專利名稱:制備含烷氧基化/陽離子改性酰胺的聚合物的方法
水溶性聚合物的合成一般只限于應用某些含羧基、酰胺基和磺酸基等各種官能團的乙烯基單體。此類單體的例子有丙烯酸、丙烯酰胺和AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)。此外，含其它官能團的乙烯基水溶性聚合物的合成一直受到限制，因為僅有某些此類單體能夠工業(yè)化生產。
因此，此類水溶性聚合物限于上述結構或其類似的改性結構。所以，如果其它水溶性乙烯基聚合化學結構能夠合成在含有其它官能團(例如醇或醚基或乙氧基)結構的、并含有能夠強化此類水溶性聚合物某些應用(例如水處理用分散劑、天然水和工業(yè)水的污垢抑制劑、絮凝劑、促凝劑和增稠劑等)的其它官能團結構的乙烯基聚合物骨架上，那末這將是一項技術改進。
因此，本發(fā)明的一個重要方面是提供含烷氧基、叔胺或季銨官能團和其混合的水溶性聚合物。此外，該聚合物還可以含有在應用于水溶液或環(huán)境時有效的其它官能團。
本發(fā)明還可用于合成和回收含醇或烷氧基官能團的各種類型的水溶性聚合物(在聚合物上還可含有其它在將這些聚合物加到水系統(tǒng)時有效的官能團)和含有其它迄今未知的或未用過的官能團(例如羥基、醚基、烷氧基和/或其混合)的聚合物。
本發(fā)明提供了含側酰胺官能團的水溶性聚合物的改性方法。這類聚合物主要由含丙烯酰胺的乙烯基聚合物/共聚物衍生而得，或由含烷基取代的丙烯酰胺的乙烯基聚合物或共聚物衍生而得。該聚合物/共聚物是水溶性的，并含有由丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和乙基丙烯酰胺等衍生而得的側酰胺官能團。
更具體地說，本發(fā)明提供了一種制備含側取代酰胺的水溶性聚合物的方法，該方法的特征是使用結構如下式所示的化學反應劑 將至少1%(摩爾)的原有聚合物中的側酰胺基轉化成如下式所示的側取代酰胺結構。
式中R′為具有1～20個碳原子的多價烴橋基，該橋基可以是直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基、雜環(huán)基和其混合;
X的結構式為
其中R″為烴基，按各自情況選自直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基、雜環(huán)基，或者兩個R″基合并成環(huán)基、如式
所示的烷氧基和其混合。式中P為0～1，當P為1時，會形成等量的電中性反離子;R″′按各自情況各選自氫，或具有1～20個碳原子的烴基，該烴基是直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基和其混合;
Y按各自情況選自-OR″′、
和其混合;
R按各自情況選自氫或低級(C1～C4)烷基，q的變動范圍為1～50，m為0～20，n為0～20，但m+n之和至少為1。
上述聚合物的分子量至少為500。
上述揭示的方法是一種采用結構如下所示的化學反應劑與聚合物上任何側酰胺基進行等量轉酰氨基反應的方法。
結構式Ⅰ 其中R、R′、X、Y、m和n的定義如上所述。
上述化學反應劑基本上是一種含烷氧基官能團和/或叔胺官能團和季銨官能團及其混合官能團的活性胺基取代化合物，其中的活性胺官能團含有至少一個取代在胺基上的氮的活性氫。雖然既有伯胺又有仲胺的取代胺化合物能夠在本發(fā)明所提供的轉酰氨基反應條件下與聚合物上的側酰胺官能團反應，以獲得改性側酰胺類聚合物，但當選用仲胺去實現(xiàn)含側酰胺聚合物的改性時，在活性氨基上氮的取代烷基的碳原子數(shù)最好不超過4個，即烷基取代基必須限于甲基、乙基、丙基和丁基官能團，及其異構體。叔胺和季銨官能團在轉酰氨基反應中是不反應的。
但是，化學反應劑上的活性胺取代基最好是伯胺基官能團。當伯胺基官能團用于實現(xiàn)轉酰氨基反應時，反應容易進行，使所用化學反應劑至少有2%(摩爾)[最好情況是25～60%(摩爾)]結合在含側酰胺基的水溶性聚合物鏈內，因此含烷氧基、叔胺基、季銨基或其混合取代基的取代酰胺基取代了原有側酰胺官能團。
