CN109890785A - 吸收性聚合物和其制造方法与系统及其用途 - Google Patents

吸收性聚合物和其制造方法与系统及其用途 Download PDF

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罗伯特·E·拉普安特
凯尔·谢里
亚历山大·采林
萨德什·H·苏克拉杰
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Abstract

本文提供从β‑丙内酯制造的吸收性聚合物与制造所述聚合物的方法和系统。所述β‑丙内酯可源自环氧乙烷和一氧化碳。所述吸收性聚合物可为生物基的和/或生物可降解的。所述吸收性聚合物可用于尿布、成人失禁产品和女性卫生产品以及用于农业应用。

Description

吸收性聚合物和其制造方法与系统及其用途
相关申请案交叉参考
本申请案主张于2016年11月2日提出申请的美国临时申请案第62/416,611号的优先权，其以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及聚合材料，并且更具体地涉及适于用作吸附剂材料的聚合材料和其制造方法。
背景技术
超吸收性聚合物是可吸收并保存大量水或水溶液的聚合材料。所述聚合材料广泛用于制作尿布、成人失禁产品和女性卫生产品，以及用于农业应用中。
超吸收性聚合物通常是从丙烯酸的聚合产生。然而，由于挥发性丙烯酸的价格和供应不足，业内希望从替代来源制造具有吸收性质的聚合材料。特定地，业内需要制造从可再生源获得的生物基、生物可降解的具有吸收性质的聚合材料。
发明内容
本文提供具有吸收性质的聚合材料和其制造方法，此解决了业内的需要。所述聚合材料可从β-丙内酯获得，所述β-丙内酯可源自可再生源，例如生物基环氧乙烷和一氧化碳。
在一些方面中提供制造聚合物的方法，其包含：将β-丙内酯与金属化合物组合，以产生丙烯酸、其盐或其组合；和利利用聚合引发剂和任选地交联剂使丙烯酸、其盐或其组合聚合，以制造聚合物。在上述的一些变化形式中，聚合是纯净的或在非水性介质中实施。在一些变化形式中，金属化合物是M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)或其组合。
在其它方面中，提供制造聚合物的方法，其包含：
a)利用离子引发剂使β-丙内酯在反应器中聚合，以制造聚合物中间体，其中所述聚合物中间体具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链；
b)使反应器的温度升高，以从聚合物中间体中侧链的至少一部分产生丙烯酸，并通过热解聚合物中间体从聚合物中间体的聚合主链的至少一部分产生丙烯酸酯聚合物；
c)将式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合添加到反应器中，以至少部分地中和反应器中的丙烯酸，以产生混合物，其中反应器中的混合物包含丙烯酸和M+(CH2＝CHCOO-)，其中M是I族金属；和
d)使反应器中所述混合物的至少一部分聚合，以制造聚合物，
其中所述聚合物包含的重复单元或其组合。
在上述的一些变化形式中，步骤(c)和(d)是纯净的或在非水性介质中实施。
在其它方面中，提供制造聚合物的方法，其包含：
将β-丙内酯与金属化合物在主反应器中组合，其中金属化合物引发β-丙内酯的至少一部分的聚合，以在主反应器中产生聚丙内酯；
热解主反应器中所述聚丙内酯的至少一部分，以产生丙烯酸；
使主反应器中所述丙烯酸的至少一部分挥发；
使挥发的丙烯酸穿过蒸馏塔；
将从所述蒸馏塔获得的丙烯酸与自由基引发剂、任选的交联剂和额外金属化合物在捏合反应器中组合，以产生部分中和的聚丙烯酸；和
将来自所述捏合反应器的部分中和的聚丙烯酸进给到所述主反应器中，其中所述部分中和的聚丙烯酸的羧酸酯端基引发所述主反应器中至少一部分所述β-丙内酯的聚合，以产生具有聚丙内酯支链的聚合物。
在上述的一些变化形式中，聚合是纯净的或在非水性介质中实施。
在其它方面中，提供根据本文所述方法中的任一者产生的聚合物。在一些实施例中，聚合物经交联。在上述的一些变化形式中，聚合物是生物基的和/或生物可降解的。
本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物可适于用作吸收性制品(例如，用于尿布、成人失禁产品或女性卫生产品)或用作农用产品(例如，用于农用材料和种子包衣)。
在其它方面中，提供用于实施本文所述方法的系统。在一个实施例中，提供系统，其包含：主反应器；连接到主反应器的蒸馏塔；和经由蒸馏塔连接到主反应器顶部的捏合反应器。在另一实施例中，提供系统，其包含：主反应器；和包含蒸馏塔和捏合反应器的容器，其中所述蒸馏塔连接到主反应器的顶部。
在上述实施例的一些变化形式中，主反应器经配置以：接收包含β-丙内酯的输入流，使输入流中的β-丙内酯的至少一部分聚合以产生聚丙内酯，热解聚丙内酯的至少一部分以产生丙烯酸，和使所述丙烯酸的至少一部分挥发。在另一变化形式中，主反应器经配置以：接收包含β-丙内酯的输入流，接收金属化合物和传热流体的混合物，使输入流中的β-丙内酯的至少一部分在金属化合物的存在下聚合以产生聚丙内酯，热解聚丙内酯的至少一部分以产生丙烯酸，和使所述丙烯酸的至少一部分挥发。
在本文所述系统的某些变化形式中，蒸馏塔经配置以从主反应器接收挥发的丙烯酸。在某些变化形式中，蒸馏塔经配置以从主反应器接收挥发的丙烯酸，并将经蒸馏的丙烯酸进给到捏合反应器。
在本文所述系统的某些变化形式中，捏合反应器经配置以：接收从蒸馏塔蒸馏的丙烯酸的至少一部分，接收自由基引发剂、任选地交联剂和金属或金属盐，在捏合反应器中从丙烯酸的至少一部分产生部分中和的聚丙烯酸，和将部分中和的聚丙烯酸的至少一部分进给返回到主反应器中。在其它变化形式中，主反应器进一步经配置以：从所述捏合反应器接收部分中和的聚丙烯酸，并使β-丙内酯聚合以产生具有聚丙内酯支链的聚合物；且主反应器进一步包含出口，所述出口经配置以输出包含β-丙内酯、聚合物和传热流体的产物流。
附图说明
通过结合附图参考以下说明可充分理解本申请案，其中相似部件可由相似数字表示。
图1绘示实施本文所述的方法以从β-丙内酯产生吸收性聚合物的实例性系统。
具体实施方式
以下说明陈述实例性方法、参数等。然而，应认识到，此说明并不打算作为本发明范围的限制，而是作为实例性实施例的说明来提供。
本文提供具有吸收性质的聚合物。在一些方面中，所述聚合物是从β-丙内酯产生。β-丙内酯可从环氧乙烷的羰基化产生。当从可再生源获得环氧乙烷和一氧化碳时，本文所述的聚合物可为生物基聚合物。此外，本文所述的聚合物可为生物可降解的。所述超吸收性聚合物可用于尿布、成人失禁产品和女性卫生产品，从而维持或改良所述产品的性能。
产生所述吸收性聚合物的方法以及所述吸收性聚合物的结构和性质在下文中更详细地阐述。
产生吸收性聚合物的方法
