KR20200098522A - 바이오아크릴아마이드 및 아크릴산을 기초로 하는 음이온성 수용성 중합체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

아크릴산 및 생체촉매 반응에 의해 수득된 아크릴아마이드의 중합에 의해 수득되는 음이온성 수용성 중합체의 제조 방법으로서, 상기 방법은 아크릴산 및 물을 혼합하여 아크릴산의 희석된 용액을 제조하는 단계로서 아크릴산 및 물 사이의 질량비는 95:5 및 70:30 사이에 포함되는 단계, 바이오아크릴아마이드 및 물의 희석된 용액을 제조하는 단계로서 바이오아크릴아마이드 및 물 사이의 질량비는 60:40 및 10:90 사이에 포함되는 단계, 상기 아크릴산의 희석된 용액을 상기 바이오아크릴아마이드의 희석된 용액과 혼합하는 단계, 아크릴산의 산 기능을 부분적으로 또는 완전히 중화시키는 단계 및 상기 생성된 혼합물을 중합하는 단계를 포함한다.

Description

바이오아크릴아마이드 및 아크릴산을 기초로 하는 음이온성 수용성 중합체의 제조 방법

본 발명은 생체촉매 반응에 의해 수득된 아크릴아마이드 및 아크릴산을 기초로 하는 음이온성 수용성 중합체의 제조 방법에 관한 것이다.

아크릴아마이드는 처음에 황산 및 물의 존재 하에 아크릴로니트릴이 가열되는 황산 가수분해 공정으로 수득되었다. 이 공정은 구리 촉매, 예컨대 구리 금속, 환원된 구리의 존재 하에서 아크릴로니트릴의 직접 수화에 의해 아크릴아마이드가 수득되는 구리 촉매 공정으로 대체되었지만, 이 촉매 공정은 열악한 조건으로 인해 부반응을 일으킨다.

미생물 니트릴 수화 효소가 고순도의 아크릴아마이드의 제조에 사용되는 생체촉매 공정이 개발되었다. 상기 고순도 아크릴아마이드는 흔히 바이오아크릴아마이드로 불린다.

아크릴아마이드는 예를 들어 수처리, 슬러지 탈수 또는 제지 공정에서 응집제로서, 또는 예를 들어 오일 회수 공정 또는 화장료 조성물에서 증점제로서 사용될 수 있는 수용성 중합체를 제조하기 위한 출발 물질로서 널리 사용된다.

또한, 아크릴산은 음이온성 수용성 중합체를 제조하기 위해 아크릴아마이드와 함께 사용되는 매우 흔한 단량체이다.

아크릴아마이드 및 아크릴산을 기초로 하는 음이온성 수용성 중합체의 엄청난 개선에도 불구하고, 이들 중합체의 용해도 및 성능을 개선할 필요가 여전히 존재한다.

놀랍게도, 이러한 목적은 아크릴산을 희석된 바이오아크릴아마이드와 혼합하기 전에 특정 비율로 물로 희석함으로써 달성됨이 밝혀졌다.

본 발명에서, 용어 "바이오아크릴아마이드"는 생체촉매 반응에 의해 수득되는 아크릴아마이드의 용어 대신 사용된다.

본 발명은 아크릴산 및 바이오아크릴아마이드의 중합에 의해 수득되는 음이온성 수용성 중합체의 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:

- 아크릴산 및 물을 혼합하여 아크릴산의 희석된 용액을 제조하는 단계로서, 아크릴산 및 물 사이의 질량비는 95:5 및 70:30 사이에 포함되는 단계;

- 바이오아크릴아마이드 및 물의 희석된 용액을 제조하는 단계로서, 바이오아크릴아마이드 및 물 사이의 질량비는 60:40 및 10:90 사이에 포함되는 단계;

- 상기 아크릴산의 희석된 용액을 상기 바이오아크릴아마이드의 희석된 용액과 혼합하는 단계;

- 아크릴산의 산 기능을 부분적으로 또는 완전히 중화시키는 단계;

- 상기 생성된 혼합물을 중합하는 단계.

