了在造纸中纤维素悬浮体的阳离子要 求，并且已经认识到低分子量阴离子性材料可能干扰并不利地影响在造纸工艺中所用的阳 离子性添加剂的性能。有利的是能提供含水的阴离子性聚合物分散体及其制备方法，此方法需要较低量 的水溶性盐以实现有效且稳定的聚合物粒子形成。还有利的是能提供含水的阴离子性聚合 物分散体及其制备方法，其显示低粘度并且能避免或降低在聚合工艺期间的粘度峰值。还 有利的是能提供含水的阴离子性聚合物分散体及其制备方法，其能提高较高的分散体聚合 物含量。还有利的是能提供含水的阴离子性聚合物分散体及其制备方法，此方法能在不使 用低分子量阴离子性助稳定剂的情况下进行。也有利的是能提供一种造纸方法，其中包含 使用含水的阴离子性聚合物分散体，其显示改进的排出和保留性能。专利技术概述本专利技术涉及一种含水的聚合物分散体，其含有阴离子性的水溶性分散聚合物，所述水溶性分散聚合物以聚合形式含有包含以下组分的单体混合物(i) 一种或多种阴离子性单体，(ii)第一非离子性乙烯基单体，其是丙烯酰胺，和(iii)至少一种第二非离子性乙烯基单体；所述分散体还含有水溶性盐和稳定剂，其中水溶性盐是以至少2. 0重量％的量存 在，基于分散体的总重量计。本专利技术还涉及一种制备含有阴离子性的水溶性分散聚合物的含水聚合物分散体 的方法，此方法包括使单体混合物在能形成自由基的条件下在水溶性盐的水溶液中并且在 稳定剂的存在下聚合，所述单体混合物含有以下组分⑴一种或多种阴离子性单体，(ii)第一非离子性乙烯基单体，其是丙烯酰胺，和(iii)至少一种第二非离子性乙烯基单体；其中水溶性盐是以至少2. 0重量％的量存在，基于分散体的总重量计。本专利技术还涉及含有阴离子性的水溶性分散聚合物的含水聚合物分散体作为絮凝 剂的用途，尤其作为助留助滤剂在造纸中的用途和作为用于水提纯的絮凝剂的用途。本专利技术还总体涉及一种生产纸的方法，其包括(i)提供含有纤维素纤维的水悬浮液；(ii)向所述悬浮液加入一种或多种含有本专利技术含水聚合物分散体的助留助滤剂； 和(iii)使所得的悬浮液脱水。本专利技术的详细描述根据本专利技术，提供了一种阴离子性的水溶性聚合物的水分散体，也在本文中称为 阴离子性分散聚合物，其适合用做造纸和水提纯中的絮凝剂，尤其是用做造纸中的助留助 滤剂。在这里使用的“分散聚合物”表示分散在含水连续相中的水溶性聚合物，所述含水 连续相含有一种或多种无机盐以及一种或多种稳定剂。水溶性聚合物优选以通过稳定剂的 吸附而稳定的胶态粒子的形式分散在水相中。在这里使用的“阴离子性分散聚合物”表示 在这里定义的分散聚合物，其具有净负电荷。在这里使用的“助留助滤剂”表示一种或多种添加剂，当将其加入含水的纤维素分 散体中时，获得比当不添加所述一种或多种添加剂的情况下更好的排出和/或保留性能。本专利技术提供了低粘度的稳定的含水聚合物分散体，其具有更高的分散聚合物含量 以及更低的盐含量。与现有技术的方法相比，本专利技术方法显示改进的粘度特性并需要更少 的盐来实现聚合物粒子的稳定沉淀。所以，本专利技术获得了简化且改进的生产工艺和经济优 势。此外，本专利技术的阴离子性分散聚合物显示在用于造纸中时比现有技术的阴离子性分散 聚合物改进的排出性能。由此，本专利技术使得能提高造纸机的速度并且使用较低剂量的添加 剂来获得相应的排出和保留效果，从而获得改进的造纸工艺和经济优势。本专利技术的阴离子性分散聚合物以聚合形式含有一种或多种阴离子性单体，作为丙 烯酰胺的第一非离子性乙烯基单体，以及一种或多种并非丙烯酰胺的其它非离子性乙烯基 单体，在这里称为第二非离子性乙烯基单体。在这里定义的阴离子性单体具有净负电荷。合适的阴离子性单体的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸、丙 烯酰氨基甲基丁酸、马来酸、富马酸、衣康酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基膦酸、烯丙基 磺酸、烯丙基膦酸、磺基甲基化丙烯酰胺，膦基甲基化的丙烯酰胺，以及它们的水溶性碱金 属盐、碱土金属盐和铵盐。优选的阴离子性单体的例子包括丙烯酸和甲基丙烯酸。在这里定义的第一和第二非离子性单体是电中性的并且含有一个或多个乙烯基， 或含有烯属不饱和键。合适的第二非离子性乙烯基单体的例子包括能形成均聚物的那些， 所述均聚物当具有高于10，000的重均分子量时，具有的特征是于70°C在去离子水中检测 的水溶解度小于lg/Ι，合适地是于70°C在去离子水中检测的水溶解度小于0. lg/Ι，或于 20°C在去离子水中检测的水溶解度小于0. lg/Ι。合适的第二非离子性乙烯基单体的例子包 括N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙 酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯 酸苄基酯、聚乙二醇单烷基醚单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-烷氧基乙基酯、(甲 基)丙烯酸2-羟基乙基酯、乙烯基甲基砜、乙烯基甲基酮、(甲基)丙烯醛、乙烯基乙基醚、 乙烯基异丁基醚、丙酸乙烯酯和乙酸乙烯酯。优选的第二非离子性乙烯基单体的例子包括 丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和乙酸乙烯酯。单体混合物以及所得的阴离子性分散聚合物通常含本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种含水的聚合物分散体，其含有阴离子性的水溶性分散聚合物，所述水溶性分散聚合物以聚合形式含有包含以下组分的单体混合物：（ｉ）一种或多种阴离子性单体，（ｉｉ）第一非离子性乙烯基单体，其是丙烯酰胺，和（ｉｉｉ）至少一种第二非离子性乙烯基单体；所述分散体还含有水溶性盐和稳定剂，其中水溶性盐是以至少２．０重量％的量存在，基于分散体的总重量计。

【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：C·普日贝拉，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL