BR112018016444B1

BR112018016444B1 - Composição de aditivo à base de amina aprimorada, seu método de uso e método para controle e inibição de monômeros de vinila aromáticos

Info

Publication number: BR112018016444B1
Application number: BR112018016444-5A
Authority: BR
Inventors: Mahesh Subramaniyam
Original assignee: Dorf Ketal Chemicals (India) Private Limited
Priority date: 2016-02-13
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2022-08-16
Also published as: RU2680811C1; ES2802575T3; CN108884004A; PL3414217T3; SG11201806800SA; CN108884004B; JP2019506417A; EP3414217A1; CA3014153A1; EP3414217B1; CA3014153C; KR102091718B1; JP6530868B2; US20190248718A1; US10450246B2; MY185850A; BR112018016444A2; KR20180107250A; WO2017137924A1

Abstract

A presente invenção se refere a uma composição de aditivo à base de amina aprimorada para controle e inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos, particularmente de estireno que compreende um ou mais compostos de quinona metídeo, um ou mais compostos fenólicos e compreende ainda pelo menos uma amina terciária alifática que contém grupo ?OH na cadeia alquílica. Em uma modalidade, a presente invenção também se refere ao método de uso da composição atualmente fornecida. Em outra modalidade, a presente invenção também se refere ao método para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos, particularmente de estireno empregando-se a composição atualmente fornecida. Em ainda outra modalidade, a presente invenção também se refere ao método para a preparação da composição atualmente fornecida.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a composições para o controle e inibição de polimerização de monômeros aromáticos de vinila, e métodos de uso dos mesmos, em que o monômero de vinila aromático inclui estireno, em que o aprimoramento compreende uma composição de pelo menos uma amina com mistura de um ou mais quinona metídeos ou derivado dos mesmos e um ou mais composto fenólico.

[002] Em uma modalidade, a presente invenção se refere a um método de preparação de composição de aditivo aprimorada da presente invenção para controle e inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, em que o aprimoramento compreende a preparação da composição que compreende pelo menos uma amina em combinação com a mistura de um ou mais quinona metídeos ou derivado dos mesmos e um ou mais compostos fenólicos.

[003] Em outra modalidade, a presente invenção se refere a um método para o controle e inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno empregando-se a composição de aditivo aprimorada da presente invenção, em que o aprimoramento compreende tratar a corrente que contém monômeros de vinila aromáticos com uma composição que compreende pelo menos uma amina em combinação com a mistura de um ou mais quinona metídeos ou derivado dos mesmos e um ou mais compostos fenólicos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[004] A polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno durante o processamento é uma questão preocupante, porque causa a formação de polímeros indesejáveis e resulta na perda de rendimento do produto final e torna o processo não econômico.

[005] Na técnica, o uso de inibidores e retardadores, e combinação dos mesmos para superar o problema de polimerização de estireno, foi relatado.

[006] O problema de usar somente os inibidores é que estes devem ser adicionados de modo contínuo ou em intervalos regulares, porque uma vez consumidos, a polimerização será reiniciada.

[007] O problema de usar apenas os retardadores é que estes não são muito eficazes para reduzir a polimerização de estireno a um nível de inibição substancial ou ao nível aceitável de inibição.

[008] A técnica anterior propõe uma composição que compreende uma combinação de (a) um quinona metídeo (QM) e (b) 4-hidroxi tempo 2,2,6,6-tetrametil- , 1-óxido (4HT) como inibidor de polimerização de estireno. No entanto, o inventor constatou [se refere a exemplos e dados correspondentes] que o principal problema de usar essa composição conhecida de QM e 4HT é que mesmo com quantidades maiores da composição, o problema de polimerização não é resolvido.

[009] A técnica anterior também propõe a composição que compreende uma combinação de (a) um quinona metídeo (QM) e (b) um composto fenólico, por exemplo 2,6-di-terc-butilfenol (2,6 DTBP) como inibidor de polimerização de estireno. No entanto, o inventor constatou [se refere a exemplos e dados correspondentes] que o principal problema de usar essa composição conhecida de QM e 2,6 DTBP é que mesmo com quantidades maiores da composição, o problema de polimerização não é resolvido.

[010] Portanto, a indústria está visando uma composição de aditivo em que a quantidade de QM e compostos fenólicos possam ser reduzidos ou minimizados de modo que a composição resultante seja econômica e segura para o ser humano.

[011] Qualquer esforço para reduzir ou minimizar o consumo de QM e/ou composto fenólico diminuirá os problemas da indústria.

NECESSIDADE DA INVENÇÃO

[012] Portanto, há ainda uma necessidade de uma composição de aditivo aprimorada e método de seu uso e preparação, e método para controlar e inibir a polimerização de monômeros aromáticos de vinila que incluem estireno empregando- se a dita composição, em que a composição de aditivo não é apenas adequada para o controle substancial e a inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, mas também compreende quantidades substancialmente reduzidas ou minimizadas de QM e/ou composto fenólico.

PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO

[013] Portanto, a presente invenção visa fornecer uma solução para os problemas industriais existentes descritos acima fornecendo-se uma composição de aditivo aprimorada e método de seu uso e preparação, e método para controlar e inibir a polimerização de monômeros aromáticos de vinila que incluem estireno, em que a composição de aditivo não é apenas adequada para o controle substancial e a inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, mas também compreende quantidades substancialmente reduzidas ou minimizadas de QM e/ou composto fenólico.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[014] Consequentemente, o principal objetivo da presente invenção é fornecer uma composição de aditivo à base de amina eficaz e aprimorada e método de uso e preparação da mesma, e método para controlar e inibir a polimerização de monômeros aromáticos de vinila, em que a composição de aditivo não é apenas adequada para o controle e a inibição substanciais de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, mas também compreende quantidades substancialmente reduzidas ou minimizadas de QM e/ou compostos fenólicos. Qualquer esforço para reduzir ou minimizar o consumo de QM e/ou compostos fenólicos em qualquer extensão diminuirá os problemas da indústria, e espera-se que seja preferencial pela indústria em relação às composições conhecidas que compreendem QM e/ou compostos fenólicos.

[015] Outro objetivo principal da presente invenção é fornecer uma composição de aditivo à base de amina aprimorada e método de uso e preparação da mesma, e método para controlar e inibir a polimerização de monômeros aromáticos de vinila, em que a composição de aditivo compreende uma quantidade substancialmente reduzida ou minimizada de QM e/ou composto fenólico, e ainda é adequada para o controle e a inibição substanciais de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, e ainda é requerida em dosagem relativamente mais baixa em comparação com a dosagem de combinação de QM e compostos fenólicos para alcançar o mesmo ou melhor nível de controle e inibição de polimerização de estireno.

[016] É também um objetivo da presente invenção fornecer uma composição de aditivo à base de amina eficaz e aprimorada e método de uso e preparação da mesma, e método para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos, em que a composição de aditivo compreende pelo menos uma amina, e quantidade reduzida ou minimizada de um ou mais QM e um ou mais compostos fenólicos, e ainda é adequada para controle e inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, e é ainda requerida em dosagem relativamente mais baixa em comparação com a dosagem de combinação de QM e/ou compostos fenólicos para alcançar o mesmo ou melhor nível de controle e inibição de polimerização de estireno, e em que a amina compreende amina terciária alifática que contém grupo -OH na cadeia alquílica.

[017] A presente invenção visa particularmente fornecer uma composição de aditivo à base de amina eficaz e aprimorada e método de uso e preparação da mesma, e método para controlar e inibir a polimerização de monômeros aromáticos de vinila, em que a composição de aditivo compreende pelo menos uma amina em combinação com quantidades reduzidas ou minimizadas de um ou mais QM e um ou mais compostos fenólicos e ainda é adequada para controle e inibição substanciais de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, e ainda é requerida em dosagem relativamente mais baixa em combinação com a dosagem de combinação de QM e/ou compostos fenólicos para alcançar o mesmo ou melhor nível de controle e inibição de polimerização de estireno, e em que a amina compreende amina terciária alifática que contém grupo -OH na cadeia alquílica, e, portanto, a composição da presente invenção não é somente econômica, mas também é ambientalmente amigável.

[018] A presente invenção visa particularmente o aprimoramento do desempenho de composições de aditivo que compreendem uma combinação de QM e compostos fenólicos, em que a presente composição compreende uma combinação de um ou mais QM e um ou mais compostos fenólicos, e compreende adicionalmente pelo menos uma amina que compreende amina terciária alifática que contém grupo - OH na cadeia alquílica.

[019] A presente invenção visa o aprimoramento do desempenho de composições de aditivo que compreendem uma combinação de QM e compostos fenólicos em uma gama mais ampla de duração de tratamento, e temperatura, em que a composição compreende uma combinação de um ou mais QM e um ou mais compostos fenólicos, e compreende adicionalmente pelo menos uma amina que compreende amina terciária alifática que contém grupo -OH na cadeia alquílica.

[020] A presente invenção visa o aprimoramento do desempenho de composições de aditivo que compreendem uma combinação de QM e compostos fenólicos em uma gama mais ampla de temperatura e na presença de ar, em que a composição compreende uma combinação de um ou mais QM e um ou mais compostos fenólicos, e compreende adicionalmente pelo menos uma amina que compreende amina terciária alifática que contém grupo -OH na cadeia alquílica.

[021] Deve-se verificar que de acordo com a presente invenção, o termo “quinona metídeo” ou “QM” se destina a incluir “derivados de quinona metídeos”.

[022] Outros objetivos e vantagens da presente invenção se tornarão mais evidentes a partir da descrição a seguir quando lida em conjunto com os exemplos, que não são destinados a limitar o escopo da presente invenção.

DESCRIÇÃO E MODALIDADES PREFERENCIAIS DA INVENÇÃO

[023] Com o objetivo de superar os problemas acima descritos da técnica anterior e alcançar os objetivos acima descritos da presente invenção, o inventor constatou que quando pelo menos uma amina terciária alifática que contém grupo hidroxila na cadeia alquílica é adicionada à composição que compreende uma combinação de QM e compostos fenólicos, então, surpreendentemente e inesperadamente, não só a eficácia de controle e inibição de polimerização da composição que compreende a combinação de QM e compostos fenólicos é substancialmente aprimorada, mas a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, surpreendentemente e inesperadamente, também é controlada e inibida a um nível aprimorado com dosagem substancialmente reduzida e minimizada de QM e compostos fenólicos em uma composição que compreende pelo menos uma amina terciária alifática que contém grupo hidroxila na cadeia alquílica, e um ou mais QM e um ou mais compostos fenólicos, o que torna a presente composição econômica, bem como ambientalmente amigável.

[024] Com o objetivo de superar os problemas descritos acima da técnica anterior e para alcançar os objetivos descritos acima da presente invenção, o inventor constatou que a amina terciária alifática que compreende tris(2-hidroxipropil)amina (TIPA) é adicionada a uma composição que compreende uma combinação de QM e compostos fenólicos, então, surpreendentemente e inesperadamente, não só a eficácia de controle e inibição de polimerização da composição que compreende uma combinação de QM e compostos fenólicos é substancialmente aprimorada, mas a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, surpreendentemente e inesperadamente, também é controlada e inibida a um nível aprimorado com dosagem substancialmente reduzida e minimizada da combinação de QM e compostos fenólicos na dita composição.

[025] Com o objetivo de superar os problemas acima descritos da técnica anterior e alcançar os objetivos descritos acima da presente invenção, o inventor também constatou que quando a amina terciária alifática que compreende N,N,N',N' tetraquis (2-hidroxipropil) etilenodiamina (Quadrol®), 2,2',2'',2'''-(1,2-Etanodi- ildinitrila)tetraetanol (THEED), uma mistura dos mesmos é adicionada a uma composição que compreende uma combinação de QM e compostos fenólicos, então, a eficácia de controle e inibição de polimerização da composição da técnica anterior que compreende uma combinação de QM e compostos fenólicos também é aprimorada, e a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno também é controlada e inibida a um nível aprimorado, mas surpreendentemente e inesperadamente, com dosagem ligeiramente aumentada da composição em comparação com a dosagem da composição que compreende QM, composto fenólico e TIPA. Portanto, as composições que compreendem N,N,N',N' tetraquis (2-hidroxipropil) etilenodiamina (Quadrol®), 2,2',2'',2'''-(1,2-Etanodi- ildinitrila)tetraetanol (THEED), ou uma mistura dos mesmos com uma combinação de QM e compostos fenólicos são a segunda modalidade preferencial da presente invenção.

[026] Com o objetivo de superar os problemas acima descritos da técnica anterior e alcançar os objetivos acima descritos da presente invenção, o inventor constatou ainda que quando a amina terciária alifática que compreende trietanolamina (TEA), monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), e/ou tris[N-butilamina] (TBA) é adicionada a uma composição que compreende uma combinação de QM e compostos fenólicos, então, a eficácia de controle e inibição de polimerização da composição da técnica anterior que compreende uma combinação de QM e compostos fenólicos não é aprimorada. Portanto, as composições que compreendem trietanolamina (TEA), monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), e/ou tris[N-butilamina] (TBA) com uma combinação de QM e compostos fenólicos não estão em conformidade com a presente invenção.

[027] Consequentemente, a presente invenção se refere a uma composição de aditivo à base de amina aprimorada para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno que compreende: (A) um ou mais quinona metídeos ou derivados dos mesmos (QM), (B) um ou mais compostos fenólicos, e sendo que a dita composição compreende adicionalmente: (C) pelo menos uma amina que compreende amina terciária alifática que contém grupo -OH na cadeia alquílica.

[028] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, a amina da presente invenção torna a presente composição econômica bem como ambientalmente amigável.

[029] Em conformidade com a modalidade mais preferencial da presente invenção, a amina terciária alifática que contém grupo hidroxila na cadeia alquílica compreende tri-isopropanol amina ou tris(2-hidroxipropil)amina (TIPA).

[030] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, a amina terciária alifática que contém o grupo hidroxila na cadeia alquílica pode compreender N,N,N',N'-Tetraquis (2-hidroxietil) etileno-diamina (THEED), N,N,N',N'- Tetraquis (2-hidroxipropil) etileno-diamina (Quadrol®), ou uma mistura dos mesmos. No entanto, conforme descrito no presente documento acima, as composições que compreendem N,N,N',N' tetraquis (2-hidroxipropil) etilenodiamina (Quadrol®), 2,2',2'',2'''-(1,2-Etanodi-ildinitrila)tetraetanol (THEED), ou uma mistura dos mesmos com uma combinação de QM e compostos fenólicos são a segunda modalidade preferencial da presente invenção.

[031] Portanto, na primeira modalidade, a presente invenção se refere a uma composição de aditivo à base de amina aprimorada para o controle e a inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno que compreendem: (A) um ou mais quinona metídeos ou derivados dos mesmos (QM), (B) um ou mais compostos fenólicos, e sendo que a dita composição compreende adicionalmente: (C) pelo menos uma amina que compreende amina terciária alifática que contém grupo -OH na cadeia alquílica, em que a dita amina terciária alifática compreende tri-isopropanol amina (TIPA).

[032] Portanto, em conformidade com outra modalidade da presente invenção a mesma se refere à composição de aditivo, em que a amina terciária alifática que contém o grupo hidroxila na cadeia alquílica compreende N,N,N',N'-Tetraquis (2- hidroxietil) etileno-diamina (THEED), N,N,N',N'-Tetraquis (2-hidroxipropil) etileno- diamina (Quadrol®), ou mistura dos mesmos.

[033] Portanto, na segunda modalidade, a presente invenção se refere a uma composição de aditivo à base de amina aprimorada para o controle e a inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno que compreendem: (A) um ou mais quinona metídeos ou derivados dos mesmos (QM), (B) um ou mais compostos fenólicos, e sendo que a dita composição compreende adicionalmente: (C) pelo menos uma amina que compreende amina terciária alifática que contém grupo -OH na cadeia alquílica, em que a dita amina terciária alifática é selecionada a partir do grupo que compreende: i) tris(2-hidroxipropil)amina (TIPA); ii) e pode compreender adicionalmente N,N,N',N'-Tetraquis (2- hidroxipropil) etileno-diamina (Quadrol®); iii) N,N,N',N'-Tetraquis (2-hidroxietil) etileno-diamina (THEED); e iv) uma mistura dos mesmos.

[034] O inventor constatou que quando a composição da presente invenção compreende pelo menos uma das aminas terciárias alifáticas da presente invenção, a eficácia de QM e compostos fenólicos para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno é, surpreendente e inesperadamente, substancialmente aprimorada para um nível aprimorado que é demasiado em dosagens substancialmente reduzidas ou minimizadas de QM e compostos fenólicos, assim, tornando a composição da presente invenção relativamente mais econômica e ambientalmente amigável.

[035] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, o composto fenólico compreende 2,6-di-terc-butil fenol (2,6 DTBP), hidroxi anisol butilado (BHA), hidroxi tolueno butilado (BHT), ou uma mistura dos mesmos.

[036] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, o composto fenólico não compreende hidroquinona (HQ), particularmente não compreende 1,4-benzeno diol ou 1,4-di-hidroxi benzeno, porque o inventor constatou que quando o composto fenólico é HQ e está em combinação com o QM, então, surpreendentemente e inesperadamente, a adição da amina terciária alifática da presente invenção não aprimora a eficácia de controle e inibição de polimerização com quantidade reduzida do QM e HQ.

[037] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, o dito quinona metídeo ou derivados do mesmo (QM) compreendem benzil quinona metídeo, de preferência, 4-benzilideno,2,6-di-terc-butil ciclo-hexa-2,5-dienona.

[038] Pode-se verificar que "o dito quinona metídeo ou derivados do mesmo" aqui descritos a seguir pode ser referido como QM.

[039] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, na mistura de QM e composto fenólico, o QM pode ser tomado em uma quantidade que varia de cerca de 0,2 a cerca de 99,8% em peso e o composto fenólico pode ser tomado em uma quantidade que varia de cerca de 99,8 a cerca de 0,2% em peso da mistura do QM e do composto fenólico.

[040] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, a mistura do QM e do composto fenólico pode compreender o QM e o composto fenólico em uma razão em peso que varia de cerca de 99,8:0,2 a cerca de 0,2:99,8.

[041] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, as ditas aminas terciárias alifáticas ou mistura das mesmas são tomadas em uma quantidade que varia de cerca de 0,01 a cerca de 70% em peso da composição, de preferência, de cerca de 0,1 a cerca de 50% em peso da composição, com mais preferência que varia de cerca de 0,5 a cerca de 30% em peso da composição, mesmo com mais preferência que varia de cerca de 1 a cerca de 20% em peso da composição.

[042] Pode-se verificar que a corrente que compreende monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno pode ser referido como corrente de monômero ou como corrente de monômeros de vinila aromáticos.

[043] Em conformidade com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, a composição da presente invenção pode ser adicionada à corrente que contém monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno em uma quantidade que varia de cerca de 0,01 ppm a cerca de 5.000 ppm, de preferência que varia de cerca de 0,1 ppm a cerca de 3.000 ppm, com mais preferência que varia de cerca de 1 ppm a cerca de 2.000 ppm, ainda com mais preferência que varia de cerca de 5 ppm a cerca de 2.000 ppm em peso da corrente dos monômeros que incluem estireno.

[044] Consequentemente, na terceira modalidade, a presente invenção também se refere ao método para usar a composição de aditivo à base de amina descrita acima da presente invenção para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, em que o método compreende tratar os monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno com a dita composição de aditivo.

[045] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, um ou mais dos ditos QM, um ou mais dos ditos compostos fenólicos, e a dita amina terciária alifática pode ser adicionada à corrente de monômeros individualmente ou após misturar uns com os outros.

[046] Pode-se verificar que todas as características da composição da presente invenção descritas no presente documento, uma referência à qual é feita em totalidade, são consideradas ter sido incluídas no presente método de uso da dita composição de aditivo da presente invenção.

[047] Consequentemente, na quarta modalidade, a presente invenção também se refere ao método para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, em que o método compreende adicionar a dita composição de aditivo à base de amina da presente invenção descrita no presente documento à corrente que compreende monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno.

[048] Em conformidade com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o método para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno empregando-se a dita composição de aditivo da presente invenção compreende adicionar uma quantidade que varia de cerca de 0,01 ppm a cerca de 5.000 ppm, de preferência que varia de cerca de 0,1 ppm a cerca de 3.000 ppm, com mais preferência que varia de cerca de 1 ppm a cerca de 2.000 ppm, ainda com mais preferência que varia de cerca de 5 ppm a cerca de 2.000 ppm da dita composição à corrente de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno com base no peso dos monômeros.

[049] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, um ou mais dos ditos QM, um ou mais dos ditos compostos fenólicos, e a dita amina pode ser adicionada à corrente de monômeros individualmente ou após misturar uns com os outros.

[050] Pode-se verificar que todas as características da composição da presente invenção descritas no presente documento, uma referência à qual é feita em totalidade, são consideradas ter sido incluídas no presente método para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno empregando-se a dita composição de aditivo da presente invenção.

[051] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, a composição da presente invenção pode ser mistura com a corrente que contém monômeros de vinila aromáticos antes da corrente entrar no sistema de processamento ou após a corrente ter entrado no sistema de processamento, mas, de preferência, a composição é adicionada à corrente que contém monômeros de vinila aromáticos antes de seu processamento iniciar de modo que a polimerização de monômeros de vinila aromáticos seja evitada ou minimizada.

[052] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, a presente composição pode ser usada sobre uma ampla faixa de temperatura que varia de cerca de 50 graus Celsius a cerca de 180 graus Celsius, de preferência, de cerca de 60 graus Celsius a cerca de 180 graus Celsius.

[053] A composição da presente invenção pode ser preparada em qualquer forma conhecida para preparar as composições.

[054] Consequentemente, na quinta modalidade, a presente invenção também se refere a um método para preparar a dita composição de aditivo à base de amina da presente invenção descrita no presente documento para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, em que os um ou mais dos ditos QM, um ou mais dos ditos compostos fenólicos podem ser misturados com a dita amina individualmente ou após misturar uns com os outros.

[055] Em particular, na quinta modalidade, a presente invenção se refere a um método para a preparação de composição de aditivo da presente invenção descrita no presente documento, uma referência à qual é feita em sua totalidade, para o controle e a inibição de polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno, em que o dito método compreende: etapa de mistura de (A) um ou mais quinona metídeos ou derivados dos mesmos (QM), e (B) um ou mais compostos fenólicos, e caracterizado por os ditos QM e os ditos compostos fenólicos ou misturas dos mesmos serem adicionalmente misturados com (C) a dita amina terciária alifática.

[056] Em conformidade com uma das modalidades da presente invenção, o método para a preparação da composição de aditivo da presente invenção compreende a mistura da dita amina com um ou mais dos QM e um ou mais dos compostos fenólicos individualmente ou após misturar uns com os outros.

[057] Pode-se também verificar que todas as características da composição da presente invenção descritas no presente documento, uma referência à qual é feita em totalidade, são consideradas ter sido incluídas no presente método para a preparação da composição de aditivo da presente invenção.

[058] Vantagens e modalidades adicionais da presente invenção se tornarão mais evidentes a partir dos exemplos a seguir.

[059] A presente invenção é agora descrita com a ajuda dos exemplos a seguir, que não são destinados a limitar o escopo da presente invenção, mas foram incorporados para ilustrar o modo e o melhor modo de realizar a presente invenção.

EXPERIMENTOS

[060] Nos presentes experimentos, o aditivo da técnica anterior é uma combinação de - quinona metídeo (4 Benzilideno, 2,6 di Terc Butil Ciclo-hexa-2,5 dienona) e 2, 6 DTBP, ou BHA, ou BHT, e presente amina terciária alifática é TIPA, Quadrol, ou THEED, e as aminas comparativas são TEA, DEA, MEA ou TBA.

EXPERIMENTO PRINCIPAL

[061] Nos experimentos a seguir, a quantidade ponderada de estireno destilada (ou corrente de hidrocarboneto em g) e a quantidade ponderada de aditivos (em ppm em peso de corrente de hidrocarboneto ou estireno) foram tomadas em um reator tubular equipado com termômetro e entrada e saída de nitrogênio. Nesses experimentos, o fluxo de N2 suficiente foi mantido para assegurar a agitação apropriada. As reações foram executadas a cerca de 120°C sob o fluxo de nitrogênio contínuo pela duração, conforme mencionado na tabelas a seguir. Após a duração selecionada, o reator foi resfriado abaixo de cerca de 10°C imergindo-se em gelo triturado. O conteúdo do reator foi, então, derramado em um béquer. A esse mesmo béquer, aproximadamente cerca de 1,5 a 2 g de mistura de polimerização refrigerada, foram utilizados cerca de 80 g de metanol para precipitar o polímero formado na solução de estireno. O precipitado obtido foi filtrado, seco para remover o metanol e pesado. O peso do precipitado formado é relatado como % de polímero formado.

[062] Pode-se verificar que o estireno foi purificado antes do uso para remover os estabilizadores.

[063] O Inventor também constatou que a amina por si só, por exemplo, TIPA por si só, Quadrol por si só, THEED por si só é um inibidor de polimerização de estireno, nem o composto fenólico por si só, por exemplo, 2,6 DTBP por si só, BHA por si só, BHT por si só é um inibidor de polimerização de estireno (re Tabela VII). A dosagem de 200 ppm de TIPA por si só da Sterling mostrou cerca de 17,08% de polimerização e TIPA por si só da DOW mostrou cerca de 16,16% de polimerização do estireno. De modo similar, a dosagem de 200 ppm de Quadrol por si só mostrou cerca de 14,64% de polimerização e THEED por si só mostrou cerca de 14,34% de polimerização do estireno. De modo similar, a dosagem de 200 ppm do 2,6 DTBP por si só mostrou cerca de 16,31% de polimerização do estireno, 200 ppm de dosagem do BHA por si só mostrou cerca de 17,14% de polimerização do estireno, e 200 ppm de dosagem do BHT por si só mostrou cerca de 15,68% de polimerização do estireno.

[064] A combinação de QM e do composto fenólico, o aditivo da técnica anterior para a presente invenção, mostrou a polimerização substancial de estireno. Por exemplo, a dosagem de 100 ppm de combinação de QM e 2,6 DTBP quando tomada em uma razão em peso de 90:10 mostrou cerca de 7,62% de polimerização do estireno, a combinação de QM e BHA na mesma razão em peso mostrou cerca de 10,41% de polimerização do estireno, e combinação de QM e BHT na mesma razão em peso mostrou cerca de 7,8% de polimerização do estireno. De modo similar, a dosagem de 200 ppm de combinação de QM e 2,6 DTBP quando tomada em uma razão em peso de 90:10 mostrou cerca de 3,16% de polimerização do estireno, a combinação de QM e BHA na mesma razão em peso mostrou cerca de 6,96% de polimerização do estireno, e combinação de QM e BHT na mesma razão em peso mostrou cerca de 3,68% de polimerização do estireno.

[065] Pode-se verificar que as combinações de QM e 2,6 DTBP, QM e BHA, e QM e BHT são as composições da técnica anterior da presente invenção, e a % de polimerização dessas combinações é o bloco bruto para os resultados de teste das composições da presente invenção e das aminas comparativas.

[066] Portanto, não seria óbvio combinar a amina terciária alifática por si só, por exemplo, TIPA, Quadrol ou THEED com a combinação de QM e o composto fenólico, isto é, 2,6 DTBP, BHA ou BHT.

[067] O Inventor constatou que quando 4 ppm ou 20 ppm de TEA, DEA, MEA ou TBA são adicionados à dosagem de 100 ppm de uma combinação de QM e 2,6 DTBP em uma razão em peso de 90:10, a % de polimerização do estireno não aprimora (Re Tabela I).

[068] O Inventor constatou que quando 4 ppm de Quadrol® são adicionados à dosagem de 100 ppm de uma combinação de QM e 2,6 DTBP em uma razão em peso de 90:10, a % de polimerização do estireno reduz a cerca de 6,85%, e na adição de cerca de 20 ppm a mesma reduz a cerca de 4,86% (Re Tabela I).

[069] O Inventor constatou que quando 4 ppm de THEED são adicionados à dosagem de 100 ppm de uma combinação de QM e 2,6 DTBP em uma razão em peso de 90:10, a % de polimerização do estireno reduz a cerca de 6,72%, e na adição de cerca de 20 ppm a mesma reduz a cerca de 5,08% (Re Tabela I).

[070] No entanto, o Inventor constatou que quando 4 ppm de TIPA são adicionados à dosagem de 100 ppm de uma combinação de QM e 2,6 DTBP em uma razão em peso de 90:10, a % de polimerização do estireno reduz substancialmente a cerca de 4,48%, e na adição de cerca de 20 ppm a mesma reduz substancialmente a cerca de 3,08% (Re Tabela I).

[071] Portanto, não seria óbvio combinar a TEA, DEA, MEA ou TBA em vez da amina terciária alifática com a combinação de QM e do composto fenólico, isto é, 2,6 DTBP.

[072] Os mesmos efeitos técnicos foram vistos com as combinações de QM e BHA (Re tabela - II), e QM e BHT (Re tabela - III) para a dosagem de 100 ppm.

[073] Com os resultados surpreendentes e inesperados acima, o inventor constatou que quando 20 ppm de TIPA, Quadrol ou THEED é adicionado à dosagem de 200 ppm da combinação de QM e 2, 6 DTBP, a % de polimerização de estireno, respectivamente, reduz substancialmente de 3,18% a 0,21%, 0,53% e 0,44%. Pelo contrário, a alteração com adição de TEA, MEA e DEA é ligeira (Re Tabela - IV).

[074] De modo similar, com os resultados surpreendentes e inesperados acima, o inventor constatou que quando 20 ppm de TIPA, Quadrol ou THEED é adicionado à dosagem de 200 ppm da combinação de QM e BHA, a % de polimerização de estireno, respectivamente, reduz substancialmente de 6,96% a 0,34%, 1,69% e 1,54%. Pelo contrário, nenhuma alteração substancial é observada com a adição de TEA, DEA e MEA (Re Tabela - V).

[075] De modo similar, com os resultados surpreendentes e inesperados acima, o inventor constatou que quando 20 ppm de TIPA, Quadrol ou THEED é adicionado à dosagem de 200 ppm da combinação de QM e BHT, a % de polimerização de estireno, respectivamente, reduz substancialmente de 3,68% a 0,32%, 1,38% e 1,42%. Pelo contrário, nenhuma alteração substancial é observada com a adição de TEA, DEA e MEA (Re Tabela - VI).

[076] O inventor constatou que o aditivo da técnica anterior - uma combinação de QM e HQ não mostra também aprimoramento substancial quanto à adição da amina da presente invenção, isto é, uma combinação de QM e HQ com TIPA (re Tabelas VIII a X).

[077] O inventor também executou os experimentos com o aditivo da técnica anterior - quinona metídeo (4 Benzilideno, 2,6 di Terc Butil Ciclo-hexa-2,5 dienona) para dosagem de 600 ppm por vários períodos de tempo que variam até 300 min para fins de comparação.

[078] Os experimentos com aditivos da técnica anterior de uma combinação de QM e 2,6 DTBP, e uma combinação de QM e HQ também foram executados para uma composição que compreende 600 ppm de QM e 85 ppm de composto fenólico por vários períodos de tempo que variam até 300 min para fins de comparação (re Tabela VIII), e para uma combinação comparativa de QM e HQ com TIPA também são executados para uma composição que compreende 600 ppm de QM, 85 ppm de composto fenólico e 18 ppm ou 30 ppm de TIPA por vários períodos de tempo que variam até 300 min para fins de comparação (re Tabela X).

[079] O experimento com as presentes composições de aditivo que compreendem uma combinação de QM e 2,6 DTBP com TIPA também foi executado para uma composição que compreende 600 ppm de QM, 85 ppm de composto fenólico e 18 ppm ou 30 ppm de TIPA por vários períodos de tempo que variam até 300 min para fins de comparação (re Tabela IX).

[080] Conforme pode ser observado a partir dos experimentos acima, na adição de 18 ppm de TIPA em 685 ppm de combinação de “QM (600 ppm) e 2-6 DTBP (85 ppm)”, uma “% de polimerização” reduz substancialmente.

[081] De modo similar, na adição de 30 ppm de TIPA em 685 ppm de combinação de “QM (600 ppm) e 2-6 DTBP (85 ppm)”, uma “% de polimerização” reduz substancialmente.

[082] Conforme pode ser observado a partir dos experimentos acima, na adição de 18 ppm de TIPA em 685 ppm de combinação de “QM (600 ppm) e HQ (85 ppm)”, uma “% de polimerização” não reduz substancialmente.

[083] De modo similar, na adição de 30 ppm de TIPA em 685 ppm de combinação de “QM (600 ppm) e HQ (85 ppm)”, uma “% de polimerização” não reduz substancialmente.

[084] Todos os experimentos acima confirmam que apenas as presentes composições de aditivo que compreendem a mistura de QM e composto fenólico e amina terciária alifática da presente invenção resultam no aprimoramento da eficácia de inibição de polimerização do aditivo da técnica anterior que consiste em uma combinação de QM e composto fenólico.

[085] Os resultados acima confirmam que a presente composição é mais econômica e ambientalmente amigável do que a composição da técnica anterior que consiste em mistura de QM e compostos fenólicos.

[086] Os resultados acima também confirmam efeitos sinérgicos, surpreendentes e inesperados da presente composição.

[087] Os resultados experimentais acima também confirmam que a composição atualmente fornecida é muito superior à das composições de aditivo da técnica anterior e, portanto, tem vantagens técnicas e efeitos surpreendentes sobre os aditivos da técnica anterior.

Claims

1. Composição de aditivo à base de amina aprimorada para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos que incluem estireno que compreende: (A) um ou mais quinona metídeos ou derivados dos mesmos (QM), (B) um ou mais compostos fenólicos, e sendo que a dita composição é caracterizada por compreender adicionalmente: (C) pelo menos uma amina que compreende amina terciária alifática que contém grupo -OH na cadeia alquílica; em que o quinona metídeo, ou derivados do mesmo (QM), compreende benzil quinona metídeo; em que o composto fenólico compreende 2,6-di-terc-butil fenol (2,6 DTBP), hidroxi anisol butilado (BHA), hidroxi tolueno butilado (BHT) ou uma mistura dos mesmos; e em que a amina terciária alifática compreende tri-isopropanol amina ou tris(2-hidroxipropil)amina (TIPA), N,N,N',N'-Tetraquis (2-hidroxietil) etileno-diamina (THEED), N,N,N',N'-Tetraquis (2-hidroxipropil) etileno-diamina (Quadrol®) ou mistura dos mesmos.

2. Composição de aditivo à base de amina aprimorada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o benzil quinona metídeo ou derivados do mesmo compreender 4-benzilideno,2,6-di-terc-butil ciclo-hexa-2,5-dienona.

3. Método para usar a composição de aditivo, conforme definido na reivindicação 1 ou 2, para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos, incluindo estireno, sendo que o método é caracterizado por compreender o tratamento dos monômeros de vinila aromáticos incluindo estireno com a dita composição de aditivo.

4. Método para controlar e inibir a polimerização de monômeros de vinila aromáticos, incluindo estireno, em que o método é caracterizado por compreender adicionar a dita composição de aditivo, conforme definido na reivindicação 1 ou 2, para a corrente que compreende monômeros de vinila aromáticos, incluindo estireno.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por a composição de aditivo ser adicionada à corrente que contém monômeros de vinila aromáticos, incluindo estireno em uma quantidade que varia de 0,01 ppm a 5.000 ppm, com mais preferência que varia de 0,1 ppm a 3.000 ppm, com mais preferência que varia de 1 ppm a 2.000 ppm, ainda com mais preferência que varia de 5 ppm a 2.000 ppm em peso da corrente dos monômeros que incluem estireno.

6. Método, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por a composição de aditivo ser usada a uma temperatura que varia de 50 graus Celsius a 180 graus Celsius, de preferência, de 60 graus Celsius a 180 graus Celsius.