바이오아크릴아마이드가 아크릴산과 혼합될 때 올리고머가 형성되는 것이 밝혀졌다. 가장 흔한 올리고머는 아크릴산의 이량체 및 삼량체이다. 이들 올리고머는 바이오아크릴아마이드 및 아크릴산으로 제조되는 중합체의 품질에 해롭다. 올리고머 종(species)은 마이클 첨가 또는 자유 라디칼 반응 또는 이온 중합에 의해 형성될 수 있다.

놀랍게도, 아크릴산이 물로 희석되어 아크릴산 및 물의 질량비가 95:5 및 70:30 사이에 포함되고, 또한 바이오아크릴아마이드가 물로 희석되어 바이오아크릴아마이드 및 물의 질량비가 60:40 및 10:90 사이에 포함될 때, 이들을 혼합하기 전에, 올리고머의 양이 급격히 감소되어, 개선된 용해도 및 더 우수한 성능을 갖는 음이온성 수용성 중합체를 제조할 수 있음이 밝혀졌다.

상기 중화 단계는 바람직하게 적어도 40%, 더 바람직하게 적어도 50%의 아크릴산 기능이 중화되도록 수행된다. 아크릴산 기능은 완전히 중화될 수 있고, 아크릴산 기능을 완전히 중화시키기 위해서 첨가된 염기의 이론적 공급량을 기준으로 최대 10%를 초과하도록 추가의 염기가 첨가될 수 있다. 아크릴산 기능을 중화시키기 위해 임의의 종류의 염기가 사용될 수 있다. NaOH, KOH 및 NH₄OH가 바람직하다.

사용되는 물은 바람직하게 증류수 또는 정제수이다.

바람직한 실시양태에서, 바이오아크릴아마이드의 수용액은 생체촉매 반응에 의해 수득되지 않은 아크릴아마이드를 함유하지 않는다. 상기 용액은 바람직하게 바이오아크릴아마이드, 물 및 최대 1 중량%의 안정화제를 함유한다.

바람직한 실시양태에서, 아크릴산의 희석된 용액과 혼합되는, 바이오아크릴아마이드의 수용액은 15 내지 45 중량%의 바이오아크릴아마이드를 포함한다.

본 발명에 따르면, 아크릴산의 희석된 용액이 바이오아크릴아마이드 수용액과 혼합되기 전에, 상기 아크릴산의 희석된 용액 내 아크릴산 및 물 사이의 질량비는 바람직하게 93:7 및 80:20 사이에 포함되고, 바람직하게 92:8 및 85:15 사이에 포함된다. 매우 바람직한 비율은 90:10이다.

본 발명에 따르면, 바이오아크릴아마이드의 희석된 용액이 아크릴산의 희석된 용액과 혼합되기 전에, 상기 바이오아크릴아마이드의 희석된 용액 내 바이오아크릴아마이드 및 물 사이의 질량비는 바람직하게 60:40 및 20:80 사이에 포함되고, 바람직하게 60:40 및 30:70 사이에 포함된다. 매우 바람직한 비율은 55:45 및 45:55 사이에 포함된다.

중합 전 단량체 혼합물 내 아크릴산 및 이의 염의 몰비는 중합 전 단량체 혼합물 내 단량체의 총 몰을 기준으로 바람직하게 5몰% 및 95몰% 사이에 포함되고, 더 바람직하게 10몰% 및 70몰% 사이에 포함되며, 더욱 더 바람직하게 20몰% 및 50몰% 사이에 포함된다.

중합 전 단량체 혼합물 내 바이오아크릴아마이드의 몰비는 중합 전 단량체 혼합물 내 단량체의 총 몰을 기준으로 바람직하게 5몰% 및 95몰% 사이에 포함되고, 더 바람직하게 30몰% 및 90몰% 사이에 포함되며, 더욱 더 바람직하게 50몰% 및 80몰% 사이에 포함된다.

