專利名稱：反相乳液聚合物及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種反相乳液聚合物，其非連續(xù)相由丙烯酸聚合物水溶液組成，其連續(xù)相由脂肪酸和水溶性醇形成的酯組成，尤其涉及一種水處理方法，該方法包括將此反相乳液聚合物應(yīng)用于工業(yè)用水系統(tǒng)，并將連續(xù)相水解成為脂肪酸鹽。
背景技術(shù)：
反相乳液聚合物通常用作聚合絮凝劑用于分離采礦過程中獲得的液體或淤漿中懸浮的細(xì)顆粒物質(zhì)。反相乳液聚合物一般是通過聚合技術(shù)以形成分散在油中的水溶性聚合物的微細(xì)分離的水溶液而生產(chǎn)的油包水乳液。聚合絮凝劑通過聚結(jié)細(xì)顆粒以形成更大的聚集體來分離懸浮的顆粒物質(zhì)。聚集體增加的尺寸使聚集體以適當(dāng)?shù)乃俾食两?，從而使液體澄清。以此方式的液體純化通過沉降法來完成，該方法一般是在為此目的專門設(shè)計(jì)的大型容器(例如，沉降器或澄清器)中進(jìn)行的。
傳統(tǒng)的烴類或石蠟類聚合物絮凝劑傾向于對(duì)分離過程的液體以及系統(tǒng)、裝置或工藝下游有不良影響。烴類油相使液體富集了大量妨礙后續(xù)液體加工的有機(jī)物質(zhì)。而且，在較高溫和/或較高壓下在液體和/或用水系統(tǒng)中使用烴類聚合絮凝劑受到限制，因?yàn)樵谠摋l件下烴油相的揮發(fā)性具有爆炸的重大危險(xiǎn)，并會(huì)污染在礦物加工過程中獲得的冷凝水。
因此需要一種反相乳液聚合物，它不會(huì)對(duì)來自應(yīng)用該乳液聚合物的用水系統(tǒng)或液體的后續(xù)產(chǎn)物的質(zhì)量或回收有負(fù)面影響。進(jìn)一步需要一種安全和有效的反相乳液聚合物，用于應(yīng)用在較高溫和/或較高壓下的用水系統(tǒng)或液體。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，提供了一種反相乳液聚合物，其具有由丙烯酸聚合物水溶液組成的非連續(xù)相或分散相、由脂肪酸和水溶性醇形成的酯組成的連續(xù)相、表面活性劑、低HLB乳化劑和高HLB乳化劑。丙烯酸聚合物可由選自(甲基)丙烯酸及其鹽、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羥基(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺水楊酸及其鹽類的一種或多種單體組成。脂肪酸和水溶性醇形成的酯的非限制性例子包括脂肪酸甲酯油、大豆油、甲基化大豆油、乙基化大豆油、大豆油脂肪酸甲酯、大豆油脂肪酸乙酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯、月桂酸酯類油、蓖麻油、亞麻子油、椰子油、玉米油、棉籽油、牛蹄油、橄欖油、棕櫚油、花生油、菜籽油、紅花油、芝麻油、鯨蠟油、向日葵油、妥爾油、牛油及其組合。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，本反相乳液聚合物用于使在較高溫和/或較高壓以及高pH下的采礦系統(tǒng)中存在的懸浮顆粒絮凝。正如此處所使用，“高pH”是指至少大約8的pH，一般在大約12至大約14的范圍內(nèi)。在此實(shí)施方式中，脂肪酸和水溶性醇形成的酯容易水解成為脂肪酸鹽以生產(chǎn)基本上不向系統(tǒng)施加蒸氣壓的不揮發(fā)的副產(chǎn)物。另外，脂肪酸鹽和絮凝的顆粒聚集體一起分離，得到其中有機(jī)物質(zhì)很少或基本上不聚集的澄清液體。與從用傳統(tǒng)烴類絮凝劑澄清的液體獲得的礦物沉淀相比，這樣非常有益于具有較高純度水平的后續(xù)礦物沉淀的回收。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，提供了生產(chǎn)反相乳液聚合物的方法。該方法包括將選自(甲基)丙烯酸及其鹽、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羥基(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺水楊酸及其鹽的一種或多種單體的水溶液加入至含有脂肪酸和水溶性醇形成的酯、高HLB乳化劑、低HLB乳化劑和表面活性劑的油相中；并引發(fā)聚合作用形成反相乳液聚合物。
本發(fā)明的附加特征和有益效果將在下面的本發(fā)明具體實(shí)施方式
中進(jìn)行描述，并且這些附加特征和有益效果是顯而易見的。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明主要涉及一種反相乳液聚合物，也稱為反相油包水聚合物乳液或膠乳型聚合物。本發(fā)明的反相乳液聚合物包括由丙烯酸聚合物溶液組成的非連續(xù)或分散水相、由脂肪酸和水溶性醇形成的酯組成的連續(xù)相、低HLB乳化劑、高HLB乳化劑和表面活性劑。如本領(lǐng)域所公知的，非連續(xù)相作為微米大小的顆粒分散在連續(xù)油相中。
本發(fā)明的反相乳液聚合物的制備可通過起初將選自(甲基)丙烯酸及其鹽、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羥基(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺水楊酸及其鹽的一種或多種單體溶解以形成合適的一種單體或多種單體的水溶液。
正如此處所用，“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸，“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，“羥基(甲基)丙烯酰胺”是指羥基丙烯酰胺或羥基甲基丙烯酰胺，“(甲基)丙烯酸酯”是指(甲基)丙烯酸的烷基酯和芳基酯，以及“(甲基)丙烯酰胺水楊酸”是指丙烯酰胺水楊酸或甲基丙烯酰胺水楊酸?！癆MPS”是指2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。代表性的鹽包括鈉、鉀和銨鹽。
在一個(gè)實(shí)施方式中，可以將螯合劑加入至水溶液中。然后將低HLB乳化劑、高HLB乳化劑和表面活性劑溶解在植物來源的油中。然后將水溶液加入至油相中以形成乳液。
如本領(lǐng)域所公知的，通過自由基聚合或氧化還原聚合來引發(fā)聚合以形成丙烯酸聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，可將一種或多種產(chǎn)生自由基的引發(fā)劑如過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、Vazo64(2，2′-偶氮二異丁腈)、Vazo52(2，2′-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、過硫酸鉀等加入至乳液中，將一種或多種單體聚合以形成丙烯酸聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，將Vazo64和Vazo52用作自由基引發(fā)劑。丙烯酸聚合物可通過將合適的單體在大約30℃至大約85℃聚合大約1小時(shí)至大約24小時(shí)來制備。在一個(gè)實(shí)施方式中，聚合作用在大約40℃至大約70℃下進(jìn)行大約3至大約6小時(shí)。也可向乳液中加入穩(wěn)定劑以穩(wěn)定聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，穩(wěn)定劑可選自具有聚氧化烯端基的聚異丁烯衍生物、硫氰酸銨及其組合。
反相乳液聚合物的非連續(xù)相可以是丙烯酸聚合物的水溶液。在一個(gè)實(shí)施方式中，丙烯酸聚合物可以是由選自(甲基)丙烯酸及其鹽、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羥基(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺水楊酸及其鹽的一種或多種單體組成的均聚物或共聚物。在另一個(gè)實(shí)施方式中，丙烯酸聚合物可選自聚(甲基)丙烯酸、含異羥肟酸側(cè)基的聚(甲基)丙烯酸、含水楊酸側(cè)基的聚(甲基)丙烯酸、聚(烷基(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸/烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺共聚物、含異羥肟酸側(cè)基的(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺共聚物、含水楊酸側(cè)基的(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺/烷基(甲基)丙烯酸酯三元共聚物、和(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺/AMPS三元共聚物。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解丙烯酸聚合物可含有丙烯酰胺、丙烯酸、和/或丙烯酸酯單體的任何組合、數(shù)目和類型。
連續(xù)相包括脂肪酸和水溶性醇形成的酯。脂肪酸和水溶性醇形成的酯可來自動(dòng)物或植物來源或可以是合成的。在一個(gè)實(shí)施方式中，脂肪酸和水溶性醇形成的酯是來自一種或多種C12至C20脂肪酸和一種或多種水溶性羥基化合物形成的脂肪酸酯，該羥基化合物是單羥基化合物(例如，一元醇)或多羥基化合物(例如，甘油)。優(yōu)選的水溶性醇是C1-C4羥基化合物?？梢岳斫?，脂肪酸和水溶性醇形成的酯可以是不同的烷基鏈長(zhǎng)度和不同的飽和或不飽和度的混合物，取決于其來源。
合適的脂肪酸酯油的非限制性例子包括脂肪酸甲酯油、大豆油、甲基化大豆油、乙基化大豆油、大豆油脂肪酸甲酯、大豆油脂肪酸乙酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯、月桂酸酯類油、蓖麻油、亞麻子油、椰子油、玉米油、棉籽油、牛蹄油、橄欖油、棕櫚油、花生油、菜籽油、紅花油、芝麻油、鯨蠟油、向日葵油、妥爾油、牛油及其組合。在一個(gè)實(shí)施方式中，連續(xù)相單獨(dú)由脂肪酸和水溶性醇形成的酯組成。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方式中，脂肪酸和水溶性醇形成的酯是大豆油脂肪酸甲酯。
在一個(gè)實(shí)施方式中，連續(xù)相單獨(dú)由植物來源的油組成。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，植物來源的油選自脂肪酸甲酯油、大豆油、甲基化大豆油、乙基化大豆油、大豆油脂肪酸甲酯、大豆油脂肪酸乙酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯、月桂酸酯類油及其組合。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，脂肪酸和水溶性醇形成的酯選自C16-C18脂肪酸的甲酯和乙酯。
低HLB乳化劑親水-親脂平衡(HLB)值可以在大約1.5至7.5的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，低HLB乳化劑的HLB值可為大約2至大約6。合適的低HLB乳化劑可以包括山梨糖醇酐脂肪酸酯、乙氧基化山梨糖醇酐脂肪酸酯等或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，低HLB乳化劑可以是山梨糖醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯，或其組合。
高HLB乳化劑的HLB值可以為大約9至大約16。合適的高HLB乳化劑可包括如本領(lǐng)域所公知的聚氧化烯山梨糖醇酐脂肪酸酯。在一個(gè)實(shí)施方式中，高HLB乳化劑可以是聚氧乙烯山梨糖醇酐月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐油酸酯及其組合。
本發(fā)明的反相乳液聚合物的表面活性劑可由本領(lǐng)域所公知的聚氧化烯改性嵌段共聚物組成。在一個(gè)實(shí)施方式中，表面活性劑可以是油溶性/水不溶性，并具有與聚乙烯親水基連接的多羥基脂肪酸疏水基。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方式中，表面活性劑可以是具有適合穩(wěn)定乳液中的聚合物的聚氧化烯端基的聚異丁烯衍生物。
折合比濃粘度(RSV)是一種聚合物鏈長(zhǎng)度和平均分子量的指標(biāo)。如本領(lǐng)域所公知的，RSV是在指定的聚合物濃度和溫度下進(jìn)行測(cè)定。本發(fā)明的丙烯酸聚合物的RSV值為至少大約10dL/g，優(yōu)選至少大約20dL/g。在一個(gè)實(shí)施方式中，丙烯酸聚合物的RSV為大約23dL/g至大約32dL/g。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，水處理方法進(jìn)一步包括將本發(fā)明的反相乳液聚合物加入至工業(yè)用水系統(tǒng)中，并從工業(yè)用水系統(tǒng)中回收或另外收集冷凝液。冷凝液一般是水溶液。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方式中，例如，由于在采礦過程(例如拜耳法)中的沉降期期間，將反相乳液聚合物作為絮凝劑加入，可以進(jìn)行冷凝液的收集。
如在采礦領(lǐng)域中所公知的，冷凝液可再循環(huán)回到采礦過程中?？蛇x擇地是，冷凝液可輸送至第二個(gè)工業(yè)用水系統(tǒng)中。冷凝液可輸送至的合適的工業(yè)用水系統(tǒng)的非限制性例子包括鍋爐系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和采礦系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，第二個(gè)工業(yè)用水系統(tǒng)可以是鍋爐系統(tǒng)。在這種情況下，可以將冷凝液的較高溫用于對(duì)其它系統(tǒng)和/或設(shè)備加熱和/或提供動(dòng)力。
如本領(lǐng)域所公知的，傳統(tǒng)的烴類反相乳液聚合物的油相中存在的低沸點(diǎn)烴傾向于收集在冷凝液中。問題在于這些烴可能對(duì)接收冷凝液的任何第二個(gè)工業(yè)用水系統(tǒng)具有有害的影響。例如，蒸餾進(jìn)入冷凝液中的烴油成分可覆蓋管道和其它內(nèi)表面，引起第二個(gè)工業(yè)用水系統(tǒng)(例如鍋爐系統(tǒng))中的流動(dòng)限制和其它問題。
將本發(fā)明的反相乳液聚合物用于其中冷凝液被回收的采礦系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)在于在原始工業(yè)用水中植物來源的油水解為脂肪酸實(shí)質(zhì)上能保證基本上沒有油、油成分或脂肪酸進(jìn)入冷凝液中。因此，在收集冷凝液的過程中，基本上所有的脂肪酸保留在原始工業(yè)用水系統(tǒng)中，產(chǎn)生的冷凝液基本上不含任何油成分和/或脂肪酸成分。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)油水解的醇產(chǎn)物可能進(jìn)入或另外聚集在冷凝液中。這對(duì)于第二個(gè)工業(yè)用水系統(tǒng)(例如鍋爐系統(tǒng))一般影響很小或沒有影響，因?yàn)榇既菀兹芙庠诶淠褐小?br> 在拜耳法中，例如將鋁土礦石粉末加入至制備苛性堿淤漿的拌漿器中?？列遭c溶液能溶解鋁的氧化物。將鋁土礦石淤漿稀釋并通過一個(gè)浸煮器或一系列浸煮器，在浸煮器中，在高壓和高溫下，可獲得的總的氧化鋁中有很高的比例作為苛性堿可溶性鋁酸鈉從礦石中釋放出來。浸煮后，將淤漿通過數(shù)個(gè)閃蒸罐，其中浸煮淤漿的溫度和壓力被降低。
離開閃蒸操作的鋁酸鹽淤漿，通常稱為初級(jí)沉降器進(jìn)料，一般含有大約1至大約20重量百分比的苛性堿不溶性的鋁土礦石固體成分(稱為“紅泥”)，由在浸煮后保留的、或在浸煮過程中沉淀的不溶性殘?jiān)M成。較細(xì)的固體通常首先通過重力沉降或通過絮凝劑輔助的沉降作用從液體中分離，然后如果需要通過過濾分離。一旦被分離，三水合氧化鋁從含水氫氧化鈉中沉淀出來，并作為產(chǎn)物被收集。
傳統(tǒng)的烴類反相乳液聚合物用作絮凝劑從液體中分離紅泥由于幾種因素而處于劣勢(shì)。傳統(tǒng)的烴類絮凝劑含有大量的油作為載體，使從中分離出氧化鋁的液體變成為富集了更大量的有機(jī)物質(zhì)。這些在液體中的有機(jī)物可能會(huì)抑制氧化鋁的沉淀。另外，傳統(tǒng)乳液的殘留烴類油在閃蒸過程或液體蒸發(fā)過程中變得易揮發(fā)，增加了爆炸的危險(xiǎn)性和對(duì)冷凝液的污染。
同樣，浸煮淤漿一般從閃蒸罐中在較高溫下被排出。初級(jí)沉降器進(jìn)料在進(jìn)入初次沉降期之前通常不被進(jìn)一步冷卻。因此，在沉降過程中的液體可能處在較高溫下(例如，超過室溫的溫度)，并可以是大約80℃至大約120℃的任何溫度。這些較高溫會(huì)增加傳統(tǒng)烴類乳液的蒸氣壓，導(dǎo)致冷凝液被烴類油污染。
在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方式中，反相乳液聚合物可用來絮凝拜耳法沉降期中的懸浮顆粒。該絮凝物質(zhì)可以是如前所論述的非連續(xù)的丙烯酸聚合物水溶液。本發(fā)明較用于氧化鋁提取工業(yè)中的傳統(tǒng)烴類絮凝劑提供了幾方面的優(yōu)勢(shì)。如前所述，當(dāng)絮凝劑用于澄清液體時(shí)，拜耳淤漿是苛性的(例如，pH為大約9至大約14)，一般在大約80℃至120℃的較高溫下。例如，在這些條件下向拜耳淤漿中加入本發(fā)明的反相乳液聚合物能容易地將脂肪酸和水溶性醇形成的酯水解為脂肪酸鹽和醇(例如甲醇)，兩種成分都是可溶的或另外溶解在液體中。該酯的水解產(chǎn)生了基本上不影響蒸氣壓的可溶的、不揮發(fā)的脂肪酸鹽。從而，本發(fā)明的反相乳液聚合物提供了一種安全和有效的絮凝劑，降低了對(duì)系統(tǒng)的壓力，并且基本上消除了爆炸的危險(xiǎn)和對(duì)冷凝液的污染。
本發(fā)明一個(gè)進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)在于脂肪酸鹽不會(huì)象液體中的有機(jī)物質(zhì)那樣與傳統(tǒng)的烴類絮凝劑發(fā)生聚集。反而，在絮凝過程中與泥漿一起從溶液中沉降出來。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，水處理法包括將本發(fā)明的反相乳液聚合物加入至高壓傾析采礦系統(tǒng)中，并將懸浮的顆粒和非連續(xù)相一起絮凝。
高壓傾析(HPD)，也稱為雙重浸煮，是用于氧化鋁提取工業(yè)中的澄清技術(shù)，作為氧化鋁回收的一種改良方法最近已經(jīng)得到了許多關(guān)注。HPD克服了傳統(tǒng)氧化鋁提取的許多缺陷，例如勃姆石變質(zhì)(boehmitereversion)、石英侵蝕和苛性堿損失。HPD通過基本上在浸煮溫度下使用加壓泥漿分離來避免這些問題。
在HPD中，將鋁土礦加入至第一個(gè)浸煮器中以提取大多數(shù)三水合氧化鋁，遺留下的雜質(zhì)可能包括其它帶有氧化鋁的成分。隨后將淤漿送至壓力傾析器中。淤漿的分離基本上在浸煮條件下進(jìn)行。然后向壓力傾析器中的淤漿中加入本發(fā)明的反相乳液聚合物以絮凝懸浮顆粒。在壓力傾析器中的淤漿溫度可以為大約120℃至大約250℃。傾析器中的壓力可以是大約1個(gè)大氣壓至大約30個(gè)大氣壓。
可以將來自壓力傾析器的淤漿輸送至在高溫(一般在大約165℃至大約200℃)下工作的另一個(gè)浸煮器中，以提取氧化鋁的殘余。
在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方式中，可加入反相乳液聚合物以分離從第二個(gè)浸煮器中獲得的泥漿。
現(xiàn)在通過實(shí)施例并且沒有限制的方式給出本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例反相乳液聚合物配方


以下列方式制備39.8％在大豆油脂肪酸甲酯連續(xù)相中的丙烯酸銨膠乳。向2000ml裝有機(jī)械攪拌器、RTD、氮清洗管、冷凝器和加熱冷卻裝置的反應(yīng)燒瓶中加入254.2590g Soygold 1100、14.0g Span 85、1gTween 81、0.5g Hypermer B-210制成溶液A。將該混合物加熱至60℃以分散所有成分。在單獨(dú)的容器中(1000ml燒瓶)，通過加入121.2395g水、588.5375g 67.00％預(yù)先由氨水和丙烯酸制成的丙烯酸銨單體溶液、和0.0790g Versene制成溶液B。將溶液的pH調(diào)整至7.2。
然后通過將溶液B緩慢加入至溶液A中同時(shí)混合，由兩相制成乳液。然后將粗乳液通過高速“均化器”(例如，裝有中型發(fā)生器的IKAT25)乳化60秒。將該乳液的溫度調(diào)整至42℃。
然后加入引發(fā)劑Vazo64和Vazo52。開始氮清洗，并控制反應(yīng)混合物在42℃5小時(shí)，然后通過密度進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在90至95％轉(zhuǎn)化時(shí)，加入次磷酸鈉溶液。將反應(yīng)加熱至50℃，并在50℃保持兩小時(shí)。然后將反應(yīng)冷卻，并將產(chǎn)物通過100-目篩過濾。產(chǎn)物是以大豆油脂肪酸甲酯作為連續(xù)相的均勻乳液。該產(chǎn)物的RSV以0.040％聚合物/2摩爾NaNO3進(jìn)行測(cè)定。產(chǎn)物的RSV為30.67。
應(yīng)該理解的是在此所述優(yōu)選實(shí)施方式的各種變化和變形對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見的。做出的這些變化和變形不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且沒有減少其帶來的有益效果。因此，這些改變和變形包括在附加的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種反相乳液聚合物，其包括由丙烯酸聚合物的水溶液組成的非連續(xù)相；由脂肪酸和水溶性醇形成的酯組成的連續(xù)相；表面活性劑；低HLB乳化劑；和高HLB乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述丙烯酸聚合物由選自(甲基)丙烯酸及其鹽、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羥基(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺水楊酸及其鹽的一種或多種單體組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述脂肪酸和水溶性醇形成的酯選自脂肪酸甲酯油、大豆油、甲基化大豆油、乙基化大豆油、大豆油脂肪酸甲酯、大豆油脂肪酸乙酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯、月桂酸酯類油、蓖麻油、亞麻子油、椰子油、玉米油、棉籽油、牛蹄油、橄欖油、棕櫚油、花生油、菜籽油、紅花油、芝麻油、鯨蠟油、向日葵油、妥爾油、牛油及其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述連續(xù)相單獨(dú)由植物來源的油組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的乳液聚合物，其中所述植物來源的油選自脂肪酸甲酯油、大豆油、甲基化大豆油、乙基化大豆油、大豆油脂肪酸甲酯、大豆油脂肪酸乙酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯、月桂酸酯類油及其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述脂肪酸和水溶性醇形成的酯選自C16-C18脂肪酸的甲酯和乙酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述表面活性劑選自聚氧化烯改性嵌段共聚物、具有聚氧化烯端基的聚異丁烯衍生物及其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述低HLB乳化劑選自山梨糖醇酐脂肪酸酯、山梨糖醇酐油酸酯及其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述低HLB乳化劑的HLB值為大約1至大約7。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述高HLB乳化劑選自聚氧乙烯山梨糖醇酐月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐油酸酯及其組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述高HLB乳化劑的HLB值為大約9至大約16。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述乳液聚合物的RSV值為大約10至大約50dL/g。