CN1835979A - 粉末状的水溶性阳离子聚合物组合物,其制备方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粉末状的水溶性阳离子聚合物组合物以及涉及这种产品用于固/液分离的用途，所述组合物含有至少两种分子量不同的阳离子聚合物，其中第一阳离子聚合物是在第二阳离子聚合物存在的条件下，由其单体组分在水溶液中按含水凝胶聚合工艺而形成的。

Description

粉末状的水溶性阳离子聚合物 组合物，其制备方法及其用途
本发明涉及由分子量不同的至少两种阳离子聚合物组分构成的粉末状、水溶性阳离子聚合物，以及该聚合物的制备方法和将这种聚合物产品用于固液分离过程的用途，例如在造纸过程中用作助留剂和用于淤浆脱水/废水净化过程中。
固液分离实践中的一项任务就是，要通过添加絮凝助剂而在固体材料干物质参数和滤液澄清度参数方面获得尽可能最有益的效果，即要实现从液相中尽可能完全分离出固体。这些参数的意义在于，例如可对室式压滤机上进行的淤浆脱水过程起指导性作用。因为必须要运输和常常在热条件下使用干燥的淤浆，所以人们希望有着尽可能高的固体含量(TS含量)。所分离出的滤液也必须要进行处理。滤液越是澄清，则仍然在滤液中的不絮凝固体量也就越少，处理效果也就越好和越简单。于是，从澄清设备中流出的滤液就可直接排放到环境中去而不必再一次流经澄清设备。有时，絮凝助剂会提供高固含量的絮凝淤浆，但会使得上层液的澄清不令人满意。若使用另一种絮凝剂则又可能相反。
絮凝助剂可以粉末状粒料形式或者水包水或油包水乳液形式制得，并且在其使用前以稀释的水溶液形式添加到絮凝介质中。优选的是粉末状粒料，因为由于它们的几乎不含水的状态而使得它们可进行廉价的运输，并且，例如当为油包水乳液时它们中不含有水不溶的油成分或溶剂成分。在生产实践中已经表明，两种絮凝助剂结合使用时常常会得到比单只使用一种絮凝助剂时更好的总体效果。因此，在DE-OS1642795和EP346159A1中记载了将不同的聚合物絮凝剂相继计量加入。
粉末状粒料的混合物在现有技术中已有记载，例如记载在WO99/50188中。在该文献中，两种带电相反的絮凝助剂的粉末共存于同一溶液中。由于两种聚合物粉末的溶解性不同，因此在溶解过程中就已经会产生具有不规则组成的溶液产品。
在絮凝过程中使用不同聚合物的干燥粉来混合物会由于离解现象而导致加料误差。
EP262945A2中公开了阳离子絮凝助剂和其制备方法，所述絮凝助剂由两种不同的聚合物组分组成。它们并非通过混合聚合物组分而形成，而是通过在低分子阳离子聚合物组分(促凝剂)存在的条件下，聚合阳离子单体成为高分子量的阳离子聚合物组分(絮凝剂)而形成的。在该聚合反应过程中，会在预置的聚合物上发生接枝反应。由于与基于丙烯酸酯单体的絮凝剂有着不相容性，所以要优选使用以下促凝剂聚合物：由烯丙基单体构成的聚合物，特别是聚DADMAC和胺-表氯醇聚合物(第4页，40行)。促凝剂对高分子量聚电解质组分的比为10∶1至1∶2，优选为5∶1至1∶1.5(第3页，48-49行)，即在优选的实施方式中聚合混合物中的促凝剂量为83至40重量％。在制备聚合反应溶液的过程中，高含量的促凝剂会造成粘度问题。所公开的絮凝剂的性能并无法满足在速度和活性方面对工业上的絮凝工艺所提出的要求。
本发明的任务在于提供相对于现有技术更好的、且由低分子量聚合物组分和高分子量聚合物组分构成的粉末状阳离子絮凝助剂。此外还提供一种制备方法，根据该方法所述两种聚合物组分可以基本毫无限制地相互混合，并且也可基本毫无限制地对反应产品进行进一步加工，同时形成一种本身均一的且溶解性良好的聚合物粉末。
该任务可通过一种水溶性的阳离子聚合物组合物得以解决，该组合物含有至少两种分子量不同的阳离子聚合物，其中第一阳离子聚合物是在第二阳离子聚合物存在的条件下，在由其单体组分构成的水溶液中通过自由基聚合反应而形成的，其特征在于，第一聚合物和第二聚合物的阳离子结构单元的类型相一致，第一阳离子聚合物的聚合是在第二阳离子聚合物的水溶液中，根据绝热凝胶聚合反应法而进行的。