在一些方面中，本文提供以下方法：产生具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链的聚合物并分解聚丙内酯侧链的至少一部分以产生聚丙烯酸。
在某些方面中，提供制造聚合物的方法，其包含：将β-丙内酯与金属化合物组合，以产生丙烯酸、其盐或其组合；和利利用聚合引发剂和任选地交联剂使丙烯酸、其盐或其组合聚合，以制造聚合物。在一些变化形式中，金属化合物是式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的化合物或其组合。
在某些方面中提供制造聚合物的方法，其包含：
a)利用离子引发剂使β-丙内酯在反应器中聚合，以制造聚合物中间体，其中所述聚合物中间体具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链；
b)使反应器的温度升高，以从聚合物中间体中侧链的至少一部分产生丙烯酸，并通过热解聚合物中间体从聚合物中间体的聚合主链的至少一部分产生丙烯酸酯聚合物；
c)将式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合添加到反应器中，以至少部分地中和反应器中的丙烯酸，以产生混合物，其中反应器中的混合物包含丙烯酸和M+(CH2＝CHCOO-)，其中M是I族金属；和
d)使反应器中混合物的至少一部分聚合，以制造聚合物，
其中所述聚合物包含的重复单元或其组合。
在一种变化形式中，提供制造聚合物的方法，其包含：
a)利用离子引发剂使β-丙内酯在反应器中聚合，以制造聚合物中间体，其中所述聚合物中间体具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链；
b)在升高温度下从聚合物中间体中侧链的至少一部分产生丙烯酸，并通过热解聚合物中间体从聚合物中间体的聚合主链的至少一部分产生丙烯酸酯聚合物；
c)将式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合添加到反应器中，以至少部分地中和反应器中的丙烯酸从而产生混合物，其中所反应器中的混合物包含丙烯酸和M+(CH2＝CHCOO-)，其中M是I族金属；和
d)使反应器中混合物的至少一部分聚合，以制造聚合物，
其中所述聚合物包含的重复单元或其组合。
在上述的一些变化形式中，方法进一步包含分离在步骤(d)中所产生的聚合物的至少一部分。在其它变化形式中，方法进一步包含：将经分离的聚合物与额外β-丙内酯组合，以产生额外聚合物中间体。
在上述的一些变化形式中，方法是连续地实施。
在上述的其它变化形式中，实施方法以平衡来自聚合β-丙内酯的放热，从而利用热解聚合物中间体制造聚合物中间体。举例来说，聚合的热量可通过热解聚丙内酯侧链或蒸发传热流体来吸收，或反应系统可经设计以容许适当的温度控制。
在一些变化形式中，方法涉及将步骤(a)-(d)中的一些组合或分离。举例来说，在上述的某些变化形式中，步骤(c)和(d)是在一个步骤中一起实施。
在上述的其它变化形式中，步骤(c)和(d)是纯净的或在非水性介质中实施。
在另一方面中，提供制造聚合物的方法，其包含：
将β-丙内酯与金属化合物在主反应器中组合，其中所述金属化合物引发所述β-丙内酯的至少一部分的聚合，以在主反应器中产生聚丙内酯；
热解主反应器中所述聚丙内酯的至少一部分，以产生丙烯酸；
使主反应器中所述丙烯酸的至少一部分挥发；
使挥发的丙烯酸穿过蒸馏塔；
将从所述蒸馏塔获得的丙烯酸与自由基引发剂、任选的交联剂和额外金属化合物在捏合反应器中组合，以产生部分中和的聚丙烯酸；和
将来自所述捏合反应器的部分中和的聚丙烯酸进给到所述主反应器中，其中所述部分中和的聚丙烯酸的羧酸酯端基引发主反应器中所述β-丙内酯的至少一部分的聚合，以产生具有聚丙内酯支链的聚合物。
在上述方面的一些变化形式中，聚合是纯净的或在非水性介质中实施。在上述方面的其它变化形式中，方法进一步包含从主反应器分离产物流，其中所述产物流包含具有聚丙内酯支链的聚合物。在其它变化形式中，产物流进一步包含未反应的β-丙内酯。在可与上述组合的一种变化形式中，方法进一步包含分离包含具有聚丙内酯支链的聚合物的聚合物流与包含未反应的β-丙内酯的再循环流。在可与上述组合的另一变化形式中，方法进一步包含将再循环流进给到主反应器中。在上述方面和其变化形式中，自由基引发剂用于使丙烯酸聚合，并且不需要进给额外离子引发剂，这是因为部分中和的聚丙烯酸引发β-丙内酯的聚合。
β-丙内酯、引发剂和方法的其它变化形式在下文中进一步详细阐述。
β-丙内酯
β-丙内酯可通过业内已知的任何适宜方法或技术产生。举例来说，在一些变化形式中，β-丙内酯是从环氧乙烷和一氧化碳产生。环氧乙烷在羰基化催化剂和任选地溶剂的存在下经历羰基化。
因此，在一些变化形式中，本文所述的方法进一步包含：将环氧乙烷羰基化以产生β-丙内酯。在某些变化形式中，本文所述的方法进一步包含：将环氧乙烷、一氧化碳、羰基化催化剂和任选地溶剂组合，以产生β-丙内酯。在一种变化形式中，本文所述的方法进一步包含：将环氧乙烷、一氧化碳、羰基化催化剂和溶剂组合，以产生β-丙内酯。
β-丙内酯可经分离，然后聚合以产生本文所述的聚合物。因此，在一些变化形式中，本文所述的方法进一步包含：将环氧乙烷羰基化以产生β-丙内酯；和分离所产生β-丙内酯的至少一部分。在某些变化形式中，本文所述的方法进一步包含：将环氧乙烷、一氧化碳、羰基化催化剂和任选地溶剂组合，以产生β-丙内酯；和分离所产生β-丙内酯的至少一部分。在一种变化形式中，本文所述的方法进一步包含：将环氧乙烷、一氧化碳、羰基化催化剂和溶剂组合，以产生β-丙内酯；和分离所产生β-丙内酯的至少一部分。
在上述的一些变化形式中，环氧乙烷是以气态形式提供。在某些变化形式中，将气态环氧乙烷转化为液体形式，并与溶剂、羰基化催化剂和气态一氧化碳在反应器中组合。在上述的一些变化形式中，一氧化碳是以气态形式提供。
可使用任何适宜羰基化催化剂以产生β-丙内酯。举例来说，在一些变化形式中，羰基化催化剂包含金属羰基化合物。在某些变化形式中，羰基化催化剂是固体负载的金属羰基化合物。适宜羰基化催化剂阐述于(例如)WO 2010/118128中。在一些变化形式中，羰基化催化剂包含[(TPP)Al][Co(CO)4]、[(ClTPP)Al][Co(CO)4]、[(TPP)Cr][Co(CO)4]、[(ClTPP)Cr][Co(CO)4]、[(salcy)Cr][Co(CO)4]、[(salph)Cr][Co(CO)4]或[(salph)Al][Co(CO)4]。通常应理解，“TPP”是指四苯基卟啉；“ClTPP”是指内消旋-四(4-氯苯基)卟啉)；“salcy”是指(N,N'-双(3,5-二-叔丁基亚水杨基)-1,2-二氨基环己烷)；且“salph”是指(N,N'-双(亚水杨基)-邻-苯二胺)。
