专利名称：由乙烯基酰胺单体制备水溶性聚合物分散体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用乙烯基酰胺单体生产水溶性聚合物分散体的新颖方法，尤其是用N-乙烯基甲酰胺单体生产聚合物的方法。
背景技术：
工业上，在水溶性聚合物絮凝剂的使用中遇到的问题之一是怎样将聚合物溶解于水中，以便能使聚合物的利用达到预期的目的。早期的水溶性聚合物是以稀释的含水溶液形式提供的。随着技术的改进，以及聚合物分子量的增大，由于聚合物溶液的高粘性，甚至是百分之零点五至百分之一的聚合物溶液的高粘性，生产者们越来越难以将这些聚合物以溶液形式载运。因此，生产者开始用交换固体的形式载运这些聚合物，使用不同的机械装置，可以将交换固体溶入水中。虽然解决了运载问题，但是一些机械装置通过剪切降解了聚合物，另外还常见水溶性聚合物的不完全溶解，膨胀透明颗粒的形成。这导致了聚合物的浪费，并且在某些情况下会产生不利的结果，例如产生所谓“鱼眼”颗粒，“鱼眼”颗粒在造纸中会产生残次。七十年代初期，引入了水溶性聚合物的油包水乳状液。采用油包水技术，能够生产快速溶解的高分子量聚合物，这种技术在水溶性聚合物工业中得到了很大的肯定。然而，油包水乳状液聚合物技术的缺点是乳状液中含有相当数量的碳氢化合物液体。在使用这些水溶性聚合物的系统中引入碳氢化合物，并不是常常有益的。
Kyoritsu Yuki Co.Ltd.的美国专利US4,929,655和US5,006,590公开并要求保护了一种水溶性阳离子聚合物分散体的生产方法。这些聚合物是在聚合物不溶解于其中的含水盐或盐水溶液中制得的。本说明书参考结合了这两个专利公开的内容。该方法生产出高分子量聚合物的分散体，当把这些聚合物的分散体加入水中时，能在相对短的时间内完全溶解。虽然该发明推进了本技术领域的发展，但该发明只实用于制备含憎水改性阳离子单体的水溶性聚合物分散体。当然，由于聚合物的阴离子特性，在不降低所得到的聚合物的性能的情况下，就不能制备包括这种功能性的阴离子聚合物。
美国专利5,605,970(本文参考了该专利)公开并要求保护分散体形式的特殊阴离子水溶性聚合物的制备方法。该发明说明了采用分散聚合物方法可制备某些含有憎水改性单体的阴离子聚合物。该申请具体说明了丙烯酸-乙基己基丙烯酸酯聚合物的制备。乙基己基丙烯酸酯单体使聚合物添加了憎水性，使聚合物不溶于某些盐水溶液。虽然这些聚合物以及生产这些聚合物的方法是有用的，但是水溶性聚合物中加入憎水单体，其理想的水溶解度在聚合物的最终使用中并不总是有益的。
在分散聚合过程中，单体和起始剂都溶于聚合介质，但产物聚合物不溶于该介质中。因此，该反应混合物在反应开始时是均匀的，聚合反应在均匀溶液中被引发。依据所生成的低聚物或大分子基团和大分子在介质中溶解本领的不同，在初期产生相分离。这导致叫做“产物母体”的初生颗粒的成核和形成，并且该产物母体通过吸收稳定剂胶状稳定化。颗粒被认为由聚合介质和/或单体溶胀，导致形成尺寸约0.1-10.0微米的颗粒。
在任何分散聚合中，常要控制的变量是稳定剂、单体和起始剂的浓度，分散介质的溶解本领，以及反应温度。已发现这些变量对颗粒尺寸、最终聚合物颗粒的分子量、以及聚合反应过程的动力学起重要作用。
在没有任何稳定剂的条件下，由分散聚合产生的颗粒不是足够稳定，并在颗粒形成后可能发生凝结。将少量的合适稳定剂加入到聚合混合物中，就产生稳定的分散颗粒。分散聚合中的颗粒稳定化通常被称为“空间稳定化”。用于分散聚合的良好稳定剂是聚合物，或在聚合介质中具有低溶解度并且具有聚合物颗粒中等亲合力的低聚体化合物。
随着稳定剂浓度的增大，颗粒尺寸减小，这意味着随着稳定剂浓度增大，形成的晶核数量增加。凝固成核理论很好地说明了观测到的颗粒尺寸与稳定剂浓度的从属关系，因为吸收的稳定剂的浓度越大，凝固步骤就越慢。这导致更多的产物母体成为成熟颗粒，因此减小了所产生的颗粒的尺寸。
正如美国专利5,330,650、5,332,507和5,435,922所述，分散体聚合物在各种水处理应用中用作添加剂。此外，日本未审查的专利申请8-188699说明了一种包括胺或脒、无机盐、非离子或阳离子表面活性剂和水的阳离子聚合物的含水分散体组合物。由带有乙烯胺的不同单体的聚合生成的共聚物在各种水处理应用中已被用作添加剂，例如美国专利5,573,675中的脱色处理水，美国专利5,529,588中的脱水煤谱尾，美国专利5,476,594中的用于纸浆和造纸应用中的脱色，以及美国专利5,441,649中的煤渣稠化。
本文讲述的聚合物在类似应用中具有相同的效果。
发明概述本发明涉及一种用乙烯基酰胺单体生产水溶性聚合物分散体的新颖方法，尤其是用N-乙烯基甲酰胺单体生产聚合物的方法。发明的说明本发明的一个方面是包括通过下述分子式的N-乙烯基酰胺单体的聚合反应生成的水溶性非离子聚(N-乙烯基酰胺)聚合物的离散颗粒的含水分散体H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基。此外，所述N-乙烯基酰胺单体可以选自N-乙烯基甲酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基乙酰胺。
本发明的另一个方面是水溶性非离子分散体，它包括水溶性非离子聚(N-乙烯基酰胺)聚合物的离散颗粒，该聚合物是由下列分子式的乙烯基酰胺单体聚合而成H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自分散于含水盐溶液中的氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基，其中该盐溶液中的所述盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐以及它们的混合物。
本发明也是一种水溶性非离子分散体，该分散体包括分散于含水盐溶液中的水溶性聚(N-乙烯基甲酰胺)聚合物的离散颗粒，其中该盐溶液中的所述盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐以及它们的混合物。
本发明还是一种水溶性非离子分散体，该分散体包括分散于含水盐溶液中的水溶性聚(N-乙烯基乙酰胺)聚合物的离散颗粒，其中该盐溶液中的所述盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐以及它们的混合物。