在一有利的实施方式中，聚合物组合物按第二阳离子聚合物对第一阳离子聚合物之比为0.01∶10至1∶3、优选0.1∶10至＜1∶4且尤其优选0.2∶10至＜1∶10的比例构成。
根据本发明，两种阳离子聚合物具有相同的阳离子组分，这与EP262945A2的见解不同，根据该文献仅能通过两种不同的阳离子组分取得良好的效果，因而这是令人惊奇的。
所谓的第一阳离子聚合物指的是由阳离子单体和非离子单体构成的共聚物，与之相反，第二阳离子聚合物既可以是共聚物也可以是均聚物。
适合作为阳离子单体组分的是，例如：
阳离子化的(甲基)丙烯酸酯，如，(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯，(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯，(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯，(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯，(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯，甲基丙烯酸二甲基氨基丁酯，(甲基)丙烯酸二乙基氨基丁酯，
阳离子化的(甲基)丙烯酸的酰胺，如，二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺，二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺，二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，二甲基氨基丁基(甲基)丙烯酰胺，二乙基氨基丁基(甲基)丙烯酰胺，
阳离子化的且带有C原子数为1至6个的烷基的N-烷基单酰胺和N-烷基二酰胺，例如N-甲基(甲基)丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，N-乙基(甲基)丙烯酰胺，N-丙基(甲基)丙烯酰胺，叔丁基(甲基)丙烯酰胺，
阳离子化的N-乙烯基咪唑以及取代的N-乙烯基咪唑，如，N-乙烯基-2-甲基咪唑，N-乙烯基-4-甲基咪唑，N-乙烯基-5-甲基咪唑，N-乙烯基-2-乙基咪唑，和
阳离子化的N-乙烯基咪唑啉，如，乙烯基咪唑林，N-乙烯基-2-甲基咪唑啉和N-乙烯基-2-乙基咪唑啉。
基础单体以用无机酸或有机酸中和的或季盐化的形式来使用，其中，季盐化作用优选以硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、氯甲烷、氯乙烷或苄基氯进行。在一优选实施方式中，使用的是以氯甲烷或苄基氯季盐化的单体。
优选的阳离子单体组分是各含有一个季盐化N原子的(甲基)丙烯酸的阳离子化的酯和酰胺，特别优选使用季盐化的二甲基氨基丙基丙烯酰胺和季盐化的二甲基氨基乙基丙烯酸酯。
适合作为优选是水溶性的非离子单体组分的是，例如，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，丙烯腈，甲基丙烯腈，N，N-二甲基丙烯酰胺，乙烯基吡啶，醋酸乙烯酯，具有聚合能力的酸的含羟基酯，如丙烯酸和甲基丙烯酸的羟乙酯和羟丙酯，具有聚合能力的酸的还含有氨基的酯和酰胺，例如丙烯酸和甲基丙烯酸的二烷基氨基酯，如二甲基氨基酯和二乙基氨基酯，例如丙烯酸二甲基氨基乙酯以及相应的酰胺，如二甲基氨基丙基丙烯酰胺。优选使用丙烯酰胺作为非离子单体组分。只有在那些不会损害到所得共聚物的水溶性的场合中才可使用水溶性有限的单体。
