[发明专利]用于将至少一种添加剂加入反应器内部的设备的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种设备的应用，该设备用于将至少一种固体或粘性液体添加剂、或分散在溶剂中的添加剂加入反应器的反应器内部，以制备交联的微粒聚合物。

背景技术

通常在捏和反应器中制备交联的微粒聚合物。从例如EP-A 0 517 068中已知这种具有至少两个轴向平行的旋转轴杆的捏和反应器，其周边设有捏和杆的盘面设置在旋转轴杆的表面。捏和杆设置成使得一个轴杆上的捏和杆与另一轴杆上的捏和杆啮合。根据轴杆的可能不同的转速，轴杆上的捏和杆的数量可改变。在例如1∶4的转速比下，例如，主轴杆的周边上设有8个捏和杆，指定为清洁轴杆的第二轴杆上设有2个捏和杆，第二轴杆比主轴杆转动得快4倍。在从EP-A 0 517 068已知的混合捏和机中，制备聚合物所需的所有反应物都经由一个引入管口添加。

WO-A 2004/022608公开了具有两个可旋转地安装的轴杆的捏和反应器的应用，其中，在轴杆的表面上设有用于制备超级吸收剂的捏和杆。超级吸收剂是聚合物凝胶。在均相水单体溶液或多相水油混合物中进行聚合。作为将捏和反应器用作聚合反应器的结果，制备出了小的凝胶颗粒。

WO-A 01/38402类似地公开了连续制备交联微粒聚合物凝胶的方法。在这种情况下，在具有至少两个轴向平行的旋转轴杆的捏和反应器中进行反应，其中，在轴杆上设有多个捏和及输送元件，该多个捏和及输送元件将在捏和反应器启动时添加的物质沿轴向朝混合器的端部输送。

在现有技术已知的捏和反应器中，没有一个可以在反应过程中在捏和反应器的另一位置供给其它成分。

发明内容

本发明的目的是在反应器的任何位置加入添加剂，使得添加剂可以以任何量定量供应而不会堵塞，并且在引入位置不会形成凝块或团块。

该目的通过使用这样一种设备来实现，该设备用于将至少一种固体或粘性液体添加剂、或分散在溶剂中的添加剂加入反应器的反应器内部，以通过使下列成分共聚来制备交联的微粒聚合物：

(a)水溶性单烯键不饱和单体，和

(b)0.001至5mol％的基于单体(a)的包括至少两种可聚合基团的单体，

(c)0至20mol％的基于单体(a)的水不溶性单烯键不饱和单体，

其中，所述设备包括至少一个用于传送至少一种添加剂的螺杆，该至少一个螺杆终止于与反应器内部的内壁基本齐平的添加孔口。

基团(a)的水溶性单烯键不饱和单体例如是烯键不饱和C₃-至C₆-羧酸、该羧酸的氨化物、以及该羧酸的酯，其中，氨基醇具有下列结构式：

其中，R⁴是C₂-至C₅-亚烃基，R¹、R²、R³是彼此独立的氢、甲基、乙基或丙基。这些化合物是例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、这些酸的碱金属或铵盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丁烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二甲胺基丁酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基新戊酯、以及甲基丙烯酸二甲氨基新戊酯。碱性的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯以盐的形式与强无机酸、磺酸或羧酸使用，或以季铵化的形式使用。公式I中的化合物中的阴离子X^-是无机酸或羧酸的酸根，或来自季铵化剂的硫酸二甲酯、二甲硫酸乙酯、或卤化物。

基团(a)的其它水溶性单体是N-乙烯吡咯烷酮、丙烯酰胺丙烷磺酸、乙烯磷酸和/或乙烯磺酸的碱金属或铵盐。在聚合中可以以非中性的形式或最多为100％的部分中性形式类似地使用其它的酸。基团(a)的合适的水溶性单体还包括：二烯丙基铵化合物，例如，二甲基二烯丙基氯化物、二乙基二烯丙基氯化物、或二烯丙基啶鎓溴化物；N-乙烯咪唑啉化合物，例如，N-乙烯咪唑和1-乙烯-2-甲基咪唑的盐或季铵化产品；以及N-乙烯咪唑啉，例如，N-乙烯咪唑啉、1-乙烯-2-甲基咪唑啉、1-乙烯-2-乙基咪唑啉、或1-乙烯-2-n-丙基咪唑啉，在聚合中这些化合物中的每个都可以以季铵化形式或作为盐来使用。

基团(a)的优选单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、这些酸的碱金属或铵盐、丙烯酰胺、和/或甲基丙烯酰胺。这些单体可以以任意比例彼此共聚。

基团(a)的单体在出现交联剂(基团(b)的单体)的情况下聚合。交联剂包括至少两种烯键式不饱和双键。