專利名稱：聚合物分散體和制備聚合物分散體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備含水聚合物分散體的方法。本發(fā)明還涉及制備聚合物穩(wěn)定劑的方法、聚合物穩(wěn)定劑、含水聚合物分散體，該聚合物分散體的用途和生產(chǎn)紙張的方法。
背景技術(shù)：
陽離子聚合物的含水分散體，例如在造紙工業(yè)中用作保留助劑。其它用途例如是作為處理廢水的絮凝劑，作為增稠劑和土壤改良劑。一般地，這些聚合物分散體包括分散的聚合物和分散劑(也稱為穩(wěn)定劑，它通常是聚合物分散劑)。穩(wěn)定劑穩(wěn)定聚合物分散體，其方式使得分散的聚合物保持分散狀態(tài)。
通常通過在充當(dāng)分散劑的第一穩(wěn)定劑和充當(dāng)沉淀劑的第二“共穩(wěn)定劑”存在下，聚合水溶性單體的反應(yīng)混合物，制備這些聚合物分散體。最終的聚合物將沉淀出來并形成穩(wěn)定的聚合物分散體。這意味著不存在顯著量的無機(jī)鹽。
具有聚合物分散體應(yīng)當(dāng)滿足在最終的應(yīng)用中得到良好結(jié)果且具有商業(yè)興趣的許多標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)例如是工藝粘度、活性物含量、穩(wěn)定性、良好的保留和脫水性能，以及制備聚合物分散體，其中包括制備分散劑的容易程度。此外，諸如環(huán)境和安全方面的標(biāo)準(zhǔn)是重要的。
工藝粘度是指當(dāng)生產(chǎn)聚合物分散體時反應(yīng)混合物的粘度。在聚合物分散體的生產(chǎn)過程中，粘度應(yīng)當(dāng)保持低且應(yīng)當(dāng)避免，或者至少盡可能多地降低粘度峰值。
還希望對于一些聚合物含量來說，聚合物分散體的最終粘度盡可能低以供在使用時比較容易地處理，例如可泵送性。
分散體的貨架壽命，即隨著時間流逝，聚合物分散體的穩(wěn)定性是重要的性能。需要有效的穩(wěn)定劑保持聚合物顆粒在分散體內(nèi)穩(wěn)定，而沒有作為沉降物沉降。
要考慮的進(jìn)一步重要的因素是活性物含量，即在聚合物分散體內(nèi)分散的聚合物量。較高的活性物含量得到較低的運(yùn)輸成本，和在最終應(yīng)用時比較容易處理。通過使用有效的穩(wěn)定劑，可與此同時獲得具有較高活性物含量的分散體并可保持低粘度。然而，可能難以結(jié)合高活性物含量與在造紙工藝中在保留和脫水方面良好的性能。
分散的聚合物中的陽離子電荷影響其形成穩(wěn)定分散體的能力。存在提供具有相當(dāng)?shù)完栯x子電荷的穩(wěn)定的聚合物分散體的原因。這些原因例如是對于某些用途來說的，陽離子單體的FDA極限，成本和當(dāng)在造紙中使用時纖維素懸浮液過度荷電的危險。
在制備聚合物分散體的過程中，可形成聚合物的沉積物并粘附在反應(yīng)容器和攪拌器上。這將導(dǎo)致耗時的反應(yīng)設(shè)備清潔工序。
WO03/097703A1公開了一種聚合物分散體，它包括聚合物穩(wěn)定劑和作為共穩(wěn)定劑的陽離子聚電解質(zhì)。US6075089公開了一種穩(wěn)定劑，它是一種接枝共聚物。
當(dāng)根據(jù)上述制備聚合物分散體時，事先制備在現(xiàn)有技術(shù)的方法中所使用的穩(wěn)定劑。例如，WO03/097703A1的單體在預(yù)制的穩(wěn)定劑存在下聚合成分散的聚合物。因此，制備穩(wěn)定劑增加整個聚合物分散制備工藝的額外步驟，從而要求時間、設(shè)備并導(dǎo)致成本增加。
本發(fā)明的目的是提供制備聚合物分散體的方法，所述聚合物分散體可采用數(shù)步制備，和在所述方法中，在制備過程中，粘度保持低且平穩(wěn)，沒有任何大的粘度峰值，且沒有得到沉積物。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供具有高穩(wěn)定性、相當(dāng)?shù)完栯x子電荷、高活性物含量和沒有太高粘度，且與此同時當(dāng)在造紙工藝中使用時得到良好保留和脫水性能的聚合物分散體。本發(fā)明的目的還是提供聚合物穩(wěn)定劑。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可通過根據(jù)本發(fā)明制備含水聚合物分散體的方法來實(shí)現(xiàn)具有分散聚合物的高活性物含量和低工藝粘度的穩(wěn)定的聚合物分散體。該方法包括在聚合物陽離子共穩(wěn)定劑(A)存在下，使一種或更多種單體(m)，和含至少一種具有伯、仲或叔胺或酰胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)和具有至少一個烯屬不飽和度的陽離子單體(y)的單體混合物的聚合物(B)反應(yīng)，若使用具有酰胺基的單體的話，則水解該聚合物，將酰胺官能度轉(zhuǎn)化成胺官能度。
“穩(wěn)定的聚合物分散體”在此處是指聚合物顆粒合適地均勻分布在1/s下，剪切粘度低于10000mPa.s(Brookfield轉(zhuǎn)子5)的水溶液內(nèi)。關(guān)于“穩(wěn)定”的分散體，當(dāng)在3000rpm下離心分散體30分鐘時，應(yīng)當(dāng)具有小于約5wt％的沉降物，優(yōu)選小于約1wt％，這基于分散的聚合物來計算。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種聚合物分散體，它包括1)含來源于一種或更多種單體(m)的一種或更多種單體單元的分散聚合物，和2)聚合物陽離子穩(wěn)定劑(A)，它是一種由下述物質(zhì)反應(yīng)得到的聚合物含至少一種具有伯、仲或叔胺或酰胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)和具有至少一個烯屬不飽和度的陽離子單體(y)，若使用具有酰胺基的單體的話，則水解該聚合物，將酰胺官能度轉(zhuǎn)化成胺官能度，和一種或更多種單體(m)，和3)聚合物陽離子共穩(wěn)定劑(A)。該聚合物分散體合適地為水溶性聚合物分散體。
分散的聚合物的重均分子量合適地為約1000000-約15000000g/mol，優(yōu)選約6000000-約9000000g/mol。
根據(jù)本發(fā)明，還提供制備聚合物穩(wěn)定劑(C)的方法，該方法包括a)使含具有至少一個烯屬不飽和度的陽離子單體(y)和具有伯、仲或叔胺或酰胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)的混合物反應(yīng)，形成中間聚合物(B)，若使用具有酰胺基的單體的話，則水解中間聚合物(B)，將酰胺官能度轉(zhuǎn)化成胺官能度，然后b)使中間聚合物在聚合物陽離子共穩(wěn)定劑存在下與一種或更多種單體(m)反應(yīng)，從而形成聚合物穩(wěn)定劑(C)。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種聚合物穩(wěn)定劑(C)，它是一種由單體(y)和(x)形成其主鏈和單體(m)的接枝支鏈的接枝共聚物。接枝共聚物的接枝支鏈合適地接枝在單體單元(x)上。更具體地，聚合物穩(wěn)定劑(C)的主鏈包括聚合形式的具有至少一個烯屬不飽和度的陽離子單體(y)和具有伯、仲或叔胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)，和其接枝支鏈包括聚合形式的一種或更多種單體(m)。
含水聚合物分散體合適地為不含鹽的分散體?！安缓}”此處是指沒有存在顯著量的無機(jī)鹽，特別是多價陰離子無機(jī)鹽。“沒有顯著量”此處合適地指小于約1wt％，優(yōu)選小于約0.5wt％，最優(yōu)選小于約0.1wt％。
在25℃下聚合物分散體的Brookfield粘度(轉(zhuǎn)子5，在1s-1下)合適地為約100-約10000mPa.s，優(yōu)選約500-約5000mPa.s，最優(yōu)選約1000-約3000mPa.s。
單體(m)優(yōu)選包括非離子單體(m1)和陽離子單體(m2)。非離子單體(m1)優(yōu)選是下述通式(I)的單體 其中R1是氫或甲基，和R2與R3彼此獨(dú)立地為任何氫、C1-C2烷基、異丙基、羥甲基、羥乙基、羥丙基或(三羥甲基)甲基。非離子單體(m1)合適地為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N-異丙基甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-叔丁基甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺或N-羥甲基甲基丙烯酰胺。
陽離子單體(m2)優(yōu)選是通式(II)的單體 其中R4是氫或甲基，R5、R6和R7彼此獨(dú)立地為任何氫、C1-C8烷基或芐基，D是氧或NH，E是C2-C4烷基或C2-C4羥烷基，X-是陰離子抗衡離子，合適地單價陰離子，例如氯離子。陽離子單體(m2)合適地為丙烯酰氧基乙基-三甲基氯化銨(ADAM)、丙烯酰氧基乙基-芐基二甲基-氯化銨(ADAM BQ)、甲基丙烯酰氧基乙基-三甲基氯化銨(MADAM)、甲基丙烯酰氧基乙基-芐基二甲基氯化銨(MADAM BQ)、丙烯酰胺基丙基-三甲基氯化銨(TMAPAA)、丙烯酰胺基丙基-芐基-二甲基氯化銨(BDMAPAA)、甲基丙烯酰胺基丙基-三甲基氯化銨(TMAPMA)或甲基丙烯酰胺基丙基-芐基二甲基氯化銨(BDMAPMA)。
單體(m1)與單體(m2)的摩爾比合適地為約95∶5到約50∶50，優(yōu)選約92∶8到約85∶15。
