阳离子聚合物的油包水乳状液制造技术

适用于反转的阳离子聚合物的油包水乳状液，包括含憎水液体的连续相，含水溶性阳离子聚合物的不连续相，和在水中反转该乳状液的表面活性剂体系，该体系含有至少一种式（Ⅰ）或（Ⅱ）所示的磷酸烷基酯和至少一种与其相容的其它表面活性剂。式（Ⅰ）中Ｒ－［１］表示饱和或不饱和Ｃ－［８－１８］烃基，ｘ和ｙ相同或不同，各为氢，碱金属，铵基或链烷醇氨基；ｎ１是０或１－４的整数，式（Ⅱ）中Ｒ－和Ｒ－［３］相同或不同，各为饱和或不饱和Ｃ－［８－１８］烃基；ｘ为氢，碱金属，铵基或链烷醇氨基，ｎ２和ｎ３各为０或１－４的整数。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油包水乳状液(W/O乳状液)，更具体地说，涉及一种含有新的反转表面活性剂体系的水溶性阳离子聚合物的W/O乳状液，在水中很容易转化。水溶性阳离子聚合物，例如丙烯酰胺和阳离子单体(例如甲基丙烯酸二甲胺基乙酯，甲基丙烯酸二乙胺基乙酯，或其季铵盐)的共聚物，作为高分子量聚合物恕凝剂、高分子量聚合物脱水剂、造纸过程中的化学品等是很有用的。Banderhoff等人在JP-B-34-10644(此处所用术语“JP-B”是指“已经审查的公开的日本专利申请”)中公开了一种W/O乳状液及其制备方法。然而，因为所公开的乳状液实际上是不稳定的，使用时从经济方面考虑，还需要将水溶性聚合物通过沉降作用从乳状液中分离出来并作为固体回收。Anderson等人的美国专利3624019克服了Banderhoff等人乳状液的某些缺点，它不需将聚合物以固体形式分离出来。Anderson专利所述的乳状液含有一种表面活性剂，借此在加入水时将乳状液转化为聚合物水溶液。虽然Anderson等人的W/O乳状液给常规制备方法和使用方法带来了进步，但是在乳状液中使用的表面活性剂的转化能力仍然不足，因为需要有很长的转化时间以及/或需要加入大量表面活性剂，才能在预定时间内完成转化作用。本专利技术的一个目的是解决与上述常规技术有关的困难并提供一种在生产或贮存期间能长期稳定并且在水介质中能迅速转化的W/O乳状液。本专利技术人已经进行了广泛深入的研究，以便达到上述目的及其它一些目的。结果，已经发现，有一种专门的表面活性剂体系，对于一种含有阳离子聚合物水溶液作为不连续相的乳状液在水中进行转化是特别有效的。通过本专利技术可以实现上述和其它一些目的和优点，本专利技术涉及一种适于转化的阳离子聚合物的W/O乳状液，其中包括一个含有一种憎水液体的连续相和一个含有水溶性阳离子聚合物的不连续相，以及一种用以在水中转化上述乳状液的表面活性剂体系，所述表面活性剂系包括至少一种式(Ⅰ)或(Ⅱ)表示的磷酸烷基酯与至少一种能与该磷酸烷基酯相容的其它表面活性剂的混合物。 式中R1表示一个具有8-18个碳原子的饱和或不饱和烃基;x和y可以相同或不同，各自表示一个氢原子，碱金属，铵基，或一个链烷醇胺基;n1表示0或1-4的一个整数; 式中R2和R3可以相同或不同，各表示含8-18个碳原子的饱和或不饱和烃基;x表示一个氢原子，碱金属，铵基，或一个链烷醇胺基;n2和n3各表示0或一个1-4的整数。意想不到的是，按照本专利技术，这种反转表面活性剂只在其中的水溶性聚合物是阳离子型的乳状液中才是有效的，但在其中的水溶性聚合物是非离子或阴离子型的乳状液中是无效的。可用于本专利技术的水溶性阳离子聚合物包括阳离子单体的均聚物和这些阳离子单体与丙烯酰胺或其它乙烯基单体的共聚物，所述阳离子单体例如有(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯，(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯，(甲基)丙烯酸二甲胺基丙酯，(甲基)丙烯酸二甲胺基羟基丙酯，二甲基氨基乙基丙烯酰胺及其季铵盐，以及乙烯基吡啶。这些阳离子聚合物在分子量方面不受限制。通常，水溶性阳离子聚合物的分子量自几万以上、到多达20，000，000左右较好。在本专利技术中所用的连续相憎水液体包括液体烃类和取代的液体烃类。合适的憎水液体的实例是囟代烃类，例如全氯乙烯，和芳香族或脂肪族烃类，例如十二烷，十四烷，苯，二甲苯，煤油，和液体石蜡，最好的是脂肪烃类。除了反转表面活性剂体系以外，可用来形成W/O乳状液的W/O乳化剂不受特别限制，而是可以使用通常用于W/O乳状液的乳化表面活性剂。在这方面，本专利技术的W/O乳状液可通过将含有上述连续相和不连续相的W/O乳状液与上面限定的新的反转表面活性剂体系相混合制得。于是，在这种情况下，紧接着用下面讨论的乳化剂来制备W/O乳状液，接着再与新的表面活性剂体系混合。