本发明的另一方面是一种分散体，该分散体包括由聚合下列分子式的乙烯基酰胺单体而生成的水溶性非离子聚(N-乙烯基酰胺)聚合物的离散颗粒H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自分散于含水盐溶液中的氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基，该含水盐溶液包含聚(乙烯基醇)稳定剂聚合物。
在本发明的任何方面，所述盐溶液中的盐可以选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐以及它们的混合物。
本发明的另一方面是一种分散体，该分散体包括分散于含水盐溶液中的水溶性非离子聚(N-乙烯基甲酰胺)聚合物的离散颗粒，该含水盐溶液包含聚(乙烯醇)稳定剂聚合物。
此外，本发明还是一种分散体，该分散体包括分散于含水盐溶液中的水溶性非离子聚(N-乙烯基乙酰胺)聚合物的离散颗粒，该含水盐溶液包含聚(乙烯醇)稳定剂聚合物。
本发明也是一种水溶性乙烯基加聚物的离散颗粒的含水分散体，该乙烯基加聚物含有效稳定剂量的，分子量为1,000至5,000,000的聚(乙烯醇)。
本发明的再一个方面是水溶性聚合物的离散颗粒的含水分散体，该含水分散体包括a)大约5～50％(重量百分比)的水溶性聚合物，该水溶性聚合物是在pH值约为5～8的自由基形成条件下，通过聚合N-乙烯基甲酰胺单体制备的；b)约占分散体的总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐，该水溶性盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐及其混合物；和d)水，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
在本发明的任一方面，稳定剂聚合物可以选自聚(乙烯醇)、部分水解的聚(乙烯基乙酸酯)、水解的聚(乙烯基乙酸酯/N-乙烯基甲酰胺)、聚(乙烯醇/丙烯酰胺)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵)、聚(二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐)、聚(二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐)、聚(二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐)、聚(二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐)、和聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐)以及它们的混合物。
本发明还涉及水溶性共聚物的离散颗粒的分散体，该分散体包括由分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的乙烯基酰胺单体，(其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基)与至少一个单体的聚合反应形成的共聚物，该单体选自乙烯基乙酸盐、氯化二烯丙基二甲基铵、乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、二甲氨乙基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯硫酸季盐、二甲氨基乙基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯硫酸盐季盐以及它们的混合物；所述共聚物分散于含水盐溶液中。
此外，本发明的另一方面是水溶性聚合物的离散颗粒的含水分散体，该含水分散体包括a)大约5～50％(重量百分比)水溶性共聚物，该水溶性共聚物是在pH值约为5～8时，通过聚合下述单体制备的i 1～99％(摩尔百分数)下述分子式的乙烯基酰胺单体H2C＝CR2NRC(O)R1基中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基；和，ii 99～1％(摩尔百分数)的至少一个单体，该单体选自乙烯基乙酸酯、氯化二烯丙基二甲基铵、乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯硫酸季盐、二甲氨基乙基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯硫酸盐季盐以及它们的混合物；所述共聚物分散于含水盐溶液中。b)约占分散体总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐，该水溶性盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐及其混合物；和d)水，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
本发明的再一方面是一种水溶性共聚物离散颗粒的含水分散体，该含水分散体包括由下述分子式的乙烯基酰胺单体H2C＝CR2NRC(O)R1(其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C10烷基、芳基和烷基芳基；)与至少一个单体的聚合反应生成的共聚物，该单体选自丙烯酸及其盐、甲基丙烯酰胺及其盐、C1-C10N-烷基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基丙烯酰胺、C1-C10N-烷基甲基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基甲基丙烯酰胺、N-芳基丙烯酰胺、N，-N-二芳基丙烯酰胺、N-芳基甲基丙烯酰胺、N-N-二芳基甲基丙烯酰胺、N-芳基烷基丙烯酰胺、N，N-二烯丙基烷基丙烯酰胺、N-芳基烷基甲基丙烯酰胺、N，N-二芳基烷基甲基丙烯酰胺、马来酐、亚甲基丁二酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠、马来酸及其混合物，所述共聚物分散于含水盐溶液中。