除在上述化學反應劑中的活性胺取代基之外，這種化學反應劑或者還含有至少一個烷氧基、至少一個叔胺基、至少一個季銨基，或者可以含有這些官能團的任幾個的或全部的混合。
除了烷氧基官能團和活性胺官能團之外，化學反應劑還可以含從醚基、叔胺基、季銨基和其混合基團中選出的其它官能團。化學反應劑最好是限于含適合轉酰氨基反應的活性伯胺基、至少一個能形成烷氧基化水溶性聚合物的烷氧基、和/或一個叔胺基、或一個季銨官能團，這些分別存在或結合在一起的官能團可以提高用本發(fā)明方法合成得到的烷氧基化的水溶性聚合物的活性。
化學反應劑最好含一個伯胺基、一個或幾個叔胺基和一個或幾個可含1～50個結構如下所示的重復單元的烷氧基 其中，q＝1～50，R和R″′的定義如前所述。
某些適用的上述化學反應劑的結構式如下所示結構式Ⅱ
含側丙烯酰胺基的聚合物是具有如結構式Ⅲ所示的含側酰胺基的水溶性聚合物。
結構式Ⅲ 大家都可看到，在化學式Ⅲ中，側酰胺基可以是伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺和其混合。為了使得此類側酰胺基較好地轉化成為上述的烷氧基官能團、叔胺官能團、季銨官能團或其混合，側酰胺基宜為伯酰胺基。
在本發(fā)明的轉酰氨基反應條件下，最易于改性的含側酰胺官能團的水溶性聚合物是如化學式Ⅳ所示的水溶性聚合物結構式Ⅳ 化學式Ⅳ中R按各自情況各選自氫和含1～4個碳原子的低級烷基;
M按各自情況各選自氫、低級(C1～C4)烷基、堿金屬、堿土金屬和銨離子及其混合;
a和b為整數(shù)，具有以下關系a/b的變化范圍為0～100，a+b之和足以使聚合物的分子量至少為500，最好是a+b之和足以使聚合物的分子量約為1，000～20，000，000。
可以看出，上述聚合物可以是丙烯酰胺或其烷基同系物(如甲基丙烯酰胺等)的均聚物，也可以是丙烯酰胺與丙烯酸或其同系物(如甲基丙烯酸等)的共聚物，或者可以是上述單體與其它含丙烯酰胺和丙烯酸及其同系物(例如甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺等)的乙烯基性單體的三元聚合物。
能夠獲得本發(fā)明烷氧基化和/或陽離子聚合物的化學反應是通稱為轉酰氨基反應的化學反應。這種反應用還可含其它官能團(例如，烷氧基官能團)的活性胺化合物取代含在上述聚合骨架上的側酰胺基的氮部分。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這種轉酰氨基反應能夠用含活性胺基的烷氧基化反應劑取代水溶性聚合物中側酰胺官能團上的酰胺氮基，從而得到獨特的烷氧基化/含酰胺的聚合物。
反應條件必須使含側酰胺基的聚合物溶解或迅速分散在上述類型化學反應劑的通用溶劑中。換言之，待改性的聚合物和化學反應劑兩者必須可溶解或分散在同一溶劑系統(tǒng)中。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，可用于此反應的通用溶劑包括水、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二甘醇二甲醚和其混合物，以及這些溶劑的混合物，但不限于這些溶劑。這些溶劑或者單獨使用，或者與其它可混溶的溶劑(例如乙醇、叔丁醇、2-甲氧乙醚等)合起來使用。
較好的含側酰胺基的聚合物和含活性胺基的化學反應劑兩者的通用溶劑是水，如果含側酰胺基的聚合物像大多數(shù)含丙烯酰胺的乙烯基聚合物那樣，原先就是水溶性的，則更是如此。另一種適用于本發(fā)明反應的通用溶劑是油包水型乳狀液，在分散的水相中含有溶解和分散在其中的上述含側酰胺基的聚合物和化學反應劑。
在將含側酰胺基聚合物溶解在通用溶劑(最好是水)中之后，可以加入化學反應劑，以得到本發(fā)明的含酰胺基聚合物和化學反應劑的溶液或分散液。是先將聚合物還是先將反應劑加入溶劑是無關緊要的。然后將此混合物加到或裝入可以承受加壓化學反應的反應器(例如，帕爾高壓釜)內。將反應器密閉，然后加熱到至少100℃溫度，以至少110℃為宜，最好是至少120℃。如果溫度上升到100℃以上，反應器內的物料會膨脹，反應器內的壓力可能超過1大氣壓，并隨所用的溶劑和化學反應劑等的不同，可能達到5～15大氣壓左右，還可能更高。反應器內的壓力是一個非控制變數(shù)，僅被控制在密閉反應器的限度之內。反應溫度可以達到至少100℃或更高，反應器可能盛有或多或少具有揮發(fā)性的溶劑和反應劑，這些溶劑和反應劑具有這種揮發(fā)性的蒸汽壓，所以在溫度高于100℃時需要使用承壓反應器。
當反應器內的物料已經達到至少100℃(最好是110℃)之后，在此溫度下進行至少3分鐘反應，最好是反應足夠長的時間以使所加入的化學反應劑至少有25%被轉化?；瘜W反應劑當然是轉化成側取代酰胺，該側取代酰胺為上述轉酰氨基化學反應的產物。如果聚合物是丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺的均聚物，或者是含酰胺基的乙烯基共聚物，其單體上除有酰胺基官能團之外沒有其它側官能團，那么在使用水或含水溶劑的那些反應中，反應條件使至少一定程度的酰胺水解同時發(fā)生。在此情況下，最終的聚合產物除含有改性的取代酰胺基之外，還可能含有羧基官能團，和一些從原料聚合物中剩下來的未反應的原始酰胺基。
因此，上述化學反應或方法可以完成結構如下所示的聚合物的合成結構式Ⅴ
式中R按各自情況選自氫和低級(C1～C4)烷基，M按各自情況選自氫、低級(C1～C4)烷基、堿金屬、堿土金屬、叔胺基、銨離子和其混合;
R′為具有1～16個碳原子的多共價烴橋基，選自直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)基、芳烴和雜環(huán)基和其混合;
X選自
，其中的R″為烴官能團，按各自情況，各選自直鏈烷基、支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基和雜環(huán)基，或兩個R″基結合成一個環(huán)基、如式
所示的烷氧基，和其混合;P為0或1，當P為1時，存在有等量的電中性反離子;
Y為
，其中R、q和R″′的定義如上所述;
a、b和d為整數(shù)，并具有以下關系a/b為0～100，b/d為0.01～100，a/d為0～100，a+b+d之和足以使聚合物分子量至少為1000，
d(a+b)之比為20∶1～1∶100，q的變化范圍為1～50，m的變化范圍為0～16，n的變化范圍為1～16，除非m為0，m+n之和是在1到30之間。
上述方法包括在通用溶劑中、在至少100℃的溫度下和在密閉承壓反應器中，使以下的組分A和B進行反應A.分子量至少500并具有側酰胺基官能團的聚合物，其結構為 其中R、M、a、b的定義與上述相同;
B.化學反應劑，其結構為 其中R、R′、X、Y、m和n的定義與上述相同?；瘜W反應劑與側酰胺基的摩爾比在5∶1左右到1∶100左右。反應在足夠長的時間內進行，以至少把25%(摩爾)的化學反應劑轉化成含取代酰胺的水溶性聚合物，然后回收該含取代酰胺的水溶性聚合物。
可以采用各種已知的方法完成聚合物的回收。例如，可以通過向反應混合物中加入沉淀溶劑或非溶劑而沉淀出聚合物。例如，可以將甲醇或丙酮加入到反應混合物或經過蒸餾或減壓蒸餾濃縮后的反應混合中，以沉淀出聚合物。通過減壓蒸餾，分出溶劑和未反應的化學反應劑，也可以從反應產物混合物中回收聚合物。用凝膠滲透色譜法也可回收聚合物。但是，聚合物可以溶在實現(xiàn)轉酰氨基反應用的溶劑中，簡單地作為一種溶液而大體回收。根據聚合物的性質(例如，取代度、取代類型和分子量等)，可用其作絮凝劑、促凝劑、分散劑、淤漿穩(wěn)定劑、浮選促集劑、助留劑、助脫水劑等。
本發(fā)明較優(yōu)選的方法是一種合成如下式所示的具有無規(guī)重復基體的水溶性烷氧基化聚合物的方法 式中R按各自情況選自氫和低級(C1～C4)烷基;
M按各自情況選自氫、低級(C1～C4)烷基、堿金屬、堿土金屬、叔胺基、季銨基和銨離子及其混合;
R′為具有1～16個碳原子的多共價烴橋基，選自直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)基、芳基、雜環(huán)基等官能團及其混合;
