DE2142742A1

DE2142742A1 - Verfahren zur herstellung von alkalibzw. ammoniumpolyacrylaten

Info

Publication number: DE2142742A1
Application number: DE2142742A
Authority: DE
Inventors: Percy Jay Hamlin; Henry Volk
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1969-01-14
Filing date: 1971-08-26
Publication date: 1973-03-15
Also published as: FR2133134A5; NL167174B; DE2142742C2; JPS4831281A; NL167174C; CA951050A; US3658771A; JPS5430020B2; NL7104896A; US3657378A; GB1333275A

Description

Verfahren zur Herstellung von Alkali- bzw. Amioniumpolyacrylaten Diese Erfindung betrifft die Herstellung von Alkali- bzw.
Ammoniumpolyacrylaten, die insbesondere als Flockungsmittel geeignet sind.
Acrylsäure läßt sich leicht polymerisieren und wird in grossem Umfang für Polymerisationsreaktionen verwendet. Es sind deshalb auch zahlreiche Studien über die Polyerisation von Acrylsäure durchgeführt worden. In der Regel wird dieses Monomere als freie Säure polymerisiert. Aus vorgängigen Studien ist bekannt, daß durch Erhöhung des pH-WerteJ sowohl der Grad als auch die Geschwindigkeit der Polymerisation von Acrylsäure herabgesetzt wird, vgl. z.B. Kogyo Kagaku Zasshi, Journal Chemical Society, Japan, Industrial Cheiical Section, Band 58, Seiten 194-196 (1955).
Obwohl Acrylsäure so polymerisiert werden kann, daß als Flockungsmittel geeignete Polyiere von hohem Molgewicht entstehen, ist es bei der Aufarbeitung der sauren Polynerisatzubereitung erforderlich, dem Polymergel ein Neutralisationsmittel zuzumischen. Dieses ist ein physikalisch schwieriger Vorgang, da die wäßrige Zubereitung des Polymerisats sehr viskos ist und nicht leicht mit anderen Stoffen, wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumhydroxid gemischt werden kann.
Es besteht deshalb der Wunsch nach einem verbesserten Verfahren für die Herstellung von Alkali bzw. Anoniumpolyacrylaten, bei den höhere Umwandlungsgeshwindigkeiten erreicht werden. Besonders erwünscht ist ein Verfahren fUr die Herstellung von Polymeren von hohen Molekulargewicht, die als Flockungsmittel geeignet sind.
Die vorliegende Erfindung ist auf diese Aufgabenstellungen ausgerichtet und betrifft die Polymerisation von Acrylaten bzw. Methacrylaten, wie Ammonium- oder Alkaliacrylaten bzw.
-methacrylaten, wie Natrium- oder Kaliumacryiat bzw. -methacrylat, in wäßriger Lösung unter gesteuerten besonderen Reaktionsbedingungen.
Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zur Herstellung von Alkali- bzw. Ammoniumpolyacrylaten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man (1) ein wäßrige Lösung von Alkali- bzw. Anoniumacrylat bzw.
methacrylat herstellt, die von 10 Gew.% bis zur Sättigungsgrenze des gelösten Acrylats bzw. Methacrylats enthält und zusätzlich noch entweder eine ausreichende Menge eines Alkalihydroxids enthält, daß in dieser Lösung ein pH von mindestens 10,7 verbleibt, oder mindestens 0,1 Gew.% Ammoniumhydroxid, bezogen auf das Gewicht der Monomerlösung, enthält, (2) die Monomerlösung von inhibierenden Menge an Sauerstoff befreit und (3) das erhaltene Monomersystem bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 100°C in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators polymerisiert.