本发明的又一方面是一种水溶性聚合物离散颗粒的含水分散体，该含水分散体包括a)5～50％(重量百分比)水溶性聚合物，该水溶性聚合物是在pH值约为5～8的自由基形成条件下，通过下述单体的聚合反应制备的i 1～99％(摩尔百分数)下述分子式的乙烯基酰胺单体H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C10烷基、芳基和烷基芳基；和，ii 99～1％(摩尔百分数)的至少一个乙烯基单体，该乙烯基单体选自丙烯酸及其盐、甲基丙烯酰胺及其盐、C1-C10N-烷基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基丙烯酰胺、C1-C10N-烷基甲基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基甲基丙烯酰胺、N-芳基丙烯酰胺、N，-N-二芳基丙烯酰胺、N-芳基甲基丙烯酰胺、N-N-二芳基甲基丙烯酰胺、N-芳基烷基丙烯酰胺、N，N-二烯丙基烷基丙烯酰胺、N-芳基烷基甲基丙烯酰胺、N，N-二芳基烷基甲基丙烯酰胺、马来酐、亚甲基丁二酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠、马来酸及其混合物；b)约占分散体的总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐，该水溶性盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐及其混合物；和d)水，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
本发明也涉及一种制备水溶性聚合物离散颗粒的含水分散体的方法，该方法包括在pH值约为5～8的自由基形成条件下聚合a)5～50％(重量百分比)的混合物，该混合物包含i 1～99％(摩尔百分数)的下述分子式的乙烯基酰胺单体H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基；和，ii 99～1％(摩尔百分数)的至少一个水溶性乙烯基单体，该乙烯基单体选自乙烯基乙酸酯、氯化二烯丙基二甲基铵、乙烯基吡咯烷酮(pyrrolidinone)、丙烯腈、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯硫酸季盐、二甲氨基乙基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯硫酸季盐以及它们的混合物；所述共聚物分散于含水盐溶液中；b)约占分散体的总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐，该水溶性盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐及其混合物；和d)水，随后回收所述水溶性聚合物分散体，在25℃时，所述分散体的bulkBrookfield粘度低于约25,000cps。
此外，本发明还涉及一种制备水溶性非离子聚合物离散颗粒的含水分散体的方法，该方法包括在pH值约为5～8的自由基形成条件下聚合a)约5～50％(重量百分比)的水溶性聚合物，该水溶性聚合物是在pH约为5～8的自由基形成条件下，通过聚合N-乙烯基酰胺单体制备的，该N-乙烯基酰胺单体的分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1，其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和芳基烷基；b)约占分散体的总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐，该水溶性盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐及其混合物；和d)水，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
在本发明的任何方面，乙烯基酰胺单体可以选自N-乙烯基甲酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基乙酰胺。
本发明的再一方面涉及一种制备水溶性非离子聚合物离散颗粒的含水分散体的方法，该方法包括在pH值约为5～8的自由基形成条件下聚合a)5～50％(重量百分比)的混合物，该混合物包含i 1～99％(摩尔百分数)的下述分子式的乙烯基酰胺单体H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基；和ii 99～1％(摩尔百分数)的至少一个乙烯基单体，该乙烯基单体选自丙烯酸及其盐、甲基丙烯酰胺及其盐、C1-C10N-烷基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基丙烯酰胺、C1-C10N-烷基甲基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基甲基丙烯酰胺、N-芳基丙烯酰胺、N，-N-二芳基丙烯酰胺、N-芳基甲基丙烯酰胺、N-N-二芳基甲基丙烯酰胺、N-芳基烷基丙烯酰胺、N，N-二烯丙基丙烯酰胺、N-芳基烷基甲基丙烯酰胺、N，N-二芳基烷基甲基丙烯酰胺、马来酐、亚甲基丁二酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠、马来酸及其混合物；b)约占分散体的总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐，该水溶性盐选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐及其混合物；和d)水，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