X選自
和其混合，其中R″和P的定義如上所述;
R″′的定義如上所述;
a、b和d為整數(shù)，具有以下關系a/b為0～100，b/d為0.01～100，a/d為0～100，a+b+d之和足以使聚合物分子量至少為1000，d∶(a+b)之比為20∶1～1∶100;
n和m的變化范圍都為0～16，m+n之和最小為1，q的變化范圍為0～50。
該方法包括在通用溶劑中、在至少100℃溫度下，使以下組分A和B進行反應A.分子量至少為500并具有側酰胺官能團的聚合物，其結構為 其中R、M、a、b的定義與上述相同;
B.化學反應劑，其結構為
其中R、R′、R″′、X、m、n和q的意義與上述相同?；瘜W反應劑對側酰胺基的摩爾比約為5∶1～1∶100。反應足夠長的時間，以將至少25%(摩爾)的化學反應劑轉化成水溶性烷氧基化聚合物，然后回收水溶性烷氧基化聚合物。
本發(fā)明最優(yōu)選的方法是一種合成如下式所示的水溶性烷氧基化聚合物的方法 其中R按各自情況選自氫和低級(C1～C4)烷基;
M按各自情況各選自氫、堿金屬、銨離子和其混合;
R′選自具有1～8個碳原子的多共價的支鏈烷基、直鏈烷基或環(huán)烴橋基;
X選自
及其混合，其中R″按各自情況各選自低級(C1～C4)烷基和如式
所示的烷氧基;
R″′按各自情況各選自氫、直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基和其混合;
n的變化范圍為1～6，m的變化范圍為0～6，q的變化范圍為1～25，a、b和d為整數(shù)，具有以下關系a/b的變化范圍為0～100，a/d的變化范圍為0～100，b/d的變化范圍為0.01～100，d∶(a+b)的比值在5∶1左右到1∶25左右之間;
基體a、b和d是無規(guī)分布的，且a+b+d之和必須使分子量至少為1000，較好的是至少為2000，最好的是至少約為1，000-20，000，000。
上述方法包括在水溶液中使下述組分A和B進行反應A.具有側酰胺官能團的聚合物，其結構為
其中R、M、a、b的定義如上所述，a+b之和必須使聚合物分子量至少為500;
B.化學反應劑，其結構為 其中R′、R″′、M、X、m、n和q的定義如上所述。
上述反應在下述反應條件下進行Ⅰ.反應溫度至少為100℃，最好是至少為110℃，Ⅱ.反應時間至少為1/4小時，最好是至少為1/2小時，Ⅲ.化學反應劑與聚合物的摩爾比為2∶1左右到1∶50左右，Ⅳ.壓力為1大氣壓到35大氣壓，或更高。
因此可以合成上述烷氧基化聚合物，然后回收該聚合物。
特別重要的是，本發(fā)明的合成方法可以合成如下式所示的烷氧基化聚合物;
其中R按各自情況各選自氫、甲基和乙基;
M按各自情況各選自氫、鈉、鉀、銨離子及其混合;
R′為直鏈或支鏈的、具有1～6個碳原子的多共價亞烷基橋基;
R″為低級(C1～C4)烷基，或如式
所示的烷氧基;
R″′按各自情況各選自氫和低級(C1～C4)烷基;
m為0～3;
n為1～3;
q為1～10;
a、b和d為整數(shù)，具有以下關系a/b為0～50，a/d為0～50，b/d為0.1～20，d∶(a+b)為5∶1～1∶10，a+b+d之和必須足以使聚合物分子量至少為1000。
上述方法包括在水溶劑中，在至少110℃溫度下，在承壓反應器中使以下組分A和B至少反應0.1小時A.反應劑 式中R、R′、R″′、X、m、n和q的定義如上所述;
B.具有側酰胺基的水溶性乙烯基聚合物，其結構為 其中R、M、a和b的定義如上所述。
反應劑與側酰胺基的摩爾比約為2∶1～1∶5。
最后回收烷氧基化聚合物。
為進一步說明本發(fā)明，給出下面的實施例。
實施例Ⅰ將聚[25%(摩爾)丙烯酸-75%(摩爾)丙烯酰胺](活性31.5%，63克)和Jeffamine M-600(106.1克)的混合物在600毫升的帕爾反應器(Parr reactor)內，在150℃下加熱7小時。用L.C.和13C-NMR法的分析結果表示產品的性質。殘余JeffamineM-600的L.C.分析表明，加入胺的69.5%已反應，因此聚合物含有13.9%(摩爾)的N-烷氧基化酰胺。