상기 단량체의 몰비는 단량체 혼합물 내 단량체의 총 몰수에 대한 상기 단량체의 몰수에 100%를 곱한 것에 해당한다.

본 발명에 따르면, 단량체 혼합물이 중합되는 방식은 특정 중합 유형으로 제한되지 않는다. 용액 중합, 겔 중합, 역유화 중합과 같은 본 기술분야의 기술자에게 공지된 중합 기술이 사용될 수 있으며, 이후 분무 건조 단계가 뒤따르거나 뒤따르지 않을 수 있으며, 또는 후-가수분해 또는 공-가수분해 중합이 뒤따르거나 뒤따르지 않을 수 있다.

본 발명의 방법에서, 이들 중합 기술은 모두 고품질 중합체의 제조를 가능하게 하지만 본 발명에 따르면 겔 중합이 더 높은 성능을 제공하기 때문에 바람직하다. 이후 겔을 절단, 분쇄 및 건조시켜 분말을 얻는다.

상기 중합은 일반적으로 자유 라디칼 중합이다. 자유 라디칼 중합은, U.V. 아조익(azoic), 산화환원(redox) 또는 열적 개시제에 의한 자유 라디칼 중합 그리고 또한 제어된 라디칼 중합(CRP) 기술 또는 주형 중합 기술을 포함한다.

본 발명의 방법에서, 아크릴아마이드 및 아크릴산과 함께 다른 단량체가 사용될 수 있다. 이들 단량체는 하기 목록에서 선택될 수 있다:

- 비이온성 단량체: 메타크릴아마이드, N,N-디메틸아크릴아마이드, N-비닐피롤리돈, N-비닐포름아마이드, 폴리에틸렌 글리콜의 메타크릴레이트, 디아세톤아크릴아마이드, N-이소프로필아크릴아마이드, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필 메타크릴레이트,

- 음이온성 단량체: 비염화되거나, 부분적으로 또는 완전히 염화된, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산(ATBS), 메타크릴산, 이타콘산, 말레산,

- 양이온성 단량체: 디알릴디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC), 디알킬아미노에틸 아크릴레이트(DAMEA) 및 디알킬아미노에틸 메타크릴레이트(DAMEMA), 아크릴아미도 디알킬아미노프로필, 메타크릴아미도 디알킬아미노프로필, 및 이들의 산성화 또는 4차화된 염.

또한, 구조화제, 예를 들어, 비닐, 알릴, 아크릴 및 에폭시 작용기와 같은 (적어도 2개의 불포화 작용기를 갖는) 폴리에틸렌성 불포화 단량체가 사용될 수 있으며, 그리고 예를 들어, 메틸렌비스아크릴아마이드(MBA), 트리알릴아민, 또는 매크로개시제(macroinitiator)로서 예컨대 폴리퍼옥사이드, 폴리아조 화합물 및 폴리 전달제(transfer polyagent) 예컨대 폴리머캅탄 중합체가 언급될 수 있다.

구조화제가 사용될 때, 그 양은 본 발명의 방법에 의해 수득되는 중합체가 여전히 수용성이도록 하는 양이다.

또한, 본 발명은 생체촉매 반응에 의해 수득된 아크릴아마이드 및 아크릴산으로 제조되고, 본 발명의 방법에 의해 수득되는, 음이온성 수용성 중합체를 제공한다.

본 발명에 따른 중합체는 바람직하게 1,500,000 및 30,000,000 g/mol 사이에 포함되는 중량 평균 분자량을 갖는다. 상기 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된다.

동일한 다른 조건이 같으면, 본 발명의 방법에 의해 수득되는 본 발명에 따른 중합체는 다른 방법에 의해 수득되는 중합체보다 우수한 용해도를 갖는다.