可使用任何适宜溶剂以产生β-丙内酯。在一些变化形式中，溶剂包含醚溶剂。在一种变化形式中，溶剂包含四氢呋喃。
离子引发剂
在一些变化形式中，离子引发剂包含碱金属盐或碱土金属盐。在某些变化形式中，离子引发剂包含碱金属的羧酸盐或碱土金属盐。在一种变化形式中，其中离子引发剂是碱金属盐。
在其它变化形式中，离子引发剂具有式CH2＝CH2CO2 -Z+的结构，其中Z+是碱金属、碱土金属、铵、季铵阳离子或鏻。在某些变化形式中，离子引发剂具有式CH2＝CH2CO2 -Z+的结构，其中Z+是季铵阳离子。在一种变化形式中，季铵阳离子是低碳烷基季铵阳离子。
在其它变化形式中，离子引发剂是丙烯酸钠或丙烯酸钾。在某些变化形式中，离子引发剂是甲基丙烯酸盐。在一种变化形式中，离子引发剂是甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
在一些变化形式中，还可使用本文所述离子引发剂的任何组合。
金属化合物
在一些变化形式中，金属化合物是M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)。在某些变化形式中，金属化合物是M、M2O或MOH。在一些变化形式中，M是I族金属。在某些变化形式中，M是钠。举例来说，可使用金属钠、氧化钠或氢氧化钠。还可使用上述的任何组合。
聚合引发剂
在一些实施例中，本文所述方法的步骤(d)中的聚合是在聚合引发剂的存在下实施。因此，在一些变化形式中，提供制造聚合物的方法，其包含：
a)利用离子引发剂使β-丙内酯在反应器中聚合，以制造聚合物中间体，其中所述聚合物中间体具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链；
b)使反应器的温度升高，以从聚合物中间体中所述侧链的至少一部分产生丙烯酸，并通过热解所述聚合物中间体从聚合物中间体的聚合主链的至少一部分产生丙烯酸酯聚合物；
c)将式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合添加到反应器中，以至少部分地中和反应器中的丙烯酸，以产生混合物，其中所述反应器中的混合物包含丙烯酸和M+(CH2＝CHCOO-)，其中M是I族金属；和
d)使反应器中混合物的至少一部分在聚合引发剂的存在下聚合，以制造聚合物，
其中所述聚合物包含的重复单元或其组合。
在一种变化形式中，提供制造聚合物的方法，其包含：
a)利用离子引发剂使β-丙内酯在反应器中聚合，以制造聚合物中间体，其中所述聚合物中间体具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链；
b)在升高温度下从聚合物中间体中侧链的至少一部分产生丙烯酸，并通过热解聚合物中间体从聚合物中间体的聚合主链的至少一部分产生丙烯酸酯聚合物；
c)将式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合添加到所述反应器中，以至少部分地中和所述反应器中的所述丙烯酸，以产生混合物，其中所述反应器中的所述混合物包含丙烯酸和M+(CH2＝CHCOO-)，其中M是I族金属；和
d)使至少一部分混合物在聚合引发剂的存在下在反应器中聚合，以制造聚合物，
其中所述聚合物包含的重复单元或其组合。
在一些实施例中，聚合引发剂是自由基引发剂。在一些变化形式中，自由基引发剂包含过氧化物、过硫酸盐或偶氮化合物。在其它变化形式中，自由基引发剂是氧化还原引发剂。在某些变化形式中，自由基引发剂包含氢过氧化物。在一种变化形式中，自由基引发剂包含过氧化氢。
在其它实施例中，聚合引发剂是热引发剂或光引发剂或其组合。
在一些变化形式中，聚合引发剂是过氧化物或酸。在一种变化形式中，聚合引发剂是过氧化氢或抗坏血酸。
在其它变化形式中，还可使用本文所述聚合引发剂的任何组合。
交联剂
在一些实施例中，本文所述的方法进一步包含在步骤(d)中将交联剂添加到反应器中，以使反应器中混合物的至少一部分聚合以制造聚合物，其中聚合物经交联。因此，在一些变化形式中，提供制造聚合物的方法，其包含：
a)利用离子引发剂使β-丙内酯在反应器中聚合，以制造聚合物中间体，其中所述聚合物中间体具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链；
b)使反应器的温度升高，以从聚合物中间体中所述侧链的至少一部分产生丙烯酸，并通过热解聚合物中间体从聚合物中间体所述聚合主链的至少一部分产生丙烯酸酯聚合物；
c)将式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合添加到反应器中，以至少部分地中和反应器中的丙烯酸以产生混合物，其中反应器中的混合物包含丙烯酸和M+(CH2＝CHCOO-)，其中M是I族金属；和
d)使反应器中混合物的至少一部分在交联剂和任选地聚合引发剂的存在下聚合，以制造聚合物，
其中聚合物包含的重复单元或其组合，并且其中聚合物经交联。
在一种变化形式中，提供制造聚合物的方法，其包含：
a)利用离子引发剂使β-丙内酯在反应器中聚合，以制造聚合物中间体，其中所述聚合物中间体具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链；
b)在升高温度下从聚合物中间体中侧链的至少一部分产生丙烯酸，并通过热解聚合物中间体从聚合物中间体的聚合主链的至少一部分产生丙烯酸酯聚合物；
c)将式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合添加到反应器中，以至少部分地中和反应器中的丙烯酸以产生混合物，其中反应器中的混合物包含丙烯酸和M+(CH2＝CHCOO-)，其中M是I族金属；和
d)使混合物的至少一部分在交联剂和任选地聚合引发剂的存在下在反应器中聚合，以制造聚合物，
其中聚合物包含的重复单元或其组合，并且其中聚合物经交联。
在一些变化形式中，交联剂是包含一或多个乙烯基的有机化合物。在某些变化形式中，有机化合物包含多个乙烯基。包含乙烯基的交联剂可与丙烯酸自由基共聚，以形成交联网络。适宜交联剂可包括(例如)N,N'-亚甲基-双丙烯酰胺、N,N'-亚乙基-双-甲基丙烯酰胺、六亚甲基-双-丙烯酰胺、三烯丙基胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸烯丙酯。在其它变化形式中，还可使用本文所述交联剂的任何组合。
产生吸收性聚合物的系统
本文还提供实施本文所述方法的系统。举例来说，参照图1，系统100是用于产生本文所述聚合物的实例性系统。系统100包括反应器110。反应器110的顶部与容器120的蒸馏塔部分连接，所述蒸馏塔部分将反应器110连接到容器120的捏合反应器部分。将各种输入进给到容器120中，包括自由基引发剂和任选的交联剂104、金属或金属盐106和传热流体108。反应器110具有接收β-丙内酯流102的入口和输出包含本文所述聚合物的产物流150的出口。