第一阳离子聚合物是一种高分子量聚合物。其平均分子量Mw超过1百万，优选超过3百万。第一阳离子聚合物的分子量高于第二阳离子聚合物的分子量。第一阳离子聚合物的高分子量改善了本发明的聚合物组合物在絮凝过程中的作用。
第一阳离子聚合物的电荷密度原则上可任意选择，且必须要与各使用目的一致。在一个有利的实施方式中，第一阳离子聚合物由20至90重量％、优选40至80重量％的阳离子单体构成。
在一个有利的实施方式中，第二阳离子聚合物由70至100重量％、优选75至100重量％、特别优选100重量％的阳离子单体构成。
第二阳离子聚合物的分子量比第一阳离子聚合物的低，其平均分子量Mw为低于1百万，优选在50000至700000之间，特别优选在100000和500000之间。
在另一有利实施方式中，第一阳离子聚合物具有比第二阳离子聚合物低的阳离子电荷密度。
本发明的水溶性阳离子聚合物组合物的制备根据绝热凝胶聚合方法进行，其中第一阳离子聚合物在第二阳离子聚合物存在的条件下于水溶液中通过自由基聚合反应而由其单体组分生成。
为进行该方法，首先投入由阳离子单体和可能的非离子单体和第二阳离子聚合物构成的水溶液，将聚合反应的起始温度调节在-10℃至25℃的范围内并用惰性气体除氧。添加聚合引发剂起动放热的单体聚合反应并且聚合反应物料生热形成聚合物凝胶。当温度达到最大值时，可以立即对所形成的固态聚合物凝胶进行进一步的加工，或者在静置一段时间后才进行进一步加工，优选在达到最大温度时立即对聚合物凝胶进行进一步加工。
由单体和第二阳离子聚合物构成的含水混合物通常以10至60重量％、优选15至50重量％且特别优选25至45重量％的浓度投入反应。
在一优选的实施方式中，将在第二阳离子聚合物的聚合反应中所得到的溶液直接用于制备本发明的产品。
聚合反应的起始温度调整在-10℃至25℃、优选0℃至15℃的范围内。更高的起始温度会导致聚合物发生凝胶，而这种凝胶就会由于其柔软性使得在其后的粉碎和干燥过程中无法再进行进一步的加工。
第一阳离子聚合物的聚合反应按绝热聚合反应进行，并既可以用氧化还原体系也可以用光引发剂来引发。此外还可以结合使用这两种引发方案。
氧化还原引发剂体系由至少两种成分构成：有机或无机的氧化剂和有机或无机的还原剂。通常所使用的是具有过氧化物单元的化合物，例如，无机过氧化物如碱金属过硫酸盐和过硫酸铵，碱金属过磷酸盐和过磷酸铵，过氧化氢及其盐(过氧化钠、过氧化钡)或有机过氧化物如过氧化苯甲酰，过氧化氢丁基或过酸如过醋酸。但是，此外也可使用其他一些氧化剂，例如高锰酸钾，氯酸钠和氯酸钾，铬酸钾等。作为还原剂可使用含硫的化合物，如亚硫酸盐，硫代硫酸盐，亚磺酸，有机硫醇(乙基硫醇、2-羟基乙烷硫醇、2-巯基乙基氯化铵、巯基乙酸)等。此外还可以是抗坏血酸和低化合价的金属盐[铜(I)；锰(II)；铁(II)]。还可以使用磷化合物，例如，次磷酸钠。若是光聚合反应则优选使用能分解引发剂的UV光引发反应。作为引发剂可以使用，例如，安息香和安息香衍生物，如安息香醚，偶苯酰及其衍生物，如偶苯酰缩酮，丙烯酰重氮盐，偶氮引发剂，例如2，2’-偶氮二(异丁腈)，2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)氢氯化物或苯乙酮衍生物。氧化性和还原性组分的量以单体溶液量计为在0.00005至0.5重量％、优选0.001至0.1重量％的范围内，而光引发剂的量则在0.001至0.1重量％之间，优选0.002至0.05重量％之间。
聚合反应在水溶液中非连续地在聚合反应容器中或连续地在如DE3544770中所记载的环状带上进行。该篇文献在此引用作为参考，并看作为是公开内容的一部分。该过程在大气压下毋需额外导入热量即可进行，同时通过聚合反应热就能得到最大的最终温度50至150℃，且该温度值取决于可聚合物质的含量。