Bei der praktischen Durchfuhrung des Polymerisationsverfahrens nach der Erfindung wird die Monomerkonzentration im Bereich von etwa 10 Gew.% des Polymerisationssystems bis zu etwa der Sättigungsgrenze des gelösten Monomeren gehalten* bevorzugt aber bei etwa 20 bis etwa 35 Gew.%, des wäßrigen Polymerisationsansatzes. Bei Alkaliacrylaten wird die Lösung durch Zugabe eines Alkalihydroxides auf ein pH von mindestens 10,7 eingestellt. Bei der Polynerisation der Ammoniumacrylate wird mindestens 0,1 Gew. Aimoniumhydroxid dem Polymerisationssystem beigefügt. In Abhängigkeit von der Konzentration des Monomeren kann die obere Grenze für die Menge des zugegebenen Alkalihydroxides schwanken von etwa 15 bis zu weniger als 1 Gew.%, bezogen auf das gesamte Gewicht des Systems, in dem Ausmaß wie die Monomerkonzentration von etwa 10 bis auf etwa 35 Gew.% ansteigt. Bei der Folymerisation der Ammoniumacrylate kann die maximale Menge an Ammoniumhydroxid umgekehrt von 15 bis 5 Gew.% für Nonomerkonzentrationen im Bereich von 10 bis 40 Gew.% schwanken. Die Polyierisation wird bei einer Temperatur in Bereich von etwa 0 bis etwa 100°C, vorzugsweise von etwa 25 bis etwa 60°C durchgeführt.
Obwohl sich das Verfahren der Erfindung in erster Linie auf die Herstellung der Homopolymeren der Alkali- bzw. Ammoniumacrylate richtet, können auch andere Monomere, die mit dem Polyierisatlonsansatz verträglich sind, in das Polyierisationsßystes eingeschlossen werden. Normalerweise stellen derartige Comonomere einen geringeren Anteil, z.B. weniger als etwa 25 Gew.%, des Monomeransatzes dar. Beispiele von geeigneten Comonomeren schließen Natrium-styrolsulfonat, Natriui-Äthylensulfonat, 2-Natrium-Sulfoäthylacrylat und -maleat und Vinylacetat ein. Im allgeieinen kann Jedes beliebige anionische oder nicht-ionische Monomere, das in dem Polyierisationssystem löslich ist und das durch das hohe pH des Mediums nicht nachteilig verändert wird, mit den Acrylaten gemäß der Erfindung mischpolymerisiert werden.
Eine weitere Verbesserung wird bei der Erfindung dadurch erreicht, daß man bei dem erfindungsgemäßen Polymerisationsverfahren dem Polymerisationssystem mindestens etwa 1 Gew.% eines Alkalisalzes bzw. eines Ammoniumsalzes, wie z.B. Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumsulfat oder Kaliumsulfat, zugibt. Derartige Salze ergeben Polymere von noch höherem Molekulargewicht und mit noch besserer Wirksamkeit als Flokkungsmittel. Diese Salze sind geeignet bei Konzentrationen bis zu der Sättigungsgrenze des gegebenen Systems und sogar darüber hinaus.
Die Polymerisation erfolgt im Ubrigen unter Verwendung der bekannten Polymeri8ationsmaßnahmen. Am zweckmäßigsten wird die Reaktion als Lösungspolymerisation in Wasser durchgefUhrt. Andere Ausführungsformen der Erfindung schließen die Suspensions- und Emulsionspolymerisation ein, wobei bei diesen Arbeitsweisen die zuerst hergestellt. Monosorldsung in einer mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit, wie in einem aromatischen oder aliphatischen flüssigen Kohlenwasserstoff, entweder suspendiert oder emulgiert wird.
Die Inhibierung der Polymerisationsreaktion wird erreicht, indem man das Monomersystem von inhibierenden Sauerstoff befreit und geeignete katalytische Mittel zur Anwendung bringt, beispielsweise Radikale bildende chemische Katalysatoren oder Radikale bildende energiereiche Strahlungen, einschließlich von Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und energiereichen Elektronen. Geeignete chemische Katalysatoren sind z.B. Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat, Azo-bis-butyronitril, tertiär-Butylhydroperoxid und im allgemeinen beliebige peroxidische Polymerisationsinitiatoren, die für die saure Polymerisation dieser Monomeren bekannt sind und die in ihrer Gesamtheit durch den hohen pH-Wert des Mediums nicht beinträchtigt werden. Wirksame Polymerisationsinitiatoren sind auch Redoxsysteme, bei denen ein Reduktionsmittel in Gemeinschaft mit einem Oxydationsmittel verwendet wird.