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述乳液聚合物的RSV值為至少大約10。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述乳液聚合物的RSV值為至少大約20。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述乳液聚合物的RSV值為大約23至大約32dL/g。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液聚合物，其中所述丙烯酸聚合物選自聚(甲基)丙烯酸、含異羥肟酸側(cè)基的聚(甲基)丙烯酸、含水楊酸側(cè)基的聚(甲基)丙烯酸、聚(烷基(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸/烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺共聚物、含異羥肟酸側(cè)基的(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺共聚物、含水楊酸側(cè)基的(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺/烷基(甲基)丙烯酸酯三元共聚物、和(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酰胺/AMPS三元共聚物。
17.一種水處理方法，該方法包括將權(quán)利要求1所述的反相乳液聚合物加入至工業(yè)用水系統(tǒng)中；并在工業(yè)用水系統(tǒng)中將油水解成為脂肪酸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述工業(yè)用水系統(tǒng)的溫度為大約20℃至大約250℃。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述工業(yè)用水系統(tǒng)的溫度為大約80℃至大約250℃。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述工業(yè)用水系統(tǒng)選自采礦系統(tǒng)和壓力傾析采礦系統(tǒng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述工業(yè)用水系統(tǒng)的pH為大約9至大約14。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，該方法進(jìn)一步包括對(duì)所述工業(yè)用水系統(tǒng)施加正壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述正壓為大約1個(gè)大氣壓至大約30個(gè)大氣壓。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，該方法進(jìn)一步包括從所述工業(yè)用水系統(tǒng)收集冷凝液。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，該方法進(jìn)一步包括將所述冷凝液輸送至第二個(gè)工業(yè)用水系統(tǒng)中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述第二個(gè)工業(yè)用水系統(tǒng)選自鍋爐系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和采礦系統(tǒng)。
27.一種生產(chǎn)反相乳液聚合物的方法，該方法包括將選自(甲基)丙烯酸及其鹽、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羥基(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺水楊酸及其組合的一種或多種單體的水溶液加入至含脂肪酸和水溶性醇形成的酯、高HLB乳化劑、低HLB乳化劑和表面活性劑的油相中；并引發(fā)聚合作用以形成所述反相乳液聚合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種反相乳液聚合物，其分散相由丙烯酸聚合物水溶液組成，連續(xù)相由脂肪酸和水溶性醇形成的酯組成。本發(fā)明進(jìn)一步包括一種水處理的方法，該方法包括將反相乳液聚合物加入至工業(yè)用水系統(tǒng)中，并將脂肪酸和水溶性醇形成的酯水解成為脂肪酸鹽。該反相乳液聚合物可用作絮凝劑在較高溫和/或較高壓和高pH下澄清工業(yè)用水系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C08L91/00GK1980960SQ200580022268
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者M·G·施特羅明格, J·T·馬利托, P·J·哈里斯 申請(qǐng)人:納爾科公司