Jeffamine M-600為德士古化學公司(Texaco Chemical Company)的商標，常用來表示主要含有如下化學式所示的化學反應劑 實施例Ⅱ將聚[25%(摩爾)丙烯酸-75%(摩爾)丙烯酰胺](活性31.5%，80克)和Jeffamine M-1000(70.7克)的混合物在300毫升的帕爾反應器內，在150℃下加熱7小時。用L.C.和13C-NMR法的分析結果表示產品的性質。殘余Jeffamine M-1000的L.C分析表明，加入胺的74.4%已反應，因此聚合物含有14.9%(摩爾)的N-烷氧基化酰胺。
Jeffamine M-1000為德士古化學公司的商標，常用來表示主要含有如下化學式所示的化學反應劑
實施例Ⅲ將聚[25%(摩爾)丙烯酸-75%(摩爾)丙烯酰胺](活性31.5%，129克)和Jeffamine M-360(41克)的混合物在300毫升的帕爾反應器內，在150℃下加熱7小時。用L.C.和13C-NMR法的分析結果表示產品的性質。殘余Jeffamine M-360的L.C.分析表明，加入胺的56%已反應，因此聚合物含有11%(摩爾)的N-烷氧基化酰胺。
Jeffamine M-360是德士古化學公司的商標，常用來表示主要含有如下化學式所示的化學反應劑 實施例Ⅳ將聚[25%(摩爾)丙烯酸-75%(摩爾)丙烯酰胺](活性27.5%，150克)和1-氨基-2，3-丙二醇(10.6克)的溶液在300毫升的帕爾反應器內，在150℃下加熱4小時。用L.C.和13C-NMR法的分析結果表示產品的性質。測得該聚合物的分子量為14，600。殘余1-氨基-2，3-丙二醇的L.C.分析表明，加入胺的92%已反應，因此聚合物含有18.6%(摩爾)的N-(2，3二羥基)丙酰胺。
實施例Ⅴ將聚[50%(摩爾)丙烯酸-50%(摩爾)丙烯酰胺](活性31.5%，150克)和1-氨基-2，3-丙二醇(12克)的溶液在300毫升的帕爾反應器中，在150℃下加熱4小時。用L.C.和13C-NMR法的分析結果表示產品的性質。已測得聚合物的分子量為76，600。殘余1-氨基-2，3-丙二醇的L.C.分析表明，加入胺的92%已反應。計算得的聚合物組成為丙烯酸酯50%(摩爾)，丙烯酰胺25%(摩爾)，N-(2，3二羥基)丙酰胺18.3%(摩爾)和結構如下式所示的環(huán)酰胺6.7%(摩爾)。
實施例Ⅵ將聚[25%(摩爾)丙烯酸-75%(摩爾)丙烯酰胺](活性27.5%，150克)和三(羥甲基)氨基甲烷(14克)的溶液在300毫升的帕爾反應器中，在150℃下加熱4小時。用L.C.和13C-NMR法的分析結果表示產品的性質。已測得聚合物的分子量為11，600。殘余三(羥甲基)氨基甲烷的L.C.分析表明，加入胺只有14%已反應，因此聚合物含有大約3%(摩爾)的仲酰胺。
實施例Ⅶ將聚[50%(摩爾)丙烯酸-50%(摩爾)丙烯酰胺](活性31.5%，150克)和2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(13.9克)的溶液在300毫升的帕爾反應器中，于150℃下加熱4小時。用L.C.和13C-NMR法的分析結果表示產品的性質。已測得聚合物的分子量為16，000。用L.C.法測定殘余胺。計算得的聚合物組成為丙烯酸酯75%(摩爾)，丙烯酰胺15%(摩爾)，仲酰胺3%(摩爾)，和7%環(huán)酰亞胺。
實施例Ⅷ反應條件類似于實施例Ⅰ。在此特殊情況下，產品聚合物含有7.6%(摩爾)由丙烯酰胺基轉化來的N-(1，1-二甲基-2-羥乙基)丙烯酰胺基。此外，如果用上述方法使含丙烯酰胺的聚合物與下表中的化學反應劑反應，預計可以合成如下的聚合物。預期的產品見表Ⅰ。表中AA表示丙烯酸基體(或丙烯酸鹽或酯的基體);Ac Am表示丙烯酰胺基體;a、b和d的定義同上述。T為任一端基，來自任何自由基催化劑，或任何可使聚合物增長基減活的反應。這種反應是歧化反應、奪氫反應、偶合反應以及諸如此類的反應。
表1 式中[AA]＝丙烯酸 a、b、d、R和M的定義如上所述[Ac Am]＝丙烯酰胺表1(續(xù))