较好的乳化剂是具有亲水-亲脂比率(HLB)为1-10，更好是2-6的那些乳化剂。这些乳化剂的具体实例是脱水山梨醇单油酸酯，脱水山梨醇单硬脂酸酯，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯，聚氧乙烯油基醚，聚氧乙烯壬基苯基醚，甘油单硬脂酸酯，和它们的混合物。本专利技术的水溶性阳离子聚合物的W/O乳状液含有一种新的反转表面活性剂体系。这种反转表面活性剂体系含有至少一种上述式(Ⅰ)或(Ⅱ)所示的磷酸烷基酯与至少一种能与该磷酸烷基酯相容的其它表面活性剂的混合物。合适的磷酸烷基酯的实例包括聚氧乙烯磷酸单硬脂基酯、聚氧乙烯磷酸单油基酯、聚氧乙烯磷酸二硬脂基酯、聚氧乙烯磷酸二油基酯、聚氧乙烯壬基苯基醚单磷酸酯和聚氧乙烯壬基苯基醚二磷酸酯等的盐类。具体的实例是聚氧乙烯(n＝3)磷酸单硬脂基酯钠盐，和聚氧乙烯(n＝2)磷酸单油基酯钾盐。可与上述磷酸烷基酯相容的这种“其它”水溶性表面活性剂包括烷芳基磺酸盐，二烷基磺基琥珀酸盐，高级醇类和环氧乙烷的缩合产物，烷基酚和环氧乙烷的缩合产物，高级脂肪酸脱水山梨醇酯和环氧乙烷的缩合产物，长链脂肪酸聚乙二醇酯，和多羟基醇和高级脂肪酸的部分酯类。具体的例子有阴离子表面活性剂，例如烷芳基磺酸的碱金属盐、二烷基磺基琥珀酸钠，和非离子表面活性剂，例如月桂醇和10个环氧乙烷单元的反应产物、壬基酚和12个环氧乙烷单元的反应产物、四乙二醇单硬脂酸酯、脱水山梨醇三硬脂酸酯、和脱水山梨醇单硬脂酸酯和12个环氧乙烷单元的反应产物。在本专利技术的W/O乳状液中，含有水溶性阳离子聚合物和反转表面活性剂体系的水相(不连续相)形成胶体颗粒或液滴分散在含有一种憎水液体和一和W/O乳化剂的油相(连续相)中。水相在乳状液中的比率较好是占乳液总重量的大约50-90%，更好是55-85%。乳状液中聚合物的量较好是占乳状液总重量的大约15-80%，更好是20-70%。为了得到稳定的乳状液，W/O乳化剂的用量较好是占憎水液体总重量的大约1.0-20.0%，更好是2.0-15.0%。反转表面活性剂体系的量较好是占乳状液总重量的大约0.3-5%，更好是0.5-4%，并且磷酸烷基酯与可相容的表面活性剂的重量比率为3/97至50/50，较好是5/95至40/60。本专利技术的乳状液可以通过将单体水溶液乳化并分散于含有W/O乳化剂的憎水液体中、并在一种能形成自由基的聚合反应引发剂存在下使单体聚合而制得。合适的聚合反应引发剂的实例包括氧化还原引发剂和偶氮型热解引发剂，前者含有过氧化物(例如过硫酸酯和一种烷基过氧化物)与一种还原剂(例如亚铁盐和胺化合物)的结合物，后者例如是偶氮双异丁腈，2，2′-偶氮双(2-脒基丙烷)氢氯化物，和4，4′-偶氮双(4-氰基戊酸)。聚合反应也可以在光敏剂(例如二苯酮和二苯乙醇酮甲基醚)存在下通过光照射来引发。这些聚合反应引发剂和光敏剂的用量，相对于单体来说，通常分别是10-5000ppm，较好是30-3000ppm。如果需要，除了上述组分以外，这种反相乳液聚合体系中还可含有链转移剂，其它反转表面活性剂，螯合剂，缓冲剂，盐等。本专利技术的反转表面活性剂体系通常在聚合之后加入乳状液中，但也可以聚合反应之前加入。含有本专利技术的新的反转表面活性剂体系的水溶性阳离子聚合物的W/O乳状液在水中可以很容易地转化，借此使聚合物释放到水介质中成为溶液形式，以便很容易地提供一种聚合物水溶液。于是，工作效率显著改进。本专利技术的表面活性剂体系对阳离子聚合物是有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于进行反转的阳离子聚合物的油包水乳状液，包括一个含有一种憎水液体的连续相，一个含有水溶性阳离子聚合物的不连续相，和一种在水中使上述乳状液反转的表面活性剂体系，该体系中包括至少一种由式（Ⅰ）或（Ⅱ）所示的磷酸烷基酯和至少一种能与上述的至少一种磷酸烷基酯相容的其它表面活性剂，＊＊＊（Ⅰ）式中Ｒ↓［１］表示含有８－１８个碳原子的饱和或不饱和烃基；ｘ和ｙ可以相同或不同，各自表示一个氢原子，碱金属，铵基或链烷醇氨基；ｎ１表示０或１－４的一个整数；＊＊＊（Ⅱ）式中Ｒ ↓［２］和Ｒ↓［３］可以相同或不同，各自表示含有８－１８个碳原子的饱和或不饱和烃基；Ｘ表示一个氢原子，碱金属，铵基，或链烷醇氨基；ｎ２和ｎ３各表示０或１－４的一个整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：神田胜一，成田健，牛正弘，长浜雅敏，
申请(专利权)人：日东化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]