再次参照图1，包含β-丙内酯的流102进给到反应器110中，所述反应器含有金属或金属盐和传热流体的混合物。金属或金属盐引起β-丙内酯的聚合，以在反应器中形成聚丙内酯。反应器110可在适宜条件下(例如，在180℃或更高的温度下)操作，以热解聚丙内酯的至少一部分，以形成丙烯酸。使所产生的丙烯酸在反应器110中的条件下挥发，并在其向上穿过容器120的蒸馏塔并进入捏合反应部分时蒸馏。
可将自由基引发剂、交联剂和金属或金属盐的持续进料添加到容器120的捏合反应器部分(含有来自蒸馏塔的丙烯酸)，以产生经交联且部分中和的聚丙烯酸。在捏合反应器中产生的聚合物可经由蒸馏塔连续进给到反应器110中。聚合物上的羧酸酯端基引发β-丙内酯的聚合，以产生具有聚丙内酯支链的聚合物。使聚合物上的聚丙内酯链热解，以在反应器110中形成丙烯酸。
使包含β-丙内酯、聚合物和传热流体的反应混合物的一部分从反应器110中流出，以形成产物流150。在其它变化形式中，产物流150可分离为聚合物流与包含β-丙内酯和传热流体的再循环流。再循环流可进给返回到捏合反应器中。聚合物的分离方法可包括(例如)过滤产物流150。
应理解，在其它变化形式中，实施本文所述方法的系统100可具有不同配置，包括系统中更少或额外的操作单元。此外，进入系统100中的输入可根据本文所述的方法变化。
在一些方面中，提供系统，其包含：
主反应器；和
容器，其包含蒸馏塔和捏合反应器，其中所述蒸馏塔连接到主反应器顶部，
其中：
所述主反应器经配置以：
接收包含β-丙内酯的输入流，
接收金属化合物和传热流体的混合物，
使所述输入流中所述β-丙内酯的至少一部分在所述金属化合物的存在下聚合，以产生聚丙内酯，
热解聚丙内酯的至少一部分以产生丙烯酸，和
使丙烯酸的至少一部分挥发；
蒸馏塔经配置以从主反应器接收挥发的丙烯酸，并将丙烯酸进给到捏合反应器；
捏合反应器经配置以：
从蒸馏塔接收丙烯酸的至少一部分，
接收自由基引发剂、任选地交联剂和金属化合物，
从捏合反应器中丙烯酸的至少一部分产生部分中和的聚丙烯酸，和
将部分中和的聚丙烯酸的至少一部分进给返回到主反应器中，
主反应器进一步经配置以：
从捏合反应器接收部分中和的聚丙烯酸，和
使β-丙内酯聚合以产生具有聚丙内酯支链的聚合物，并且
主反应器进一步包含出口，所述出口经配置以输出包含β-丙内酯、聚合物和传热流体的产物流。
在一种变化形式中，提供系统，其包含：
主反应器；
连接到所述主反应器的蒸馏塔；和
经由所述蒸馏塔连接到所述主反应器的顶部的捏合反应器，
其中：
所述主反应器经配置以：
接收包含β-丙内酯的输入流，
使输入流中β-丙内酯的至少一部分聚合，以产生聚丙内酯，
热解聚丙内酯的至少一部分以产生丙烯酸，和
使丙烯酸的至少一部分挥发；
所述蒸馏塔经配置以从所述主反应器接收挥发的丙烯酸；
所述捏合反应器经配置以：
接收从所述蒸馏塔蒸馏的丙烯酸的至少一部分，
接收自由基引发剂、任选地交联剂和金属化合物，
从所述捏合反应器中所述丙烯酸的至少一部分产生部分中和的聚丙烯酸，和
将所述部分中和的聚丙烯酸的至少一部分进给返回到所述主反应器中，
所述主反应器进一步经配置以：
从捏合反应器接收部分中和的聚丙烯酸，和
使β-丙内酯聚合以产生具有聚丙内酯支链的聚合物，并且
所述主反应器进一步包含出口，所述出口经配置以输出包含β-丙内酯、聚合物和传热流体的产物流。
本文所述的系统可经配置以接收根据本文所述方法中的任一者提供或产生的β-丙内酯。举例来说，在一些实施例中，包含β-丙内酯的输入流是通过将环氧乙烷羰基化而产生。因此，在一些实施例中，系统进一步包含羰基化反应器，所述羰基化反应器经配置以将环氧乙烷羰基化从而产生输入流。
在其它变化形式中，系统进一步包含分离单元以分离产物流中的聚合物。在其它变化形式中，分离单元将产物流分离为聚合物流和包含β-丙内酯和传热流体的再循环流。在其它变化形式中，可将再循环流进给返回到主反应器中。
本文所述的系统还可经配置以接收本文所述的引发剂、交联剂和金属化合物中的任一者。举例来说，在一些变化形式中，金属化合物是M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)。在某些变化形式中，M是I族金属。在一种变化形式中，金属化合物是金属钠。在其它变化形式中，金属化合物是氧化钠、氢氧化钠或丙烯酸钠。还可使用所述金属化合物的组合。在上述的其它变化形式中，使用交联剂并且所产生的部分中和的聚丙烯酸经交联。本文所述交联剂中的任一者都可用于系统中。
在其它变化形式中，传热流体可为沸点高于丙烯酸沸点的任何非质子有机溶剂。在一种变化形式中，传热流体是高沸点化合物。
吸收性聚合物
在一些方面中，提供根据本文所述方法中的任一者产生的聚合物。
生物含量
在上述的一些变化形式中，聚合物具有大于0％且小于100％的生物含量。在上述的某些变化形式中，聚合物具有以下生物含量：至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.9％、至少99.99％或100％。
在一些变化形式中，生物含量(也称为“生物基含量”)可基于以下测定：
生物含量或生物基含量％＝[生物(有机)碳]/[总(有机)碳]*100％，
如通过ASTM D6866所测定(使用放射性碳分析测定固体、液体和气态试样的生物基含量的标准测试方法(Standard Test Methods for Determining the Bio-basedContent of Solid,Liquid,and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis))。
聚合物的生物含量可取决于所用β-丙内酯的生物含量。举例来说，在本文所述方法的一些变化形式中，用于产生本文所述聚合物的β-丙内酯可具有大于0％且小于100％的生物含量。在本文所述方法的某些变化形式中，用于产生本文所述聚合物的β-丙内酯可具有以下生物含量：至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.9％、至少99.99％或100％。在某些变化形式中，使用源自可再生源的β-丙内酯。在其它变化形式中，所用β-丙内酯的至少一部分源自可再生源，并且β-丙内酯的至少一部分源自非可再生源。
β-丙内酯的生物含量可取决于(例如)所用环氧乙烷和一氧化碳的生物含量。在一些变化形式中，环氧乙烷和一氧化碳二者都源自可再生源。
生物可降解
在上述的一些变化形式中，聚合物具有以下生物降解度：至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.9％、至少99.99％或100％。