与在那些根据EP262945的方法通过等温聚合反应而合成得到的产品上测得的数据相比，根据本发明的聚合反应方法所得到的聚合物具有显著更好的产品性能。
在聚合反应结束后，在工业上常规的设备中粉碎以凝胶形式存在的聚合物。第二阳离子聚合物对第一阳离子聚合物的比例对于聚合物凝胶的进一步加工来说是至关重要的。若该比值超过了0.01∶10至1∶3的数值范围，则就会形成很柔软的凝胶，这种凝胶在粉碎后立即又会重新粘结起来并且使得几乎不可能以工业规模来进行干燥。特别关键的一点是要对含有超过60重量％的阳离子单体成分的聚合物进行进一步加工。这里，将第二阳离子聚合物对第一阳离子聚合物的比例调节到0.2∶10至＜1∶10，常常证明是非常可靠的。
粉碎后的凝胶可非连续地在通风干燥柜中于70℃至150℃、优选于80℃至120℃和特别优选于90℃至110℃下进行干燥。干燥过程可在相同的温度区域内连续地，例如在带式干燥器上或流化床干燥器中进行。在干燥后，产品具有优选为小于或等于12％的湿含量，特别优选为小于或等于10％的湿含量。
干燥之后，将产品研磨至理想的粒度。为实现快速地溶解产品，要求产品中至少90重量％必须低于2.0mm，优选90重量％低于1.5mm。低于0.1mm的精细成分应小于10重量％，优选小于5重量％。
本发明的聚合物适合作为絮凝助剂用于固/液分离过程中。它们可特别合适地用于废水和饮用水的净化。此外，它们还可优选在造纸中的絮凝过程中用作助留剂。
以下将根据实施例来详尽地阐述本发明。这些阐述只是示例性的而并非是对总的发明构思的限制。
实施例
聚合物粘度的确定
粘度值利用0.5重量％溶液的Brookfield粘度计在10重量％的NaCl溶液中测定。其中溶解时间为1小时。
使用以下缩写：
ABAH：        2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)氢氯化物
DIMAPA季盐：  3-二甲基铵丙基(甲基)丙烯酰胺，其以甲基氯季盐化
ADAME季盐：   2-二甲基铵乙基(甲基)丙烯酸酯，其以甲基氯季盐化
DADMAC：    二烯丙基二甲基氯化铵
第二阳离子聚合物
在实施例中所用的第二阳离子聚合物指的是由DIMAPA季盐所构成的溶液聚合物，其以不同聚合物含量和不同分子量(根据GPC测得的Mw)制备。这些产品的更详细的性质列于表中：
类型  聚合物含量   分子量
    K1 聚DADMAC  40％   300000
    K2 聚DIMAPA季盐  25％   1000000
    K3 聚DIMAPA季盐  40％   100000
    K4 聚DIMAPA季盐  25％   500000
根据筛网测试方法确定脱水效果
该测试方法适于企业内部用的脱水方法，即利用压滤机进行的连续压力过滤过程或离心分离机中的离心分离脱水过程。
利用该方法一般可测试有机阳离子聚合物对市政或工业淤浆进行调理和脱水的合适度。
利用待测的絮凝助剂溶液在恒定条件下(根据现有的脱水设备而定)来调理淤浆。在调理之后将淤浆样品在金属筛网(200μm筛眼宽度)上过滤(＝脱水)。测量预定滤液量下的脱水持续时间(tB)并且以澄清楔(目测)来评价流走的滤液的澄清度。
澄清度：  “0” ＝不澄清
澄清度：  “46”＝极其澄清
本发明的聚合物：
根据凝胶聚合法制备本发明的聚合物。
聚合物1
向聚合容器中首先预置入390.0g 50重量％的丙烯酰胺水溶液并混以93.8g水以及210mg的Versenex 80。添加325.0g60重量％的DIMAPA季盐和140g 25重量％的K2溶液之后，用4.0g的50重量％的硫酸调节pH至5.0，冷却至0℃并吹以氮气。添加入0.45g的ABAH(2，2’-偶氮二(2-甲基丙酰脒)二氢氯化物)，然后用UV光引发聚合反应。在25min之内，聚合反应从0℃进行到80℃。用绞肉机将聚合物粉碎并在100℃下干燥90min。将产品研磨至90-1400μm的粒度。
聚合物2
合成过程如聚合物1进行，只是其中添加90.0g 25重量％的K3溶液。
聚合物3
合成过程如聚合物1进行，只是其中添加140.0g25重量％的K4溶液和93.8g水。
聚合物4
合成过程如聚合物1进行，只是其中添加187.2g 25重量％的K2溶液和93.8g水。
聚合物5
合成过程如聚合物1进行，只是其中添加117.0g25重量％的K3溶液。
聚合物6
合成过程如聚合物1进行，只是其中添加187.2g 25重量％的K4溶液和93.8g水。
起始温度实施例
起始温度越高，则凝胶就越柔软，因为分子量更低。利用较低的单体浓度即可能避免这一点。但此两种情况都会造成不再可加工的凝胶。因此，根据本发明方法——包括凝胶粉碎和干燥过程——通常的起始温度不可能高于25℃。
聚合物7
合成过程如聚合物2进行，只是起始温度为10℃。
聚合物8
合成过程如聚合物2进行，只是起始温度为15℃。
聚合物9
合成过程如聚合物2进行，只是起始温度为20℃。
对比聚合物：
对比聚合物1
向聚合容器中首先预置入407.0g 50重量％的丙烯酰胺水溶液并混以312.7g水以及0.15g的Versenex 80。添加277.50g 60％的DIMAPA季盐之后，用2g的50重量％的硫酸和0.30g的甲酸调节pH至5.0，冷却至0℃并吹以氮气。添加入0.40g的ABAH(2，2’-偶氮二(2-甲基丙酰脒)二氢氯化物)，然后用UV光引发聚合反应。在25min之内，聚合反应从0℃进行到80℃。用绞肉机将聚合物粉碎并在100℃下干燥90min。将产品研磨至90-1400μm的粒度。
对比聚合物2
向聚合容器中首先预置入240.0g 50重量％的丙烯酰胺水溶液并混以285.3g水以及210mg的Versenex 80。添加466.7g 60重量％的DIMAPA季盐之后，用8.0g的50重量％的硫酸和0.30g的甲酸调节pH至5.0，冷却至0℃并吹以氮气。添加入0.40g的ABAH(2，2’-偶氮二(2-甲基丙酰脒)二氢氯化物)，然后用UV光引发聚合反应。在25min之内，聚合反应从0℃进行到80℃。用绞肉机将聚合物粉碎并在100℃下干燥90min。将产品研磨至90-1400μm的粒度。
对比聚合物3
向聚合容器中首先预置入342.0g 50重量％的丙烯酰胺水溶液并混以394.7g水以及210mg的Versenex 80。添加261.3g 80重量％的ADAME季盐之后，用2.0g的50重量％的硫酸调节pH至5.0，冷却至0℃并吹以氮气。添加入0.40g的ABAH(2，2’-偶氮二(2-甲基丙酰脒)二氢氯化物)，然后用UV光引发聚合反应。在25min之内，聚合反应从0℃进行到80℃。用绞肉机将聚合物粉碎并在100℃下干燥90min。将产品研磨至90-1400μm的粒度。
对比聚合物4
向聚合容器中首先预置入270.0g 50重量％的丙烯酰胺水溶液并混以335.5g水以及210mg的Versenex 80。添加393.8g 80重量％的ADAME季盐之后，用2.0g的50％的硫酸调节pH至5.0，冷却至0℃并吹以氮气。添加入0.40g的ABAH(2，2’-偶氮二(2-甲基丙酰脒)二氢氯化物)，然后用UV光引发聚合反应。在25min之内，聚合反应从0℃进行到80℃。用绞肉机将聚合物粉碎并在100℃下干燥90min。将产品研磨至90-1400μm的粒度。
对比聚合物5(根据EP262945B1)
用氮气喷洒由133.3g的75重量％MADAME季盐溶液、250g K1和283.7g水组成的混合物，并加热至70℃。添加入3.0mL 2％的AIBN甲醇溶液之后在70℃下(等温)搅拌3h。聚合物粘度为19000mPas。
对比聚合物6(根据EP262945B1)
合成过程如对比例5进行，只是其中使用250.0g的K1，106.7g的MADAME季盐，40.0g丙烯酰胺和270.3g水。
对比聚合物7(根据EP262945B1)
合成过程如比较例5进行，只是其中使用250.0g K1，80.0g MADAME季盐，80.0g丙烯酰胺和257.3g水。
对比聚合物8-起始温度
合成过程如比较例6进行，只是反应起始温度为3℃且用1000ppmNa2S2O3、7ppm FeSO4和2000ppmNa2S2O5引发。物料温度在24min内升高到33℃。然后再搅拌60min。
对比聚合物9-起始温度
合成过程如比较例7进行，只是反应起始温度为3℃且用500ppmNa2S2O3、7ppmFeSO4和1000ppm Na2S2O5引发。物料温度在40min内升高到31℃。然后再搅拌60min。
应用实施例：
虽然应用试验都是在澄清装置Ilverich的澄清浆上进行的，但是由于淤浆是在不同的天数取出的，所以对于相同的聚合物/淤浆组合来说，数值有时也可能有波动。在一个实施例中始终采用相同批量的淤浆。来自同一澄清设备的澄清浆的性质——如本领域技术人员已知的——会随着时间而波动。
应用例1：
将本发明的聚合物1-3和对比聚合物1进行比较，分别加料首先加入第二阳离子聚合物，然后加入第一阳离子聚合物，其为对比聚合物的形式不含第二阳离子聚合物。
搅拌时间为10s，滤液量为200mL。
WS：聚合物量(“有效物质”)，TS：澄清浆中的干燥物质
添加量[Kg(WS)/t TS]     3.9     4.2     4.5
添加量[g(WS)/m3]     120     130     140
对比聚合物1     37s     22s     18s
    20     26     29
含10％K2的对比聚合物1     33s     24s     19s
    25     28     29
含10％K3的对比聚合物1     34s     21s     20s
    26     29     30
含10％K4的对比聚合物1     32s     18s     17s
    25     29     30
聚合物1     27s     18s     13s
    29     30     35
聚合物2     26s     15s     12s
29 31 41
聚合物3     27s     15s     12s
    29     34     42
s＝200mL滤液的时间，粗体为溶液澄清度
应用例2
将本发明的聚合物4-6和对比聚合物2进行比较，分别加料首先加入第二阳离子聚合物，然后加入第一阳离子聚合物，其为对比聚合物的形式不含第二阳离子聚合物。
搅拌时间为10s，滤液量为200mL。
WS：聚合物量(“有效物质”)，TS：澄清浆中的干燥物质
添加量[Kg(WS)/t TS]     4.2     4.5     4.8
添加量[g(WS)/m3]     130     140     150
对比聚合物2     35s     25s     16s
    23     28     34
含10％K2的对比聚合物2     35s     25s     16s
    26     31     34
含10％K3的对比聚合物2     44s     28s     22s
    27     33     36
含10％K4的对比聚合物2     40s     31s     23s
    28     32     35
聚合物4     37s     19s     16s
    26     35     40
聚合物5     39s     25s     21s
    29     33     35