聚合物陽離子共穩(wěn)定劑(A)合適地為通式II的單體m2的均聚物或共聚物。合適的共穩(wěn)定劑(A)的實(shí)例是DADMAC、N-三甲基銨丙基-丙烯酰胺、丙烯酰氧基乙基-三甲基氯化銨(ADAM MQ)、丙烯酰氧基乙基-芐基-二甲基氯化銨(ADAM BQ)、甲基丙烯?；一谆然@(MADAM MQ)、乙烯基芐基-三甲基氯化銨和乙烯基吡啶的均聚物和共聚物。優(yōu)選地，共穩(wěn)定劑是DADMAC或N-三甲基銨丙基-丙烯酰胺，任選地結(jié)合非離子單體，例如(甲基)丙烯酰胺的均聚物。合適的共穩(wěn)定劑(A)的進(jìn)一步的實(shí)例是聚乙烯亞胺、聚乙烯基胺和聚胺。聚合物陽離子共穩(wěn)定劑(A)的重均分子量合適地為約1000-約500000g/mol，優(yōu)選約2000-約100000g/mol，最優(yōu)選約3000-約20000g/mol。共穩(wěn)定劑也可以是以上提及的分子量的不同聚合物陽離子共穩(wěn)定劑的混合物。
單體(x)合適地選自通式(III)的單體 其中R1是氫或甲基，R3和R4彼此獨(dú)立地為氫、C1-C8烷基、芐基、烷基芐基、羥甲基、羥乙基、2-羥丙基或三羥甲基，G是NH或氧，J是C1-C10烷基、C1-C10羥烷基或-(CH2-CH2-O)n-CH2-CH2-，n＝0、1、2、3...10，或者單體(x)選自甲基二烯丙基胺、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑或乙烯基芐基二甲胺。優(yōu)選地，單體(x)是二烯丙基胺、二烯丙基丙醇胺、N-乙烯基甲酰胺、N-甲基-N-乙烯基甲酰胺或N-甲基-N-乙烯基乙酰胺。
胺或酰胺單體(x)與陽離子單體(y)的重量比合適地為約0.1∶100到約50∶100，優(yōu)選約3∶100到約10∶100。
在陽離子單體(y)內(nèi)的烯屬不飽和度合適地為α烯屬不飽和度，優(yōu)選地，烯屬不飽和度以乙烯基或烯丙基形式存在。陽離子單體(y)合適地選自陽離子單體m2或二烯丙基二甲基氯化銨、N-甲基乙烯基氯化吡啶、N-甲基-N-乙烯基氯化咪唑啉、N-乙烯基芐基三甲基氯化銨。優(yōu)選地，陽離子單體(y)是二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)、N-三甲基銨丙基-丙烯酰胺或丙烯酰氧基乙基-三甲基氯化銨。
聚合物分散體也可包括進(jìn)一步的穩(wěn)定劑，例如聚合物穩(wěn)定劑，例如陽離子聚合物。這些陽離子聚合物可以是由至少一種單體制造的均聚物或共聚物，所述單體屬于二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)、乙烯基氯化吡啶、N-乙烯基氯化咪唑啉、乙烯基芐基三甲基氯化銨、丙烯酰氧基乙基-三甲基氯化銨(ADAM-MQ)、丙烯酰氧基乙基-芐基二甲基氯化銨(ADAM-BQ)、甲基丙烯酰氧基乙基-三甲基氯化銨(MADAM)、甲基丙烯酰氧基乙基-芐基二甲基氯化銨(MADAM-BQ)、丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨(TMAPAA)、丙烯酰胺基丙基芐基-二甲基氯化銨(BDMAPAA)、甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨(TMAPMA)和甲基丙烯酰胺基丙基-芐基二甲基氯化銨(BDMAPMA)中的組。任選地，進(jìn)一步的共聚單體可例如是如WO03/097703中所述的PEG丙烯酸酯或嵌段共聚醚。
作為聚合引發(fā)劑，可使用有機(jī)偶氮化合物、有機(jī)過氧化物、無機(jī)過氧硫酸氫鹽、氫過氧化物或氧化還原引發(fā)劑。優(yōu)選地，使用陽離子偶氮化合物或無機(jī)過氧硫酸氫鹽。
本發(fā)明還涉及此處所述的含水聚合物分散體在造紙中作為保留和脫水助劑，作為增稠劑和/或作為土壤改良劑的用途。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，制造二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)和胺單體(它是二烯丙基胺(DAA)或二烯丙基-2-丙醇胺(DAPA))的共聚物。通過在DADMAC均聚物存在下，使采用丙烯酰胺和丙烯酰氧基乙基-二甲基芐基氯化銨(ADAM BQ)制造的共聚物反應(yīng)，從而制備聚合物分散體。
最后，本發(fā)明涉及由含有纖維素纖維和任選的填料的含水懸浮液生產(chǎn)紙張的方法，所述方法包括添加此處所述的含水聚合物分散體到該懸浮液中，在銅網(wǎng)上成形并使懸浮液排水。