在上述的一些变化形式中，生物可降解是基于ASTM D5338-15定义并测定(测定受控合成条件、合并嗜热温度条件下塑料材料曝气生物降解的标准测试方法(Standard TestMethod for Determining Aerobic Biodegradation of Plastic Materials UnderControlled Composting Conditions,Incorporating Thermophilic Temperatures))。
吸收性聚合物的用途
在其它方面中，本文还提供吸收性制品，其包含本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物。
在一些变化形式中，吸收性制品进一步包括至少一种无机或有机添加剂。适宜无机添加剂可包括(例如)金属(例如，铝或锡)以及粘土。所述固体的纳入可增强聚合物或聚合物组合物的吸收性质。有机添加剂的实例可包括(例如)塑化剂，例如聚丁烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚异丁烯和/或聚异戊二烯。
在一些实施例中，吸收性制品是尿布、成人失禁产品或女性卫生产品。在上述的一些变化形式中，吸收性制品是生物基的和/或生物可降解的。
在某些方面中，提供生物可降解织物，其包含本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物中的任一者。在上述的一些变化形式中，生物可降解织物进一步包含至少一种无机或有机添加剂。
农业用途
本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物还可适用于农业用途。在其它方面中，提供农用产品，其包含本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物。此农用产品可为用于种植植物或种子或作物和/或使其生长的材料。
举例来说，本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物可用作农用材料以保持作物的水分。因此，在一些变化形式中提供农用材料，其包含本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物。在某些变化形式中，农用材料进一步包括至少一种无机或有机添加剂。
在其它变化形式中提供种子，其涂布有本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物。在其它实施例中，提供包含种子的种子混合物，其中至少一部分种子涂布有本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物。当聚合物或聚合物组合物生物降解时，可释放水。
在其它方面中，提供方法，其包含种植种子，其中至少一部分种子涂布有本文所述或根据本文所述方法产生的聚合物。在一些变化形式中，方法进一步包含在其中聚合物生物降解以向种子和/或植物释放水的条件下，使植物从所种植种子的至少一部分生长。
实例
以下实例仅为说明性的且不打算以任何方式限制本发明的任何方面。
实例1
吸收性聚合物的合成
此实例展示聚合物从β-丙内酯(bPL)的合成。
通过聚(丙烯酸钠)引发的bPL的聚合：将2g bPL添加到含有260mg聚(丙烯酸钠)的小瓶中。使反应在50℃下运行16h。所得产物的1H NMR显示bPL完全消耗。
具PPL支链的聚(丙烯酸钠)的热解：然后在160℃-180℃下热解从以上步骤所得的产物，并通过真空蒸馏分离从热解所生成的丙烯酸。从热解剩余的残余物是聚(丙烯酸钠)，如通过1H NMR所测定，并且来自真空蒸馏所收集的液体通过1H NMR证实为丙烯酸。
在纯净条件中从丙烯酸合成聚合物：向配备有搅拌棒和爆裂盘的40mL闪烁小瓶中添加1.80g丙烯酸(西格玛·奥德里奇(Sigma Aldrich)，99％)，并在环境温度下在搅拌下添加0.20g 80％氧化钠(西格玛·奥德里奇)。然后，在搅拌下添加0.024g N,N’-亚甲基双(丙烯酰胺)(99％，西格玛·奥德里奇)。然后将所得混合物在反应块上加热到100℃并保持30分钟。然后经由针穿过爆裂盘用氮吹扫溶液。在约5分钟的N2鼓泡后，观测到放热72℃和排气。中断对小瓶的加热。用研杵和研钵将所得固体材料研磨为细粉末，然后将其添加到100mL中度粗糙烧结过滤器中。用去离子(DI)水将材料冲洗三次，每等份50mL。将凝胶状材料在105℃下的真空烘箱中干燥过夜，从而产生0.285g白色固体。

Claims (65)

1.一种制造聚合物的方法，其包含：
将β-丙内酯与式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合进行组合，以产生丙烯酸、其盐或其组合；和
利用聚合引发剂和任选地交联剂使所述丙烯酸、其盐或其组合聚合，以制造所述聚合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合是纯净的或在非水性介质中实施。
3.一种制造聚合物的方法，其包含：
a)利用离子引发剂使β-丙内酯在反应器中聚合，以制造聚合物中间体，其中所述聚合物中间体具有聚丙烯酸主链和多个聚丙内酯侧链；
b)使所述反应器的温度升高，以从所述聚合物中间体中所述侧链的至少一部分产生丙烯酸，并通过热解所述聚合物中间体从所述聚合物中间体的所述聚合主链的至少一部分产生丙烯酸酯聚合物；
c)将式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的金属化合物或其组合添加到所述反应器中，以至少部分地中和所述反应器中的所述丙烯酸从而产生混合物，其中所述反应器中的所述混合物包含丙烯酸和M+(CH2＝CHCOO-)，其中M是I族金属；和
d)使所述反应器中所述混合物的至少一部分聚合，以制造所述聚合物，
其中所述聚合物包含的重复单元或其组合。
4.根据权利要求3所述的方法，其中步骤(c)和(d)是纯净的或在非水性介质中实施。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述离子引发剂包含碱金属盐、碱土金属盐或其组合。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述离子引发剂包含碱金属的羧酸盐、碱土金属盐或其组合。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述离子引发剂是碱金属盐。
8.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述离子引发剂具有式CH2＝CH2CO2 -Z+的结构，其中Z+是碱金属、碱土金属、铵、季铵阳离子或鏻。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述季铵阳离子是低碳烷基季铵阳离子。
10.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述离子引发剂是丙烯酸钠、或丙烯酸钾或其组合。