Nach Beendigung der Polymerisationsreaktion wird das Polymere durch ein beliebiges bekanntes Aufarbeitungsverfahren isoliert. Wenn die Polymerisation in wlßriger Lösung durchgeführt worden ist, kann man das Polymer. durch Walzentrocknung der erhaltenen Reaktionsmischung gewinnen. Bei Reiktionsprodukten, die durch Emulsions- oder Suspenionspolymerisation erhalten wurden, kann das Wasser durch azeotrope Destillation entfernt werden. Im Anschluß daran kann man das Polymere von den verbliebenen Flüssigkeiten durch übliche Abtrennverfahren, z.B. durch Filtrieren, abtrennen.
Die nach der Erfindung erhaltenen Polymeren zeichnen sich durch hohe Molekulargewichte und eine besonders 6ute Eignung als Flockungsmittel aus. Als Flockungamittel sind insbesondere die Produkte geeignet, die in Gegenwart von Alkalihydroxiden hergestellt wurden. Da die Bestimmung der Molekulargewichte zeitraubend ist, kann ein erster Anhaltspunkt über die Größe des Molekulargewichtes durch Messung der Viskosität einer Standardlösung des Polymeren erhalten werden.
Zu diesen Zweck wird hier die Viskosität einer 0,4 vol%igen Lösung des Polymeren in 0,5 n NaCl bei pH 8 verwendet. Die Viskosität wird in einem Ostwald-Viskosimeter bei 300C bestimmt. Die Polymeren nach der Erfindung zeichnen sich durch eine Viskosität von mindestens lo cp bei dieser Messung aus.
In den folgenden Beispielen werden einzelne Ausführungsforren der Erfindung noch näher erläutert.
Beispiel 1 Dieses Beispiel enthält eine Versuchsreihe mit 10 Versuchen.
Bs wird frisch destillierte Acrylsäure in einer Menge von 600 g mit 1000 ml Wasser gemischt. Diese Mischung wird durch Zugabe von 646 g etwa 50%iger wäßriger Natronlauge auf ein pH von 10,7 eingestellt. Ein großer Teil dieser Natronlauge wird zur Neutralisation der Säure verbraucht. Die erhaltene Lösung, die 3433 Gew.% Natriumacrylat enthält, wird für eine Reihe von Polymerisationen bei einer konstanten Monomerkonzentration von 30%, aber mit unterschiedlichen Mengen von zusätzlicher Natronlauge verwendet.
Die Polymerisationsansätze werden in einen Einliterreaktionskolben (resin flask), der mit einem Rührer, einer Vorrichtung zum Einleiten von Stickstoff, einem Gasaustritt und einem Thermometer ausgerüstet ist, gegeben. Die Luft wird aus dem Monomersystem durch Spülen mit Stickstoff entfernt.
Dann wird Natriummetabisulfit in einer Menge von 0,003% und anschließend Kaliumpersulfat in einer Menge von 0,006% zugegeben, wobei die Prozentsätze auf das Gewicht des Monomeren bezogen sind. Jeder Ansatz für die Polymerisation wird während der Polymerisation bei einer Tenperatur im Bereich von 25 bis 350C gehalten. Nach einer Polymerisation von 19 Stunden wird der Versuch abgebrochen und das Produkt wird auf den Restgehalt an Monomeren analysiert. Aus diesem Wert wird die Umwandlung des Monomeren zu Polymeren für jeden Ansatz errechnet.
Aus den erhaltenen Reaktionsmischungen werden die Polymeren durch Fällung mit Methanol isoliert. Die flüchtigen Anteile werden durch Trocknen bei etwa 40 bis 500C in einem Vakuumofen entfernt. Die Viskosität des getrockneten Produktes wird unter Verwendung eines Oswaldt-Viskosimeters an 0,4-vol.%igen Lösungen des Polymeren in 0,5 n-Natriumchlorid ermittelt.
Die Wirksamkeit der Polymeren als Flockungsmittel wird bestimmt, indem Flockungsstests an einer 10 vol.%igen Aufschlämmung von Montmorillonit-Ton in 0,6 n-Natriumhydroxid durchgeführt werden. Die Tonsuspension befindet sich in einer graduierten 100 ml Stöpelselflasche. Die Suspension wird mit einer Lösung behandelt, die 0,025 Gew.% des gelösten Polyseren enthält, wobei Dosierungen von 1, 2 und 3 ml verwendet werden. Die Lösung des Polymeren wird mit der Tonsuspension in der üblichen Arbeitsweise vermischt, wobei die graduierte Stöpselflasche dreimal nach der Beinführung des Polymeren gedreht wird. Dann wird die Zeit gemessen, die verstreicht, damit sich die Grenzfläche zwischen der klaren überstehenden Flüssigkeit und den sich absetzenden Feststoffen von der 90 ml Markierung bis zu der 60 ml Markierung senkt.