實(shí)施例實(shí)施例1在實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)器內(nèi)，通過聚合330g65wt％DADMAC水溶液、24.1gDAPA、16.2g鹽酸(37wt％)和700g額外的水的混合物，制備具有10mol％二烯丙基-2-丙醇胺(DAPA)的二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)共聚物。用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到約4。在室溫下，在氮?dú)獯祾呦拢瑪嚢杌旌衔?0分鐘，然后添加溶解在25ml水內(nèi)的4.3g偶氮引發(fā)劑(V-50)。升高溫度到約50℃，并繼續(xù)聚合6小時。最后，添加溶解在150ml水內(nèi)的6.58g氫氧化鈉。實(shí)現(xiàn)通過GPC測定的重均分子量為55000道爾頓的DADMAC共聚物。
實(shí)施例2在實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)器內(nèi)，通過聚合1603g65wt％DADMAC水溶液、19.76gDAA、20.1g鹽酸(37wt％)和30g1wt％EDTA溶液的混合物，從而制備具有3mol％二烯丙基胺(DAA)的二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)共聚物。用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到約4。在室溫下，在氮?dú)獯祾呦?，攪拌混合?0分鐘，然后在3小時期間，添加溶解在60ml水內(nèi)的3.5g偶氮引發(fā)劑(V-50)。升高溫度到約50℃，并繼續(xù)聚合22小時。第二天添加200ml水，并添加溶解在70ml水內(nèi)的5.25g偶氮引發(fā)劑(V-50)。升高溫度到60℃，并繼續(xù)聚合24小時。第三天添加另外200ml水，并添加溶解在60ml水內(nèi)的4.0g偶氮引發(fā)劑(V-50)。溫度保持在60℃下，并繼續(xù)聚合24小時。實(shí)現(xiàn)通過GPC測定的重均分子量為190000道爾頓的DADMAC共聚物。
實(shí)施例3同樣在實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)器內(nèi)，通過聚合1092g65wt％DADMAC水溶液、45.4g DAA、49.9g鹽酸(37wt％)和30g1wt％EDTA溶液的混合物，從而制備具有10mol％二烯丙基胺(DAA)的二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)共聚物。用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到約4。在室溫下，在氮?dú)獯祾呦?，攪拌混合?0分鐘，然后在5小時期間，添加溶解在60ml水內(nèi)的3.5g偶氮引發(fā)劑(V-50)。升高溫度到約50℃，并繼續(xù)聚合22小時。第二天添加400ml水，并添加溶解在35ml水內(nèi)的2.6g偶氮引發(fā)劑(V-50)。升高溫度到60℃，并在2小時之后，添加溶解在35ml水內(nèi)的另外2.6g偶氮引發(fā)劑(V-50)。在粘度增加之后，添加200ml水，并繼續(xù)聚合24小時。第三天升高溫度到80℃，并添加585ml水。添加溶解在60ml水內(nèi)的3.5g偶氮引發(fā)劑(V-50)。在第三天最后，冷卻混合物。實(shí)現(xiàn)通過GPC測定的重均分子量為230000道爾頓的DADMAC共聚物。
實(shí)施例4-6通過在實(shí)施例1-3制備的一種DADMAC共聚物存在下，聚合含丙烯酰胺(AAm)和丙烯酰氧基乙基-二甲基芐基氯化銨(ADAM BQ)的單體混合物，從而制備聚合物分散體。
制備各自含有7.1結(jié)晶AAm、2.96g(80wt％)ADAM BQ、3.0g實(shí)施例1、2或3制備的DADMAC共聚物、10g聚DADMAC(40wt％)和0.15g過氧化氫或0.2g過硫酸鈉的三種混合物。添加水達(dá)到100g，并允許反應(yīng)在60℃和攪拌下進(jìn)行數(shù)小時。
表1描述了根據(jù)實(shí)施例的分散體。粘度對于所有分散體來說較低。該分散體穩(wěn)定，即當(dāng)在3000rpm下離心30分鐘時沒有可視的沉降。
借助獲自瑞典Akribi的Dynamic Drainage Analyser(DDA)，進(jìn)行關(guān)于在造紙工藝中的保留和脫水的應(yīng)用試驗(yàn)。所使用的配料基于70wt％漂白紙漿和30wt％粘土。紙料體積為800ml，紙漿濃度為4g/l，和導(dǎo)電率為1.5mS/cm。在1500rpm的速度下攪拌紙料，同時將下述物質(zhì)加入到紙料中陰離子廢料捕捉劑(0.5kg/t)、聚合物分散體(1.0kg/t)和最后陰離子無機(jī)顆粒(0.5kg/t)。溫度為22.5℃。對于該分析來說，使用0.35bar的真空。測量保留時間(s)和濁度(NTU)。