11.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述离子引发剂是甲基丙烯酸盐。
12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的方法，其中M是I族金属。
13.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的方法，其中M是钠。
14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的方法，其中所述聚合是在聚合引发剂的存在下实施。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述聚合引发剂是自由基引发剂。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述自由基引发剂包含过氧化物、过硫酸盐、或偶氮化合物或其组合。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述自由基引发剂是氧化还原引发剂。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述自由基引发剂包含氢过氧化物。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述自由基引发剂包含过氧化氢。
20.根据权利要求14所述的方法，其中所述聚合引发剂是热引发剂、或光引发剂或其组合。
21.根据权利要求14所述的方法，其中所述聚合引发剂是过氧化物或酸。
22.根据权利要求3到21中任一权利要求所述的方法，其进一步包含在步骤(d)中将交联剂添加到所述反应器中，以使所述反应器中所述混合物的至少一部分聚合以制造所述聚合物，其中所述聚合物经交联。
23.根据权利要求3到22中任一权利要求所述的方法，其进一步包含：
分离在步骤(d)中所产生的所述聚合物的至少一部分；和
将所述经分离的聚合物与额外β-丙内酯组合，以产生额外聚合物中间体。
24.一种制造聚合物的方法，其包含：
将β-丙内酯与金属化合物在主反应器中组合，其中所述金属化合物引发所述β-丙内酯的至少一部分的聚合，以在所述主反应器中产生聚丙内酯；
热解所述主反应器中所述聚丙内酯的至少一部分，以产生丙烯酸；
使所述主反应器中所述丙烯酸的至少一部分挥发；
使所述挥发的丙烯酸穿过蒸馏塔；
将从所述蒸馏塔获得的丙烯酸与自由基引发剂、任选的交联剂和额外金属化合物在捏合反应器中组合，以产生部分中和的聚丙烯酸；和
将来自所述捏合反应器的所述部分中和的聚丙烯酸进给到所述主反应器中，其中所述部分中和的聚丙烯酸的羧酸酯端基引发所述主反应器中所述β-丙内酯的至少一部分的聚合，以产生具有聚丙内酯支链的聚合物。
25.根据权利要求24所述的方法，其进一步包含从所述主反应器分离产物流，其中所述产物流包含具有聚丙内酯支链的所述聚合物。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述产物流进一步包含未反应的β-丙内酯。
27.根据权利要求24到26中任一权利要求所述的方法，其进一步包含分离包含具有聚丙内酯支链的所述聚合物的聚合物流与包含所述未反应的β-丙内酯的再循环流。
28.根据权利要求27所述的方法，其进一步包含将所述再循环流进给到所述主反应器中。
29.根据权利要求24到28中任一权利要求所述的方法，其中所述金属化合物是式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的化合物或其组合。
30.根据权利要求29所述的方法，其中是I族金属。
31.根据权利要求29所述的方法，其中M是钠。
32.根据权利要求24到31中任一权利要求所述的方法，其中所述自由基引发剂包含过氧化物、过硫酸盐、或偶氮化合物或其组合。
33.根据权利要求24到31中任一权利要求所述的方法，其中所述自由基引发剂是氧化还原引发剂。
34.根据权利要求24到31中任一权利要求所述的方法，其中所述自由基引发剂包含氢过氧化物。
35.根据权利要求24到31中任一权利要求所述的方法，其中所述自由基引发剂包含过氧化氢。
36.根据权利要求1到35中任一权利要求所述的方法，其中所述方法是连续的。
37.根据权利要求1到36中任一权利要求所述的方法，其进一步包含将环氧乙烷羰基化，以产生所述β-丙内酯。
38.根据权利要求1到37中任一权利要求所述的方法，其进一步包含将环氧乙烷与一氧化碳在羰基化催化剂和任选地溶剂的存在下组合，以产生所述β-丙内酯。
39.一种聚合物，其是根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法制造。
40.一种吸收性制品，其包含根据权利要求39所述的聚合物。
41.根据权利要求40所述的吸收性制品，其进一步包含至少一种无机或有机添加剂。
42.根据权利要求40或41所述的吸收性制品，其中所述吸收性制品是尿布、成人失禁产品或女性卫生产品。
43.根据权利要求40到42中任一权利要求所述的吸收性制品，其中所述吸收性制品是生物可降解的。
44.一种生物可降解织物，其包含：
根据权利要求39所述的聚合物；和
至少一种无机或有机添加剂。
45.一种农用产品，其包含根据权利要求39所述的聚合物。
46.根据权利要求45所述的农用产品，其中所述农用产品是用以保持作物水分的材料。
47.根据权利要求45所述的农用产品，其中所述农用产品是种子或作物。
48.一种种子，其中所述种子涂布有根据权利要求39所述的聚合物。
49.一种种子混合物，其包含多个种子，其中所述种子的至少一部分涂布有根据权利要求39所述的聚合物。
50.一种方法，其包含种植根据权利要求48所述的种子或根据权利要求49所述的种子混合物。
51.根据权利要求50所述的方法，其进一步包含在适于所述聚合物生物降解以向所述种子、植物或其组合释放水的条件下，使所述种子生长为所述植物。
52.一种系统，其包含：
主反应器；
连接到所述主反应器的蒸馏塔；和
经由所述蒸馏塔连接到所述主反应器的顶部的捏合反应器，
其中：
所述主反应器经配置以：
接收包含β-丙内酯的输入流，
使所述输入流中所述β-丙内酯的至少一部分聚合，以产生聚丙内酯，
热解所述聚丙内酯的至少一部分以产生丙烯酸，和
使所述丙烯酸的至少一部分挥发；
所述蒸馏塔经配置以从所述主反应器接收所述挥发的丙烯酸；
所述捏合反应器经配置以：
接收从所述蒸馏塔蒸馏的所述丙烯酸的至少一部分，
接收自由基引发剂、任选地交联剂和金属或金属盐，
从所述捏合反应器中所述丙烯酸的至少一部分产生部分中和的聚丙烯酸，和
将所述部分中和的聚丙烯酸的至少一部分进给返回到所述主反应器中，并且
所述主反应器进一步经配置以：
从所述捏合反应器接收所述部分中和的聚丙烯酸，和
使β-丙内酯聚合以产生具有聚丙内酯支链的聚合物，并且
所述主反应器进一步包含出口，所述出口经配置以输出包含β-丙内酯、所述聚合物和传热流体的产物流。
53.一种系统，其包含：
主反应器；和
容器，其包含蒸馏塔和捏合反应器，其中所述蒸馏塔连接到所述主反应器的顶部，
其中：
所述主反应器经配置以：
接收包含β-丙内酯的输入流，
接收金属化合物和传热流体的混合物，
使所述输入流中所述β-丙内酯的至少一部分在所述金属化合物的存在下聚合，以产生聚丙内酯，
热解所述聚丙内酯的至少一部分以产生丙烯酸，和
使所述丙烯酸的至少一部分挥发；
所述蒸馏塔经配置以从所述主反应器接收所述挥发的丙烯酸，并将所述丙烯酸进给到所述捏合反应器中；
所述捏合反应器经配置以：
从所述蒸馏塔接收所述丙烯酸的至少一部分，
接收自由基引发剂、任选地交联剂和金属化合物，
从所述捏合反应器中所述丙烯酸的至少一部分产生部分中和的聚丙烯酸，和
将所述部分中和的聚丙烯酸的至少一部分进给返回到所述主反应器中，所述主反应器进一步经配置以：
从所述捏合反应器接收所述部分中和的聚丙烯酸，和
使β-丙内酯聚合以产生具有聚丙内酯支链的聚合物，并且
所述主反应器进一步包含出口，所述出口经配置以输出包含β-丙内酯、所述聚合物和传热流体的产物流。
54.根据权利要求52或53所述的系统，其进一步包含羰基化反应器，所述羰基化反应器经配置以将环氧乙烷羰基化从而产生所述输入流。
55.根据权利要求52到54中任一权利要求所述的系统，其进一步包含分离单元，所述分离单元经配置以从所述产物流分离所述聚合物。
56.根据权利要求52到54中任一权利要求所述的系统，其进一步包含分离单元，所述分离单元经配置以将所述产物流分离为包含所述聚合物的聚合物流和包含所述β-丙内酯和所述传热流体的再循环流。
57.根据权利要求56所述的系统，其中所述分离单元进一步经配置以将所述再循环流进给返回到所述主反应器中。
58.根据权利要求52到57中任一权利要求所述的系统，其中所述传热流体包含沸点高于丙烯酸的沸点的非质子有机溶剂。
59.根据权利要求52到58中任一权利要求所述的系统，其中所述自由基引发剂包含过氧化物、过硫酸盐、或偶氮化合物或其组合。
60.根据权利要求52到58中任一权利要求所述的系统，其中所述自由基引发剂是氧化还原引发剂。
61.根据权利要求52到58中任一权利要求所述的系统，其中所述自由基引发剂包含氢过氧化物。
62.根据权利要求52到58中任一权利要求所述的系统，其中所述自由基引发剂包含过氧化氢。
63.根据权利要求52到62中任一权利要求所述的系统，其中所述金属化合物是式M、M2O、MOH或M+(CH2＝CHCOO-)的化合物或其组合。
64.根据权利要求63所述的系统，其中M是I族金属。
65.根据权利要求63所述的系统，其中M是钠。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9327280B2 (en) 2011-05-13 2016-05-03 Novomer, Inc. Catalytic carbonylation catalysts and methods
EP3077091A4 (en) 2013-12-07 2017-12-20 Novomer, Inc. Nanofiltration membranes and methods of use
US10858329B2 (en) 2014-05-05 2020-12-08 Novomer, Inc. Catalyst recycle methods
KR20170012479A (ko) 2014-05-30 2017-02-02 노보머, 인코포레이티드 화학 합성을 위한 통합된 방법
JP6670011B2 (ja) 2014-07-25 2020-03-18 ノボマー， インコーポレイテッド 金属錯体の合成およびその使用
EP3798247B1 (en) 2015-02-13 2024-04-17 Novomer, Inc. Process and system for production of polypropiolactone
MA41513A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédé de distillation pour la production d'acide acrylique
CA2977969A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Novomer, Inc. Flexible chemical production platform
MA41514A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédés intégrés de synthèse chimique
MA41507A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Systèmes et procédés de production de polymères
MA41508A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Systèmes et procédés de production d'acide polyacrylique
MA41510A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédé de production d'acide acrylique
EP3696161A1 (en) 2015-02-13 2020-08-19 Novomer, Inc. Continuous carbonylation processes
CA2994395A1 (en) 2015-07-31 2017-02-09 Novomer, Inc. Production system/production process for acrylic acid and precursors thereof
TW201802061A (zh) 2016-03-21 2018-01-16 諾沃梅爾公司 丙烯酸及其製造方法
WO2017165345A1 (en) 2016-03-21 2017-09-28 Novomer, Inc. Systems and methods for producing superabsorbent polymers
MX2019005098A (es) 2016-11-02 2019-08-12 Novomer Inc Polimeros absorbentes, metodos y sistemas para producir y usar los mismos.
US10144802B2 (en) 2016-12-05 2018-12-04 Novomer, Inc. Beta-propiolactone based copolymers containing biogenic carbon, methods for their production and uses thereof
US10500104B2 (en) 2016-12-06 2019-12-10 Novomer, Inc. Biodegradable sanitary articles with higher biobased content
US10065914B1 (en) 2017-04-24 2018-09-04 Novomer, Inc. Thermolysis of polypropiolactone to produce acrylic acid
US10676426B2 (en) 2017-06-30 2020-06-09 Novomer, Inc. Acrylonitrile derivatives from epoxide and carbon monoxide reagents
US10590099B1 (en) 2017-08-10 2020-03-17 Novomer, Inc. Processes for producing beta-lactone with heterogenous catalysts
WO2020014466A1 (en) 2018-07-13 2020-01-16 Novomer, Inc. Polylactone foams and methods of making the same
EP3935041A1 (en) 2019-03-08 2022-01-12 Novomer, Inc. Integrated methods and systems for producing amide and nitrile compounds
KR102176952B1 (ko) * 2020-02-17 2020-11-10 우현정 채소 재배용 하이드로 겔 및 이를 이용한 채소의 재배 키트
KR20230053655A (ko) 2020-08-17 2023-04-21 노보머, 인코포레이티드 베타-프로피오락톤 및 기능화된 베타-프로피오락톤 기반 중합체 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3800006A (en) * 1968-05-25 1974-03-26 Denki Onkyo Co Ltd Graft polymers from vinyl compounds with beta-propiolactone, epsilon-caprolactone and ethylene oxide
WO2016130947A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-18 Novomer, Inc. Systems and processes for polymer production
WO2016130977A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-18 Novomer, Inc. Systems and processes for polyacrylic acid production

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG49096A1 (en) 1994-01-28 1998-05-18 Procter & Gamble Biodegradable 3-polyhydtoxybuyrate/3- polyhydroxyhexanoate copolymer films
GB0511359D0 (en) * 2005-06-06 2005-07-13 Ciba Sc Holding Ag Coated plant seeds and a method for coating seeds
CN102245218B (zh) 2008-12-19 2014-10-22 Sca卫生用品公司 包含超吸收聚合物和纤维素纳米纤丝的超吸收聚合物复合物
SG175132A1 (en) 2009-04-08 2011-11-28 Novomer Inc Process for beta-lactone production
KR20130138762A (ko) 2010-08-28 2013-12-19 노보머, 인코포레이티드 에틸렌 옥사이드로부터의 석신산 무수물
PT2627713T (pt) 2010-10-11 2019-09-27 Novomer Inc Misturas de polímeros campo da invenção
US9327280B2 (en) 2011-05-13 2016-05-03 Novomer, Inc. Catalytic carbonylation catalysts and methods
CN103987682B (zh) 2011-10-26 2017-06-16 诺沃梅尔公司 用于由环氧化物制备丙烯酸酯的工艺
JP2015511947A (ja) 2012-02-13 2015-04-23 ノボマー， インコーポレイテッド エポキシドから酸無水物を生成するためのプロセス
HUE043226T2 (hu) 2012-02-22 2019-08-28 Novomer Inc Akrilsav elõállítására eljárások
EP2867273A4 (en) 2012-06-27 2016-02-24 Novomer Inc CATALYSTS AND METHODS OF MANUFACTURING POLYESTER
US20150141693A1 (en) 2012-07-02 2015-05-21 Novomer, Inc. Process for acrylate production
EP3077091A4 (en) 2013-12-07 2017-12-20 Novomer, Inc. Nanofiltration membranes and methods of use
AU2015229061A1 (en) 2014-03-14 2016-09-22 Novomer, Inc. Catalysts for epoxide carbonylation
US10858329B2 (en) 2014-05-05 2020-12-08 Novomer, Inc. Catalyst recycle methods
KR20170012479A (ko) 2014-05-30 2017-02-02 노보머, 인코포레이티드 화학 합성을 위한 통합된 방법
JP6670011B2 (ja) 2014-07-25 2020-03-18 ノボマー， インコーポレイテッド 金属錯体の合成およびその使用
MA41513A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédé de distillation pour la production d'acide acrylique
CA2977969A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Novomer, Inc. Flexible chemical production platform
EP3696161A1 (en) 2015-02-13 2020-08-19 Novomer, Inc. Continuous carbonylation processes
EP3798247B1 (en) 2015-02-13 2024-04-17 Novomer, Inc. Process and system for production of polypropiolactone
MA41510A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédé de production d'acide acrylique
MA41514A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédés intégrés de synthèse chimique
CA2994395A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-09 Novomer, Inc. Production system/production process for acrylic acid and precursors thereof
US20180282251A1 (en) 2017-03-21 2018-10-04 Novomer, Inc. Systems and processes for producing organic acids direct from beta-lactones
US20180305286A1 (en) 2016-03-21 2018-10-25 Novomer, Inc. Systems and Processes for Producing Organic Acids Direct from Beta-Lactones
WO2017165345A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-28 Novomer, Inc. Systems and methods for producing superabsorbent polymers
TW201802061A (zh) 2016-03-21 2018-01-16 諾沃梅爾公司 丙烯酸及其製造方法
MX2019005095A (es) 2016-11-02 2019-08-12 Novomer Inc Polimeros absorbentes y metodos para producir y usar los mismos.
MX2019005098A (es) 2016-11-02 2019-08-12 Novomer Inc Polimeros absorbentes, metodos y sistemas para producir y usar los mismos.
US20180155490A1 (en) 2016-12-05 2018-06-07 Novomer, Inc. Biodegradable polyols having higher biobased content
US10144802B2 (en) 2016-12-05 2018-12-04 Novomer, Inc. Beta-propiolactone based copolymers containing biogenic carbon, methods for their production and uses thereof
US10500104B2 (en) 2016-12-06 2019-12-10 Novomer, Inc. Biodegradable sanitary articles with higher biobased content
AR110833A1 (es) 2017-01-19 2019-05-08 Novomer Inc Métodos y sistemas para el tratamiento de óxido de etileno
US11718714B2 (en) 2017-03-17 2023-08-08 Novomer, Inc. Polyamides, and methods of producing thereof
US10065914B1 (en) 2017-04-24 2018-09-04 Novomer, Inc. Thermolysis of polypropiolactone to produce acrylic acid
US10781156B2 (en) 2017-06-30 2020-09-22 Novomer, Inc. Compositions for improved production of acrylic acid
US20190002385A1 (en) 2017-06-30 2019-01-03 Novomer, Inc. Compositions for improved production of acrylic acid
US10961209B2 (en) 2017-08-10 2021-03-30 Novomer, Inc. Processes for producing beta-lactone and beta-lactone derivatives with heterogenous catalysts
KR102529865B1 (ko) 2017-09-09 2023-05-09 노보머, 인코포레이티드 아마이드 및 니트릴 화합물 및 이의 제조 및 사용 방법
US20190076835A1 (en) 2017-09-11 2019-03-14 Novomer, Inc. Processses using multifunctional catalysts
US20190076834A1 (en) 2017-09-11 2019-03-14 Novomer, Inc. Processes Using Multifunctional Catalysts
TW201922692A (zh) 2017-10-05 2019-06-16 美商諾沃梅爾公司 異氰酸酯、其衍生物及製造彼等之方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3800006A (en) * 1968-05-25 1974-03-26 Denki Onkyo Co Ltd Graft polymers from vinyl compounds with beta-propiolactone, epsilon-caprolactone and ethylene oxide
WO2016130947A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-18 Novomer, Inc. Systems and processes for polymer production
WO2016130977A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-18 Novomer, Inc. Systems and processes for polyacrylic acid production

Also Published As

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US20190255512A1 (en) 2019-08-22

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