Diese Zeiten werden als "Flockungszeiten" bezeichnet.
In Tabelle I sind die Zusammensetzungen der Ansätze für die Herstellung der Polymeren und die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Polymeren und die Fiockungszeiten für die Versuche 1 bis 5 angegeben. Die ebenfalls in Tabelle I enthaltenen Versuche 6 bis 10 waren in allen Beziehungen ähnlich der vorstehend angegebenen Arbeitsweise mit der Ausnahne, daß die Ansätze während der Polymerisationsreaktion auf eine Temperatur im Bereich von 23 bis 400C erwärmt wurden und die Reaktionszeiten auf 112 Stunden verlängert wurden, um eine vollständigere Umwandlung der Monomeren zu erreichen.
Tabelle I Ver- Natrium- Polymerisations-Ansatz Reaktions- Tempe- Monomer- Visko- Flockungszeiten Sek.
such acrylat NaOH-Zusatz Monomer- zeit (h) ratur Umwand- sität Gew.% Gew.% Lösung pH lung % cp Raum-1 30 keine 10,6 19 temp. 83,6 13,5 65 22 14,5 2 " 0,1 12,6 " " 89,2 27,0 23 9 4,4 3 " 0,5 13,3 " " 27,8 31,2 15 6,8 3,2 4 " 1,0 13,6 " " 18,3 25,6 18,5 6,9 3,1 5 " 5,0 " " 5,4-6* " keine 10,4 112 23-40°C 4,7-7 " 0,1 12,6 " " 99,3 29,0 26 11 6,5 8 " 0,5 13,3 " " 99,4 22,9 38 14 6,9 9 " 1,0 13,6 " " 98,6 21,5 35 16 7,0 10 " 5,0 -- " " 95,6 14,5 52 20 9,0 * Gelegentlich bereits eine wirksame Initierung der Polymerisation Schwierigkeiten, wenn das pH des Monomersystems zu niedrig ist.
Aus diesen Werten ergibt sich, daß eine kleine Menge an überschüssiger Natronlauge gegenüber derjenigen, die für die Neutralisation des Säuremonomeren erforderlich ist, benötigt wird, um bei hohen Monomerkonzentrationen gute Ergebnisse zu erhalten (vgl. hierzu die Versuche 1 und 6 mit den übrigen Versuchen).
Bei einem so hohen Monomerenniveau ist auch das minimale pH wesentlich. Dieses wird durch eine Vergleichspolymerisation von Natriumacrylat bei dem Sättigungsniveau des Monomeren (etwa 38,2 Gew.% bei 300C) bei pH 10,25 in Gegenwart von 0,1 Gew.% Natronlauge (pH> 10,7) erläutert. Bei der niedrigeren Konzentration an Natronlauge war das Polymere im wesentlichen unlöslich, wogegen bei der höheren Natronlaugekonzentration ein wasserlösliches und als Flockungsmittel geeignetes Polymeres erhalten wurde. Die Menge des zusätzlichen Alkalis liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 1,0 Gew.%, bezogen auf das Polymerisationssystem, dh. die Lösung des monomeren Alkaliacrylats.
Beispiel 2 Auch dieses Beispiel zeigt eine Versuchsreihe.
In ähnlicher Weise wie beim vorstehenden Beispiel werden bei Monomerkonzentrationen von 5, 10 und 20 Gew.% eine Reihe von Polymerisationen durchgeführt. Es wird ein Redox-Katalysator aus Kaliumpersulfat und Natriumbisulfit im Gewichtsverhältnis 2:1 bei Konzentrationen von etwa 0,009 bis etwa 0,0375 Gew.%, bezogen auf das Monomere, verwendet. In dem Ausmaß, wie die Konzentration des Monomeren zunimmt, wird die Menge an Katalysator erniedrigt. Die Temperatur während der Polynerisation schwankt zwischen Raumtemperatur und 350C. Es werden in in dieser Weise Polymere unter Zugabe von unterschiedlichen Mengen an Natronlauge hergestellt, wobei die Natronlauge in einem Bereich schwankt, bei dem an der einen Grenze gerade eine ausreichende Menge an Natronlauge vorhanden ist, daß das Medium ein pH von 10,7 hat und die andere Grenze dadurch gegeben ist, daß die Bedingungen für die Polymerisation anfangen, sich zu verschlechtern.
Nur bei Polymerisationen mit Monomerkonzentrationen von 10 bis 20 Gew.% werden hochmolekulare Polymere erhalten, die als Flockungsaittel geeignet sind. Bei 10% Monomeren beträgt die Minisalmenge an Natriumhydroxid für die Herstellung solcher Polymeren 4,'. Bei 20 Gew.,' beträgt die minimale Menge an Natriumhydroxid 1,5%. Bei Konzentrationen des Monomeren von 25,' bis zu 35% werden bei pH-Niveaus oberhalb von 10,7 hochmolekulare Polymere, die als Flockungsmittel geeignet sind, erhalten. Die obere Grenze an Natriumhydroxid nahm ab von 15,' bei 10% Monomeren, 9% bei 20% Monomeren und 3% bei 30% Monomeren.
Beispiel 3 Auch in diesem Beispiel wird über eine Versuchsreihe berichtet.
In ähnlicher Weise wie bei Beispiel 1 wird Natriumacrylat bei einer Konzentration von 20 Gev.% in Wasser polymerisiert, wobei mit und ohne Zugabe von zusätzlicher Natronlauge gearbeitet wird. Es werden die Polymerisationszeiten, die Temperaturen und die Menge an Katalysator überwacht, um zum Vergleich die Wirkung von zusätzlicher Natronlauge auf die Umsetzungsgrade festzustellen. Die Ergebnisse und auch die Polymerisationsbedingungen sind in Tabelle II zusammengestellt.
Tabelle II Versuch Natrium- % % % Polymerisations- Polymerisations- Monomeracrylat NaOH NaCl pH Katalysator zeit (h) temperatur (°C) Umwand-Gew.% lung (%) 1 20 -- -- 9,0 0,018 72 35° 40,1 2 " 5 -- 13,9 " " " 95 3 " -- -- 9,2 0,018 50 35° 0 4 " 5 -- 13,9 " " " 98,5 5 " -- 5 9,4 0,018 20 " 36 6 " 1 " ~13 " " " 93 Aus diesen Werten geht hervor, daß durch die Zugabe von Natriumhydroxid eine wesentliche Verbesserung in der Umwandlung des Monomeren zu Polymeren erreicht wird. Bei Versuch 2, der 5,' Natriumhydroxid, bezogen auf das Gewicht des Ansatzes, enthielt und ein pH von 13,9 hatte, wurde eine Umwandlung von 95,' erreicht, wogegen bei Versuch 1 wurde unter den gleichen Bedingungen, aber bei pH 9, nur eine Umwandlung von 40,1,' erreicht. Ähnliche Vergleiche zeigen die Versuche 3 und 4 und ebenso 5 und 6.
Beispiel 4 Auch hier wird über eine Versuchsreihe berichtet.
Es werden 76,6 g frisch destillierte Acrylsäure in einer Lösung von 168,7 g von 28%igem Ammoniumhydroxid in 153 g Wasser gemischt und die Mischung wird in einen Einliterreaktionskolben gegeben, der mit einem Rührer, einer Vorrichtung zum Einleiten von Stickstoff, einem Gasaustritt und einem Thermometer ausgerüstet ist. Die Luft wird aus dem Monomersystem durch Spülen mit Stickstoff entfernt. Die Polymerisation wird bei Raumtemperatur durch Zugabe von Natriummetabisulfit in einer Menge von 0,003,' und anschließende Zugabe von Kaliumpersulfat in einer Menge von 0,006,' initiert, wobei diese Prozentsätze auf das Gewicht des Ammoniumacrylats bezogen sind.
Im wesentlichen in ähnlicher Weise werden Polymerisationssysteme mit verschiedenen Konzentration von Ammoniumhydroxid hergestellt. Die Polymerisation wird bei Raumtemperatur durchgeführt und in den Reaktionsprodukten wird der Restgehalt an Monomeren bestimmt. Aus diesem Wert wird für jeden Ansatz die Umwandlung des Monomeren zu Polymeren errechnet.
Die Polymeren werden durch Fällung mit Methanol aus den Reaktionsmischungen isoliert. Zur Entfernung der flüchtigen Anteile werden die Produkte bei etwa 40 bis 500C in einem Vakuumofen getrocknet. Die Viskosität der getrockneten Produkte wird unter Verwendung eines Ostwald-Viskosimeters in einer 0,4 vol.,'igen Polymerenlösung in 0,5 n-Natriumchlorid bestimmt.
In Tabelle III ist die Zusammensetzung der Ansätze für die Herstellung der Polyneren angegeben; außerdem enthält die Tabelle die Werte für die physikalischen Eigenschaften und die Flockungszeiten.