表1(續(xù))
權利要求
1.一種制備水溶性含側取代酰胺基的聚合物的方法，其特征在于采用結構如下式所示的化學反應劑 將至少1%(摩爾)的聚合物原有側酰胺基轉化為如下式所示的側取代酰胺結構， 式中R′為具有1～20個碳原子的多價烴橋基，可為直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基、雜環(huán)基和其混合，X如式
所示(式中R″為烴基，按各自情況選自直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基、雜環(huán)基，或兩個R″基合并成環(huán)基、如式
所示的烷氧基和其混合，P為0～1，當P為1時有等量的電中性反離子存在，R′″按各自情況各選自氫或具有1～20個碳原子的烴基，該烴基是直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基和其混合)，Y按各自情況選自-OR′″、
和其混合，其中R按各自情況選自氫或低級(C1～C4)烷基，q為1～50，m為0～20，n為0～20，但m+n之和至少為1，上述聚合物的分子量至少為500。
2.根據權利要求
1的方法，其特征在于其中的聚合物是水溶性(甲基)丙烯酰胺聚合物，至少1%(摩爾)的該聚合物原有(甲基)丙烯酰胺基體被轉變成如下結構 其中X、Y、R、R′、n和m的定義與權利要求
1中所述的相同，a最小為10。
3.根據權利要求
1的方法，其特征在于其中的水溶性聚合物的分子量至少為500，其結構如下所示 其中X、Y、R、R′、R″、p、q、m和n的定義與權利要求
1所述的相同，R″′按各自情況選自氫或具有1～20碳原子的烴基，該烴基為直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基和其混合，M按各自情況選自氫、低級(C1～C4)烷基、堿金屬、堿土金屬、銨、伯胺、仲胺、叔胺、季銨基和其混合，(a+b+d)之和足以使聚合物的分子量至少為500，a、b和d具有以下關系a/b的變化范圍為0～100，a/d的變化范圍為0～100，(a+b)/d的變化范圍為0.01～100，b/d的變化范圍為0.01～100，由a、b和d定義的基體無規(guī)地分布在聚合物內。
4.根據權利要求
1的方法，其特征在于其中的水溶性聚合物的結構如下式所示 其中R為氫或低級(C1～C4)烷基，R′為具有2～12個碳原子的多價橋基，選自直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基、雜環(huán)基和其混合，X如式
所示(其中P為0或1，R″按各自情況選自碳原子為1～20的烴基取代基，該取代基選自直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基和雜環(huán)基，還可以是如
所示的烷氧基，式中q的變化范圍為1～50，R″′按各自情況選自氫、直鏈或支鏈烷基、芳基、烷芳基、環(huán)基和其混合，Y選自-OR″′、
和其混合，m為0～10，n為0～10，但m+n之和為1～12，a+b+d之和足以使聚合物的分子量約為1，000～20，000，000，a/b的變化范圍為0～100，a/d的變化范圍為0～100，(a+b)/d的變化范圍為0.01～100，b/d的變化范圍為0.01～100，由a、b或d定義的基體無規(guī)地分布在聚合物內，M按各自情況選自氫、低級(C1～C4)烷基、堿金屬離子、銨離子和其混合。
5.根據權利要求
4的方法，其特征在于其中R′具有1～8個碳原子，R″具有1～6個碳原子和一個如式
R所示的烷氧基取代基和其混合，其中q的變化范圍為0～50，Y選自-OR、
和其混合，M選自H、Li、Na、K、NH4和其混合，m為0～8，n為0～8，但m+n之和為1～10，a+b+d之和足以使聚合物的分子量至少為1，000，a/b為0～100，a/d為0～100，(a+b)/d為0.01～100，b/d為0.01～100，由a、b和d定義的重復基體無規(guī)地分布在聚合物內。