상기 용해도는 25℃에서 30분 동안 3 g/l의 농도로 증류수에 분말형 중합체를 혼합하고, 상기 생성된 혼합물로 여과 비율(Filter Ratio, FR) 시험을 수행함으로써 측정된다. 상기 여과 비율 시험은 석유 및 가스 산업에서 공지되어 있고 사용된다. FR 값이 낮을수록 용해도가 우수하다. 1 내지 1.5의 여과 비율 값은 우수한 용해도의 특징을 나타낸다.

본 발명에 따른 "여과 비율"(FR)은 일정한 압력에서 필터를 통해 중합체 수용액을 주입하는 것을 수반하는 본 명세서에 서술된 시험에 의해 결정된다. 상기 FR은 300 ㎖에서의 시간에서 200 ㎖에서의 시간을 제외한 측정된 차이를, 200 ㎖에서의 시간에서 100 ㎖에서의 시간을 제외한 차이로 나눈 값에 의해 결정된다.

여과 비율 시험은 다음과 같다. 전술한 바와 같이 수득된 중합체의 용액(3 g/l)을 2 bar의 일정한 압력 하에서 5 ㎛ 뉴클레오포어(nucleopore) 막을 통해 여과한다. 상기 막 또는 필터(Whatman Nuclepor, 47 mm 직경, 폴리카르보네이트 유형, 두께 7 내지 22 ㎛)를 Sartorius SM16249 여과 장치(하단 부분)에 삽입한다. 시간 대 여과된 부피가 기록된다. FR은 300 ㎖의 여과된 부피에서의 시간에서 200 ㎖의 여과된 부피에서의 시간을 제외한 차이를, 200 ㎖의 여과된 부피에서의 시간에서 100 ㎖의 여과된 부피에서의 시간을 제외한 차이로 나눈 값에 해당한다:

여기서

t300 ㎖ = 일정한 압력에서 300 ㎖ 여과액을 수득하는데 필요한 시간

t200 ㎖ = 일정한 압력에서 200 ㎖ 여과액을 수득하는데 필요한 시간

t100 ㎖ = 일정한 압력에서 100 ㎖ 여과액을 수득하는데 필요한 시간

시간 정확도는 0.1초이다.

또한, 본 발명에 따른 중합체는 예를 들어 응집의 면에서 더 우수한 성능을 나타낸다. 임의의 이론에 제한되지 않고, 본 발명에 따른 중합체는 감소된 올리고머 종의 양으로 인해 중합체 사슬을 따라 더 우수한 음이온성 전하 분포 및 중합체의 다분산성에 대한 개선된 제어를 가지고, 이는 더 균일한 작용 및 더 우수한 성능을 가능하게 하는 것으로 보인다.

또한, 본 발명은 수처리, 슬러지 탈수, 제지 공정, 농업, 화장료 및 세정 조성물, 텍스타일 공정, 오일 및 가스 회수 공정, 채광 작업에서 본 발명의 중합체의 용도를 제공한다.

특정 실시양태

본 발명은 이제 하기 실시예를 통해 더 상세히 설명될 것이다.

실시예

실시예의 중합체는 단량체의 총 몰수를 기준으로 75몰%의 아크릴아마이드, 및 단량체의 총 몰수를 기준으로 25몰%의 아크릴산으로 제조한다. 아크릴산은 표 1에 서술된 바와 같이 상이한 질량비로 증류수로 희석한다. 바이오아크릴아마이드는 희석된 아크릴산과 혼합하기 전에 필요에 따라 희석한다. 희석된 아크릴산 및 희석된 바이오아크릴아마이드를 혼합한다. 이후, 아크릴산을 냉각 하에 NaOH로 완전히 중화시키고 0℃ 및 5℃ 사이의 온도를 유지한다.