Tabelle III

Ergebnisse

Ver- Polymerisationsbedingungen Flockungszeit(Sek.)

such

% NH4- Gew.% Gew.% % NH3 Zeit Temp. pH Umw. Visk. Dosis Dosis Dosis

Acrylate K2S2O8 Na2S2O5 Über- (h) °C % (cp) 1 ml 2 ml 3 ml

schuß

1 23,0 0,003 0,0015 kein 40 *22-25 7,5 54,6 9,8 -- 112 72

2 23,67 0,005 0,0025 7,3 20 " 9,9 83 24 34 17 8

3 " " " 9,3 " " 10,1 74 29,1 21 14 8

4 " " " 18,1 " " 10,6 <20 -- -- -- --

5 30 0,01 0,005 kein " " 7,0 81,9 49,9 21,3 -- --

6 " " " 0,1 " " 7,22 86,5 38,2 31,7 -- --

7 " " " 1,0 " " 8,75 96,0 48,7 31,5 -- --

* Raumtemperatur

Durch Vergleich der Versuche 2 und 3 mit Versuch 1 ergibt sich, daß bessere Ergebnisse hinsichtlich der Umwandlung des Monomeren zu Polymeren,des Molekulargewichtes und der Flockungseigenschaften erhalten werden, wenn die Ammoniakkonzentration richtig eingestellt wird. Die Ergebnisse des Versuches 4 zeigen den Einfluß einer zu hohen Konzentration an Ammoniumhydroxid. Bei diesem Versuch lag die Konversion des Monomeren zu Polymeren bei weniger als 20%.

