[发明专利]水溶性聚合物的制备方法及其所得到的聚合物和它们的应用

说明书

本发明涉及由诸如丙烯酸单体和/或乙烯基单体之类的单烯属不饱和单体的含水溶液制备一种均聚物和/或共聚物的新方法，无论这种单体如何，一旦聚合反应结束，即无需对其进行后处理，在浓度至少等于38％的条件下，该方法能够达到的残留单体比率以其该状态的产品计分别低于或等于300ppm。

本发明还涉及用所述方法得到的这些均聚物和/或共聚物，以及它们作为矿物物质磨碎剂和/或含水悬浮液的分散剂，或作为特别是在工业设备或民用设备传热面上无机沉淀和/或结垢的多价螯合剂或抑制剂，或在土木工程、建筑工程、公共工程、石油勘探和提取领域中作为钻探流体经常使用的以软化水或盐水为主要组分的含水悬浮液流化剂，或作为沸石悬浮液稳定剂，以及在含有次氯酸盐的洗涤配方中作为使次氯酸盐化合物氯量测定度不失稳的防-垢剂和分散剂，以及作为洗涤剂组合物的增效助剂或造纸工业中的保水剂的应用。

最后，本发明还涉及随着时间推移而稳定的、矿物物质浓度高的所述矿物物质含水悬浮液，以及它们在纸张、油漆、洗涤剂和清洗剂配方领域中的应用，和使用所述这些悬浮液的任何其他领域(具体如陶瓷或钻探流体)中的应用。

很久以来，本技术领域的技术人员就已经知道，具体如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐或丙烯酰胺之类的丙烯酸单体和/或乙烯基单体溶液均聚合的各种方法，以及丙烯酸与例如像马来酸酐、衣康酸、丙烯酰胺、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸、丙烯酸酯类之类的其他单烯属不饱和单体在水中按溶液共聚合的各种方法，但是这些方法中没有一种方法在与环境相关的实际法定趋势和/或约束方面是完全令人满意的，在所使用聚合物中残留单体比率或在它们的色彩或气味方面更是如此。

因而，EP0668298和EP0608845专利描述了一些共聚合方法，这些方法无后处理，达到的残留单体比率高于1000ppm，不完全适合新的市场要求。

另外，如EP0618240，它公开了一种能够获得低残留单体比率的方法，或如EP0398724、EP0510831或EP0663408，它们都具有这些缺陷：在一些金属盐存在下使用过氧化氢分解反应，特别是如芬顿(Fenton)反应，而这种反应往往得到带颜色的、含有能够引起生态问题的金属盐的产品；或过硫酸盐热分解反应或氧化还原反应，其反应所得到产品的缺陷是含有硫；或使用有机引发剂，例如像有机过氧化物，具体如苯甲酰过氧化物，其缺陷是产生所不希望的有机副产物，甚至产生所不希望的含氮化合物。

同样地，本技术领域技术人员掌握了US4301266专利，它描述一种丙烯酸聚合物的生产方法，该方法的缺陷是必需使用异丙醇类型的溶剂，以及必需在压力下工作。

最后，本领域技术人员还知道US4621127专利，该专利描述了一种昂贵的共聚合方法，该方法不仅费时而且必需使用链调节剂以便得到低分子量的聚合物。

上述这些缺陷可能使本领域技术人员不能完全满意，对照这些缺陷，本申请人发现了一种以至少一种单体或共聚用单体的含水溶液制备均聚物和/或共聚物的方法，所述的单体或共聚用单体选自丙烯酸和/或甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸酐或异巴豆酸、乌头酸、中康酸、芥子酸、十一碳烯酸、当归酸和/或它们各自的酯、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸、丙烯醛、丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵或硫酸铵、甲基丙烯酸三甲基铵乙基氯化物或硫酸盐，以及它们的季铵化或非季铵化丙烯酸酯和丙烯酰胺同系物，和/或二甲基二烯丙基氯、甲代烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸或丙烯酸乙二醇酯或丙二醇酯磷酸酯、乙烯吡咯烷酮，在浓度至少等于38％的条件下，每种均聚物或共聚物残留单体的比率以该状态产品计低于或等于300ppm，且不需要对所得到的产品进行后-处理。

于是，本发明的一个目的是提出一种方法，该方法能够获得无色、无臭的、残留单体和不希望的有机副产物含量非常低的聚合物。

本发明另一个目的是提供一种矿物物质含水悬浮液的磨碎剂和/或分散剂，它们能够得到矿物微粒含水分散液，该分散液的矿物物质被高度浓缩，随着时间推移其粘度低而稳定、甚至不搅拌也是如此。

此外，本发明另外一个目的是提供一种矿物沉淀和/或结垢的多价螯合剂或抑制剂，此时所述均聚物和/或共聚物的分子量低得足以适合所述这种应用。

除了这些目的外，本发明一个附加目的是得到一种作为钻探流体使用的含水悬浮液流化剂，或提供一种沸石含水悬浮液稳定剂，以及得到一种在含有次氯酸盐化合物的这些洗涤配方中使次氯酸盐化合物氯量测定度不稳定的防-垢剂和分散剂，或一种增效助剂。