本发明还涉及一种水溶性聚合物离散颗粒分散体的原位水解方法，该水溶性聚合物具有侧酰胺基，所述聚合物分散于含水盐溶液中，该方法步骤包括a)搅拌所述分散体；b)将所述搅拌过的分散体加热至大约70～90℃；c)使HCl气体作泡状通过所述加热的分散体；和d)回收具有侧胺基的水溶性聚合物离散颗粒分散体。
此外，本发明还涉及一种原位水解共聚物离散颗粒分散体的方法，该共聚物是由下面分子式的乙烯基酰胺单体H2C＝CR2NRC(O)R1(其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C10烷基、芳基和烷基芳基；)与分散于含水盐溶液中的至少一个单体聚合而成，该单体选自丙烯酸及其盐、甲基丙烯酰胺及其盐、C1-C10N-烷基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基丙烯酰胺、C1-C10N-烷基甲基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基甲基丙烯酰胺、N-芳基丙烯酰胺、N，-N-二芳基丙烯酰胺、N-芳基甲基丙烯酰胺、N-N-二芳基甲基丙烯酰胺、N-芳基烷基丙烯酰胺、N，N-二烯丙基丙烯酰胺、N-芳基烷基甲基丙烯酰胺、N，N-二芳基烷基甲基丙烯酰胺、马来酐、亚甲基丁二酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠、马来酸及其混合物，所述方法包括下列步骤a)搅拌所述分散体；b)将所述搅拌过的分散体加热至大约70～90℃；c)使HCl气体作泡状通过所述加热的分散体；和d)回收具有侧胺基的水溶性聚合物离散颗粒分散体。
本发明又涉及一种水溶性非离子聚合物离散颗粒分散体的原位水解方法，所述聚合物是由分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的N-乙烯基酰胺单体的聚合反应生成的，其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和芳基烷基，所述聚合物分散于含水盐溶液中。所述方法的步骤包括a)搅拌所述分散体；b)将所述搅拌过的分散体加热至大约70～90℃；c)使HCl气体作泡状通过所述加热的分散体；和d)回收水溶性阳离子聚(乙烯基酰胺)离散颗粒的分散体。
本发明的又一方面是一种原位水解水溶性非离子聚(N-乙烯基甲酰胺)离散颗粒分散体的方法，所述聚合物分散于含水盐溶液中。所述方法的步骤包括a)搅拌所述分散体；b)将所述搅拌过的分散体加热至大约70～90℃；c)使HCl气体作泡状通过所述加热的分散体；和d)回收水溶性阳离子聚(乙烯基酰胺)离散颗粒分散体。
另外，本发明又涉及一种原位水解水溶性非离子聚(N-乙烯基乙酰胺)聚合物离散颗粒分散体的方法，所述聚合物分散于含水盐溶液中，所述方法的步骤包括a)搅拌所述分散体；b)将所述搅拌过的分散体加热至大约70～90℃；c)使HCl气体作泡状通过所述加热的分散体；和d)回收水溶性阳离子聚(乙烯基酰胺)离散颗粒分散体。
此外，本发明还涉及一种净化废水的方法，所述方法包括下述步骤将有效净化量的水溶性非离子分散体加入所述废水中，所述水溶性非离子聚(N-乙烯基酰胺)聚合物离散颗粒分散体是由聚合下面分子式的乙烯基酰胺单体而生成的，H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基。
脱除废水的方法包括将有效净化量的水溶性非离子分散体加入所述废水中的步骤，所述水溶性非离子聚(N-乙烯基酰胺)聚合物离散颗粒分散体是通过聚合分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的乙烯基酰胺单体而生成的，其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基。
在本发明的任一方面，所述废水是指工业废水、工业处理水和城市废水。工业废水包括食品加工废水、油质废水、造纸厂废水和矿业废水。
本发明又是一种净化废水的方法，该方法包括将有效净化量的水溶性非离子分散体加入到所述废水中的步骤，所述共聚物分散体是通过聚合分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的乙烯基酰胺单体(其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基)和至少一个单体生成的，该单体选自乙烯基乙酸酯、氯化二烯丙基二甲基铵、乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯硫酸季盐、二甲氨基乙基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯硫酸季盐以及它们的混合物，所述共聚物分散于含水盐溶液中。
此外，本发明还涉及一种脱除废水的方法，该方法包括将有效净化量的水溶性非离子分散体加入到所述废水中的步骤，所述分散体是通过聚合分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的乙烯基酰胺单体(其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基)和至少一个单体生成共聚物的分散体，该单体选自乙烯基乙酸酯、氯化二烯丙基二甲基铵、乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸甲酯硫酸季盐、二甲氨基乙基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯硫酸季盐以及它们的混合物；所述共聚物分散于含水盐溶液中。
本发明再涉及一种脱除废水的方法，该方法包括将有效净化量的水溶性非离子分散体加入到所述废水中的步骤，所述共聚物分散体是通过聚合分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的乙烯基酰胺单体(其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C10烷基、芳基苯基和烷基芳基)和至少一个单体生成的，生成的共聚体分散体分散于含水盐溶液中，该单体选自丙烯酸及其盐、甲基丙烯酰胺及其盐、C1-C10N-烷基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基丙烯酰胺、C1-C10N-烷基甲基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基甲基丙烯酰胺、N-芳基丙烯酰胺、N，-N-二芳基丙烯酰胺、N-芳基甲基丙烯酰胺、N-N-二芳基甲基丙烯酰胺、N-芳基烷基丙烯酰胺、N，N-二烯丙基丙烯酰胺、N-芳基烷基甲基丙烯酰胺、N，N-二芳基烷基甲基丙烯酰胺、马来酐、亚甲基丁二酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钢、马来酸及其混合物。
本发明涉及一种水溶性聚合物组合物的含水分散体，该含水分散体具有优良的稳定性和流动性。本文所用词组“优良的稳定性”是指储存过程中含水分散体不会长久地分层。本文所用词组“优良的流动性”是指与相近浓度的水溶性聚合物的水溶液相比，含水分散体具有更低的粘度。
水溶性非离子聚合物组合物的含水分散体可以通过聚合在一定数量的水溶液中能生成水溶性聚合物的一定数量的水溶性乙烯基酰胺单体制备，该乙烯基酰胺单体的分子式为CH2＝CHNRC(O)R1其中R和R1分别独立地选自氢和具有1-10个碳原子的烷基。该非离子聚合物组合物可以是含有其它一乙基(monoethylincally)的不饱和非离子单体的共聚物。聚合物与水溶液的重量比是可以调节的。最终产物是这样一种含水非离子分散体，即均匀分散在含水介质中的含有由水溶性乙烯基酰胺单体形成的高分子量水溶性非离子聚合物的细小颗粒。用水稀释这种水分散体，容易得到均匀的水溶液。
本发明的共聚物由摩尔比为1∶99至99∶1的分子式为H2C＝CHNRC(O)R1的第一单体与第二单体聚合生成。本发明的均聚物和共聚物的优选分子量范围为500,000-5,000,000。
取代的(甲基)丙烯酰胺单体既可以是直链烷基也可以是支链烷基。可用的单体包括但不局限于乙烯基己基(甲基)丙烯酸酯、二乙氨丙基(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺(甲基)丙烯酸和N-异丙基(甲基)丙烯酰胺。
本文采用的术语芳基甲基包括苄基和苯乙基。侧胺是指连接于主聚合物链上的NH2基。
如果需要用水稀释成水溶液的形式，根据本发明的含水分散体，可有利地用在许多技术领域，例如作为絮凝剂、增稠剂、土壤改良剂、粘合剂、食品添加剂、分散剂、洗涤剂、药品或化妆品的添加剂等。
目前在大多数情况下，传统的水溶性聚合物是以粉未形式买得。用户将聚合物粉未溶解于水介质中以便实际应用。聚合物在水介质中膨胀，同时分散的颗粒发生絮凝。在水介质中一般很难溶解传统的聚合物。因而极难制备含聚合物的均匀浓度的水溶液。
另外，在水处理设备中常常难以处理聚合物粉未。尽管有这些困难，由于使用传统的聚合方法，这些传统的聚合物组合物通常仍以粉末形式使用。除了使用的不方便外，粉未态的聚合物的制备也是不经济的。当通过传统的聚合方法获得时，从水溶液中回收粉未态聚合物包括蒸发大量水及干燥聚合物的费用。
下面将说明由乙烯基不饱和单体生产水溶性聚合物的传统聚合方法。
根据制备水溶性聚合物的一般传统方法，溶液聚合方法是用水作为水介质进行的。这些方法的优点在于在存在聚合起始剂的情况下，通过使用单体含水溶液，易于完成聚合反应。通过这些方法，能容易地获得大分子量聚合物。
然而，这些方法一直存在一些问题，包括(1)聚合过程中，难以去除或控制反应热。(2)由于单体在水溶液中的浓度常常受到限制，该方法的产量难以提高。(3)聚合过程中，反应混合物的粘度显著增加，常产生冻状产品。
冻状聚合物质难以处理，并且用于获得粉末聚合物的工艺包括回收、干燥和研碎等步骤。
为了避免这些问题，已经提出使用沉淀析出聚合，该聚合能在有机介质中完成，而该有机介质能溶解单体，而不溶解产物聚合物。所得到的聚合物可以沉淀析出的方式从溶液中分离出。
在油包水悬浮聚合法中，可使用表面活性剂，使单体和水介质的混合物分散于有机介质中，而单体和聚合物都几乎不溶于有机介质中。一旦单体和水介质被分散，聚合反应就开始进行。
然而，这些方法也有一些问题。例如，有机介质的使用通常使得难以获得大分子量的聚合物。此外，需要不同的设备回收有机介质。产物聚合物不易溶解于水介质中，趋向于形成冻状物质。一旦形成这种物质，水介质就不能容易地渗透该物质，因此，聚合物需要相当长的时间才能溶于水介质。
除了上面讨论的聚合方法外，还提出了另一种方法，即水溶性乙烯基不饱和单体被包含在憎水性液体有机分散介质中，该介质含有用于形成油包水型乳状液的乳化剂。在有水的条件下聚合单体，因而形成水包油型乳状液而不分离聚合物。最终产品，即水包油乳状液用于实际应用中。
然而，该方法需要大量的水溶性有机溶剂，因此有机溶剂的二次污染成为一个问题。此外，还需要表面活性剂将油包水乳状液转变成水包油乳状液。分散体的稳定性不充分，从而导致储存和运输过程中发生凝结。
本发明是一种生产水溶性聚合物的含水分散体的方法，该方法不存在上述各种传统方法的问题。根据本方法，易于完成聚合而不增加粘度，同时在稳定和高度可流动的水分散体中获得高浓度的聚合物。
使用本方法，聚合物的大分子量与由传统的水溶液聚合方法获得的聚合物的分子量相近。由本发明方法获得的聚合物可容易地用水稀释，形成聚合物的均匀水溶液而不会出现粉末状聚合物遇到的困难。产物水溶液可以用作絮凝剂和本文讨论的其它用途。
本发明的一个实施例中，在水溶液中聚合相当大量的乙烯基不饱和单体(水溶性乙烯基酰胺)。根据本发明，在聚合物过程中粘度不增加。尽管聚合物浓度较高，最终产物仍具在优良的稳定性和流动性。此外该产物分散体能够容易地用水稀释成均匀的水溶液。
根据本发明，当在水溶液中聚合水溶性乙烯基的不饱和单体(水溶性乙烯基酰胺)时，所得到的产物水溶性乙烯基聚合物形成了不溶于水的疏松含水络合物。该络合物与水相之间产生相分离，以形成微观颗粒，从而产生低粘度水分散体。
产物聚合物形成分散于水溶液中的微观尺寸的小球体，从而形成低粘度的水分散体。当将足够数量的水加入得到的水分散体中时，能够容易地破坏相分离状态，以便形成均匀水溶液。
通过应用热，可简单地使聚合反应得以继续进行。此外，基团起始剂、紫外线、或辐照射线可以用于聚合过程。在执行本发明时，最好使用水溶性基团起始剂，例如，过氧化氢、过硫酸钾和过硫酸铵、或由这种水溶性基团起始剂和诸如胺或亚硫酸钠之类的还原剂组成的所谓氧化还原引发系统。
依据乙烯基的不饱和单体(水溶性乙烯酰胺)的重量算，一般使用大约0.005～10％(重量百分比)的起始剂。可以在聚合反应开始时加入全部的起始剂，或者在聚合开始时加入部分起始剂，剩余部分在聚合反应进行过程中加入。
聚合物起始剂最好选自2，2-偶氮二(2-脒基丙烷)氢氯化物(V-50)、2，2-偶氮二(N，N’-二亚甲基异丁酰胺)二氢氯化物(V-044)、过硫酸铵(APS)、过硫酸铵/偏亚硫酸氢钠(APS/SBS)和高铁酸/抗坏血酸。一般起始剂的量约为400～6000ppm(基于所使用的单体的量)。
链转移剂最好选自苄基醇、异丙醇、叔胺、亚硫酸氢钠和甲酸钠。链转移剂的量一般约为5～2000ppm(基于单体的量)。
聚合反应的温度一般约为10～100℃，最好约为40～70℃。反应进行到乙烯基酰胺单体基本完成聚合。充分完成是指至少有80％的转变。该反应所需时间一般约为3～10小时。聚合反应可以分批或连续进行。
聚合过程在pH为5-8的范围内进行。pH范围最好为6-7.5。
在根据本发明的制备含水溶性聚合物分散体中，需要可溶解水的无机盐。可以用于本发明的无机盐的实例包括金属和氨的氯化物、硝酸盐、硫酸盐和磷酸盐。这些无机盐的典型实例有氯化钠、氯化钙、硝酸钙、硝酸钠、硝酸铵、硫酸钾、磷酸钙、硝酸铝和硫酸铁。
这些无机盐可以单独使用，也可以是两种或多种盐的混合物一起使用。本发明中使用的无机盐的数量取决于均匀分散于水中的无机盐的数量。可以在聚合反应开始时加入全部的无机盐，或者在聚合过程中的任何时间里间断地加入部分无机盐。也可以在聚合过程结束后加入无机盐。本文所用的术语磷酸盐包括，但不局限于磷酸钠和磷酸氢钠。较好的盐是硝酸钠、氯化钠和硫酸铵。如果用硫酸铵，只能在聚合过程后，而不能在聚合过程中加入。
无机盐的加入在某种程度上对改善所得到的水分散体的稳定性和流动性是有用的。这估计可能是由于无机盐从产物聚合物颗粒中吸收了水分，从而使单个的聚合物颗粒变得致密和稳定。
盐水溶液的重量百分比浓度一般为15％或更高，最好为20％或更高些。反应过程中盐的数量一般在16.5～18％(重量百分比)(基于一次生产量)。在反应结束时，加入更多的盐，一般加入量为0.5～5％(重量百分比)。最终反应产物中的盐含量约为最终产物的18.0～22.5％(重量百分比)。
这些新颖的均聚物和共聚物也与诸如聚(二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐)之类的传统稳定剂相容。当聚(乙烯醇)作稳定剂聚合物时，最好有尽可能大的分子量和尽可能水解的聚合物。这里使用Mowiol，一种可从Aldrich Chemical Co.得到的聚(乙烯醇)，88％已水解，分子量约为125,00～135,000。尽管水解程度可以变化，较好的水解范围为70-80％。聚(乙烯醇)的较好的分子量范围为100,000～200,000。
本文所述的原位水解一般是高达70％的酰胺基水解成自由侧胺基。为达到100％的水解，必须使用碱。水解可以通过鼓泡加入HCl气体，也可以一滴滴将HCl溶液加入到分散体中，并在70～90℃时搅拌来实现。
制备作为絮凝剂的水溶性阳离子聚合物的传统工艺包括在水溶液中聚合，油包水乳状液聚合以及在憎水性溶剂中的悬浮体聚合。1990年5月29日公布的Takeda等人的美国专利4929655提供了一种新颖的制备水溶性聚合物分散体的方法，该方法克服了固定聚合、油包水型乳状液聚合和悬浮体聚合工艺的许多缺点，本文参考了该专利。
这些分散体具有广泛的用途。本文所使用的术语工业处理水指的是包括造纸过程中使用的水。在诸如城市废水、造纸厂、化学处理厂、炼油厂和食品加工厂等之类的系统中，这些分散体还可用作絮凝剂。
下面的实例说明了本发明的优选实施例和用途，但不限制本发明，本发明由所附的权利要求限制。实例1用下面的方法制备聚(N-乙烯基甲酰胺)均聚物分散体。将N-乙烯基甲酰胺单体(从Air Products & chemicals Company购得，75g)、聚(乙烯醇)(10％溶液，40g)、水(250g)、甘油(6g)和NaNO3(120g)加入反应釜中，该反应釜带有回流冷凝器、N2分散管、星形搅棒、涡轮及热电偶。把溶液搅拌，并加热到45℃。把起始剂，V-50(从DuPontChemical Company得到)一次加入(0.2g 20ml H2O)。随着反应继续进行，粘度增加。在整个反应中，分批加入总共125gNaCl。总的反应时间约为3～3.5小时。然后储存奶白色的分散体以备后用。实例2用下面的方法合成聚(N-乙烯基甲酰胺/乙烯基己基丙烯酸酯)共聚物分散体。将N-乙烯基甲酰胺单体(从Air Products & chemicalsCompany购得，54g)、乙烯基己基丙烯酸酯(从Aldrich ChemicalCompany得到，30g)、聚乙烯醇(10％溶液，30g)、水(150g)、甘油(45g)和NaNO3(40g)Na2SO4NaCl(25g)加入反应釜中，该反应釜带有回流冷凝器、N2分散管、星形搅棒、涡轮及热电偶。把溶液搅拌并加热到45℃。将起始剂，V-50(从DuPont Chemical Company得到)一次性加入(0.3g 20ml H2O)。
随着反应继续进行，粘度增加。在反应过程中分批加入总共100g(NH4)2SO4。另外将200g水加入到反应混合物中。整的反应时间约为3～3.5小时。然后储存奶白色的分散体以备后用。NVF/乙烯基己基丙烯酸酯的摩尔比约为99/1～90/10。实例3用下面的方法水解分散体聚合物。将分散体聚合物放入一个圆底烧瓶中并加入足够的水制成2％溶液。加入一摩尔当量的NaOH并把混合物加热至80-90℃保温3小时。多于90％的酰胺基水解成胺基。可以用一摩尔当量的酸作为水解剂。酸水解产生含胺与酰胺的共聚物，胺与酰胺的比值为70/30。实例4可以用下列备用方法水解分散体聚合物。第一种方法是用HCl气体水解。在装有回流冷凝器、星形搅棒、热电偶和气体分散管的三颈烧瓶中，将100g聚乙烯甲酰胺分散体(15％活性，0.21摩尔)的样品加热到50℃。再鼓泡将HCl(8.0g，0.21摩尔)气体通入到分散体中10分钟。然后在50℃下搅拌反应混合物2小时。所得到的共聚物含有大约70％的氢氯化胺和30％的酰胺。可改变酸的数量，以达到不同的胺/酰胺比。
在第二种方法中使用氨气来完成水解。在装有回流冷凝器、星形搅棒、热电偶和气体分散管的三颈烧瓶中，将300g聚乙烯甲酰胺分散体(15％活性，0.62摩尔)的样品加热到50℃。然后鼓泡将氨气(10.6g，0.62摩尔)通入到分散体中10分钟。再在70℃下搅拌反应混合物3小时。产物共聚物应含有≥95％的胺。如同酸一样，可改变碱的数量，以达到不同的胺/酰胺比。
这里描述的本发明的方法的组分，操作和排列是可以变化的，而不会脱离下面权利要求所定义的发明范围和精神。
权利要求
1.一种水分散体，其特征在于包括由单体的聚合反应生成的水溶性聚合物的离散颗粒，所述单体包括下面分子式的乙烯基酰胺单体H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基。
2.如权利要求1所述的分散体，其特征在于所述聚合物是非离子聚(N-乙烯基酰胺)均聚物，所述N-乙烯基酰胺单体选自N-乙烯基甲酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基乙酰胺。
3.如权利要求2的非离子水溶性均聚物的离散颗粒的分散体，其特征在于包括a)大约5～50％(重量百分比)的水溶性聚合物，该水溶性聚合物是在pH约为5～8的自由基形成条件下，通过聚合N-乙烯基甲酰胺单体制备的；b)约占分散体总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；b)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐；和d)水，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
4.如权利要求1的水溶性聚合物的离散颗粒分散体，其特征在于所述聚合物是共聚物，包括通过聚合分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的乙烯基酰胺单体(其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基)和至少一个第二单体生成的共聚物，该第二单体选自乙烯基乙酸、氯化二烯丙基二甲基铵、乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、二甲氨乙基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基丙烯酸酯甲基硫酸季盐、二甲氨基乙基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸十六烷基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐、二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯硫酸季盐以及它们的混合物；所述共聚物分散于含水盐溶液中。
5.如权利要求4的水分散体，其特征在于所述分散体包括a)约5～50％(重量百分比)水溶性共聚物，该水溶性共聚物是在pH约为5～8下，通过聚合下述单体制备的i 1～99％(摩尔百分数)的所述乙烯基酰胺单体ii 99～1％(摩尔百分数)的至少一个所述第二单体b)约占分散体总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐；和d)水，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
6.如权利要求1的水溶性聚合物的离散颗粒水分散体，其特征在于所述聚合物是共聚物，该共聚物包括通过聚合分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的乙烯基单体(其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C10烷基、芳基和烷基芳基)和至少一个第二单体生成的共聚物，该第二单体选自丙烯酸及其盐、甲基丙烯酰胺及其盐、C1-C10N-烷基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基丙烯酰胺、C1-C10N-烷基甲基丙烯酰胺、C1-C10N，N-二烷基甲基丙烯酰胺、N-芳基丙烯酰胺、N，-N-二芳基丙烯酰胺、N-芳基甲基丙烯酰胺、N-N-二芳基甲基丙烯酰胺、N-芳基烷基丙烯酰胺、N，N-二烯丙基烷基丙烯酰胺、N-芳基烷基甲基丙烯酰胺、N，N-二芳基烷基甲基丙烯酰胺、马来酐、亚甲基丁二酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠、马来酸及其混合物，所述共聚物分散于含水盐溶液中。
7.如权利要求6的水分散体，其特征在于所述水溶性共聚物包括a)约5～50％(重量百分比)的水溶性共聚物，该水溶性共聚物是在pH约为5～8的自由基形成条件下，通过聚合下述单体制备的i 1～99％(摩尔百分数)的所述乙烯基酰胺单体ii 99～1％(摩尔百分数)的至少一个所述第二单体b)约占分散体的总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐；和d)水，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
8.一种制备权利要求4所述的水溶性共聚物的离散颗粒水分散体的方法，其特征在于包括下列步骤在pH约为5～8的自由基形成条件下聚合；a)5～50％(重量百分比)的混合物，该混合物含i 1～99％(摩尔百分数)的所述乙烯基酰胺单体ii 99～1％(摩尔百分数)的至少一个所述第二单体b)占分散体的总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐；和c)水，然后回收所述水溶性共聚物的分散体，在25℃时，所述分散体的粘度大约小于25,000cps。