In den Versuchen 5, 6 und 7 wurden 30% Aimoniumacrylat, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, in Gegenwart von im wesentlichen keinem, 0,1 und 1,0g Ammoniuehydroxid, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung polymerisiert. Obwohl so kleine Mengen an Ammoniumhydroxid keinen erkennbaren Vorteil hinsichtlich der Viskosität des Polymeren und der Flockungseigenschaften ergaben, trat eine größere Umwandlung des Monomeren zu Polymeren ein.
Obwohl vorstehend eine Reihe von vorteilhaften AusfUhrungsformen der Erfindung offenbart sind, liegt es auf der Hand, daß für den Fachmann zahlreiche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich sind. So kann z.B. eine umgekehrte Emulsionspolymerisation oder eine Perl- bzw. Suspensionspolymerisation unter Verwendung von Lösungen des Monomeren durchgeführt werden, wobei die Konzentration des Monomeren und das pH der Lösung in Ubereinstissung mit den Parametern der vorliegenden Erfindung eingestellt worden. Grundsätzlich ist bei diesen Polymerisationsverfahren die Lösung des Monomeren in einem flüssigen Medium für den Wärmeübergang in feiner Form verteilt, wobei dieses Medium entweder einen Emulgator oder ein polymeres Suspendiermittel enthält. Einzelheiten für derartige Polymerisationsverfahren können aus den U8-Patentschriften 3 211 708, 3 278 506 und 3 284 393 ersehen werden.
In Abhängigkeit von dem speziell verwendeten Polymerisationsverfahren können verschiedene Arbeitsweisen für die Isolierung des Polymeren verwendet werden, wobei die einfachste Methode darin besteht, daß die Reaktionsmischung zur Abscheidung der Polymerenfeststoffe getrocknet wird.
Im übrigen ist jedoch zu beachten, daß es im Rahmen der Erfindung nicht unbedingt erforderlich ist, die erhaltenen Polymerisationsprodukte zu isolieren. Man kann vielmehr die erhaltenen Gele oder Suspensionen der Polymeren unmittelbar verwenden, um daraus Lösungen herzustellen, wie sie in zahlreichen Anwendungsgebieten von Interesse sind. So lassen sich z.B. die Eulsionspolymersysteme als Flockungsmittel ohne vorherige Verdünnung verwenden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Alkali- bzw. A=moniumpolyacrylaten durch Polymerisation der entsprechenden Acrylate in wäßriger Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man (1) eine wäßrige Lösung von Alkali- bzw. Amnoniumacrylat bzw. -methacrylat herstellt, die das Acrylat bzw.

Methacrylat in Mengen von 10 Gew.% bis zur Sättigungsgrenze des gelösten Acrylats bzw. Methacrylats enthält und zusätzlich noch entweder eine ausreichende Menge eines Alkalihydroxids enthält, damit sie dieser Lösung ein pH von mindestens 10,7 verleiht, oder minbestens 0,1 Gew.,' Aiioniuihydroxid, bezogen auf das Gewicht der Monolerlösung enthält, (2) die Monomerlösung von inhibierenden Mengen an Sauerstoff befreit und (3) das erhaltene Monomersystem bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 1000C in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators polymerisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere aus der erhaltenen Reaktionsmischung abgetrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Acrylats im Bereich von etwa 20 bis 35 Gew.% des gesamten Polymerisationssystems liegt und ein hochmolekulares Polymeres aus dem Polymerisationssystem abgetrennt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Natriuiacrylat in Gegenwart von Natriumhydroxid polymerisiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniumacrylat in Gegenwart von Ammoniumhydroxid polymerisiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkaliacrylat bei einer Monomerkonzentration im Bereich von 20 bis 35 Gew.% polymerisiert wird und daß die Menge des zusätzlichen Alkalihydroxids im Bereich von 0,01 bis 1 Gew.% des Polymerisationssystems liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniumacrylat bei einer Monomerkonzentration im Bereich von 10 bis 40 Gew.% polymerisiert wird und die Menge des Ammoniumhydroxids im Bereich von 1 bis 15 Gew.% des Polymerisationssystems liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Monomeransatz bis zu 25 Gew.,' eines andern anionischen oder nicht-ionischen Monomeren enthält.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomerlösung in einem inerten flUssigen Medium vor der Initiierung der Polymerisation emulgiert oder suspendiert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polymerisationsansatz zusätzlich noch ein Alkalisalz einer anorganischen Slure in Mengen von 1 Gew.% bis zur Sättigungskonzentration beigefügt wird.

11; Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisalz Natriumchlorid ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisalz Natriumsulfat ist.

13. Verwendung von einem der nach dem Verfahren der Ansprüche 1-12 erhaltenen Polymerisationsprodukt als Flockungsmittel.