상기 용액을 0℃로 냉각시키고 단열 용기(Dewar)로 옮긴다. 중합 동안 온도의 증가를 기록하기 위해 단열 용기(Dewar)에 온도 프로브를 도입한다. 상기 용액에 30분 동안 질소를 살포한다. 상기 용액에 상기 개시제를 도입한다. 개시제의 선택은 용액의 pH 및 중합될 단량체의 유형에 적합하도록 한다. 이 실시예에서, 5 ppm의 과황산나트륨 및 5 ppm의 아황산나트륨을 첨가하여 중합을 개시한다.

5분 후, 단열 용기(Dewar) 내에서 점도가 증가되고, 질소 살포를 중단한다. 온도는 90℃로 상승되고 중합을 3시간 동안 숙성시켜 겔을 수득한다. 상기 수득된 겔을 그리드를 갖는 과립기를 사용하여 절단, 과립화하여 직경이 6 mm 미만인 겔 입자를 수득한다. 이들 겔 입자를 오븐에서 50℃에서 밤새 건조시킨다. 수득된 건조 분말을 분쇄 및 체질하여 1 mm 직경 미만의 입자 직경을 갖는 백색 분말을 수득한다.

수득된 중합체는 약 10,000,000 내지 15,000,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는다.

용해도 시험은 전술한 바와 같은 여과 비율로 수행된다. 결과를 표 1에 요약한다.

응집 시험

25℃에서 30분 동안 5 g/l의 농도로 증류수에 분말형 중합체를 혼합하여 중합체 용액을 제조한다. 생성된 용액을 15 중량%의 고형분 함량을 갖는 적색 진흙(red mud)과 혼합하여 응집 시험을 수행한다. 투여량은 500 g/건조 톤(ton)이고 이는 적색 진흙의 고형분 함량에 대한 건조 형태의 중합체의 양에 해당한다. 상기 단위는 채광 산업에서 널리 사용된다. 상기 결과를 24시간 후 순수(net water) 방출(㎖)로 표시한다. 각 시험에서, 적절한 부피의 중합체 용액을 200 g의 적색 진흙에 첨가한 후 응집 및 물 방출이 관찰될 때까지 전체 혼합물을 수동으로 혼합한 다음, 24시간 동안 정치시켜 순수 방출(㎖)을 수득하였다.

표 1은 용해도 시험 및 응집 시험의 결과를 요약한 것이다.

예	유형	아크릴산/물 질량비	바이오아크릴아마이드/물 질량비	여과 비율 값	응집 시험/ 24시간 후 순수 방출(㎖)
1	CE	100:0	50:50	2.7	11.2
2	CE	97:3	50:50	1.9	12.9
3	E	93:7	50:50	1.5	14.1
4	E	90:10	50:50	1.15	15.6
5	E	75:25	50:50	1.40	14.2
6	CE	60:40	50:50	2.1	12.9
7	CE	100:0	20:80	1.9	12.8
8	E	90:10	20:80	1.05	16.5
9	CE	60:40	20:80	2.2	11.8

물 방출은 방출된 물의 총량에 해당한다. 순수 방출(NWR)은 응집 시험 동안 회수된 물의 총량(㎖로)에서 적색 진흙을 응집시키기 위해 사용된 중합체 용액으로부터 나오는 물의 양을 제외한 것에 해당한다.

CE는 비교예를 의미한다.

E는 본 발명에 따른 실시예를 의미한다.

표 1에 제시된 데이터에 따르면, 본 발명의 방법에 따라 중합체가 제조되는 경우 상기 FR은 상당히 낮다. 실시예 3, 4, 5 및 8의 중합체는 1 및 1.5 사이에 포함되는 FR 값을 가지며, 이는 이들의 용해도가 매우 우수하고, FR 값이 1.5 초과이고 1.9 및 2.7 사이에 포함되는 비교예 1, 2, 6, 7 및 9의 용해도보다 우수함을 의미한다.

상기 결과는 본 발명에 따른 방법이 용해도를 상당히 개선시킨다는 것을 분명히 보여준다.