9.一种制备权利要求2所述的水溶性非离子均聚物的离散颗粒水分散体的方法，其特征在于包括在pH约为5～8的自由基形成条件下聚合a)5～50％(重量百分比)水溶性聚合物，该水溶性聚合物是通过聚合分子式为H2C＝CR2NRC(O)R1的N-乙烯基酰胺单体制备的，其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和芳基烷基；b)约占分散体总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐；和d)水，和回收所述水溶性均聚物的分散体的步骤，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
10.一种制备权利要求6所述的水溶性共聚物的离散颗粒水分散体的方法，其特征在于包括在pH约为5～8的自由基形成条件下聚合a)5～50％(重量百分比)的混合物，该混合物含i 1～99％(摩尔百分数)的所述乙烯基酰胺单体ii 99～1％(摩尔百分数)的至少一种所述第二单体b)约占分散体总重量0.1～5％(重量百分比)的水溶性稳定剂聚合物，该水溶性稳定剂聚合物在1M的NaNO3溶液中的特性粘度约为0.1～10dl/g；c)约占分散体重量5～40％(重量百分比)的水溶性盐；和d)水，和回收所述水溶性共聚物的分散体的步骤，在25℃时，所述分散体的bulk Brookfield粘度约为10～25,000cps。
11.如权利要求1-10的分散体，其特征在于所述聚合物分散于含水盐溶液中；其中所述含水阴离子盐溶液是由选自铵、碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐及其混合物的盐形成。
12.如权利要求1和2的分散体，其特征在于所述分散体还包括稳定剂聚合物；其中所述稳定剂聚合物选自聚(乙烯醇)、部分水解的聚(乙烯基乙酸酯)、水解的聚(乙烯基乙酸酯/N-乙烯基甲酰胺)、聚(乙烯醇/丙烯酰胺)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵)、聚(二甲氨基乙基丙烯酸甲基氯季盐)、聚(二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐)、聚(二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐)、聚(二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲基氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐)、和聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐)以及它们的混合物。
13.如权利要求3-10任一项的分散体，其特征在于所述稳定剂聚合物A选自聚(乙烯醇)、部分水解的聚(乙烯基乙酸酯)、水解的聚(乙烯基乙酸酯/N-乙烯基甲酰胺)、聚(乙烯醇/丙烯酰胺)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵)、聚(二甲氨基乙基丙烯酸甲基氯季盐)、聚(二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲酯氯季盐)、聚(二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐)、聚(二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基丙烯酸甲酯氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基甲基丙烯酸甲基氯季盐)、聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基丙烯酸苄基氯季盐)、和聚(氯化二烯丙基二甲基铵/二甲氨基乙基甲基丙烯酸苄基氯季盐)以及它们的混合物。
14.一种原位水解权利要求1的水溶性聚合物的离散颗粒的分散体的方法，其特征在于所述聚合物具有侧酰胺基，所述聚合物分散于含水盐溶液中，步骤包括a)搅拌所述分散体；b)将所述搅拌过的分散体加热至大约70～90℃；c)使HCl气体作泡状通过所述加热的分散体；和d)回收具有侧胺基的水溶性聚合物离散颗粒的分散体。
15.一种原位水解权利要求6共聚物的离散颗粒的分散体的方法，其特征在于包括下列步骤a)搅拌所述分散体；b)将所述搅拌过的分散体加热至大约70～90℃；c)使HCl气体作泡状通过所述加热的分散体；和d)回收具有侧胺基的水溶性聚合物离散颗粒的分散体。
16.一种净化废水的方法，其特征在于包括将有效净化量的权利要求2的水溶性非离子分散体加入所述废水中，其中所述水溶性聚(N-乙烯基酰胺)聚合物离散颗粒分散体是由下述分子式的乙烯基酰胺单体聚合而成H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基。
17.一种脱除废水的方法，其特征在于包括将有效净化量的权利要求2的水溶性非离子分散体加入所述废水中，其中所述水溶性非离子聚(N-乙烯基酰胺)聚合物的离散颗粒分散体是由下述分子式的乙烯基酰胺单体聚合而成H2C＝CR2NRC(O)R1其中R、R1和R2分别选自氢、C1-C20烷基、芳基和烷基芳基。
18.一种净化废水的方法，其特征在于包括将有效净化量的权利要求4的水溶性分散体加入所述废水中的步骤，所述共聚物分散于含水盐溶液中。
19.一种脱除废水的方法，其特征在于包括将有效净化量的权利要求4的水溶性分散体加入所述废水中的步骤，所述共聚物分散于含水盐溶液中。
20.一种净化废水的方法，其特征在于包括将有效净化量的权利要求6的水溶性分散体加入所述废水中的步骤。
21.一种脱除废水的方法，其特征在于包括将有效净化量的权利要求6的水溶性非离子分散体加入所述废水中的步骤。
22.如权利要求16-21的任一项的方法，其特征在于所述废水选自工业废水、工业处理水和城市废水。
23.如权利要求22的方法，其特征在于所述工业废水选自食品加工废水、油质废水、造纸厂废水和矿业废水。
全文摘要
本发明涉及一种用乙烯基酰胺单体生产水溶性聚合物分散体的新颖方法,尤其是用N－乙烯基甲酰胺单体生产聚合物的方法。
文档编号C08F8/12GK1257512SQ98805465
公开日2000年6月21日 申请日期1998年5月6日 优先权日1997年5月28日
发明者多德·W·冯, 马尼安·拉梅什, 安东尼·G·桑梅斯 申请人:纳尔科化学公司