專利名稱：沉淀在鹽溶液中的陰離子水溶性聚合物的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及含沉淀的陰離子水溶性聚合物的某些鹽的水性組合物，將陰離子水溶性聚合物沉淀在含某些鹽的水溶液中的方法，在含某些鹽的水溶液中聚合單體形成沉淀的陰離子水溶性聚合物，任選地沉淀為聚合物分散液的方法，以及在某些鹽的水溶液中的沉淀水溶性聚合物的組合物在各種用途(如造紙、采礦、廢水處理和土壤處理)中的使用方法。
發(fā)明的背景高分子量水溶性陰離子聚合物適用于多種用途，如絮凝懸浮的固體、從采礦作業(yè)中回收礦物、煤渣脫水、造紙、紙漿脫墨、增強油的回收、廢水處理、土壤處理等。在許多情況下，以基本干的聚合物顆粒形式向用戶提供陰離子聚電解質(zhì)。這種聚合物顆粒是通過在水中聚合水溶性單體形成水溶性聚合物溶液，隨后脫水并粉碎成水溶性聚合物顆粒而制得的。
從聚合物溶液中分離聚合物的另一種方法是將聚合物溶液與非該聚合物溶劑的有機溶劑(如丙酮或甲醇)混合，隨后通過蒸發(fā)或過濾分離聚合物來沉淀聚合物。但是，在許多情況下，這種方法不方便、昂貴并且危險，因為要使用大量的易燃有機溶劑。
還可以油包水乳液或微乳液的形態(tài)提供水溶性陰離子聚合物，其中聚合物溶液液滴被連續(xù)的油相相互分隔。該聚合物乳液可直接用于所需的用途，或者在“破乳劑(breaker)”表面活性劑的存在下稀釋在水中。盡管這種供應方法方便且避免脫水，但是該油是昂貴的并通常易燃；另外，油還存在二次污染問題?；蛘?，可將乳液沉淀在有機液體中，這種有機液體是水和油的溶劑，但不是聚合物的溶劑，隨后分離并干燥來回收基本干的聚合物。但是，由于上面相同的原因，這種沉淀方法也是不利的。
不溶脹、堅硬且非粘性顆粒狀的水溶性聚合物的制備方法描述在美國專利3,336,270中。這種水溶性聚合物是將丙烯酰胺型單體溶解在叔丁醇-水混合液中，使該單體聚合成聚合物，從叔丁醇-水混合液中沉淀析出而制得的。
如4,380,600和5,403,883所述，可在第二水溶性聚合物的存在下分散第一水溶性聚合物，形成水性聚合物分散液。由于這兩種聚合物不會相互溶解，因此據(jù)報道第一水溶性聚合物形成小珠，分散在第二水溶性聚合物的溶液中?？扇芜x地加入鹽以改進其流動性。
美國專利3,891,607公開了一種熱致可逆的團聚體，它是由30-50摩爾％丙烯酸和70-30摩爾％丙烯酰胺在水溶液中共聚，并將pH降低至3.3以下，將溫度調(diào)節(jié)至低于團聚體轉(zhuǎn)變溫度而制得的。
美國專利3,658,772描述了一種在含按總重量計0.1-10重量％鹽的鹽溶液中共聚丙烯酸，形成分散的固體聚合物顆粒的流體懸浮液狀的聚合產(chǎn)物的方法。在下面部分中，除非另有說明，否則所有濃度均以總重量的重量百分數(shù)表示。值得注意的是，聚合的pH為1-3.2，并報導了將pH增至4或更高會產(chǎn)生不可流動的凝膠聚合產(chǎn)物，這顯然是因為在較高的pH會增加丙烯酸鹽狀態(tài)的溶解度。在美國專利3,493,500中，將按每重量份丙烯酸聚合物固體計約0.03-0.2份的陽離子水溶性聚合物加入制劑中來將pH范圍增至高達4。但是在pH高于4時這兩種方法均未能獲得可流動的懸浮液。
日本專利公報No.14907/1971公開了一種在鹽溶液中共聚丙烯酸和丙烯酰胺的方法，形成可流動的聚合產(chǎn)物。該共聚是在0.1-60重量％無機鹽的存在下在1-4的pH下進行的。在含90/10丙烯酸和丙烯酰胺及50/50丙烯酸和丙烯酰胺的數(shù)個聚合體系中，如果將聚合體系的pH增至4或更高，則會制得不可流動的凝膠聚合產(chǎn)物。在4或稍高的pH下可將丙烯酸均聚物制成“懸浮的化合物”。
沉淀在低pH鹽溶液中的陰離子聚合物的水性分散液一般是在水中稀釋后(從而極大地降低鹽的濃度)才使用的。在低的鹽濃度下，陰離子聚合物的溶解度變大并因此溶解。但是，溶解速率往往與pH有關(guān)，因此當將該分散液在酸性水中稀釋時，聚合物以特別慢的速率溶解，經(jīng)常需要加入堿以提高pH并增加溶解速率。因此，出于實踐的原因，需要聚合物分散液的pH高于4，從而無需調(diào)節(jié)稀釋水的pH。
鹽對于各種物質(zhì)在水溶液中的溶解度的影響在科技文獻中有充分的討論，如Kim D.Collins和Michael W.Washabaugh,Q.Rev.Biophys.,Vol.18(4)pp.323-422,1985?！半x液序列低的(Kosmotropic)”鹽會降低物質(zhì)在水溶液中的溶解度。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知有許多方法確定一種特定的鹽是否離液序列低的。含有陰離子(如硫酸根、氟離子、磷酸根、醋酸根、檸檬酸根、酒石酸根和磷酸氫根)的代表性鹽是離液序列低的。根據(jù)已知的“感膠離子序”原理，某些鹽的離液序列比其它鹽更低。
使用鹽沉淀的陰離子聚合物還公開在EP183466B1中。該發(fā)明提供一種將單體溶解在鹽水溶液中，聚合，并同時在分散劑的存在下將聚合物沉淀成細顆粒，來制得水溶性聚合物的分散液的方法。需要鹽水溶液來溶解單體并沉淀聚合物。對于分散劑，可使用溶解在鹽水溶液中的聚合物電解質(zhì)和/或聚合物。當沉淀的聚合物是陰離子或陽離子聚合物電解質(zhì)時，要求用作分散劑的聚合物電解質(zhì)與沉淀的聚合物帶相同類型的電荷。代表性的鹽包括硫酸鈉、硫酸銨和其它強離液序列低的鹽。對于陰離子性來自存在磺酸根基團的聚合物(如聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-丙烷磺酸鹽)的聚合物和共聚物，本文中稱之為聚AMMPS)，即使在低的pH和高含量的離液序列低的鹽下這種聚合物也難以沉淀。
已知用陽離子有機鹽(如表面活性劑)來沉淀的陰離子聚合物。E.D.Goddard(Colloid and Surfaces,Vol.19pp301-329,1986)的綜述在此引為參考。據(jù)報道陰離子聚合物和陽離子有機鹽的相對濃度，陰離子有機鹽的有機部分的大小以及聚合物的類型可控制沉淀現(xiàn)象。當帶相反電荷的陽離子有機鹽鍵合到聚合物上并中和電荷時，會產(chǎn)生陰離子聚合物沉淀。流行的觀點是加鹽使鍵合減弱，使沉淀更困難。
例如，在上述E.D.Goddard的綜述的p313中討論了加入氯化鈉的效果，其中作者認為“由(表面活性劑)的濃度穩(wěn)步增加可見，加入鹽....實質(zhì)上降低了鍵的親和力，此時鍵開始....”。Y.Li和P.Dubin在“Structure and Flow in SurfactantSolutions”,ACS Symposium Series 578,American Chemical Society,1994,p328也提出了相同的觀點，在該文中作者指出，“為了避免在強聚電解質(zhì)和帶相反電荷的(表面活性劑)膠束的混合物中發(fā)生沉淀，必需降低鍵合強度....。在實踐中，可使用數(shù)種方法來削弱聚電解質(zhì)和帶相反電荷的表面活性劑之間的強的靜電作用，例如...加入鹽”。
令人驚奇的是，與上面的描述相反，發(fā)現(xiàn)在水溶液中加入離液序列低的鹽可大大增強用陽離子有機鹽沉淀多種典型的水溶性陰離子聚合物。重要的是即使在大于4的pH下這些聚合物仍能沉淀。因此，本發(fā)明提供包括水、至少一種陽離子有機鹽、至少一種離液序列低的鹽和至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物的組合物。另外，本發(fā)明還包括在含水和一種或多種陽離子有機鹽以及一種或多種離液序列低的鹽的組合物中沉淀水溶性陰離子聚合物的方法。組合物中的沉淀的陰離子聚合物最好分散成小液滴狀以形成聚合物分散液。即使在高于4的pH下這些聚合物分散液仍保持流動性。這些聚合物分散液可用分散劑(該分散劑可以是水溶性聚合物)穩(wěn)定，最好任選地在分散劑的存在下在鹽溶液中通過單體聚合形成沉淀的陰離子聚合物。
發(fā)明的概述本發(fā)明涉及在陽離子有機鹽和離液序列低的鹽的溶液中的沉淀的陰離子聚合物的組合物，這種組合物的制造和使用方法。組合物中聚合物最好分散成小液滴，本文還描述含分散劑的這些聚合物分散液的制造方法。最好的方法是任選地在一種或多種作為分散劑的水溶性聚合物的存在下在鹽溶液中聚合單體以形成分散的聚合物。由于甚至在高于4的pH下聚合物仍不溶解，因此可獲得可流動的聚合物分散液，這種分散液無需經(jīng)pH調(diào)節(jié)就可容易地使用。本發(fā)明還包括將本發(fā)明組合物用于例如絮凝懸浮的固體、固-液分離、采礦、造紙、土壤穩(wěn)定等的用途的使用方法。
本發(fā)明實例包括含水、至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物、至少一種有效量的離液序列低的鹽、以及至少一種有效量的陽離子有機鹽的組合物；較好的實例包括含水、至少一種按總重量計0.02-12％沉淀的四烷基銨鹽陰離子水溶性聚合物、以及按總重量計0.1-30重量％硫酸鹽的組合物，其中上述沉淀的陰離子水溶性聚合物所含的重復單元含有磺酸、磺酸鹽、羧酸或羧酸鹽基團；較好的實例還包括任選地在第二水溶性聚合物的存在下其中的水溶性聚合物沉淀成分散液的組合物。
另一些實例包括以任何次序混合水、至少一種陰離子水溶性聚合物、至少一種有效量的離液序列低的鹽和至少一種有效量的陽離子有機鹽，形成含至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物的水性組合物的方法。較好的實例包括以任何次序混合水、至少一種按總重量計0.02-12重量％重復單元含磺酸基、磺酸鹽基團、羧酸基團或羧酸鹽基團的四烷基銨鹽陰離子水溶性聚合物、和按總重量計0.1-30重量％硫酸鹽，形成含至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物的水性組合物的方法；較好的實例還包括混入第二水溶性聚合物的方法。
其它實例包括在含至少一種有效量的陽離子有機鹽和至少一種有效量的離液序列低的鹽的水溶液中聚合至少一種陰離子單體，形成含至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物的水性組合物的方法；較好的實例包括在含按總重量計0.02-12重量％四烷基銨鹽和按總重量計0.1-30重量％硫酸鹽的水溶液中聚合含磺酸基團、磺酸鹽基團、羧酸基團或羧酸鹽基團的單體，形成含至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物的水性組合物的方法；較好的實例還包括任選地在第二水溶性聚合物的存在下，陰離子水溶性聚合物沉淀成分散液的方法。
本發(fā)明的用途包括濃縮懸浮固體的分散液的方法，所述方法包括向所述分散液中加入有效量的水性組合物以使懸浮固體的分散液脫水，所述水性組合物包含至少一種有效量的陽離子有機鹽、至少一種有效量的離液序列低的鹽和至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物；分離形成的濃縮懸分散液。較好的實例包括濃縮懸浮固體的分散液的方法，該方法包括向所述分散液中加入有效量的水性組合物以使懸浮紙固體或懸浮礦物固體的分散液脫水，所述水性組合物包含按總重量計0.02-12重量％的四烷基銨鹽沉淀的陰離子水溶性聚合物和按總重量計0.1-30重量％硫酸鹽，分離形成的濃縮的分散液，其中，所述沉淀的陰離子水溶性聚合物所含的重復單元含有磺酸、磺酸鹽、羧酸或羧酸鹽基團。在另一個較好的方法中，所述組合物是任選地含有第二水溶性聚合物的分散液，在將所述組合物加入所述懸浮固體的分散液中以前，該方法先將其溶解在水中。
其它的用途包括處理土壤的方法，該方法包括向土壤加入土壤處理量的水性組合物，所述組合物包含至少一種有效量的陽離子有機鹽、至少一種有效量的離液序列低的鹽和至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物；較好的用途包括處理土壤的方法，該方法包括向該土壤加入有效量的土壤處理溶液，所述溶液是將含按總重量計0.02-12重量％四烷基銨鹽沉淀的陰離子水溶性聚合物和按總重量計0.1-30重量％硫酸鹽的水性組合物稀釋而成的，其中所述沉淀的陰離子水溶性聚合物所含的重復單元含有羧酸、羧酸鹽、磺酸或磺酸鹽基團。
較好實例的詳細描述現(xiàn)在驚奇地發(fā)現(xiàn)加入離液序列低的鹽可極大地增強陽離子有機鹽對陰離子聚合物的沉淀作用。出于本發(fā)明的目的，將聚合物沉淀在特定的鹽溶液中，如果在所述鹽溶液中在特定的溫度將該特定的聚合物攪拌高達約1星期，該聚合物不會溶解成透明的均勻溶液。當改變?nèi)芤旱臏囟?，在所述鹽溶液中一種或多種聚合物溶液變得模糊不清或渾濁時，也認為聚合物發(fā)生了沉淀。由此可見，在特定的鹽溶液中一種或多種聚合物的溶解度與溫度有關(guān)，從而在低溫下聚合物從特定的鹽溶液中沉淀，但在較高的溫度下溶解，或者相反?？蓪⒁环N或多種聚合物、一種或多種鹽以及水以任何次序混合，或者可在一種或多種鹽或部分的所述一種或多種鹽的存在下進行聚合，以確定聚合物在該鹽溶液中的溶解度。如果全部聚合物或僅部分聚合物(如10％或更多)發(fā)生沉淀，則認為該聚合物發(fā)生了沉淀。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可理解常通過測定聚合物在鹽溶液中的濁點可確定陰離子水溶性聚合物的溶解性。出于本發(fā)明的目的，特定聚合物在特定鹽溶液中的濁點被定義為當將聚合物溶液冷卻時該溶液由基本透明變渾濁的溫度。例如，可將一種含水溶性陰離子聚合物或其混合物、水以及鹽的組合物加熱以溶解該聚合物，形成基本透明的溶液。通常將該溶液緩慢地冷卻，直至聚合物開始沉淀或相分離并且溶液變混或變濁。溶液開始變混的溫度為濁點。用這種方法測得的濁點的重復性一般約±3℃。溶解度小的聚合物具有較高的濁點，溶解度較大的聚合物具有較低的濁點。在某些情況下，難以方便地測定濁點，因為聚合物的溶解度太低，不能通過加熱使之溶解，即使加熱至鹽溶液的沸點也難以使之溶解。同樣，某些聚合物的溶解度太高，不發(fā)生沉淀，即使冷卻至鹽溶液的冰點也不發(fā)生沉淀。
有時，會遇到加熱而非冷卻使聚合物從鹽溶液中沉淀的情況。在這種情況下，出于本發(fā)明的目的，將在特定鹽溶液中特定的聚合物的濁點定義為將聚合物溶液加熱時，聚合物溶液開始變混的溫度。下面，除非另有說明，否則所有的濁點均通過冷卻獲得。
或者，可在一種或多種鹽的存在下進行單體的聚合。例如，可將適量的水、單體和一種或多種鹽混合在一起并置于聚合條件下。隨后如上所述測定濁點。在鹽的存在下尤其在較高的聚合物濃度或高的聚合物分子量情況下聚合單體是較好的，因為難以將聚合物與鹽溶液充分混合。當濁點高于100℃時該技術(shù)也是較好的。
適用于本發(fā)明的離液序列低的鹽可以是任何離液序列低的鹽，它包括硫酸鹽、磷酸鹽、氟化物、檸檬酸鹽、醋酸鹽、酒石酸鹽和磷酸氫鹽。平衡離子對聚合物的溶解度產(chǎn)生小的影響，它可以是銨或堿金屬或堿土金屬離子，如鋰、鈉、鉀、鎂、鈣等。所述平衡離子還可以是鋁，或者可以是過渡金屬陽離子，如錳或鐵。但是，較好使用具有單價陽離子的離液序列低的鹽，因為已知陰離子聚合物與二價金屬離子(如Ca+2)有形成配合物的傾向。硫酸銨和硫酸鈉是較好的離液序列低的鹽。
通用結(jié)構(gòu)為Rn-M+A-的陽離子有機鹽適用于沉淀陰離子聚合物(尤其在離液序列低的鹽的存在下)，通式中R包括酯、氧亞烷基、烷基或約具有1-22個碳原子的取代的烷基、或約具有6-22個碳原子的芳基或取代的芳基，M是陽離子基團，如銨，包括單烷基銨、二烷基銨、三烷基銨和四烷基銨，A是陰離子，如氯、溴、碘、硫酸單甲酯等。R基團可以是直鏈或支鏈的，并可被多于一個陽離子M基團取代；例如，n可以是1-4。也可使用陽離子有機鹽相互間的混合物與離液序列低的鹽的混合料。較好是具有4-22個碳原子的鹵化四烷基銨、取代的具有4-22個碳原子的鹵化四烷基銨、具有9-22個碳原子鹵化芳基三烷基銨以及取代的具有9-22個碳原子的鹵化芳基三烷基銨。最好是氯化十六烷基吡啶鎓(CPC)、氯化十六烷基甲基銨(CMAC)和氯化芐基三乙基銨(BTEAC)。
適用于產(chǎn)生沉淀或相分離的離液序列低的鹽和陽離子有機鹽的有效的量取決于溫度、聚合物固有溶解度、聚合物的濃度、所使用的特定的陽離子有機鹽、pH和使用的特定的離液序列低的鹽。陽離子有機鹽的有效用量還取決于離液序列低的鹽的用量。當不使用離液序列低的鹽時，與存在離液序列低的鹽的情況相比一般需要更大量的陽離子有機鹽，以造成特定的聚合物溶解度。能使特定聚合物不溶解的陽離子有機鹽和離液序列低的鹽的有效用量對于陽離子有機鹽一般約0.01-15％，較好約0.02-12％，最好約0.05-10％，對離液序列低的鹽約為0.1-30％，較好約1-28％，最好約5-25％。較好的是，該鹽可溶解在溶液中，因此鹽含量的上限主要由所述溶液溶解該鹽的能力所決定。如本文所述由于沉淀特定聚合物的陽離子有機鹽和離液序列低的鹽的有效用量可通過常規(guī)實驗獲得。
本發(fā)明能在寬的pH范圍內(nèi)沉淀的陰離子聚合物和共聚物。例如，如實施例A所述，通過共聚約50摩爾％丙烯酰胺和50摩爾％2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，制得共聚物，隨后進行中和。將制得的共聚物用去離子水稀釋成0.2％的溶液，如實施例B、C、D和1所述在pH4.6在各種鹽溶液中測定聚合物的溶解度。在0.2％BTEAC中，共聚物溶液保持透明，但在28％硫酸銨溶液中聚合物溶液的濁點為42℃。然而，當同時存在0.2％BTEAC和28％硫酸銨時，同樣的聚合物的濁點＞105℃。濁點上升是因為BTEAC和硫酸銨的混合物能比任何一種單獨的鹽更有效地沉淀聚合物。
適用于本發(fā)明的聚合物可以是任何水溶性陰離子聚合物，包括陰離子單體聚合或共聚制得的聚合物以及聚合后會帶陰離子電荷的聚合物。較好是具有含陰離子基團(如羧酸、羧酸鹽、磺酸、磺酸鹽和/或其混合物)的重復單元的聚合物。這些聚合物通常是通過含陰離子基團(如羧酸、羧酸鹽、磺酸、磺酸鹽和/或其混合物)的單體聚合制得的。最好是丙烯酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸及其鹽聚合制得的聚合物。按聚合物中重復單元的總摩爾數(shù)計，在聚合物中陰離子重復單元的摩爾百分數(shù)可約為1-100摩爾％，較好約2-90摩爾％，最好約5-70摩爾％，優(yōu)選約8-50摩爾％。
陰離子共聚物還可通過陰離子單體與其它陰離子共聚單體、非離子共聚單體和/或陽離子共聚單體共聚而制得。陰離子單體可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、硫酸乙烯酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、苯乙烯磺酸，它們的鹽等。聚合后會帶陰離子電荷的聚合物包括水解纖維素制得的聚合物、水解和/或異羥肟酸化(hydroxamating)聚丙烯酰胺制得的聚合物以及由馬來酸酐制得的聚合物。
本發(fā)明特別適用于沉淀按聚合物中重復單元的總摩爾數(shù)計具有15摩爾％或更多AMMPS單元的聚合物，因為這些聚合物難以從不含某些陽離子有機鹽的水性鹽溶液中沉淀。例如，根據(jù)本發(fā)明丙烯酰胺和AMMPS的共聚物(其中用于制造共聚物的AMMPS的摩爾百分數(shù)大于15％)容易沉淀在BTEAC和硫酸銨的混合液中。
非離子單體可包括基本水溶性單體，如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和N-異丙基丙烯酰胺，或者稍溶于水的單體，如叔丁基丙烯酰胺、N,N-二烷基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸烷酯、丙烯腈等。非離子單體還可包括在低pH下帶電荷的單體，如(烷基)丙烯酸二烷基氨基烷酯，包括丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯，以及相應的丙烯酰胺衍生物，如甲基丙烯酰氨基丙基二甲胺。較好的非離子單體是丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈和苯乙烯。
陽離子單體包括(烷基)丙烯酸二烷基氨基烷酯，如丙烯酸二甲基氨基乙酯的鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的鹽、丙烯酸二乙基氨基乙酯的鹽、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯的鹽以及相應的丙烯酰胺鹽，如甲基丙烯酰胺丙基二甲胺，以及其它陽離子單體，如氯化二烯丙基二甲基銨、氯化二烯丙基二乙基銨等。按摩爾數(shù)計，聚合物中陽離子重復單元的含量必須少于陰離子重復單元的含量，以便聚合物具有凈的負電荷，盡管該聚合物是兩性的。按聚合物中重復單元的總摩爾數(shù)計，聚合物中陽離子重復單元的含量小于10摩爾％。
在本發(fā)明實踐中可沉淀一種或多種聚合物的混合物。可在與部分或全部鹽溶液混合前、混合過程中或混合以后將多種聚合物混合在一起?？墒褂名}溶液將聚合物混合物相互分離，所述鹽溶液往往能沉淀混合物中的一種或多種聚合物，但卻是混合物中一種或多種其它聚合物的溶劑。在沉淀前、沉淀過程中或沉淀后可加入其它鹽?？稍诹硪环N或多種其它聚合物(它們本身可沉淀或溶解在鹽溶液中)的存在下通過單體聚合形成一種或多種聚合物。
可使用本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的任何方法進行單體的聚合，包括溶液聚合、本體聚合、沉淀聚合、分散聚合、懸浮聚合、乳液聚合微乳液聚合等，可在部分或全部鹽溶液的存在下進行單體聚合?？捎酶鞣N熱和氧化還原自由基引發(fā)劑進行引發(fā)，所述自由基引發(fā)劑包括過氧化物，如過氧化叔丁基；偶氮化合物，如偶氮二異丁腈；無機化合物，如過硫酸鉀以及氧化還原對，例如硫酸亞鐵銨/過硫酸銨和溴酸鈉/二氧化硫?？稍趯嶋H引發(fā)前的任何時間加入引發(fā)劑。也可使用光化學輻照法進行聚合，如用紫外光輻照或用鈷-60源的電離輻射?？稍谒袉误w存在下引發(fā)聚合，或者在聚合的以后階段加入部分單體?？墒褂枚嗖骄酆?。可在聚合前、聚合過程中或聚合后加入其它物質(zhì)，如pH調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑、鰲合劑、多價鰲合劑等。
用本發(fā)明方法沉淀或相分離的聚合物的分子量不是特別關(guān)鍵的。聚合物的重均分子量可約為1,000-100,000,000，較好約100,000-75,000,000，最好約1,000,000-60,000,000。在組合物中聚合物的濃度可為0.01-90％，有時甚至更高。一般來說，出于實踐的原因，如希望使制造成本和運輸成本相對較低，在組合物中聚合物的含量最好盡可能高。
用于沉淀的陰離子聚合物的鹽溶液組合物可簡單地通過將所需的鹽溶解在水中，最好加以攪拌而制得。適用于本發(fā)明實踐的水不是特別關(guān)鍵的，可以是任何來源的水，如蒸餾水、自來水、循環(huán)水、工藝用水、井水等。但是應避免使用含有高濃度已知能與陰離子聚合物形成配合物的二價陽離子(如Ca2+)的水?？赏ㄟ^以任何次序混合鹽溶液和聚合物溶液或聚合物乳液將陰離子聚合物沉淀在鹽溶液中?？上螓}溶液中加入水溶性聚合物的基本干的聚合物顆粒，以形成包括鹽、水和沉淀的聚合物的組合物?；蛘?，可在鹽的存在下聚合單體形成陰離子水溶性聚合物?？沙恋硭芯酆衔锘虿糠志酆衔?。
較好在鹽溶液中聚合單體，形成聚合物分散液。出于本發(fā)明的目的，如果部分或全部沉淀的聚合物以小液滴狀分散在鹽水溶液中，則沉淀的聚合物為聚合物分散液。沉淀的聚合物小液滴可含有鹽和水。可沉淀部分或全部聚合物。該液滴的粒徑可約為0.05微米-1毫米，較好約0.08-100微米，最好約0.1-25微米，優(yōu)選約0.15-15微米。如上所述，可在聚合過程中加入一種或多種單體和一種或多種鹽，或者這些單體和鹽全部可在起始階段存在。如上所述，可以任何方法引發(fā)聚合。
靜置時分散的聚合物液滴會沉積。令人驚奇的是發(fā)現(xiàn)某些水溶性聚合物(本文稱之為分散劑)會有助于液滴的形成，還能穩(wěn)定液滴防止沉積。聚合物分散劑穩(wěn)定聚合物分散液，但不會導致陰離子水溶性聚合物沉淀。如上所述，鹽的混合物導致陰離子水溶性聚合物的沉淀。發(fā)現(xiàn)聚合物(如聚AMMPS、聚丙烯酰胺和丙烯酰胺與適量陽離子、非離子和陰離子單體的共聚物)能降低聚合物分散液的沉積速率。不加入分散劑，聚合物液滴會隨時間增加而沉積，并積聚成與水相分離的一層。但是，當在水溶性聚合物(如聚AMMPS、聚丙烯酰胺和丙烯酰胺與適量陽離子、非離子和陰離子單體的共聚物)存在下進行相同的聚合時，沉積速率很好地下降，并獲得優(yōu)良的聚合物分散液。
用作分散劑的聚合物可包括聚丙烯酰胺和其它非離子聚合物，如聚甲基丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚環(huán)氧乙烷等。較好的分散劑是陰離子聚合物，如聚丙烯酸、聚AMMPS、丙烯酸與丙烯酰胺的共聚物和AMMPS與丙烯酰胺的共聚物。分散劑最好溶于或大部分溶于特定的鹽溶液中。一般分散劑在特定的鹽溶液中的溶解度最好大于要分散的沉淀聚合物液滴的溶解度。適用于作為分散劑的共聚物可包括非離子單體(如丙烯酰胺)與按聚合物中重復單元的總摩爾數(shù)計，高達約20摩爾％，較好約5-15摩爾％陽離子共聚單體(如(烷基)丙烯酸二烷基氨基烷酯的季鹽、鹵化二烯丙基二烷基銨等)的共聚物。適用于作為分散劑的其它共聚物包括丙烯酰胺與按聚合物中重復單元的總摩爾數(shù)計，約高達99摩爾％陰離子共聚單體(如2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸鈉)，較好約5-95摩爾％共聚單體，最好約25-75摩爾％共聚單體的共聚物。陰離子單體可包括丙烯酸、苯乙烯磺酸、及其鹽等。非離子共聚單體可包括基本水溶性單體，如甲基丙烯酰胺，或稍溶于水中的單體，如叔丁基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈等。較好的非離子單體有丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和苯乙烯。
按要分散的沉淀的陰離子聚合物液滴的總重量計，分散劑的用量一般高達約25％，較好約1-20％，最好約5-15％。分散劑的用量不應在無陽離子有機鹽和離液序列低的鹽存在的情況下使陰離子聚合物沉淀。分散劑聚合物的重均分子量可約為1,000-50,000,000，較好約50,000-10,000,000，最好約100,000-5,000,000。
如實施例1,2和3所述，在本發(fā)明實踐中可在寬的pH范圍內(nèi)沉淀陰離子聚合物?？稍诩s2-12，較好約4-10，最好約5-9的pH范圍內(nèi)沉淀陰離子聚合物并制得聚合物分散液。測量pH的方法是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。
用于確定(identify)用于沉淀特定濃度的特定陰離子水溶性聚合物的陽離子有機鹽、離液序列低的鹽、溫度和pH綜合條件的常規(guī)實驗可用許多方法進行。一種方法是上面所述的濁點技術(shù)。例如，為測定1％聚AMMPS的濁點，可制得30個1％水性聚AMMPS試樣，每個試樣分別含有0％、5％、10％、15％或20％硫酸銨以及分別含有0％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％或0.1％氯化十六烷基吡啶鎓，它們均形成混合物并具有特定的pH。隨后將各個試樣加熱以溶解聚合物，并冷卻至溶液變混以測定各個溶液的濁點。溶液變混表示發(fā)生沉淀，發(fā)生沉淀的溫度即為濁點?？芍貜驮摲椒?，用于測定其它聚合物、聚合物濃度、pH或鹽。通常，即使冷卻至0℃或更低的溫度某些試樣會保持透明，而另一些試樣即使加熱至100℃或更高的溫度也會保持渾濁。盡管不能從這些試樣獲得濁點信息，但是可以了解在特定鹽體系中的特定聚合物的相行為。在加熱觀察到沉淀并且冷卻使聚合物溶解的情況下，可將混合物冷卻至聚合物溶解，隨后加熱沉淀聚合物來測定濁點。在這些情況下，濁點是加熱觀察到渾濁的溫度。
無需通過測定濁點來獲得溶解度信息。例如，可制得含不同量的陽離子有機鹽和離液序列低的鹽并具有特定pH的一系列溶液，隨后向各個鹽溶液中加入聚合物溶液。簡單地用肉眼觀察測定聚合物沉淀或保持溶解，聚合物的溶解度性質(zhì)與各種鹽的類型和濃度有關(guān)。
用于確定沉淀特定陰離子聚合物的鹽和溫度綜合條件的另一種常規(guī)實驗方法是在鹽溶液中聚合單體，隨后測定濁點。該技術(shù)較好用于高濃度的聚合物中，因為聚合物的濃溶液(如10％或更高)難以操作(如攪拌)。該方法與濁點法的相似之處在于制備一系列鹽溶液，向該鹽溶液中溶入一種或多種單體使單體濃度必須達到所需的聚合物濃度。接著可用已知的方法聚合該溶液，如用惰性氣體(如氮)鼓泡，隨后用常規(guī)的自由基引發(fā)劑引發(fā)聚合，形成聚合物和鹽的混合物。
用于確定鹽和溫度(在該條件特定的基本干的水溶性聚合物粉末或顆粒不溶解)綜合條件的常規(guī)實驗方法與上述方法相似?？扇缟纤鲋苽湟幌盗宣}溶液，隨后以所需的聚合物濃度向組合物中加入干的聚合物。接著將混合物攪拌并加熱，以溶解聚合物。通過直接觀察在各個特定溶液中聚合物是否溶解來獲得信息，從這些顯示如上所述濁點的溶液中可獲得與溫度有關(guān)的相行為信息。
可用本領(lǐng)域已知的方法(如過濾、離心、蒸發(fā)、噴霧干燥及其組合方法等)從鹽溶液中回收沉淀的聚合物。回收的聚合物顆粒通常含有陰離子水溶性聚合物、殘留的鹽、任選地含有殘留的分散劑和水。形成的聚合物顆粒含水量較好小于30％，最好約0.1-20％，優(yōu)選約1-15％。為了便于處理，優(yōu)選基本干的自由流動的聚合物顆粒?？稍诒痉椒ǖ娜魏尾襟E中加入本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的各種pH調(diào)節(jié)劑、流動控制劑、防腐劑、粒徑控制劑等，以形成含陰離子水溶性聚合物的基本干的顆粒。
本發(fā)明組合物和方法提供的水溶性陰離子聚合物適用于多種用途，如絮凝懸浮的固體、在采礦作業(yè)中回收礦物、造紙、增強的油回收、處理煉油廠廢物、處理食品廢物等。較好的用途是用于懸浮礦物的分散液和懸浮纖維素或紙固體的分散液的脫水，用于紙張脫墨和用于生物淤泥的脫水。為了用于這些用途，可將沉淀聚合物的組合物直接加入要處理的懸浮固體的分散液中、混合并用本領(lǐng)域已知的方法(如離心、壓帶(belt press)、壓濾、過濾等)分離形成的濃分散液。最好將組合物先用水稀釋，形成陰離子聚合物濃度約為0.01-10％，較好約0.05-5％，最好約0.1-3％的溶液。隨后用已知的方法將聚合物稀溶液與要處理的懸浮固體的分散液混合，并如上所述分離形成的濃分散液。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知用于特定用途的稀聚合物溶液的用量可通過常規(guī)實驗獲知。
基本干的聚合物顆粒和聚合物分散液是較好的，因為小顆?；蛞旱纬叽绲木酆衔镉兄诰酆衔锔斓叵♂屓芙狻１M管存在會沉淀聚合物的鹽，但是相信聚合物會溶解，因為通過稀釋鹽的濃度由會產(chǎn)生沉淀的范圍下降至使聚合物溶解的范圍。
本發(fā)明水溶性陰離子聚合物的最好的用途是土壤處理，如用于防止土壤沖蝕。灌溉土地的方法會導致有價值的表土層因沖蝕而破壞損失。通過包括混合(a)土壤處理量的含一種或多種陽離子有機鹽、一種或多種離液序列低的鹽和沉淀的陰離子水溶性聚合物或其混合物的水性組合物，(b)水和(c)土壤的方法，尤其在灌溉土壤的情況下，可穩(wěn)定土壤防止沖蝕。向土壤加入土壤處理量的聚合物可在土壤顆粒之間產(chǎn)生更大的粘結(jié)性，使土壤能得到穩(wěn)定，防止風、水等的侵蝕。最好將組合物溶解在水中形成處理液，隨后除常用于灌溉土地的水以外還將該溶液施加在土壤中。在處理液中聚合物的濃度一般約為每百萬份溶液0.1份(ppm)-500ppm，較好約1-100ppm，最好約5-50ppm。
本發(fā)明組合物的土壤處理量由實際土地試驗或?qū)嶒炇以囼炈鶝Q定。例如，為了決定適用與處理具體土壤的沉淀的陰離子聚合物組合物的量，可先將組合物溶解在水中形成處理液。隨后在一系列容器中將不同量的處理液與不同量的土壤和水一起攪拌，接著使之沉積。用肉眼或最好使用濁度計評價各個上清液的濁度。各個容器中的上層清液的濁度通常能很好顯示用于土壤處理的聚合物和聚合物劑量效果。例如，高濁度值(如高于500比濁度單位(ntu))表示該聚合物或聚合物劑量對處理這種具體的土壤不是特別有效，而低的濁度值(如低于25ntu)表示該聚合物和聚合物劑量對處理這種具有土壤是有效的。由這些實驗室試驗得到的信息適用于決定本發(fā)明組合物的土壤處理量。
或者稍差的是，可直接將聚合物分散液或基本干的聚合物施加至土壤中。在這種情況下，聚合物與已存在在土壤中的水分一起形成處理液，或者隨后加入水以溶解該聚合物形成處理液。在灌溉施加時，土壤處理量一般約為每年每英畝0.1-20磅聚合物，較好為每年每英畝1-10磅聚合物。
土壤沖濁還具有土壤大規(guī)模移動的形式，如滑坡，此處土壤通常未經(jīng)澆灌。例如，山坡上植被被例如大火破壞，會使下層土壤不穩(wěn)定并易于移動。在這種應用中，可使用非灌溉法(如噴霧)施加處理液?；蛘?，直接將聚合物分散液或干的聚合物施加至土壤中。在這種情況下，聚合物與土壤中已有的水分混合成處理液，或者隨后加水以溶解該聚合物，形成處理液。
下列實施例僅為了說明的目的，不對本發(fā)明構(gòu)成限制。
粘度測定標準粘度(SV)是25℃水溶性聚合物在1N氯化鈉中的0.096％溶液的粘度。該粘度是用帶UL適配器的Brookfield LVT粘度計于60rpm下測得的。要測定的聚合物溶液是如下制得的將聚合物分散液或溶液用適量的去離子水稀釋并攪拌約12小時，隨后用適量的去離子水和氯化鈉將其稀釋至0.2％的濃度。聚合物分散液的體積粘度(BV)是用帶#4軸的Brookfield LVT粘度計于25℃和30rpm下測得的聚合物分散液的粘度。
pH測量pH測量是用常規(guī)電子pH計，裝有三合一電極的6000E型Jenco電子微電腦pH-Vision6071R進行的。用市售的緩沖液在pH4.00和pH7.01對該pH計進行校準。
實施例A如下制得50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)共聚物將49.77份53.88％丙烯酰胺溶液、78.97份99％2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、3.02份5％乙二胺四乙酸鈉(EDTA)鰲合劑、30.3份50％NaOH溶液和563.79份去離子水加入裝有機械攪拌的合適的容器中。在30℃攪拌該溶液并加入1.05份過硫酸胺和3.5份30％偏亞硫酸氫鈉溶液。用氮氣對該溶液鼓泡除氧，同時將溫度升至50℃。在50℃攪拌10小時后，冷卻粘性的聚合物溶液，形成聚合物含量約為15重量％的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)溶液。部分聚合物溶液用去離子水稀釋，形成2％聚合物溶液用于溶解度測量。
實施例B向合適的容器中加入約12份去離子水，隨后加入約1.5份2％BTEAC溶液。邊攪拌邊加入約1.5份2％的實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成透明的溶液。加入稀鹽酸將pH調(diào)節(jié)至約4.6。該溶液仍保持透明，說明在0.2％BTEAC溶液中0.2％50/50聚(丙烯酰胺/AMMPS)不沉淀。
實施例C將約9.26份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨和約1.5份2％BTEAC；攪拌混合物使該鹽溶解。形成pH約4.6的透明溶液，證明在28％硫酸銨溶液中0.2％BTEAC不沉淀。
實施例D將約9.26份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨；攪拌混合物使該鹽溶解。邊攪拌邊加入約1.5份2％的實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成pH約4.6的渾濁混合液，邊攪拌邊將混合液加熱至變透明，隨后使之緩慢冷卻。在42℃該溶液變混，證明在28％硫酸銨溶液中0.2％50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的濁點為42℃。
實施例1將約7.76份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨；攪拌混合物使該鹽溶解。邊攪拌邊加入約1.5份2％BTEAC，形成透明的溶液。邊攪拌邊加入約1.5份2％實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成pH約4.6的渾濁混合液，邊攪拌邊將混合液加熱至約105℃的溫度，未能溶解沉淀的聚合物，該結(jié)果表明在28％硫酸銨和0.2％BTEAC溶液中0.2％50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的濁點高于105℃。該聚合物在28％硫酸銨和0.2％BTEAC混合液中的濁點高于單獨使用28％硫酸銨(實施例D)或單獨使用0.2％BTEAC(實施例B)時的濁點。
實施例E向合適的容器中加入約12份去離子水，隨后加入約1.5份2％BTEAC溶液。邊攪拌邊加入約1.5份2％的實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成透明的溶液。加入NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)至約8.5。該溶液仍保持透明，說明在0.2％BREAC溶液中在8.5的pH下0.2％50/50聚(丙烯酰胺/AMMPS)不沉淀。
實施例F將約9.26份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨和約1.5份2％BTEAC；攪拌混合物使該鹽溶解。在加入NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)至約8.5以后形成的溶液仍保持透明，證明在28％硫酸銨溶液中在8.5pH下0.2％BTEAC不發(fā)生沉淀。
實施例G將約9.26份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨；攪拌混合物使該鹽溶解。邊攪拌邊加入約1.5份2％的實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成pH約4.6的渾濁混合液，加入NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)至8.5。邊攪拌邊將混合液加熱至變透明，隨后使之緩慢冷卻。在33℃該溶液變混，證明在28％硫酸銨溶液中在8.5pH下0.2％50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的濁點為33℃，而在4.5pH下為42℃(實施例D)。
實施例2將約7.76份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨；攪拌混合物使該鹽溶解。邊攪拌邊加入約1.5份2％BTEAC，形成透明的溶液。邊攪拌邊加入約1.5份2％實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成pH約4.6的渾濁混合液，加入NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)至8.5。邊攪拌邊將混合液加熱至約105℃的溫度，未能溶解沉淀的聚合物，該結(jié)果表明在28％硫酸銨和0.2％BTEAC溶液中0.2％50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的濁點即使約在8.5的pH下也高于105℃。該聚合物在28％硫酸銨和0.2％BTEAC混合液中的濁點高于單獨使用28％硫酸銨(實施例G)或單獨使用0.2％BTEAC(實施例E)時的濁點。
實施例H向合適的容器中加入約12份去離子水，隨后加入約1.5份2％BTEAC溶液。邊攪拌邊加入約1.5份2％的實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成透明的溶液。加入NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)至約6.4。該溶液仍保持透明，說明在0.2％BTEAC溶液中在pH6.4時0.2％50/50聚(丙烯酰胺/AMMPS)不沉淀。
實施例I將約9.26份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨和約1.5份2％BTEAC；攪拌混合物使該鹽溶解。在加入NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)至約6.4以后形成的溶液仍保持透明，證明在28％硫酸銨溶液中在pH6.4時0.2％BTEAC不發(fā)生沉淀。
實施例J將約9.26份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨；攪拌混合物使該鹽溶解。邊攪拌邊加入約1.5份2％的實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成pH約4.6的渾濁混合液，加入NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)至6.4。邊攪拌邊將混合液加熱至變透明，隨后使之緩慢冷卻。在39℃該溶液變混，證明在28％硫酸銨溶液中在pH6.4時0.2％50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的濁點為39℃，而在pH4.5時為42℃(實施例D)，在pH8.5時為33℃(實施例G)。
實施例3將約7.76份去離子水加入合適的容器中，隨后加入約4.24份99.1％硫酸銨；攪拌混合物使該鹽溶解。邊攪拌邊加入約1.5份2％BTEAC，形成透明的溶液。邊攪拌邊加入約1.5份2％實施例A制得的50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的溶液，形成pH約4.6的渾濁混合液，加入NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)至6.4。邊攪拌邊將混合液加熱至約105℃的溫度，未能溶解沉淀的聚合物，該結(jié)果表明在28％硫酸銨和0.2％BTEAC溶液中0.2％50/50摩爾％聚(丙烯酰胺/AMMPS)的濁點即使約在6.4的pH下也高于105℃。該聚合物在28％硫酸銨和0.2％BTEAC混合液中的濁點高于單獨使用28％硫酸銨(實施例J)或單獨使用0.2％BTEAC(實施例H)時的濁點。
實施例4如下制得22.5摩爾％丙烯酸和77.5摩爾％丙烯酰胺的共聚物的聚合物分散液，pH為4.3向裝有機械攪拌的合適的容器中加入約1.97份98％CPC、48.41份53.88％丙烯酰胺、7.75份99％丙烯酸、60.38份99％硫酸胺、2.98份5％乙二胺四乙酸鈉(EDTA)鰲合劑、4.01份28％NH4OH溶液和60.38份去離子水。攪拌該混合物形成透明溶液。加入約0.51份過硫酸銨，接著加入73.6份15％聚(2-丙烯酰氮基-2-甲基-丙烷磺酸)(一種市售分散劑)，形成pH3.2的乳白色混合液。加入約3.04份28％NH4OH溶液以將pH增至4.3。用氮氣鼓泡30分鐘使混合液脫氧，同時將溫度升至約50℃。在20分鐘的時間內(nèi)加入約5份20％偏亞硫酸氫鈉溶液。在50℃將反應物攪拌5小時，隨后使之冷卻。形成的聚合物分散液的體積粘度約5100厘泊，pH約4.2。聚合物的標準粘度約4.2厘泊，表明分子量高。
實施例K如實施例4所述制得pH4.3的22.5摩爾％丙烯酸和77.5摩爾％丙烯酰胺的共聚物，但是向混合物中加入73.6份去離子水代替分散劑(73.6份15％聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-丙烷磺酸))。聚合物沉淀成不可攪拌的白色凝膠物而不是形成低粘度分散液。
實施例5將實施例4制得的分散液用去離子水稀釋制得處理液，使形成的處理液中溶解聚合物的濃度為0.1％。向有100份去離子水的單獨的容器中加入約3份土，強烈攪拌該混合物，并加入1.0份處理液。將形成的混合物攪拌15分鐘，隨后靜置15分鐘。用手提式濁度計測得的上層清液的濁度值約11±5ntu，表明該組合物能用于處理土壤。
實施例L重復實施例5的步驟，但是用去離子水代替處理液。上層清液的濁度大于1000ntu。
實施例M重復實施例5的步驟，但是處理液含已知能處理土壤的市售丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物而不是實施例4制得的聚合物。上層清液的濁度為8.1±5ntu。
權(quán)利要求
1．一種方法，它包括以任何次序混合水、至少一種陰離子水溶性聚合物、至少一種有效量的離液序列低的鹽、以及至少一種有效量的陽離子有機鹽，形成含至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物的水性組合物。
2．一種方法，它包括在含至少一種有效量的陽離子有機鹽和至少一種有效量的離液序列低的鹽的水性溶液中聚合至少一種陰離子單體，形成含至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物的水性組合物。
3．一種懸浮固體的分散液的濃縮方法，它包括向所述分散液中加入有效量的水性組合物使懸浮固體的分散液脫水，所述組合物包括至少一種有效量的陽離子有機鹽、至少一種有效量的離液序列低的鹽和至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物，并分離形成的濃縮分散液。
4．一種處理土壤的方法，它包括向土壤中加入土壤處理量的水性組合物，所述組合物包括至少一種有效量的陽離子有機鹽、至少一種有效量的離液序列低的鹽和至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物。
5．如權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于所述陽離子有機鹽選自具有4-22個碳原子的鹵化四烷基銨、取代的具有4-22個碳原子的鹵化四烷基銨、具有9-22個碳原子鹵化芳基三烷基銨或取代的具有9-22個碳原子的鹵化芳基三烷基銨。
6．如權(quán)利要求1-5中任何一項所述的方法，其特征在于部分或全部所述沉淀的陰離子水溶性聚合物沉淀成聚合物分散液。
7．一種組合物，它包括水、至少一種沉淀的陰離子水溶性聚合物、至少一種有效量的離液序列低的鹽和至少一種有效量的陽離子有機鹽。
8．如權(quán)利要求7所述的組合物，其特征在于所述陽離子有機鹽選自具有4-22個碳原子的鹵化四烷基銨、取代的具有4-22個碳原子的鹵化四烷基銨、具有9-22個碳原子鹵化芳基三烷基銨或取代的具有9-22個碳原子的鹵化芳基三烷基銨。
9．如權(quán)利要求7或8所述的組合物，其特征在于部分或全部所述沉淀的陰離子水溶性聚合物沉淀成聚合物分散液。
10．如權(quán)利要求7、8或9所述的組合物，其特征在于所述沉淀的陰離子水溶性聚合物所含的重復單元具有選自羧酸、羧酸鹽、磺酸或磺酸鹽的陰離子基團。
全文摘要
本發(fā)明涉及沉淀的陰離子聚合物在陽離子有機鹽和離液序列低的鹽的溶液中的水性組合物及其制備和使用方法。
文檔編號C02F1/54GK1231677SQ97198349
公開日1999年10月13日 申請日期1997年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月3日
發(fā)明者J·J·馬倫, R·S·法里納托, L·羅薩逖, J·J·小弗里曼 申請人:Cytec技術(shù)有限公司