聚合物6     48s     35s     20s
    30     32     38
s＝200mL滤液的时间，粗体为溶液的澄清度
由应用实施例可以看出，当考虑两个参数即滤液过滤速度和滤液澄清度时，则本发明的聚合物具有更好的效果。
根据EP262945B1的对比例V5-V9得到的产物经工业应用测试，其明显不如本发明的聚合物。当使用能赋予本发明聚合物以良好脱水效果的加料量时，对比例却依然显示不出更令人满意的脱水效果。

Claims (18)

1.一种粉末状水溶性的阳离子聚合物组合物，所述组合物含有分子量不同的至少两种阳离子聚合物，其中第一阳离子聚合物是在第二阳离子聚合物存在的条件下，由其单体组分在水溶液中通过自由基聚合反应而形成的，其特征在于，第一聚合物和第二聚合物的阳离子结构单元的类型相一致，且第一阳离子聚合物的聚合是在第二阳离子聚合物的水溶液中按绝热凝胶聚合反应法而进行的。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，第二阳离子聚合物对第一阳离子聚合物的比在0.01∶10至1∶3之间。
3.如权利要求1和2所述的组合物，其特征在于，第一阳离子聚合物具有大于1百万的平均分子量Mw。
4.如权利要求1至3所述的组合物，其特征在于，第二阳离子聚合物具有低于1百万的平均分子量Mw。
5.如权利要求1至4所述的组合物，其特征在于，使用那些选自各含有一个季盐化N原子的(甲基)丙烯酸的阳离子化的酯和酰胺的阳离子单体来形成第一阳离子聚合物和第二阳离子聚合物，且其中优选使用季盐化的二甲基氨基丙基丙烯酰胺和季盐化的丙烯酸二甲基氨基乙酯。
6.如权利要求1至5所述的组合物，其特征在于，所述第一阳离子聚合物和第二阳离子聚合物通过与其他水溶性单体的共聚反应，优选与丙烯酰胺的共聚反应制备。
7.如权利要求1至6所述的组合物，其特征在于，所述第一阳离子聚合物相对于第二阳离子聚合物具有较低的阳离子电荷密度。
8.如权利要求1至7所述的组合物，其特征在于，第一阳离子聚合物由20至90重量％的阳离子单体组成。
9.如权利要求1至8所述的组合物，其特征在于，第二阳离子聚合物由70至100重量％的阳离子单体组成。
10.如权利要求1至9所述的阳离子聚合物组合物的制备方法，所述组合物含有分子量组成不同的至少两种阳离子聚合物，其中第一阳离子聚合物是在第二阳离子聚合物存在的条件下，由其单体组分在水溶液中通过绝热凝胶聚合反应自由基聚合而形成的，其特征在于，
-使用由阳离子单体和非离子单体和第二阳离子聚合物构成的浓度为10至60重量％的水溶液，将聚合反应的起始温度调节在-10℃至25℃的范围内并用惰性气体除氧，
-添加聚合引发剂起动放热的单体聚合反应并且随着加热聚合反应物料形成聚合物凝胶，直至达到最大温度，和
-在达到最大温度之后机械粉碎和干燥聚合物凝胶。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，将聚合反应起始温度调节在0至15℃的范围内。
12.如权利要求10和11所述的方法，其特征在于，由单体和第二阳离子聚合物构成的水溶液的浓度为15至50重量％。
13.如权利要求10至12所述的方法，其特征在于，聚合引发剂由氧化还原体系和/或由可通过紫外辐射活化的体系构成。
14.如权利要求10至13所述的方法，其特征在于，聚合反应在聚合反应带上进行。
15.如权利要求10至14所述的方法，其特征在于，聚合物水凝胶在粉碎后于80℃至120℃的温度下干燥至湿含量为小于或等于12％。
16.如权利要求1至9所述的聚合物用作絮凝助剂以进行固/液分离的用途。
17.如权利要求16所述的用途，用于净化废水和饮用水。
18.如权利要求16所述的用途，用在造纸过程中。
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