表1聚合物分散體和應(yīng)用試驗(yàn)

得出結(jié)論使用本發(fā)明分散劑的分散體在保留和脫水方面顯示出良好的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.制備聚合物分散體的方法，該方法包括在聚合物陽離子共穩(wěn)定劑(A)存在下，使一種或更多種單體(m)，和含至少一種具有伯、仲或叔胺或酰胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)和具有至少一個烯屬不飽和度的至少一種陽離子單體(y)的單體混合物的聚合物(B)反應(yīng)，若使用具有酰胺基的單體的話，則水解該聚合物，將酰胺官能度轉(zhuǎn)化成胺官能度。
2.一種聚合物分散體，它包括a)含來源于一種或更多種單體(m)的一種或更多種單體單元的分散聚合物，和b)聚合物穩(wěn)定劑(C)，它是由下述物質(zhì)反應(yīng)得到的聚合物i)含至少一種具有伯、仲或叔胺或酰胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)和具有至少一個烯屬不飽和度的陽離子單體(y)的單體混合物的聚合物(B)，若使用具有酰胺基的單體的話，則水解該聚合物，將酰胺官能度轉(zhuǎn)化成胺官能度，和ii)一種或更多種單體(m)，和c)聚合物陽離子共穩(wěn)定劑(A)。
3.制備聚合物穩(wěn)定劑(C)的方法，該方法包括a)使含具有至少一個烯屬不飽和度的陽離子單體(y)和具有伯、仲或叔胺或酰胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)的混合物反應(yīng)，形成中間聚合物(B)，若使用具有酰胺基的單體的話，則水解中間聚合物(B)，將酰胺官能度轉(zhuǎn)化成胺官能度，然后b)在聚合物陽離子共穩(wěn)定劑(A)存在下，使中間聚合物(B)與一種或更多種單體(m)反應(yīng)，形成聚合物穩(wěn)定劑(C)。
4.一種聚合物穩(wěn)定劑(C)，它是一種接枝共聚物，其主鏈包括聚合形式的具有至少一個烯屬不飽和度的陽離子單體(y)和具有伯、仲或叔胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)，其接枝支鏈包括聚合形式的一種或更多種單體(m)。
5.權(quán)利要求1制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2的聚合物分散體，或權(quán)利要求3的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求4的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中單體(m)包括非離子單體(m1)和陽離子單體(m2)。
6.權(quán)利要求5制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求5的聚合物分散體，或權(quán)利要求5的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求5的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中非離子單體(m1)是下述通式(I)的單體 其中R1是氫或甲基，和R2與R3彼此獨(dú)立地為任何氫、C1-C2烷基、異丙基、羥甲基、羥乙基或羥丙基。
7.權(quán)利要求5-6任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求5-6任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求5-6任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求5-6任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中非離子單體(m1)為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N-異丙基甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-叔丁基甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺或N-羥甲基甲基丙烯酰胺。
8.權(quán)利要求5-7任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求5-7任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求5-7任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求5-7任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中陽離子單體(m2)是通式(II)的單體 其中R4是氫或甲基，R5、R6和R7彼此獨(dú)立地為任何氫、C1-C8烷基或芐基，D是氧或NH，E是C2-C4烷基或C2-C4羥烷基，X-是陰離子抗衡離子。
9.權(quán)利要求5-8任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求5-8任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求5-8任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求5-8任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中陽離子單體(m2)為丙烯酰氧基乙基-三甲基氯化銨(ADAM)、丙烯酰氧基乙基-芐基二甲基-氯化銨(ADAM BQ)、甲基丙烯酰氧基乙基-三甲基氯化銨(MADAM)、甲基丙烯酰氧基乙基-芐基二甲基氯化銨(MADAMBQ)、丙烯酰胺基丙基-三甲基氯化銨(TMAPAA)、丙烯酰胺基丙基-芐基-二甲基氯化銨(BDMAPAA)、甲基丙烯酰胺基丙基-三甲基氯化銨(TMAPMA)或甲基丙烯酰胺基丙基-芐基二甲基氯化銨(BDMAPMA)。
10.權(quán)利要求5-9任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求5-9任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求5-9任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求5-9任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中單體(m1)與單體(m2)的摩爾比為約95∶5到約50∶50。
11.權(quán)利要求5-10任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求5-10任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求5-10任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求5-10任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中單體(m1)與單體(m2)的摩爾比為約92∶8到約85∶15。
12.權(quán)利要求1或5-11任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2或5-11任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求3或5-11任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求4-11任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中胺或酰胺單體(x)是通式(III)的單體 其中R1是氫或甲基，R3和R4彼此獨(dú)立地為氫、C1-C8烷基、芐基、烷基芐基、羥甲基、羥乙基、2-羥丙基或三羥甲基，G是NH或氧，J是C1-C10烷基、C1-C10羥烷基或-(CH2-CH2-O)n-CH2-CH2-，n＝0、1、2、3...10，或者胺或酰胺單體(x)選自單體甲基二烯丙基胺、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑或乙烯基芐基二甲胺。
13.權(quán)利要求1或5-12任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2或5-12任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求3或5-12任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求4-12任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中胺或酰胺單體(x)是二烯丙基胺、二烯丙基丙醇胺、N-乙烯基甲酰胺、N-甲基-N-乙烯基甲酰胺或N-甲基-N-乙烯基乙酰胺。
14.權(quán)利要求1或5-13任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2或5-13任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求3或5-13任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求4-13任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中陽離子單體(y)具有α烯屬不飽和度。
15.權(quán)利要求1或5-14任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2或5-14任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求3或5-14任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求4-14任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中陽離子單體(y)是二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)。
16.權(quán)利要求1或5-15任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2或5-15任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求3或5-15任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，或者權(quán)利要求4-15任何一項(xiàng)的聚合物穩(wěn)定劑(C)，其中胺或酰胺單體(x)與陽離子單體(y)的重量比為約0.1∶100到約50∶100。
17.權(quán)利要求1或5-16任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2或5-16任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求3或5-16任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，其中聚合物共穩(wěn)定劑是聚DADMAC均聚物。
18.權(quán)利要求1或5-17任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2或5-17任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求3或5-17任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，其中聚合物共穩(wěn)定劑的重均分子量為約3000-約20000g/mol。
19.權(quán)利要求1或5-18任何一項(xiàng)的制備聚合物分散體的方法，或者權(quán)利要求2或5-18任何一項(xiàng)的聚合物分散體，或權(quán)利要求3或5-18任何一項(xiàng)的制備聚合物穩(wěn)定劑的方法，其中存在進(jìn)一步的聚合物穩(wěn)定劑。
20.權(quán)利要求2或5-19任何一項(xiàng)的聚合物分散體，其中分散的聚合物的重均分子量為約1000000-約15000000g/mol。
21.權(quán)利要求2或5-20任何一項(xiàng)的聚合物分散體作為在造紙中的保留助劑，在造紙中的脫水助劑，作為增稠劑或者土壤改良劑的應(yīng)用。
22.由含纖維素纖維和任選的填料的含水懸浮液生產(chǎn)紙張的方法，該方法包括將權(quán)利要求2或5-20任何一項(xiàng)的聚合物分散體加入到懸浮液中，在銅網(wǎng)上成形并使該懸浮液排水。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備含水聚合物分散體的方法，該方法包括在聚合物陽離子共穩(wěn)定劑(A)存在下，使一種或更多種單體(m)，和含至少一種具有伯、仲或叔胺或酰胺基和至少一個烯屬不飽和度的單體(x)和至少一種具有至少一個烯屬不飽和度的陽離子單體(y)的單體混合物的聚合物(B)反應(yīng)。本發(fā)明還涉及聚合物分散體、制備聚合物穩(wěn)定劑(C)的方法，聚合物穩(wěn)定劑(C)和生產(chǎn)紙張的方法。
文檔編號C08F283/00GK101094881SQ200580045342
公開日2007年12月26日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者M·漢恩, W·賈格爾, A·拉休斯凱, B·波克, C·普利茲比拉, A·希格爾 申請人:阿克佐諾貝爾公司, 弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會