표 1에 제시된 데이터에 따르면, 상기 순수 방출은 본 발명의 방법으로 수득되는 중합체에서 더 높다. 실시예 3, 4, 5 및 8은 14 ㎖ 초과이고 14.1 ㎖ 및 16.5 ㎖ 사이에 포함되는 NWR을 가진다. 대조적으로, 비교예 1, 2, 6, 7 및 9의 중합체는 13 미만이고 11.2 ㎖ 및 12.9 ㎖ 사이에 포함되는 NWR을 가진다.

상기 결과는 본 발명에 따른 방법이 응집을 상당히 개선시킨다는 것을 분명히 보여준다.

하기 시험은 바이오아크릴아마이드로 제조된 중합체와 구리 촉매에 의해 수득된 아크릴아마이드로 제조된 중합체를 비교하기 위해 수행된다. 실시예 10, 11 및 12에서는 바이오아크릴아마이드를 구리 촉매 반응에 의해 수득된 아크릴아마이드로 대체한 것을 제외하고는 각각 실시예 3, 4 및 5와 정확히 동일한 성분 및 방법으로 실시예 10, 11 및 12의 중합체를 제조한다. 전술한 바와 동일한 시험을 수행하고 하기 결과를 수득하고 아래 표 2에 요약한다.

표 2는 상이한 아크릴아마이드를 사용하여 제조된 중합체에 대한 용해성 시험 및 응집 시험의 결과를 요약한 것이다.

예	유형	아크릴산/물 질량비	아크릴아마이드/물 질량비	여과 비율 값	응집 시험/ 24시간 후 순수 방출(㎖)
3	E	93:7	50:50	1.5	14.1
4	E	90:10	50:50	1.15	15.6
5	E	75:25	50:50	1.40	14.2
10	CE	93:7	50:50*	1.78	12.2
11	CE	90:10	50:50*	1.70	12.8
12	CE	75:25	50:50*	1.75	12.6

* 구리 촉매 반응에 의해 수득된 아크릴아마이드

상기 결과는 바이오아크릴아마이드로 본 발명에 따라 제조되는 중합체는 구리 촉매 반응에 의해 수득된 아크릴아마이드로 제조되는 중합체보다 우수한 성능을 제공함을 입증한다.

하기 시험은 본 발명에 따른 50:50의 질량비를 갖는 바이오아크릴아마이드 용액으로 제조된 중합체와 80:20의 질량비를 갖는 바이오아크릴아마이드 용액으로 제조된 중합체를 비교하기 위해 수행된다. 실시예 13, 14 및 15에서는 본 발명에 따른 50:50의 질량비를 갖는 바이오아크릴아마이드 용액을 80:20의 질량비를 갖는 바이오아크릴아마이드 용액으로 대체한 것을 제외하고는 각각 실시예 3, 4 및 5와 정확히 동일한 성분 및 방법으로 실시예 13, 14 및 15의 중합체를 제조한다. 전술한 바와 동일한 시험을 수행하고 하기 결과를 수득하고 아래 표 3에 요약한다.

표 3은 상이한 농도를 갖는 바이오아크릴아마이드를 사용하여 제조된 중합체에 대한 용해도 시험 및 응집 시험의 결과를 요약한 것이다.

예	유형	아크릴산/물 질량비	바이오아크릴아마이드/물 질량비	여과 비율 값	응집 시험/ 24시간 후 순수 방출(㎖)
3	E	93:7	50:50	1.5	14.1
4	E	90:10	50:50	1.15	15.6
5	E	75:25	50:50	1.40	14.2
13	CE	93:7	80:20	2.3	11.9
14	CE	90:10	80:20	2.1	12.6
15	CE	75:25	80:20	2.2	12.1

상기 결과는 본 발명에 따라 제조되는 중합체가 80:20의 질량비를 갖는 바이오아크릴아마이드 용액으로 제조되는 중합체보다 우수한 성능을 제공한다는 것을 입증한다.

Claims (12)

1. 아크릴산 및 바이오아크릴아마이드의 중합에 의해 수득되는 음이온성 수용성 중합체의 제조 방법으로서, 상기 방법은 다음 단계를 포함하는 방법:
   - 아크릴산 및 물을 혼합하여 아크릴산의 희석된 용액을 제조하는 단계로서, 아크릴산 및 물 사이의 질량비는 95:5 및 70:30 사이에 포함되는 단계;
   - 바이오아크릴아마이드 및 물의 희석된 용액을 제조하는 단계로서, 바이오아크릴아마이드 및 물 사이의 질량비는 60:40 및 10:90 사이에 포함되는 단계;
   - 상기 아크릴산의 희석된 용액을 상기 바이오아크릴아마이드의 희석된 용액과 혼합하는 단계;
   - 아크릴산의 산 기능을 부분적으로 또는 완전히 중화시키는 단계;
   - 상기 생성된 혼합물을 중합하는 단계.
2. 청구항 1에 있어서,
   아크릴산 및 물 사이의 질량비는 93:7 및 80:20 사이에 포함되고, 바람직하게 92:8 및 85:15 사이에 포함되는 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   바이오아크릴아마이드의 희석된 용액이 아크릴산의 희석된 용액과 혼합되기 전에, 상기 바이오아크릴아마이드의 희석된 용액 내 바이오아크릴아마이드 및 물 사이의 질량비는 60:40 및 20:80 사이에 포함되고, 바람직하게 60:40 및 30:70 사이에 포함되며, 더 바람직하게 55:45 및 45:55 사이에 포함되는 방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중화 단계는 아크릴산 기능의 적어도 40%가 중화되도록 수행되는 방법.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   아크릴산 기능은 완전히 중화되는 방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 물은 증류수 또는 정제수인 방법.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   중합 전 단량체 혼합물 내 아크릴산의 몰비는 중합 전 단량체 혼합물 내 단량체의 총 몰을 기준으로 5몰% 및 95몰% 사이에 포함되고, 바람직하게 10몰% 및 70몰% 사이에 포함되며, 더 바람직하게 20몰% 및 50몰% 사이에 포함되는 방법.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   중합 전 단량체 혼합물 내 생체촉매 반응에 의해 수득된 아크릴아마이드의 몰비는 중합 전 단량체 혼합물 내 단량체의 총 몰을 기준으로 5몰% 및 95몰% 사이에 포함되고, 바람직하게 30몰% 및 90몰% 사이에 포함되며, 더 바람직하게 50몰% 및 80몰% 사이에 포함되는 방법.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   중합은 겔 중합인 방법.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    생체촉매 반응에 의해 수득된 아크릴아마이드 및 아크릴산과 함께 다른 단량체가 사용되고, 상기 단량체는 하기 목록에서 선택되는 방법:
    - 비이온성 단량체: 메타크릴아마이드, N,N-디메틸아크릴아마이드, N-비닐피롤리돈, N-비닐포름아마이드, 폴리에틸렌 글리콜의 메타크릴레이트, 디아세톤아크릴아마이드, N-이소프로필아크릴아마이드, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필 메타크릴레이트,
    - 음이온성 단량체: 비염화되거나, 부분적으로 또는 완전히 염화된, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산(ATBS), 메타크릴산, 이타콘산, 말레산,
    - 양이온성 단량체: 디알릴디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC), 디알킬아미노에틸 아크릴레이트(DAMEA) 및 디알킬아미노에틸 메타크릴레이트(DAMEMA), 아크릴아미도 디알킬아미노프로필, 메타크릴아미도 디알킬아미노프로필, 및 이들의 산성화 또는 4차화된 염.
11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항의 방법에 의해 수득되는 음이온성 수용성 중합체.
12. 수처리, 슬러지 탈수, 제지 공정, 농업, 화장료 및 세정 조성물, 텍스타일 공정, 오일 및 가스 회수 공정, 채광 작업에 있어서의 청구항 11에 따른 중합체의 용도.