6.根據權利要求
5的方法，其特征在于R按各自情況為氫或甲基，R′為直鏈或支鏈烷基、芳基、環(huán)基和其混合，X如式
所示，其中P為0或1，R″為低級(C1～C4)烷基或如式
所示的烷氧基，當P為1時，反離子選自氯、溴、羥基和硫酸二甲酯和其混合，Y選自-OR、
和其混合，q為1～25，m為0～4，n為0～4，但m+n之和為1～8，(a+b)/d的變化范圍為0.01～50。
7.根據權利要求
6的方法，其特征在于其中的X如式
所示，其中的R″按各自情況選自低級(C1～C4)烷基和如式
所示的烷氧基。
8.根據權利要求
1的方法，其特征在于其中聚合物具有如下結構 其中R按各自情況選自氫和甲基，R′為具有1～6個碳原子的多共價直鏈或支鏈亞烷基橋基，M按各自情況選自H、Li、Na、K、NH4和其混合，X如式
所示，其中P為0或1，R″按各自情況選自低級(C1～C4)烷基和如式
所示的烷氧基，Y為-O
R，其中q為1～30，m為1～6，n為0～6，m+n之和為1～12，a+b+d之和足以使聚合物的分子量至少為1，000，a/b和a/d兩者的變化范圍各為0～100，b/d為0.01～100，(a+b)/d為0.01～100，由a、b和d定義的基體無規(guī)地分布在聚合物內。
9.根據權利要求
1的方法，其特征在于其中聚合物的結構如下式所示 其中R按各自情況選自氫和低級(C1～C4)烷基，R′為具有1～6個碳原子的多共價直鏈或支鏈亞烷基橋基，M按各自情況選自H、Li、Na、K、NH4和其混合;Y選自
，其中q為0～50，n為1～6，a+b+d之和足以使聚合物的分子量至少為500～20，000，000，a/b和a/d的變化范圍各為0～100，b/d和(a+b)/d的變化范圍各為0.01～100，由a、b和d定義的重復基體無規(guī)地分布在聚合物內。
10.根據權利要求
1的方法，其特征在于其中的聚合物的分子量至少為500，其結構如下式所示 其中R按各自情況各選自氫和具有1～4個碳原子的低級烷基，q為0～50，a+b+d之和足以使聚合物的分子量為1，000～20，000，000。
11.根據權利要求
1的方法，其特征在于其中的聚合物的分子量至少為500，其結構如下式所示 其中R′為含有1～6個碳原子的直鏈或支鏈多共價烴類橋基，Hal-為Cl-、Br-、I-和其混合，Y按各自情況選自基團-OR、
和其混合，q的變化范圍為0～30，R為氫或低級(C1～C4)烷基，n為0～6，a/b和a/d的變化范圍各為0～100，b/d和(a+b)/d的變化范圍各為0.01～100，由a、b和d定義的重復基體無規(guī)地分布在聚合物內。
12.根據權利要求
1的方法，其特征在于其中的聚合物的分子量至少為1000，其結構如下式所示 其中R′為含2～6個碳原子的直鏈或支鏈多共價烴類橋基，Hal-選自Cl-、Br-、I-、OH-、硫酸二甲酯和其混合，X選自基團-OR、-O
和其混合，R按各自情況各選自甲基、乙基、丙基、丁基及其異構體，R″′選自氫和低級(C1～C4)烷基，m的變化范圍為0～4，n的變化范圍為1～4，a/b和a/d的變化范圍各為0～100，b/d和(a+b)/d的變化范圍各為0.01～100，由a、b和d定義的重復基體無規(guī)地分布在聚合物內。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種制備水溶性含側取代酰胺基的聚合物的方法。其特征在于采用結構如式I所示的化學反應劑將至少1％(摩爾)的聚合物原有側酰胺基轉化為如式II所示的側取代酰胺結構(式中各符號的意義請見說明書)。本發(fā)明方法生產出的水溶性聚合物含有烷氧基化官能團、叔胺官能團或季銨官能團及其混合。
文檔編號C08F8/32GK87100911SQ87100911
公開日1987年10月28日 申請日期1987年2月24日
發(fā)明者多德·溫格·方格 申請人:諾爾科化學公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan