BR112021005648A2 - polieteramina, processos para produzir polieteramina e o dispersante, dispersante, solução aquosa compreendendo o dispersante, composição de combustível de hidrocarboneto, e, método para prevenir e/ou reduzir a formação de depósitos em um motor - Google Patents

polieteramina, processos para produzir polieteramina e o dispersante, dispersante, solução aquosa compreendendo o dispersante, composição de combustível de hidrocarboneto, e, método para prevenir e/ou reduzir a formação de depósitos em um motor Download PDF

Info

Publication number
BR112021005648A2
BR112021005648A2 BR112021005648-3A BR112021005648A BR112021005648A2 BR 112021005648 A2 BR112021005648 A2 BR 112021005648A2 BR 112021005648 A BR112021005648 A BR 112021005648A BR 112021005648 A2 BR112021005648 A2 BR 112021005648A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
polyetheramine
dispersant
cyclic amide
formula
integer
Prior art date
Application number
BR112021005648-3A
Other languages
English (en)
Inventor
Haibo Zhao
Original Assignee
Huntsman Petrochemical Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huntsman Petrochemical Llc filed Critical Huntsman Petrochemical Llc
Publication of BR112021005648A2 publication Critical patent/BR112021005648A2/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/333—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/49—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing heterocyclic compounds
    • A61K8/4993—Derivatives containing from 2 to 10 oxyalkylene groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/86—Polyethers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q1/00—Make-up preparations; Body powders; Preparations for removing make-up
    • A61Q1/02—Preparations containing skin colorants, e.g. pigments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
    • C08G59/1433—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds
    • C08G59/1477—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2618—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing nitrogen
    • C08G65/2633—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing nitrogen the other compounds containing amide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2642—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds characterised by the catalyst used
    • C08G65/2669—Non-metals or compounds thereof
    • C08G65/2672—Nitrogen or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/324—Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black
    • C09D11/326—Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black characterised by the pigment dispersant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/22—Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/234—Macromolecular compounds
    • C10L1/238—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10L1/2383—Polyamines or polyimines, or derivatives thereof (poly)amines and imines; derivatives thereof (substituted by a macromolecular group containing 30C)
    • C10L1/2387—Polyoxyalkyleneamines (poly)oxyalkylene amines and derivatives thereof (substituted by a macromolecular group containing 30C)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/04—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for minimising corrosion or incrustation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/50—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing nitrogen, e.g. polyetheramines or Jeffamines(r)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

A presente descrição provê uma polieteramina produzida a partir de um iniciador de amida que é primeiro alcoxilado e, em seguida, redutivamente aminado para formar a polieteramina. A polieteramina da presente descrição pode ser usada em uma variedade de aplicações, tais como matéria-prima na síntese de um dispersante para uso em uma dispersão aquosa de pigmento ou como um aditivo de combustível em uma composição de combustível de hidrocarboneto.

Description

1 / 35 POLIETERAMINA, PROCESSOS PARA PRODUZIR POLIETERAMINA E O DISPERSANTE, DISPERSANTE, SOLUÇÃO AQUOSA COMPREENDENDO O DISPERSANTE, COMPOSIÇÃO DE COMBUSTÍVEL DE HIDROCARBONETO, E, MÉTODO PARA PREVENIR E/OU REDUZIR A FORMAÇÃO DE DEPÓSITOS EM UM
MOTOR REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS
[001] O presente pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisório dos E.U.A. nº de série 62/736.124, depositado em 25 de setembro de 2018, o conteúdo total do qual é expressamente incorporado neste documento por referência.
DECLARAÇÃO SOBRE PATROCÍNIO FEDERAL DE PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO
[002] Não aplicável.
CAMPO
[003] A presente descrição é geralmente direcionada a uma polieteramina inicializada com amida cíclica e seu uso em várias aplicações, incluindo, mas não limitado a, como um dispersante para pigmentos e como um aditivo em composições de combustível.
FUNDAMENTO
[004] Polieteraminas são compostos que contêm pelo menos um grupo polialquileno glicol e pelo menos um grupo amina. A fabricação destes materiais são bem conhecidos e geralmente incluem a reação de um iniciador de álcool ou de alquil fenol com um óxido de alquileno para formar um intermediário de poliol, que por sua vez, é redutivamente aminado para formar a polieteramina. Processos mais específicos podem ser verificados, por exemplo: patente dos E.U.A. nº 3.347.926 que descreve polieteraminas produzidas da alcoxilação de álcoois mono-hídricos alifáticos e sua
2 / 35 subsequente conversão em polieteraminas com amônia e hidrogênio na presença de um catalisador; patente dos E.U.A. nº 3.654.370 que descreve polieteraminas preparadas pela adição de óxido de etileno, óxido de propileno ou misturas dos mesmos ao etileno glicol, propileno glicol, glicerina ou trimetilolpropano para formar intermediários e seu subsequente tratamento com amônia e hidrogênio sobre um catalisador; patente dos E.U.A. nº 4.304.690 que descreve polieteraminas preparadas pela adição de um óxido de alquileno a um alquil fenol para formar um intermediário alcoxilado e substituição do grupo hidroxila por um grupo amino primário durante a reação subsequente com amônia e hidrogênio na presença de um catalisador; patente dos E.U.A. nº 4.766.245 que descreve um processo de fabricação de polieteraminas pela aminação redutiva de compostos de polioxialquileno terminado em hidroxila na presença de um catalisador de níquel Raney/alumínio; e mais recentemente, WO 2015/028193 e WO 2015/144497 que descrevem polieteraminas produzidas a partir de iniciadores de glicerol, trimetilolpropano e 1,2-diálcool.
[005] Apesar do acima, há uma necessidade contínua de desenvolver novas e versáteis polieteraminas produzidas a partir de iniciadores de não- álcool ou não-alquil fenol que podem substituir as polieteraminas do estado da técnica e prover desempenho semelhante ou melhorado durante o uso em várias aplicações.
SUMÁRIO
[006] A presente descrição descreve uma polieteramina que compreende um composto tendo uma fórmula (I)
3 / 35 (I) onde R é um grupo amida cíclica tendo a fórmula (II) (II) onde n é um número inteiro de 3 a 15, R0 é um substituinte que pode substituir hidrogênio em qualquer porção de hidrocarboneto do grupo amida cíclica e é um grupo alquila ou um grupo arila, p é um número inteiro de 0 a 2n, e X* denota o local de fixação do grupo amida cíclica ao resto do composto de polieteramina; R1 e R2 são, cada um, independentemente, hidrogênio, metila ou etila e cada R1 e R2 é selecionado independentemente em cada unidade —O — CHR1 — CHR2—; A é NH2 ou um N-alquilamino com 1 a cerca de 20 átomos de carbono no grupo alquila; e m é um número inteiro que varia de cerca de 2 a cerca de 200.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[007] A presente descrição provê uma polieteramina inicializada por amida cíclica e seu uso em diversas aplicações. Tem sido surpreendentemente verificado que a polieteramina inicializada com amida cíclica da presente descrição pode prover pelo menos igual a, ou em algumas modalidades, desempenho melhorado em comparação com polieteraminas do estado da técnica. Sem ser limitado pela teoria, acredita-se que o grupo amida no iniciador pode permitir a polieteramina subsequentemente produzida exibir mais hidrofilicidade (isto é, o grupo amida pode formar fortes ligações de hidrogênio com solventes próticos, tais como água) do que as polieteraminas do estado da técnica. Assim, as polieteraminas inventivas são esperadas que exibam pelo menos igual, se não melhorada, capacidades de dispersão em
4 / 35 comparação com as polieteraminas do estado da técnica.
[008] Se aparecer aqui, o termo “compreendendo” e derivados dos mesmos não se destinam a excluir a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, seja o mesmo aqui descrito ou não. A fim de evitar qualquer dúvida, todas as composições reivindicadas aqui através do uso do termo “compreendendo” podem incluir qualquer aditivo, adjuvante ou composto adicional, a menos que indicado ao contrário. Em contraste, o termo “consistindo essencialmente em” se aparecer aqui, exclui do escopo de qualquer recitação posterior qualquer outro componente, etapa ou procedimento, exceto aqueles que não são essenciais para operabilidade e o termo “consistindo em”, se usado, exclui qualquer componente, etapa ou procedimento não especificamente delineado ou listado. Os termos “ou” e “e/ou”, salvo indicação em contrário, se referem aos membros listados individualmente, bem como em qualquer combinação. Por exemplo, a expressão A e/ou Β refere-se a sozinho, Β sozinho, ou para A e Β.
[009] Os artigos “um” e “uma” são usados aqui para se referir a um ou mais de um (ou seja, pelo menos um) dos objetos gramaticais do artigo. A propósito por exemplo, “uma amina” significa uma amina ou mais do que uma amina. As frases “em uma modalidade”, “de acordo com uma modalidade” e semelhantes geralmente significa o recurso, estrutura ou característica particular após a frase estar incluída em pelo menos uma modalidade da presente descrição, e pode ser incluída em mais de uma modalidade da presente descrição. É importante ressaltar que tais frases não se referem necessariamente à mesma modalidade. Se o relatório descritivo indicar um componente ou recurso “pode”, “pode”, “poderia” ou “pode” ser incluído ou ter uma característica, esse componente específico ou recurso não precisa ser incluído ou ter a característica.
[0010] Os termos “preferencial” e “preferencialmente” referem-se a modalidades que pode oferecer certos benefícios, sob certas circunstâncias. No
5 / 35 entanto, outras modalidades também podem ser preferidas, nas mesmas ou em outras circunstâncias. Além disso, a recitação de uma ou mais modalidades preferidas não implica que outras modalidades não são úteis e não se destinam a excluir outras modalidades do escopo da presente descrição.
[0011] O termo “alquila” refere-se a um radical monovalente de um alcano. Os grupos alquila adequados podem ter até cerca de 20 átomos de carbono, ou até 16 átomos de carbono, ou até 12 átomos de carbono, ou até 10 átomos de carbono, ou até 8 átomos de carbono, ou até 6 átomos de carbono, ou até 4 átomos de carbono, ou até 3 átomos de carbono. Os grupos alquila podem ser lineares, ramificados, cíclicos ou combinação dos mesmos.
[0012] O termo “arila” refere-se a um anel carbocíclico aromático contendo de 5 a 14 átomos no anel. Os átomos do anel de um grupo arila carbocíclico são todos átomos de carbono. As estruturas do anel de arila incluem compostos com um ou mais estrutura anéis, tais como compostos mono-, bi- ou tricíclicos, bem como porções carbocíclicas benzo-fundidas, tais como 5,6,7,8-tetra-hidronaftila e semelhantes. Especificamente, o grupo arila pode ser um anel mono-, bi- ou tricíclico. Grupos arila representativos incluem fenila, antracenila, fluorenila, indenila, azulenila, fenantrenila e naftila.
[0013] O termo “arilalquila” refere-se a um grupo alquila no qual um ou mais átomos de hidrogênio no grupo alquila são substituídos por um grupo arila.
[0014] O termo “N-alquilamino” refere-se ao grupo -NHRa, onde Ra é um grupo alquila.
[0015] De acordo com uma modalidade, a presente descrição provê uma polieteramina inicializada com amida cíclica compreendendo um composto tendo uma fórmula (I): (I)
6 / 35 onde R é um grupo amida cíclica possuindo a fórmula (II) (II) onde n é um número inteiro de 3 a 15, R0 é um substituinte que pode substituir hidrogênio em qualquer porção de hidrocarboneto do grupo amida cíclica e é um grupo alquila ou um grupo arila, p é um número inteiro de 0 a 2n, e X* denota o local de fixação do grupo amida cíclica ao resto do composto de polieteramina inicializada com amida cíclica; R1 e R2 são cada um independentemente hidrogênio, metila ou etila e cada R1 e R2 é selecionado independentemente em cada unidade —O — CHR1 — CHR2—; A é NH2 ou um N-alquilamino com 1 a cerca de 20 átomos de carbono no grupo alquila; e, m é um número inteiro que varia de cerca de 2 a cerca de 200. Consequentemente, a polieteramina acima de fórmula (II) pode incluir, sem limitação, homopolímeros, e ambos os polímeros aleatórios e em bloco e copolímeros de qualquer um ou mais do seguinte, sozinho ou misturado um com o outro em qualquer proporção: unidades de oxietileno, oxipropileno e oxibutileno.
[0016] Em uma modalidade, R é um grupo amida cíclica tendo a fórmula (II) onde n é um número inteiro de 3 a 12, R0 é um grupo alquila, p é um número inteiro de 0 a 4 e X* denota o local de fixação do grupo amida cíclica para o resto do composto de polieteramina inicializado com amida cíclica. Em outra modalidade R é um grupo amida cíclica tendo a fórmula (II) onde n é um número inteiro de 3 a 8, R0 é um grupo alquila C1 - C4, p é um número inteiro de 0 a 2 e X* denota o local de fixação do grupo amida cíclica
7 / 35 ao resto do composto de polieteramina inicializada com amida cíclica.
Em ainda outra modalidade, R é um grupo amida cíclica tendo a fórmula (II) onde n é um inteiro de 3 a 7, p é 0 e X* denota o local de fixação do grupo amida para o resto do composto de polieteramina inicializada com amida cíclica.
Exemplos de grupos amida cíclica incluem, mas não estão limitados a: um composto tendo uma fórmula um composto tendo uma fórmula um composto tendo uma fórmula um composto tendo uma fórmula um composto tendo uma fórmula
8 / 35 um composto tendo uma fórmula um composto tendo uma fórmula e um composto tendo uma fórmula
[0017] De acordo com outra modalidade, R é um grupo amida cíclica tendo a fórmula (II); R1 e R2 são, cada um, independentemente, hidrogênio, metila ou etila e cada R1 e R2 é independentemente selecionado em cada unidade —O — CHR1 — CHR2—com a condição de que pelo menos um de R1 ou R2 seja hidrogênio; A é NH2; e, m é um número inteiro que varia de cerca de 2 a cerca de 150 ou de cerca de 2 a cerca de 100 ou de cerca de 2 a cerca de 50 ou mesmo de cerca de 2 a cerca de 40.
[0018] Em outra modalidade, R é um grupo amida cíclica tendo a fórmula (II); R1 e R2 são, cada um, independentemente, hidrogênio ou metila e cada um R1 e R2 são independentemente selecionados em cada unidade —O — CHR1 — CHR2— com a condição de que pelo menos um de R1 ou R2 seja hidrogênio; A é NH2; e, m é um inteiro variando de cerca de 2 a cerca de 150 ou de cerca de 2 a cerca de 100 ou de cerca de 2 a cerca de 50 ou mesmo de
9 / 35 cerca de 2 a cerca de 40.
[0019] Em ainda outra modalidade, R é um grupo amida cíclica tendo a fórmula (II); R1 e R2 são, cada um, independentemente, hidrogênio ou etila e cada R1 e R2 é independentemente selecionado em cada unidade —O — CHR1 — CHR2— com a condição de que pelo menos um de R1 ou R2 seja hidrogênio; A é NH2; e m é um inteiro variando de cerca de 2 a cerca de 150 ou de cerca de 2 a cerca de 100 ou de cerca de 2 a cerca de 50 ou mesmo de cerca de 2 a cerca de 40.
[0020] O composto de polieteramina inicializado com amida cíclica de fórmula (I) pode ser preparado por métodos conhecidos dos especialistas na técnica. Por exemplo, pode ser preparado usando uma amida cíclica tendo a fórmula (II) acima, onde X* é hidrogênio como um iniciador que é primeiro carregado para uma zona de reação de alcoxilação.
[0021] Após o carregamento, o iniciador é colocado em contato com um óxido de alquileno na zona de reação de alcoxilação por um período de tempo suficiente para prover um poliol intermediário. O óxido de alquileno pode ser óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno ou qualquer mistura dos mesmos. Em outras modalidades, o óxido de alquileno pode ser óxido de etileno, óxido de propileno ou uma mistura dos mesmos. Em ainda outras modalidades, o óxido de alquileno pode ser óxido de butileno.
[0022] A quantidade de óxido de alquileno que entra em contato com o iniciador pode variar de cerca de 1,2 a cerca de 1,8 moles e, em alguns casos, de cerca de 1,4 a cerca de 1,6 moles de óxido de alquileno por mol de iniciador. Além disso, o período de tempo que o iniciador entra em contato com o óxido de alquileno é um período de tempo suficiente para formar o poliol intermediário e em alguns casos podem variar de cerca de 0,5 horas a cerca de 24 horas.
[0023] A zona de reação de alcoxilação pode ser um vaso de reação fechado com alcoxilação sendo realizada sob temperatura e pressão elevadas e
10 / 35 na presença de um catalisador básico. Por exemplo, a alcoxilação pode ser conduzida a uma temperatura variando de cerca de 50°C a cerca de 150°C e a uma pressão variando de cerca de 0,27 MPa (40 psi) a cerca de 0,68 MPa (100 psi). O catalisador básico pode ser qualquer composto alcalino normalmente usado para reações catalisadas por base, por exemplo, um hidróxido de metal alcalino, tal como hidróxido de sódio, hidróxido de lítio, hidróxido de potássio ou hidróxido de césio, ou uma amina terciária, tais como dimetilciclo- hexilamina ou 1,1,3,3-tetrametilguanidina. Depois da alcoxilação, o produto resultante pode ser separado a vácuo para remover quaisquer componentes desnecessários, tais como excesso de óxido de alquileno não reagido, água e/ou catalisador básico, enquanto deixando o poliol intermediário resultante.
[0024] O poliol intermediário é então usado como matéria-prima em uma etapa de aminação redutiva. Em alguns casos, antes da aminação redutiva, o poliol intermediário é neutralizado com ácido ou um adsorvente químico, tal como por exemplo, ácido oxálico ou silicato de magnésio, e filtrado para a remoção de materiais insolúveis. O poliol intermediário é carregado para uma zona de aminação redutiva onde é colocado em contato com um catalisador de aminação redutiva, às vezes referido como um catalisador de hidrogenação- desidrogenação, e redutivamente aminado na presença de hidrogênio e amônia ou um alquilamina primária sob condições de aminação redutiva. As condições de aminação redutiva podem incluir, por exemplo, uma temperatura dentro da faixa de cerca de 150°C a cerca de 275°C e uma pressão dentro da faixa de cerca de 3,44 MPa (500 psi) a cerca de 34,47 MPa (5000 psi) ou com uma temperatura dentro da faixa de cerca de 180°C a cerca de 220°C e pressão dentro da faixa de cerca de 0,68 MPa (100 psi) a cerca de 17,23 MPa (2500 psi) sendo usados em algumas modalidades.
[0025] Em uma modalidade, a alquilamina primária contém 1 átomo de nitrogênio e de cerca de 1 a cerca de 20 átomos de carbono, ou de cerca de 1 a cerca de 6 átomos de carbono, ou mesmo de cerca de 1 a cerca de 4 átomos de
11 / 35 carbono. Exemplos de alquil aminas primárias incluem, mas não estão limitados a, N-metilamina, N-etilamina, N-propilamina, N-isopropilamina, N- butilamina, N-isobutilamina, N-sec-butilamina, N-terc-butilamina, N- pentilamina, N-ciclopentilamina, N-hexilamina, N-ciclo-hexilamina, N- octilamina, N-decilamina, N-dodecilamina, N-octadecilamina, N-benzilamina, N-(2-feniletil)amina, 2-aminoetanol, 3-amino-1-propanol, 2-(2-aminoetoxi) etanol, N-(2-metoxietil)amina e N-(2-etoxietil)amina e similar.
[0026] Qualquer catalisador de hidrogenação adequado pode ser usado, tal como aqueles descritos na Patente nº 3.654.370, cujos conteúdos são incorporados aqui por referência. Em algumas modalidades, o catalisador de hidrogenação pode compreender um ou mais dos metais do grupo VIIIB da Tabela Periódica, tais como ferro, cobalto, níquel, rutênio, ródio, paládio e platina, misturado com um ou mais metais do grupo VIB da Tabela Periódica, tais como cromo, molibdênio ou tungstênio. Um promotor do grupo IB da Tabela Periódica, tal como cobre, também pode ser incluído. Como um exemplo, um catalisador pode ser usado compreendendo de cerca de 60 por cento molar a cerca de 85 por cento molar de níquel, cerca de 14 por cento molar a cerca de 37 por cento molar de cobre e cerca de 1 por cento molar a cerca de 5 por cento molar de cromo (como cromia), tal como um catalisador do tipo descrito na Patente nº 3.152.998. Como outro exemplo, um catalisador do tipo descrito na Patente nº 4.014.933 pode ser usado contendo de cerca de 70% em peso a cerca de 95% em peso de uma mistura de cobalto e níquel e de cerca de 5% em peso a cerca de 30% em peso de ferro. Como outro exemplo, um catalisador do tipo descrito na Patente nº 4.152.353 pode ser usado, compreendendo níquel, cobre e um terceiro componente que pode ser ferro, zinco, zircônio ou uma mistura dos mesmos, por exemplo, um catalisador contendo de cerca de 20% em peso a cerca de 49% em peso de níquel, cerca de 36% em peso a cerca de 79% em peso de cobre e cerca de 1% em peso a cerca de 15% em peso de ferro, zinco, zircônio ou uma mistura dos mesmos. Ainda
12 / 35 como outro exemplo, um catalisador do tipo descrito na Patente nº 4.766.245 pode ser usado compreendendo cerca de 60% em peso a cerca de 75% em peso de níquel e cerca de 25% em peso a cerca de 40% em peso de alumínio.
[0027] A aminação redutiva pode ser conduzida de forma contínua com o poliol intermediário, amônia ou alquilamina primária e hidrogênio sendo continuamente carregado para um reator contendo um leito fixo do catalisador de aminação redutiva e com o produto sendo continuamente retirado.
[0028] O produto é adequadamente despressurizado de modo a recuperar o excesso hidrogênio e amônia ou alquilamina primária para reciclar e é então fracionado para remover o subproduto da água de reação para prover a polieteramina inventiva.
[0029] Durante a aminação redutiva, as condições de aminação redutiva que também podem ser usadas incluem o uso de cerca de 4 moles a cerca de 150 moles de amônia ou amina primária por equivalente de hidroxila de matéria-prima de poliol intermediário. O hidrogênio pode ser usado em uma quantidade que varia de cerca de 0,5 equivalentes molares a cerca de 10 equivalentes molares de hidrogênio por equivalente de hidroxila da matéria- prima de poliol intermediário. Os tempos de contato dentro da zona de reação, quando a reação é conduzida em uma base em batelada, pode estar dentro na faixa de cerca de 0,1 horas a cerca de 6 horas ou de cerca de 0,15 horas a cerca de 2 horas.
[0030] Quando a reação é conduzida em uma base contínua usando pelotas de catalisador, os tempos de reação podem ser de cerca de 0,1 gramas a cerca de 2 gramas de matéria-prima por hora por centímetro cúbico de catalisador e, mais preferencialmente, de cerca de 0,3 gramas a cerca de 1,6 gramas de matéria-prima precursora por hora por centímetro cúbico de catalisador. Além disso, a aminação redutiva pode ser conduzida na presença de cerca de 1 mol a cerca de 200 moles de amônia ou alquilamina por mol de poliol intermediário ou de cerca de 4 moles a cerca de 130 moles de amônia ou
13 / 35 alquilamina primária por mol de poliol intermediário. De cerca de 0,1 mol a cerca de 50 moles de hidrogênio por mol de poliol intermediário pode ser empregado ou de cerca de 1 mol a cerca de 25 moles de hidrogênio por mol de poliol intermediário.
[0031] As novas polieteraminas inicializadas com amida cíclica de fórmula (I) são úteis em uma variedade de aplicações, incluindo, mas não se limitando a, como um agente umectante e dispersante para pigmentos orgânicos e inorgânicos, corantes e abrilhantadores de cor ou como um aditivo de combustível em uma composição de combustível de hidrocarboneto. Outras aplicações podem incluir seu uso como aditivo de cimento e em aplicações de campos de óleo e gás, tal como um inibidor de corrosão, um demulsificador e um agente retardador de ácido.
[0032] Em uma modalidade particular, a polieteramina de fórmula (I) é um dispersante que é capaz de facilitar a formação de uma variedade de pigmentos para prover dispersões de pigmento estáveis nas quais o pigmento é provido substancialmente no tamanho de partícula primária do pigmento com a carga de pigmento mais alta possível a uma viscosidade desejada. Em outra modalidade particular, o dispersante é um produto da reação da polieteramina de fórmula (I) e um copolímero compreendido por unidades polimerizadas de um monômero alquenil aromático e uma porção de ácido carboxílico α, β- insaturado.
[0033] O monômero alquenil aromático pode ser qualquer composto contendo um grupo funcional etilenicamente insaturado ligado diretamente a um radical aromático. Tais compostos correspondem à fórmula geral onde Ar representa um grupo arila, tal como fenila ou naftila e R3 é hidrogênio ou metila. O grupo arila pode ser substituído por um ou mais substituintes, tais como alcóxi, arila, carbóxi, hidróxi, nitro, ciano, halogênio e
14 / 35 alquila. Monômeros alquenil aromáticos ilustrativos que podem ser usados para uso no copolímero inclui estireno, α-metil estireno, (orto-, meta-, ou para-)metil estireno aromático substituído, etil estireno, isopropil estireno, terc-butil estireno, cloroestireno, bromostireno, vinil naftaleno, acetoxiestireno, metoxiestireno, hidroxiestireno, cianoestireno, vinil xileno, nitroestireno, benzil estireno e misturas dos mesmos. Em uma modalidade, o monômero alquenil aromático é o estireno devido ao seu baixo custo e alta reatividade quando copolimerizado com porções de ácido carboxílico α, β-insaturado.
[0034] A porção de ácido carboxílico α, β-insaturado pode ser qualquer composto orgânico etilenicamente insaturado que é copolimerizável com o monômero alquenil aromático e que contém um grupo funcional carboxílico reativo com o grupo amino da polieteramina de fórmula (I). O grupo funcional carboxílico pode ser um ácido, éster, imida ou anidrido. A porção de ácido carboxílico α,β-insaturado é, portanto, mais adequadamente como um anidrido de ácido dicarboxílico α,β-insaturado, diácido dicarboxílico α,β-insaturado, ácido monocarboxílico α,β-insaturado, (mono- ou di-)éster de ácido dicarboxílico α,β-insaturado e imida de ácido dicarboxílico α,β-insaturado. Diferentes tipos de porções de ácido carboxílico podem estar presentes.
[0035] Em uma modalidade, um anidrido de ácido dicarboxílico α,β- insaturado é preferido, uma vez que a funcionalidade anidrido pode reagir prontamente com a polieteramina de fórmula (I) para formar ligações amida. Comonômeros deste tipo tem a seguinte estrutura geral antes da copolimerização: onde R4 e R5 são iguais ou diferentes e são selecionados independentemente a partir de hidrogênio, halogênio, um grupo alquila C1-C10, um grupo arila e um grupo arilalquila. Exemplos de anidridos de ácido
15 / 35 dicarboxílico α,β-insaturados incluem, mas não estão limitados a anidrido maleico, anidrido citracônico, anidrido etil maleico, anidrido metil itacônico, anidrido dibromomaleico, anidrido itacônico, anidridos cloromaleico, anidrido dicloromaleico, anidrido fenil maleico, anidrido aconítico e misturas dos mesmos.
[0036] A porção de ácido carboxílico α,β-insaturado pode, alternativamente, ser um diácido dicarboxílico α,β-insaturado, diéster ou meio- ácido, meio-éster correspondente à estrutura geral: onde R6 e R7 são iguais ou diferentes e são independentemente selecionados a partir de hidrogênio, halogênio, um grupo alquila C1-C10, um grupo arila e um grupo arilalquila, e R8 e R9 são iguais ou diferentes e são independentemente selecionados a partir de hidrogênio, um grupo alquila C1- C10, um grupo arila e um grupo arilalquila. Exemplos de diácidos dicarboxílicos α,β-insaturados incluem, mas não são limitado a ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido citracônico, ácido mesacônico, ácido etil maleico, ácido metil itacônico, ácido cloromaleico, ácido dicloromaleico, ácido bromomaleico, ácido dibromo maleico, ácido fenilmaleico e misturas dos mesmos. Mono- ou diésteres de metila, etila, propila, butila, benzila ou fenila destes diácidos também podem ser usados.
[0037] Em outra modalidade, um éster ou ácido monocarboxílico α,β- insaturado pode ser usado, o qual tem a estrutura geral:
16 / 35 onde R10 e R11 são iguais ou diferentes e são independentemente selecionados a partir de hidrogênio, um grupo alquila C1-C10, um grupo arila e um grupo arilalquila. Exemplos ilustrativos de comonômeros deste tipo incluem, mas não estão limitados a ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de etila, acrilato de butila, acrilato de 2-etil-hexila e misturas dos mesmos.
[0038] Os análogos de imida dos anidridos de ácido dicarboxílico α,β- insaturado discutidos acima também podem ser empregados como comonômeros no copolímero termoplástico em que o átomo de oxigênio do anidrido é substituído por NR12. O grupo R12 pode ser hidrogênio, um grupo alquila (por exemplo, metila, etila), um grupo arilalquila (por exemplo, benzila, fenetila) ou um grupo arila (por exemplo, fenila).
[0039] Em uma modalidade particular, o copolímero é compreendido de unidades polimerizadas de estireno e anidrido maleico.
[0040] Em outra modalidade, as unidades polimerizadas de monômero alquenil aromático compreendem mais de 50 por cento molar do copolímero com unidades polimerizadas da porção de ácido carboxílico α,β-insaturado compreendendo menos de 50 por cento molar do copolímero. Em ainda outra modalidade, o copolímero é composto de pelo menos 50 por cento em peso, ou pelo menos 60 por cento em peso, ou pelo menos 70 por cento em peso, ou pelo menos 80 por cento em peso, ou pelo menos 90 por cento em peso de unidades polimerizadas de monômero alquenil aromático, com base no peso total do copolímero e menos de 50 por cento em peso ou menos de 40 por cento em peso, ou menos de 30 por cento em peso ou menos de 20 por cento em peso ou menos de 10 por cento em peso de unidades polimerizadas da porção de ácido carboxílico α,β-insaturado, com base no peso total do copolímero. Em ainda mais uma modalidade, o copolímero é compreendido de pelo menos 70 por cento em peso a 97 por cento em peso de unidades polimerizadas de monômero alquenil aromático, com base no peso total do copolímero, e de pelo menos 3
17 / 35 por cento em peso a 30 por cento em peso de unidades polimerizadas de porção de ácido carboxílico α,β-insaturado, com base no peso total do copolímero.
[0041] A polimerização pode ser realizada por métodos de polimerização contínua ou em batelada conhecidos, tal como suspensão em massa, precipitação ou polimerização em solução e iniciação com iniciadores de cadeia de radical livre adequada, por exemplo, hidroperóxidos, peróxidos ou compostos azo, tais como peróxido de dilauroíla, peróxido de dibenzoila, perpivalato de terc-butila, permaleato de terc-butila, perbenzoato de terc-butila, peróxido de dicumila, peróxido de terc-butil cumila, peróxido de di-terc-butila, hidroperóxido de cumila, hidroperóxido de terc-butila, 2,2'-azobis(Z- metilpropanonitrila), 2,2'-azobis(2-metilbutironitrila) e misturas dos mesmos. Em geral, esses iniciadores são usados em quantidades de 0,1% a 20% em peso, ou de 0,2% a 10% em peso, com base no peso total do monômero alquenil aromático e porção de ácido carboxílico α,β-insaturado.
[0042] A polimerização pode ser realizada, em regra, a temperaturas de cerca de 40°C a 400°C ou cerca de 80°C a 250°C, pressão convenientemente sendo usada quando porções de ácido carboxílico α,β-insaturado ou solventes tendo pontos de ebulição abaixo da temperatura de polimerização são usados. A polimerização pode ser realizada na ausência de ar, por exemplo, sob nitrogênio, uma vez que o oxigênio interfere na polimerização. Ao escolher o iniciador ou o sistema iniciador, é conveniente garantir que a meia-vida do iniciador ou do sistema iniciador na temperatura de polimerização escolhida é inferior a 3 horas.
[0043] Os aparelhos adequados para a polimerização são, por exemplo, recipientes agitados convencionais tendo, por exemplo, agitadores de âncora, agitadores de pá, agitadores de impulsor ou agitadores de contracorrente de impulso de múltiplos estágios, e para a preparação contínua, cascatas de vasos agitados, reatores tubulares ou misturadores estáticos.
[0044] Em uma modalidade, o processo preferido para a preparação
18 / 35 dos copolímeros é a polimerização em solução. É realizado em solventes nos quais o monômero alquenil aromático e porção de ácido carboxílico α,β- insaturado e os copolímeros resultantes são solúveis. Os solventes adequados para esta finalidade são todos aqueles que atendem a esses requisitos e que não reagem com o monômero alquenil aromático e porção de ácido carboxílico α,β- insaturado e com o copolímero resultante. Estes são, por exemplo, orgânicos, de preferência aromáticos e/ou alifáticos, solventes tais como cumeno, tolueno, xileno, etilbenzeno, decano, pentadecano ou misturas de solventes comerciais.
[0045] Na preparação, o monômero alquenil aromático e a porção de ácido carboxílico α,β-insaturado podem ser inicialmente introduzidos e podem ser polimerizados pela adição de um iniciador de cadeia de radical livre e com o fornecimento de calor.
[0046] Após a polimerização, o copolímero obtido é reagido com a polieteramina de fórmula (I). A preparação do produto da reação do copolímero e a polieteramina de fórmula (I) pode ser realizada em temperaturas de cerca de 50°C a cerca de 250°C, ou de cerca de 60°C a cerca de 200°C. Enquanto as amidas são formadas em temperaturas abaixo de 100°C, as imidas podem ser formadas em temperaturas mais altas. Em algumas modalidades, a polieteramina da fórmula (I) pode ser usada em quantidades de cerca de 0,001 mol a cerca de 2 mol por mol de copolímero, ou de cerca de 0,01 mol a cerca de 1 mol por mol de copolímero, ou de cerca de 0,5 mol a cerca de 0,95 mol por mol de copolímero.
[0047] Em uma modalidade, o copolímero é inicialmente introduzido e a polieteramina de fórmula (I) é então subsequentemente dosada. No entanto, é também possível que todos os materiais de partida sejam misturados à temperatura ambiente e fez com que reagissem aumentando a temperatura. Além disso, os componentes podem ser deixados reagir em solução usando um solvente orgânico ou uma mistura de solventes capazes de dissolver os componentes. Tais solventes orgânicos incluem, mas não estão limitados a
19 / 35 éteres, tais como tetra-hidrofurano, hidrocarbonetos aromáticos, tais como tolueno, e hidrocarbonetos halogenados, tais como cloreto de metileno.
[0048] Em uma modalidade, quando a porção de ácido carboxílico α,β- insaturado no copolímero é um anidrido, a polieteramina de fórmula (I) reage para formar uma meia-amida, meio-ácido que pode possivelmente ser convertido em uma imida por desidratação.
[0049] As condições de reação irão variar dependendo da reatividade dos componentes individuais. Por exemplo, quando o copolímero contém grupos anidrido, a reação geralmente ocorrerá rapidamente em relativamente baixa temperatura, uma vez que o anel de anidrido é aberto com bastante facilidade pela polieteramina. Se o copolímero contém grupos ácido, imida ou éster, no entanto, podem ser necessárias condições de reação mais vigorosas. A taxa de reação pode ser aumentada em tais casos pelo uso de um catalisador apropriado, temperaturas de reação mais altas ou pela remoção de quaisquer coprodutos voláteis que podem ser gerados. Onde o grupo carboxílico no copolímero é um ácido carboxílico, por exemplo, pode ser útil combinar os componentes sob vácuo, a fim de remover a água formada durante a reação. Da mesma maneira, se o copolímero contém grupos éster carboxílico, a taxa de reação pode ser melhorada pela separação do coproduto de álcool que se forma.
[0050] Em outra modalidade, o dispersante é um produto da reação da polieteramina de fórmula (I) e uma resina epóxi. Em uma modalidade, a resina epóxi pode ter uma funcionalidade média de 1,2-epóxi maior que 1, ou em pelo menos cerca de 1,4, e ainda pelo menos cerca de 2.
[0051] Em uma modalidade, a resina epóxi tem uma equivalência de 1,2-epóxi (funcionalidade) em média de pelo menos 2 a 6,5 grupos epóxido por molécula. A resina epóxi pode ser saturada ou insaturada, linear ou ramificada, alifática, cicloalifática, aromática ou heterocíclica, podendo conter substituintes que não materialmente interferem durante a reação com a polieteramina da fórmula (I). Tais substituintes podem incluir bromo ou flúor.
20 / 35 A resina epóxi pode ser monomérica ou polimérica, líquida ou sólida, por exemplo, um sólido de baixa fusão à temperatura ambiente. A resina epóxi pode ser um éter glicidílico preparado pela reação de epicloridrina com um composto contendo pelo menos 1,5 grupos hidroxila aromáticos, e realizada sob condições de reação alcalinas. Em outras modalidades, a resina epóxi pode ser um monoepóxido, um éter diglicidílico de um composto diídrico, um epóxi novolac ou um epóxi cicloalifático. Geralmente, a resina epóxi contém uma distribuição de compostos com uma variação do número de unidades de repetição. Além disso, a resina epóxi pode ser uma mistura de resinas epóxi. Por exemplo, em uma modalidade, a resina epóxi pode compreender uma resina de monoepóxido e resina epóxi di- e/ou multifuncional tendo funcionalidades de 2 a 6,5.
[0052] Exemplos de monoepóxidos incluem, mas não estão limitados a: os éteres glicidílicos de fenol, t-butil fenol, cresol, nonil fenol e álcoois alifáticos; e monoácidos glicidados e epóxidos formados a partir de alfa- olefinas e glicidoxialquilalcoxissilanos.
[0053] Outros exemplos de resinas epóxi específicas que podem ser usadas incluem, mas não estão limitados a aquelas representadas pelas fórmulas: onde R0 é um grupo alquila linear ou ramificado; onde y é um número inteiro de 1 a 6;
21 / 35 onde R1 é um grupo alquila, um grupo arila ou um grupo arilalquila;
onde R5 é independentemente hidrogênio ou um grupo alquila C1 - C10 e r é um número inteiro de 0 a 6;
onde R6 é um grupo alquila C1 - C20 opcionalmente contendo grupo(s) éter ou éster ou junto com R7 e R8 forma um anel espiro opcionalmente contendo heteroátomos, e R7 e R8 são independentemente hidrogênio ou junto com R6 forma um anel espiro opcionalmente contendo heteroátomos.
Em algumas modalidades, R6 é um grupo cicloalifático divalente com a fórmula ou onde R9 e R10 são, cada um, independentemente, um grupo alquila C1 - C20 ou um grupo arilalquila tendo a fórmula
22 / 35 onde R11 é um grupo alquila C1-C20.
[0054] De acordo com uma modalidade, a resina epóxi é uma resina epóxi difuncional selecionada a partir de um éter diglicidílico de um fenol diídrico, um éter diglicidílico de um fenol diídrico hidrogenado, um éter glicidílico alifático, um epóxi novolac e um epóxi cicloalifático.
[0055] Éteres diglicidílicos de fenóis diídricos podem ser produzidos, por exemplo, por reação de um fenol diídrico e uma epicloridrina adequadamente substituída sob condições alcalinas, ou na presença de um catalisador ácido com subsequente tratamento alcalino. Exemplos de fenóis diídricos incluem, mas não estão limitados a: 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (bisfenol-A); 2,2-bis(4-hidroxi-3-tertbutilfenil)propano; 1,1-bis(4- hidroxifenil)etano; 1,1-bis(4-hidroxifenil)isobutano; bis(2-hidroxi-1-naftil) metano; 1,5-di-hidroxinaftaleno; 1,1-bis(4-hidroxi-3-alquilfenil)etano e semelhantes. Fenóis diídricos adequados também podem ser obtidos a partir da reação de fenol com aldeídos tais como formaldeído (bisfenol-F). Éteres diglicidílicos de fenóis diídricos também incluem produtos de avanço dos éteres diglicidílicos acima de fenóis diídricos com fenóis diídricos como o bisfenol-A.
[0056] Éteres diglicidílicos de fenóis diídricos hidrogenados podem ser produzidos, por exemplo, por hidrogenação de compostos tendo dois grupos hidroxi alcoólicos livres seguidos por uma reação de glicidação com uma epi- halohidrina na presença de um catalisador ácido de Lewis e subsequente formação do éter glicidílico por reação com hidróxido de sódio. Exemplos de fenóis diídricos adequados incluem aqueles listados acima.
[0057] Éteres glicidílicos alifáticos podem ser produzidos, por exemplo, por meio da reação de uma epi-halohidrina com um diol alifático na presença de um catalisador de ácido de Lewis seguido pela conversão do
23 / 35 intermediário de haloidrina em éter glicidílico por reação com hidróxido de sódio. Exemplos de éteres glicidílicos alifáticos incluem aqueles que correspondem às fórmulas onde R1 é (CH2)s ou e s é um número inteiro de 2 a 12 e, em algumas modalidades, de 2 a 6; e q é um número inteiro de 4 a 24 e, em algumas modalidades, de 4 a
12.
[0058] Exemplos de éteres glicidílicos alifáticos incluem, mas não estão limitados a: éteres diglicidílicos de 1,4 butanodiol; neopentil glicol; ciclo- hexanodimetanol; hexanodiol; polipropileno glicol e dióis e glicóis semelhantes; e éteres triglicidílicos de trimetilol-etano e trimetilol-propano.
[0059] Epóxi novolacs podem ser produzidos por condensação de formaldeído e um fenol seguido por glicidação por reação de uma epi- halohidrina na presença de um álcali. O fenol pode ser, por exemplo, fenol, cresol, nonilfenol e t-butilfenol. Exemplos dos epóxi novolacs preferidos incluem aqueles que correspondem à fórmula onde R5 é independentemente hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C10 e r é um número inteiro de 0 a 6. Os epóxi novolacs geralmente contêm uma distribuição de compostos com um número variável de unidades de
24 / 35 fenoximetileno glicidadas, r. Geralmente, o número cotado de unidades é o número mais próximo da estatística média, e o pico da distribuição.
[0060] Os epóxis cicloalifáticos podem ser produzidos por epoxidação de um composto contendo cicloalqueno com mais de uma ligação olefínica com ácido peracético. Exemplos de epóxis cicloalifáticos incluem aqueles correspondendo à fórmula onde R6 é um grupo alquila C1 a C20 opcionalmente contendo grupo(s) éter ou éster ou junto com R7 e R8 formam um anel espiro opcionalmente contendo heteroátomos, e R7 e R8 são independentemente hidrogênio ou em conjunto com R6 formam um anel espiro contendo opcionalmente heteroátomos; ou
[0061] Exemplos de epóxis cicloalifáticos incluem, por exemplo, carboxilato de 3,4-epoxiciclo-hexilmetil-(3,4-epoxi)ciclo-hexano, diéter dicicloalifático de diepóxi[2-(3,4-epoxi)ciclo-hexil-5,5-espiro(3,4-epoxi)- ciclohexano-m-dioxano], adipato de bis(3,4-epoxi-ciclo-hexilmetila), adipato de bis(3,4-epóxiciclo-hexila) e dióxido de vinilciclo-hexeno [4-(1,2-epoxietil) -1,2-epoxiciclohexano]. Os epóxis cicloalifáticos também incluem compostos das fórmulas e
25 / 35
[0062] De acordo com outra modalidade, a resina epóxi compreende uma resina à base de bisfenol selecionada do grupo de éteres glicidílicos de bisfenol A, éteres glicidílicos de bisfenol F, éteres glicidílicos de bisfenol A modificados, éteres glicidílicos de bisfenol F modificados e misturas dos mesmos.
[0063] Como discutido acima, o dispersante pode ser um produto da reação da polieteramina de fórmula (I) e resina epóxi. É fácil para um versado na técnica controlar as quantidades relativas das matérias-primas usadas na formação do dispersante. Por exemplo, em uma modalidade, há um excesso de resina epóxi presente, o que resulta em moléculas dispersantes que são capeadas na extremidade com grupos epóxi. Em outra modalidade, há excesso de polieteramina usada na formação dos dispersantes, o que resulta em moléculas de dispersante que são capeadas na extremidade com grupos amina.
[0064] Em geral, o dispersante pode ser obtido pela reação da resina epóxi com a polieteramina de fórmula (I) em excesso de epóxidos com base em equivalentes, em que de cerca de 40% a menos de cerca de 90% dos grupos epóxido do material de partida são reagidos e a razão do equivalente de epóxi: equivalente de amina está entre cerca de 1,10:1 a cerca de 5:1, ou entre cerca de 1,1:1 a cerca de 4:1, ou entre cerca de 1,10:1 a cerca de 3:1, ou mesmo entre cerca de 1,10:1 a cerca de 2,5:1.
[0065] Em uma modalidade, pode ser preferido que a polieteramina de fórmula (I) e resina epóxi estejam presentes em tais quantidades que o grupo amina da polieteramina é capaz de ser consumido reagindo com essencialmente todos da funcionalidade epóxido da resina epóxi. Assim, durante a reação, a quantidade de polieteramina de fórmula (I) é estequiometricamente igual a ou maior do que a quantidade de epóxido na resina epóxi. O produto resultante tem pouca, ou nenhuma, funcionalidade de epóxido não reagida restante após
26 / 35 a reação.
[0066] A reação pode ocorrer a uma temperatura na faixa de 20°C a 200C, ou em uma faixa de 50°C a 150°C. Além disso, a reação pode ser realizada em atmosfera inerte ou ar. Se uma atmosfera inerte for usada, a atmosfera pode ser nitrogênio ou argônio. Além disso, a reação pode opcionalmente, ser realizada na presença de um solvente. Normalmente, nenhum solvente é necessário, mas se presente, pode ser água ou um solvente orgânico descrito aqui. Finalmente, os tempos de reação variam independentemente e podem ser a qualquer tempo entre cerca de 0,5 horas e cerca de 10 horas.
[0067] De acordo com outra modalidade, os dispersantes descritos acima, que são solúveis em água, são combinados com água para formar uma solução aquosa. Assim, em algumas modalidades, o dispersante é solúvel em água para um grau de pelo menos 5% em peso do dispersante, ou a um grau de pelo menos 10% em peso do dispersante, ou a um grau de pelo menos 15% em peso do dispersante, ou mesmo a um grau de pelo menos 20% em peso do dispersante, com base no peso total da solução aquosa. Em ainda outras modalidades, o dispersante é solúvel em água a um grau de pelo menos 25% em peso do dispersante, ou a um grau de pelo menos 30% em peso do dispersante, ou a um grau de pelo menos 35% em peso do dispersante, ou mesmo a um grau de pelo menos 40% em peso do dispersante, com base no peso total da solução aquosa. Em ainda outras modalidades, o dispersante é solúvel em água a um grau de pelo menos 45% em peso do dispersante, ou a um grau de pelo menos 50% em peso do dispersante, ou a um grau de pelo menos 55% em peso do dispersante, ou mesmo até um grau de pelo menos 60% por peso do dispersante, com base no peso total da solução aquosa. Em uma modalidade particular, o dispersante é miscível com água em todas proporções.
[0068] Em outra modalidade, a presente descrição provê uma dispersão aquosa de pigmento compreendendo o dispersante descrito acima, um
27 / 35 pigmento e um componente solvente. O termo “dispersão aquosa de pigmento” aqui se refere a uma dispersão aquosa de pigmento na qual uma alta concentração de um pigmento foi disperso em água, que serve como um meio de dispersão, antes da produção de tinta.
[0069] O pigmento usado na presente descrição não é particularmente limitado e pigmentos orgânicos ou inorgânicos que podem ser geralmente usados em dispersões aquosas de pigmento podem ser empregadas. Pigmentos não tratados ou pigmentos tratados podem ser usados.
[0070] Em particular, qualquer pigmento inorgânico ou orgânico conhecido pode ser usado. Exemplos de pigmentos inorgânicos incluem óxido de ferro e negros de fumo produzidos por métodos conhecidos, tal como um método de contato, um método de forno, e um método térmico. Exemplos do pigmento orgânico incluem azo pigmentos (incluindo azolake, pigmentos azo insolúveis, pigmentos azo condensados e pigmentos azo quelatos), pigmentos policíclicos (por exemplo, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de antraquinona, pigmentos de quinacridona, pigmentos de dioxazina, pigmentos de tioindigo, pigmentos de isoindolinona e pigmentos de quinoftalona), quelatos de corantes (por exemplo, quelatos de corantes básicos e quelatos de corantes ácidos), pigmentos nitro, pigmentos nitrosos e preto de anilina.
[0071] Exemplos de pigmentos serão agora descritos por cor. Exemplos de pigmentos usados em tintas pretas incluem negros de fumo, tais como No. 2300, No. 2200B, No. 900, No. 960, No. 980, No. 33, No. 40, No. 45, No. 45L, No. 52, HCF88, MA7, MA8 e MA100 fabricados pela Mitsubishi Chemical Corporation; Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven 1255 e Raven 700, fabricado pela Columbian Chemicals Company; Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogul L, Mogul 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, e Monarch 1400 fabricado pela Cabot Corporation; e Color Black FW1, FW2,
28 / 35 FW2V, FW18, FW200, S150, S160 e S170, Printex 35, U, V, e 1400U, Special Black 6, 5, 4 e 4A, NIPEX 150, NIPEX 160, NIPEX 170 e NIPEX 180 fabricado pela Degussa AG.
[0072] Exemplos específicos de pigmentos usados em tintas amarelas incluem C. I. Pigmento amarelo 1, 2, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 109, 110, 114, 120, 128, 129, 138, 150, 151, 154, 155, 174, 180 e 185.
[0073] Exemplos específicos de pigmentos usados em tintas magenta incluem C. I. Pigmento Vermelho 5, 7, 12, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 57:1, 112, 122, 123, 146, 168, 176, 184, 185, 202, 209 e 269 e C. I. Pigmento Violeta
19.
[0074] Exemplos específicos de pigmentos usados em tintas ciano incluem C. I. Pigmento Azul 1, 2, 3, 15, 15: 3, 15: 4, 16, 22, 60, 63 e 66.
[0075] Exemplos específicos de pigmentos usados em tintas brancas incluem sulfatos e carbonatos de metais alcalino-terrosos, sílicas, tais como pó fino de ácido silícico e silicato sintetizado, silicato de cálcio, alumina, alumina hidratada, óxido de titânio, óxido de zinco, talco e argila. Esses pigmentos brancos inorgânicos podem ser submetidos a um tratamento de superfície por uma variedade de técnicas de tratamentos de superfície.
[0076] O componente solvente usado na presente descrição pode ser água ou uma mistura de água e um solvente orgânico solúvel em água. A água usada na presente descrição serve como meio de dispersão do pigmento. Exemplos de água utilizável incluem, mas não estão limitados a água pura, tal como água com troca iônica, água ultrafiltrada, água osmótica reversa, água destilada e água ultrapura.
[0077] Esses tipos de água podem ser usados isoladamente ou combinados com um solvente solúvel em água em um componente de solvente misto. Exemplos dos mesmos incluem uma variedade de solventes orgânicos, por exemplo, cetonas, tal como acetona, metil etil cetona, metil butil cetona e metil isobutil cetona; álcoois tais como metanol, etanol, 2-propanol, 2-metil-1-
29 / 35 propanol, 1-butanol e 2-metoxietanol; éteres, tais como tetra-hidrofurano, 1,4- dioxano e 1,2-dimetoxietano; glicóis, tais como dimetil formamida, N-metil pirrolidona, etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, propileno glicol, polietileno glicol e polipropileno glicol; dióis tais como butanodiol, pentanodiol, hexanodiol e dióis homólogos dos mesmos; ésteres de glicol, tais como laurato de propileno glicol; éteres de glicol, tais como éteres de dietileno glicol monoetila, dietileno glicol monobutila e dietileno glicol mono-hexila e celosolve incluindo um éter de propileno glicol, um éter de dipropileno glicol e um éter de trietileno glicol; álcoois tais como metanol, etanol, álcool isopropílico, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, álcool butílico, álcool pentílico e álcoois homólogos aos mesmos; sulfolanos; lactonas, tais como gama-butirolactona; lactamas tais como N-(2-hidroxietil) pirrolidona; e glicerina e derivados dos mesmos. Estes solventes orgânicos solúveis em água podem ser usados sozinhos ou em combinação.
[0078] A concentração do dispersante na dispersão de pigmento aquoso pode estar entre cerca de 0,1% em peso a cerca de 40% em peso, com base no peso do pigmento seco. De acordo com outra modalidade, o dispersante está presente na dispersão aquosa de pigmento em uma quantidade de entre cerca de 0,5% em peso a cerca de 25% em peso, com base no peso do pigmento. De acordo com ainda outra modalidade, o dispersante está presente na dispersão aquosa de pigmento em uma quantidade entre cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, com base no peso do pigmento seco.
[0079] A concentração do pigmento na dispersão aquosa de pigmento é normalmente ajustada para ser de cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso, com base no peso total da dispersão aquosa de pigmento. No caso em que a dispersão aquosa de pigmento é usada para produzir tinta, a tinta pode ser produzida meramente diluindo a dispersão aquosa de pigmento através da adição apropriada de água ou um aditivo à mesma, de modo que a concentração do pigmento é ajustada para ser de cerca de 0,1% em peso a cerca de 30% em
30 / 35 peso com base no uso pretendido ou propriedades físicas da tinta.
[0080] Assim, em algumas modalidades, a dispersão aquosa de pigmento da presente descrição é diluída para ajustar a concentração a um nível predeterminado e pode ser usada em uma variedade de aplicações, por exemplo, revestimento de automóveis e materiais de construção; tintas de impressão, tais como tintas offset, tintas de rotogravura, tintas flexográficas e tintas para serigrafia; e tintas aquosas de gravação a jato de tinta.
[0081] A quantidade de componente de solvente presente na dispersão aquosa de pigmento de acordo com a presente descrição pode ser qualquer quantidade na faixa entre cerca de 30% em peso a cerca de 99,8% em peso, e em algumas modalidades de cerca de 50% em peso a cerca de 95% em peso, ou mesmo ainda de cerca de 70% em peso a cerca de 90% em peso, com base no peso total da dispersão aquosa de pigmento. Seleção de uma dispersão aquosa de pigmento como sendo adequada para uma determinada tinta de uso final depende dos requisitos da aplicação específica, tais como, mas não se limitando a, tensão superficial e viscosidade, o pigmento selecionado, tempo de secagem da tinta e tipo de papel desejados no qual a tinta será impressa, como é geralmente reconhecido ou apreciado por aqueles versados na técnica.
[0082] A dispersão aquosa de pigmento da presente descrição pode opcionalmente incluir auxiliares habituais do grupo que consiste em umectantes, cargas, retardadores de chama, conservantes, fotoprotetores, tensoativos, antioxidantes, resinas, antiespumantes e antiestáticos, e de preferência nas quantidades habituais de até cerca de 20% em peso, com base no peso total da dispersão aquosa de pigmento.
[0083] Em outra modalidade, é provido um método para dispersar um pigmento em uma dispersão aquosa de pigmento, incluindo a mistura do componente de solvente, um pigmento e cerca de 0,1% em peso a cerca de 40% em peso, com base no peso de pigmento seco, do dispersante da presente descrição e sujeitar a mistura a cisalhamento por um tempo suficiente para
31 / 35 dispersar o pigmento. O tempo suficiente para dispersar o pigmento é normalmente dependente da natureza do pigmento e dispersante e do equipamento que é usado e será determinado pelo praticante experiente.
[0084] Em ainda outra modalidade, a polieteramina de fórmula (I) pode ser usada como um aditivo em uma composição de combustível de hidrocarboneto para a prevenção e controle de depósitos de ranhura do anel do pistão, para controlar o depósito da válvula de admissão, para limpar os injetores e remover o depósito da câmara de combustão, e pode ser particularmente adequado para uso em motores de ignição por centelha de injeção direta. Tipicamente, o controle de depósito desejado será alcançado operando um motor de combustão interna com uma composição de combustível de hidrocarboneto contendo uma quantidade principal (ou seja, pelo menos 50% em peso, com base no peso total da composição) de um combustível de hidrocarboneto de base compreendendo hidrocarbonetos em ebulição na faixa da gasolina e uma quantidade eficaz de remoção de depósitos da polieteramina de fórmula (I). A concentração adequada de polieteramina necessária para atingir o controle de depósito desejado irá variar dependendo do tipo de combustível de base empregado, o tipo de motor, as condições de operação e a presença de outros aditivos de combustível.
[0085] Em geral, a concentração da polieteramina de fórmula (I) empregada na composição de combustível de hidrocarboneto variará de cerca de 500 ppm a cerca de 30000 partes por milhão (ppm) em peso, ou de cerca de 1000 ppm a cerca de 20000 ppm, ou de cerca de 2000 ppm a cerca de 15000 ppm, ou mesmo de cerca de 5000 ppm a cerca de 10000 ppm. Em uma modalidade, a presente descrição é direcionada ao uso de concentrações relativamente altas de polieteramina de fórmula (I), portanto, a composição de combustível de hidrocarboneto pode compreender mais do que cerca de 12000 ppm da polieteramina de fórmula (I), ou de cerca de 12000 ppm a cerca de 30000 ppm, ou mesmo de cerca de 15000 ppm a cerca de 25000 ppm em peso
32 / 35 na composição de combustível de hidrocarboneto.
[0086] Outros aditivos de combustível suplementares também podem ser empregados com a polieteramina de fórmula (I), incluindo, por exemplo, éteres glicólicos, carbonatos cíclicos, dispersantes, detergentes, antioxidantes, fluidos carreadores, desativadores de metal, corantes, marcadores, inibidores de corrosão, biocidas, aditivos antiestáticos, agentes redutores de arrasto, desemulsificadores, desagregadores, aditivos antigelo, aditivos antidetonação, aditivos de recessão anti-válvula-sede, aditivos de lubricidade, aditivos multifuncionais (por exemplo, tricarbonil metilciclopentadienil manganês e/ou outros compostos de tricarbonil de ciclopentadienil manganês), e melhoradores de combustão. O(s) aditivo(s) suplementar(es) de combustível podem ser providos na composição de combustível de hidrocarboneto em uma quantidade necessária para atingir o efeito desejado.
[0087] Combustíveis de hidrocarbonetos de base adequados usados na formulação das composições de combustível de hidrocarboneto de acordo com a presente descrição podem incluir quaisquer combustíveis adequados para uso na operação de motores de combustão interna por ignição por centelha, tais como gasolinas de aviação e de motores com ou sem chumbo, diesel e as chamadas gasolinas reformuladas que normalmente contêm ambos os hidrocarbonetos da faixa de ebulição da gasolina e agentes de mistura oxigenados solúveis em combustível, tais como álcoois, éteres e outros compostos orgânicos contendo oxigênio adequados. Oxigenados adequados incluem, por exemplo, metanol, etanol, isopropanol, t-butanol, álcoois mistos C1 a C5, éter metil butílico terciário, éter amilmetílico terciário, éter etil-butílico terciário e éteres mistos. Oxigenados, quando usados, normalmente estarão presentes no combustível de base em uma quantidade inferior a cerca de 25% em volume, por exemplo, em uma quantidade que provê um teor de oxigênio no combustível total na faixa de cerca de 0,5 a cerca de 5% em volume.
[0088] A polieteramina de fórmula (I) e aditivo(s) de combustível
33 / 35 suplementar opcional usado(s) na formulação das composições de combustível de hidrocarboneto descritas aqui podem ser misturados ao combustível de base de hidrocarboneto individualmente ou em várias subcombinações. No entanto, pode ser desejável em alguns casos misturar todos os componentes simultaneamente usando um concentrado de aditivo (isto é, polieteramina de fórmula (I), aditivo(s) de combustível suplementar opcional e um diluente, tal como um solvente de hidrocarboneto). O uso de um concentrado de aditivo tem a vantagem da compatibilidade mútua proporcionada pela combinação de ingredientes quando na forma de um concentrado de aditivos. Além disso, o uso de um concentrado pode reduzir o tempo de mistura e pode diminuir a possibilidade de erros de mistura.
[0089] A composição de combustível de hidrocarboneto descrita aqui pode entrar em contato com um injetor acionado. Exemplos não limitativos de um injetor acionado incluem gasolina de injeção direta, injetores de combustível de porta, de combustível de porta central sequencial e de placa direta.
[0090] Outras modalidades da presente descrição incluem métodos para reduzir a formação ou persistência de depósitos, tais como depósitos de válvula de admissão e depósitos de combustão na câmara, em um motor e eliminando válvula presa em um motor de ignição por centelha, abastecendo e/ou operando o motor com a composição de combustível de hidrocarboneto descrita neste aqui.
EXEMPLOS Exemplo 1. Síntese de polieteramina inicializada com 2-pirrolidinona
[0091] 906 gramas (2 libras) de 2-pirrolidinona foram misturadas com 107 gramas de uma solução de KOH a 45%. Depois de remover a água da mistura a 120°C, 8,65 quilos (19,1 libras) de óxido de propileno (PO) foi adicionado ao reator. Após a reação de alcoxilação ter sido concluída, 240 gramas de magnesol foram usadas para remover íons de potássio. O
34 / 35 intermediário de poliol foi então filtrado e reagiu com amônia e hidrogênio em um reator de leito fixo na presença de um catalisador de metal. Depois de retirar a amônia e a água, o produto de polieteramina que foi obtido foi um produto líquido transparente e límpido com um ponto de fulgor de 268°C e um pH de 12,04. A polieteramina inventiva foi verificada ter um número total de amina de cerca de 1,367 meq/g e um valor total de aciláveis de cerca de 1,5479 meq/g. Com base nesses dois números, a conversão de poliol foi calculada em cerca de 88,3% e o peso molecular médio era 646. Exemplo 2. Síntese de polieteramina inicializada com 2-pirrolidinona
[0092] 906 gramas (2 libras) de 2-pirrolidinona foram misturadas com 1307 gramas de uma solução KOH a 45%. Depois de remover a água da mistura a 120°C, 10,73 quilos (23,7 libras) de óxido de butileno (BO) foram adicionados ao reator. Após a reação de alcoxilação ter sido concluída, 292 gramas de magnesol foram usados para remover íon potássio. O intermediário de poliol foi filtrado e reagiu com amônia e hidrogênio em um reator de leito fixo na presença de um catalisador de metal. Depois de retirar a amônia e a água, o produto de polieteramina que foi obtido foi um produto líquido transparente e límpido com um ponto de fulgor de 190°C e um pH de 11,59. A polieteramina inventiva foi verificada ter um número total de amina de cerca de 1,044 meq/g e um valor total de aciláveis de cerca de 1,1233 meq/g. Com base nesses dois números, a conversão de poliol foi verificada ser em cerca de 92,9% e o peso molecular médio era 890. Exemplo 3. Síntese de polieteramina inicializada com ε-caprolactama
[0093] 906 gramas (2 libras) de ε-caprolactama foram misturadas com 83 gramas de solução de KOH a 45%. Depois de remover a água da mistura a 120°C, 6,52 quilos (14,4 libras) de óxido de propileno (PO) foram adicionados ao reator. Após a reação de alcoxilação ter sido concluída, 185 gramas de magnesol foram usados para remover íon potássio. O intermediário de poliol foi filtrado e reagiu com amônia e hidrogênio em um reator de leito fixo na
35 / 35 presença de um catalisador de metal. Depois de retirar a amônia e a água, o produto de polieteramina que foi obtido foi um produto líquido transparente e límpido com um ponto de fulgor de 180°C e um pH de 11,98. A polieteramina inventiva foi verificada ter um número total de amina de cerca de 1,324 meq/g e um valor total de aciláveis de cerca de 1,5742 meq/g. Com base nesses dois números, a conversão de poliol foi verificada ser em cerca de 84,1% e o peso molecular médio era 635. Exemplo 4. Síntese de polieteramina inicializada com ε-caprolactama
[0094] 906 gramas (2 libras) de ε-caprolactama foram misturadas com 100 gramas de solução de KOH a 45%. Depois de remover a água da mistura a 120°C, 8,10 quilos (17,9 libras) de óxido de butileno (BO) foram adicionados ao reator. Após a reação de alcoxilação ter sido concluída, 225 gramas de magnesol foram usados para remover íon potássio. O intermediário de poliol foi filtrado e reagiu com amônia e hidrogênio em um reator de leito fixo na presença de um catalisador de metal. Depois de retirar a amônia e a água, o produto de polieteramina que foi obtido foi um produto líquido transparente e límpido com um ponto de fulgor de 175°C e um pH de 11,42. A polieteramina inventiva foi verificada ter um número total de amina de cerca de 1,079 meq/g e um valor total de aciláveis de cerca de 1,2992 meq/g. Com base nesses dois números, a conversão de poliol foi verificada em cerca de 83% e o peso molecular médio era 770.
[0095] Embora o anterior seja direcionado às modalidades da presente descrição, outras e adicionais modalidades da descrição podem ser concebidas sem se afastar do escopo básico do mesmo, e o escopo do mesmo é determinado pelas reivindicações que se seguem.

Claims (1)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Polieteramina, caracterizada pelo fato de que compreende um composto com a fórmula (I) (I) em que R é um grupo amida cíclica tendo uma fórmula (II) (II) em que n é um número inteiro de 3 a 15, R0 é um substituinte que pode substituir o hidrogênio em qualquer porção de hidrocarboneto do grupo amida cíclica e é um grupo alquila ou um grupo arila, p é um número inteiro de 0 a 2n e X* denota o local de fixação do grupo amida cíclica ao resto do composto de polieteramina inicializada com amida cíclica; R1 e R2 são, cada um, independentemente, hidrogênio, metila ou etila e cada R1 e R2 é independentemente selecionado em cada unidade —O — CHR1 — CHR2—; A é NH2 ou um N-alquilamino com 1 a cerca de 20 átomos de carbono no grupo alquila; e m é um número inteiro que varia de cerca de 2 a cerca de 200.
    2. Polieteramina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que R é o grupo amida cíclica tendo a fórmula (II) onde n é um número inteiro de 3 a 12, R0 é um grupo alquila e p é um número inteiro de 0 a
    4.
    3. Polieteramina de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que R é um composto tendo uma fórmula
    4. Polieteramina de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que R é um composto tendo uma fórmula
    5. Polieteramina de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que R é um composto tendo uma fórmula
    6. Polieteramina de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que A é NH2.
    7. Polieteramina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que R1 e R2 são cada um independentemente hidrogênio, metila ou etila e cada R1 e R2 é independentemente selecionado em cada unidade —O — CHR1 — CHR2— com a condição de que pelo menos um de R1 ou R2 é hidrogênio; e m é um número inteiro variando de cerca de 2 a cerca de 40.
    8. Polieteramina de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que R1 e R2 são cada um independentemente hidrogênio ou metila.
    9. Polieteramina de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que R1 e R2 são cada um independentemente hidrogênio ou etila.
    10. Processo para produzir polieteramina como definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende carregar uma amida cíclica tendo uma fórmula onde n é um número inteiro de 3 a 15, R0 é um substituinte que pode substituir o hidrogênio em qualquer porção de hidrocarboneto da amida cíclica e é um grupo alquila ou um grupo arila e p é um número inteiro de 0 a 2n a uma zona de reação de alcoxilação, colocar em contato a amida cíclica com um óxido de alquileno na zona de reação de alcoxilação por um período de tempo para prover um poliol intermediário, carregando o poliol intermediário para um zona de aminação redutiva, e colocar em contato o poliol intermediário na zona de aminação redutiva com um catalisador de aminação redutiva na presença de hidrogênio e amônia ou uma alquilamina primária.
    11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o poliol intermediário é colocado em contato com o catalisador de aminação redutiva na presença de hidrogênio e amônia.
    12. Dispersante, caracterizado pelo fato de que compreende o produto da reação da polieteramina como definida na reivindicação 1, e um copolímero compreendido por unidades polimerizadas de um monômero alquenil aromático e uma porção de ácido carboxílico α, β-insaturado.
    13. Processo para produzir o dispersante como definido na reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende reagir de cerca de 0,001 mol a cerca de 2 moles de uma polieteramina compreendendo um composto tendo uma fórmula (I)
    (I) em que R é um grupo amida cíclica tendo uma fórmula (II) (II) em que n é um número inteiro de 3 a 15, R0 é um substituinte que pode substituir o hidrogênio em qualquer porção de hidrocarboneto do grupo amida cíclica e é um grupo alquila ou um grupo arila, p é um número inteiro de 0 a 2n e X* denota o local de fixação do grupo amida cíclica para o resto do composto de polieteramina inicializada com amida cíclica; R1 e R2 são, cada um, independentemente, hidrogênio, metila ou etila e cada R1 e R2 é independentemente selecionado em cada unidade —O — CHR1 — CHR2—; A é NH2 ou um N-alquilamino com 1 a cerca de 20 átomos de carbono no grupo alquila; e, m é um número inteiro que varia de cerca de 2 a cerca de 200 com 1 mol do copolímero a uma temperatura variando de cerca de 50°C a cerca de 250°C.
    14. Dispersante, caracterizado pelo fato de que compreende o produto da reação de uma polieteramina como definida na reivindicação 1, e uma resina epóxi.
    15. Processo para produzir o dispersante como definido na reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende reagir uma polieteramina compreendendo um composto tendo uma fórmula (I)
    (I) em que R é um grupo amida cíclica tendo uma fórmula (II) (II) em que n é um número inteiro de 3 a 15, R0 é um substituinte que pode substituir o hidrogênio em qualquer porção de hidrocarboneto do grupo amida cíclica e é um grupo alquila ou um grupo arila, p é um número inteiro de 0 a 2n e X* denota o local de fixação do grupo amida cíclica para o resto do composto de polieteramina inicializada com amida cíclica; R1 e R2 são, cada um, independentemente, hidrogênio, metila ou etila e cada R1 e R2 é selecionado independentemente em cada unidade —O — CHR1 — CHR2—; A é NH2 ou um N-alquilamino com 1 a cerca de 20 átomos de carbono no grupo alquila; e, m é um número inteiro que varia de cerca de 2 a cerca de 200 com uma resina epóxi em uma razão de equivalente de epóxi:equivalente de amina entre cerca de 1,10:1 a cerca de 5:1 e em uma temperatura variando de cerca de 20°C a cerca de 200°C.
    16. Solução aquosa compreendendo o dispersante como definido na reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o dispersante é solúvel na solução aquosa a um grau de pelo menos 40% em peso do dispersante.
    17. Solução aquosa compreendendo o dispersante como definido na reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o dispersante é solúvel na solução aquosa a um grau de pelo menos 40% em peso do dispersante.
    18. Composição de combustível de hidrocarboneto, caracterizada pelo fato de que compreende um combustível à base de hidrocarboneto e a polieteramina como definida na reivindicação 1.
    19. Composição de combustível de hidrocarboneto de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que adicionalmente compreende um aditivo de combustível suplementar.
    20. Método para prevenir e/ou reduzir a formação de depósitos em um motor, caracterizado pelo fato de que compreende abastecer e operar o referido motor com a composição de combustível de hidrocarboneto como definida na reivindicação 18.
BR112021005648-3A 2018-09-25 2019-07-29 polieteramina, processos para produzir polieteramina e o dispersante, dispersante, solução aquosa compreendendo o dispersante, composição de combustível de hidrocarboneto, e, método para prevenir e/ou reduzir a formação de depósitos em um motor BR112021005648A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862736124P 2018-09-25 2018-09-25
US62/736,124 2018-09-25
PCT/US2019/043871 WO2020068262A1 (en) 2018-09-25 2019-07-29 Cyclic amide initialized polyetheramine and uses thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR112021005648A2 true BR112021005648A2 (pt) 2021-06-22

Family

ID=69952115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112021005648-3A BR112021005648A2 (pt) 2018-09-25 2019-07-29 polieteramina, processos para produzir polieteramina e o dispersante, dispersante, solução aquosa compreendendo o dispersante, composição de combustível de hidrocarboneto, e, método para prevenir e/ou reduzir a formação de depósitos em um motor

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20220033579A1 (pt)
EP (1) EP3856134A4 (pt)
JP (1) JP2022502558A (pt)
KR (1) KR20210063408A (pt)
CN (1) CN112888421A (pt)
BR (1) BR112021005648A2 (pt)
CA (1) CA3113923A1 (pt)
MX (1) MX2021003470A (pt)
TW (1) TWI823983B (pt)
WO (1) WO2020068262A1 (pt)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023107530A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 Huntsman Petrochemical Llc Dialkyl phenol initiated polyetheramine and uses thereof

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0397876B1 (de) * 1988-11-22 1995-09-20 Tatarsky Gosudarstvenny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Neftyanoi Promyshlennosti Verfahren und vorrichtung zur herstellung von profilrohren für brunnenbauwerke
US5352251A (en) * 1993-03-30 1994-10-04 Shell Oil Company Fuel compositions
US5507843A (en) * 1994-09-19 1996-04-16 Shell Oil Company Fuel compositions
JP4674879B2 (ja) * 1995-01-31 2011-04-20 Ｂａｓｆポゾリス株式会社 乾燥収縮低減型セメント分散剤
US5660626A (en) * 1995-01-31 1997-08-26 Ohta; Akira Cement dispersing agent
US5752991A (en) * 1995-12-29 1998-05-19 Chevron Chemical Company Very long chain alkylphenyl polyoxyalkylene amines and fuel compositions containing the same
JP3804985B2 (ja) * 1996-05-14 2006-08-02 シェブロン ケミカル カンパニー ポリアルキルフェノキシアミノアルカン及びポリ（オキシアルキレン）アミンを含有する燃料添加剤組成物
US6261327B1 (en) * 1997-05-29 2001-07-17 Shell Oil Company Additive concentrates for rapidly reducing octane requirement
US5912189A (en) * 1998-05-12 1999-06-15 The Lubrizol Corporation Compositions containing reaction product of a cyclic compound containing both a nitrogen atom and a carbonyl group, an aldehyde or ketone, and an etheramine
DE10326147A1 (de) * 2003-06-06 2005-03-03 Byk-Chemie Gmbh Epoxid-Addukte und deren Salze als Dispergiermittel
EP2431425B1 (en) * 2005-10-31 2015-03-11 Cabot Corporation Modified colorants and inkjet ink compositions comprising modified colorants
TWI414534B (zh) * 2007-04-04 2013-11-11 Lubrizol Ltd 分散劑組成物
JP5407401B2 (ja) * 2009-02-17 2014-02-05 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 分散剤、並びに、それを用いた顔料組成物及び顔料分散体
CN103408747B (zh) * 2013-08-22 2015-12-23 南京博特新材料有限公司 一种端氨基聚醚的制备方法
US10113031B2 (en) * 2013-11-01 2018-10-30 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Aromatic dispersant composition
WO2015073575A2 (en) * 2013-11-12 2015-05-21 Centre For Probe Development And Commercialization Residualizing linkers and uses thereof
TWI492965B (zh) * 2013-12-31 2015-07-21 Ind Tech Res Inst 聚合物與分散液
US10781411B2 (en) * 2015-01-30 2020-09-22 The Lubrizol Corporation Composition for cleaning gasoline engine fuel delivery systems, air intake systems, and combustion chambers

Also Published As

Publication number Publication date
US20220033579A1 (en) 2022-02-03
JP2022502558A (ja) 2022-01-11
MX2021003470A (es) 2021-09-10
CA3113923A1 (en) 2020-04-02
EP3856134A4 (en) 2022-06-22
CN112888421A (zh) 2021-06-01
KR20210063408A (ko) 2021-06-01
TW202024176A (zh) 2020-07-01
WO2020068262A1 (en) 2020-04-02
EP3856134A1 (en) 2021-08-04
TWI823983B (zh) 2023-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5014984B2 (ja) インク中の櫛形ポリエーテルアルカノールアミン
KR101237170B1 (ko) 잉크 중의 빗-유사 폴리에테르알카놀아민
EP2842935A1 (en) Mannich base, preparation method for same, and application thereof
ES2347686T3 (es) Dispersantes y sus componentes.
BRPI0608065A2 (pt) poliéteralcanolaminas do tipo pente em tintas e revestimentos
JP7372921B2 (ja) 芳香族系ポリエーテルアミンアルコキシレート
BR112021005648A2 (pt) polieteramina, processos para produzir polieteramina e o dispersante, dispersante, solução aquosa compreendendo o dispersante, composição de combustível de hidrocarboneto, e, método para prevenir e/ou reduzir a formação de depósitos em um motor
JP7113028B2 (ja) テトラヒドロフルフリルアルコール開始型ポリエーテルアミンおよびその使用
JPH05295318A (ja) 水性塗料用樹脂組成物
JP2000038440A (ja) カチオン重合性着色組成物
JP2013107953A (ja) エマルション溶液

Legal Events

Date Code Title Description
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]