CS214685B2 - Process for preparing homopolymers and copolymers of unsaturated ureas - Google Patents
Process for preparing homopolymers and copolymers of unsaturated ureas Download PDFInfo
- Publication number
- CS214685B2 CS214685B2 CS806570A CS657080A CS214685B2 CS 214685 B2 CS214685 B2 CS 214685B2 CS 806570 A CS806570 A CS 806570A CS 657080 A CS657080 A CS 657080A CS 214685 B2 CS214685 B2 CS 214685B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- methacrylamide
- polymerization
- unsaturated
- copolymers
- compounds
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu výroby nových homopolymerů a kopolymerů akryloyl-, popřípadě methakryloylmočovin. Monomerní látky jsou nové. Polymerace se provádí o sobě známým způsobem. Jako komonomery přicházejí v úvahu všechny ve vodě rozpustné olefinicky nenasycené sloučeniny, zejména monomery akrylové a methakrylové řady a dále též vinylestery. Polymerů lze použít jako flokulačních, sedimentačních, odvodňovacích a retenčních prostředků.The invention relates to a method for producing new homopolymers and copolymers of acryloyl- or methacryloyl ureas. The monomer substances are new. The polymerization is carried out in a known manner. All water-soluble olefinically unsaturated compounds are suitable as comonomers, in particular monomers of the acrylic and methacrylic series and also vinyl esters. The polymers can be used as flocculating, sedimentation, dewatering and retention agents.
Description
Vynález se týká způsobu výroby homopolymerů a kopolymerů nových akryloyla methakryloylmočovin.The invention relates to a process for producing homopolymers and copolymers of novel acryloyl methacryloyl ureas.
Prakticky všechny kationtové polymery uvedeného typu, které se vyrábějí, odvozují svůj kationtový charakter od kvartérních amoniových skupin [literární přehled vizVirtually all cationic polymers of the type mentioned that are produced derive their cationic character from quaternary ammonium groups [for a literature review, see
M. F. Hoover, J. Macromol. Sci. Chem. A 4 (6) (1970), str. 1327 až 1418].M. F. Hoover, J. Macromol. Sci. Chem. A 4 (6) (1970), pp. 1327-1418].
Předmětem vynálezu je způsob výroby homopolymerů a kopolymerů obsahujících opakující se strukturní jednotky obecného vzorceThe subject of the invention is a method for producing homopolymers and copolymers containing repeating structural units of the general formula
X iX i
-CH.-CHZ I .-CH.-CH Z I .
COWHAT
kdewhere
X představuje buď vodík nebo methylskupinu,X represents either hydrogen or methyl,
R představuje alkylskupinu s 1 až' 4 atomy uhlíku, m představuje číslo 0 nebo 1, n představuje celé číslo od 1 do 4 a Z představuje libovolný solitvorný anion, jako chlorid, bromid, jodid, sulfát, perchlorát, nitrát nebo acetát, přičemž odpovídající kopolymery obsahují 4 až 96 % hmotnostních uvedených opakujících se jednotek a zbytek tvoří opakující se jednotky odvozené od alespoň jednoho vinylového monomeru, který je s uvedenými sloučeninami kopolymerovatelný, vyznačený tím, že se nenasycená výchozí sloučenina obecného vzorce IR represents an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, m represents the number 0 or 1, n represents an integer from 1 to 4 and Z represents any salt-forming anion, such as chloride, bromide, iodide, sulfate, perchlorate, nitrate or acetate, the corresponding copolymers containing 4 to 96% by weight of the said repeating units and the remainder consisting of repeating units derived from at least one vinyl monomer which is copolymerizable with the said compounds, characterized in that the unsaturated starting compound of the general formula I
O X hn-'c-c-ch =ch2 OX hn-'cc-ch =ch 2
I °=C /0 \ (í) kdeI °=C /0 \ (í) where
X, R, m, n a Z mají shora uvedený význam, nebo její směs s jinými polymerovatelnými monomery podrobí polymeraci.X, R, m, n and Z have the meanings given above, or a mixture thereof with other polymerizable monomers undergoes polymerization.
Jako vhodné komonomery přicházejí v úvahu všechny ve vodě rozpustné olefinicky nenasycené sloučeniny, například akryla methakrylamid a jejich N-substituované deriváty, zejména N-[3-dimethylaminopropyl]akrylamid a jeho soli a kvartérní sloučeniny, N-methylolakrylamid a -methakrylamid a jejich ethery, aminosubstituované ethery akrylové a methakrylové kyseliny, jako je například diethylaminoethylakrylát a dimethylaminoethylmethakrylát a jejich soli a kvartérní sloučeniny a dále též vinylestery jako je například vinylacetát.Suitable comonomers include all water-soluble olefinically unsaturated compounds, for example acrylic and methacrylamide and their N-substituted derivatives, in particular N-[3-dimethylaminopropyl]acrylamide and its salts and quaternary compounds, N-methylolacrylamide and -methacrylamide and their ethers, amino-substituted ethers of acrylic and methacrylic acid, such as diethylaminoethyl acrylate and dimethylaminoethyl methacrylate and their salts and quaternary compounds, and also vinyl esters such as vinyl acetate.
Polymerace se provádí o sobě známými způsoby. Iniciace se může provádět termicky, fotochemicky, zářením nebo pomocí běžných radikálových iniciátorů. Polymerace se může provádět v roztoku, suspenzi nebo emulzi. Vhodnými iniciátory jsou anorganické peroxidy, jako například peroxid vodíku nebo organické hydroperoxidy a peroxidy, jako například terc.butyl-, kumenhydroperoxid nebo dibenzoylperoxid, alifatické azosloučeniny, rozpadající se na radikály, jako je například 2,2’-azo-bis-isobutyronltril, redox-systémy, jako je například systém persulfát nebo chlorečnan s pyrosiřičitanem nebo železnatými solemi a dále cheláty přechodových kovů, které jsou známými zdroji radikálů. Iniciátorů se obvykle používá v množství od 0,001 do 1 °/o hmotnostního, vztaženo na množství monomeru. Optimální množství a druh optimálně účinného iniciátoru se snadno určí experimentálně.The polymerization is carried out by methods known per se. The initiation can be carried out thermally, photochemically, by radiation or by means of conventional radical initiators. The polymerization can be carried out in solution, suspension or emulsion. Suitable initiators are inorganic peroxides, such as hydrogen peroxide, or organic hydroperoxides and peroxides, such as tert-butyl-, cumene hydroperoxide or dibenzoyl peroxide, aliphatic azo compounds which break down into radicals, such as 2,2'-azo-bis-isobutyronitrile, redox systems, such as the persulfate or chlorate system with pyrosulfite or ferrous salts, and also transition metal chelates, which are known sources of radicals. The initiators are usually used in an amount of from 0.001 to 1% by weight, based on the amount of monomer. The optimum amount and type of optimally effective initiator are easily determined experimentally.
Polymerace se s výhodou provádí v přítomnosti rozpouštědla nebo ředidla. Postupy suspenzní, roztokové a emulzní polymerace, které jsou běžné u jiných monomerů, se hodí i pro výrobu polymerů podle vynálezu. Popřípadě se může používat pomocných prostředků, jako pufrů, dispergátorů, ochranných koloidů apod. Polymerů podle vynálezu lze použít jako flokůlačních, sedimentačních, odvodňovacích a retenčních prostředků. Vyznačující se rozpustností ve vodě. Kromě toho jejich vodné roztoky mají jen nízkou viskozitu, což je pro jejich aplikaci velmi výhodné. V důsledku přítomnosti velmi stálých močovinových seskupení mají tyto polymery též vynikající stálost vůči hydrolýze.The polymerization is preferably carried out in the presence of a solvent or diluent. The suspension, solution and emulsion polymerization processes, which are common for other monomers, are also suitable for the production of polymers according to the invention. Optionally, auxiliary agents such as buffers, dispersants, protective colloids, etc. can be used. The polymers according to the invention can be used as flocculating, sedimenting, dewatering and retention agents. Characterized by solubility in water. In addition, their aqueous solutions have only low viscosity, which is very advantageous for their application. Due to the presence of very stable urea groups, these polymers also have excellent stability to hydrolysis.
Výchozí akryloyl a methakryloylmočoviny jsou nové látky, které se získávají reakcí alkyl- nebo acylisokyanátů s amidy nenasycených karboxylových kyselin při teplotě asi 20 až 140 °C a tlaku 0,1 až 0,4 MPa v přítomnosti aromatických uhlovodíků nebo vysokovroucích etherů jako rozpouštědel, načež se vzniklé halogensubstituvané močoviny nechávají reagovat s trialkylaminy při teplotě od 20 do 100 °C a tlaku 0,1 až 0,4 MPa v přítomnosti alifatických a aromatických uhlovodíků, alkoholů nebo ketonů, přednostně acetonu jako rozpouštědla.The starting acryloyl and methacryloyl ureas are new substances that are obtained by the reaction of alkyl or acyl isocyanates with amides of unsaturated carboxylic acids at a temperature of about 20 to 140 °C and a pressure of 0.1 to 0.4 MPa in the presence of aromatic hydrocarbons or high-boiling ethers as solvents, after which the resulting halogen-substituted ureas are allowed to react with trialkylamines at a temperature of 20 to 100 °C and a pressure of 0.1 to 0.4 MPa in the presence of aliphatic and aromatic hydrocarbons, alcohols or ketones, preferably acetone as a solvent.
Vynález je blíže ilustrován následujícími příklady.The invention is further illustrated by the following examples.
2146 8*32146 8*3
Příklady 1 až 5Examples 1 to 5
Kopolyméry akrylamidu a monomerů podle vynálezu (obecný předpis).Copolymers of acrylamide and monomers according to the invention (general prescription).
Akrylamid a kationtový monomer se rozpustí ve vodě, teplota roztoku se upraví na 15 °C a hodnota pH na 3,0. Roztok se zbaví kyslíku profouknutím dusíkem (1 hodina)’. jako katalyzátoru se použije 2,2’-azobis(isobutyronitrilu) (AIBNj, peroxodisulfátu draselného a dithionlčitanu sodného a síranu železnatého, uvedeného v tabulce 1, načež polymeraee ihned naskočí. Maximální teploty se dosáhne po asi 30 až 60 minutách. Směs se nechá zchladnout, vzniklý bezbarvý gel se rozmělní a zbaví vody 2 až 3 litry methanolu. Po odfiltrování se ulpělý methanol odpaří za vakua. Výtěžky jsou takřka kvantitativní.Acrylamide and cationic monomer are dissolved in water, the temperature of the solution is adjusted to 15 °C and the pH to 3.0. The solution is freed from oxygen by blowing with nitrogen (1 hour). 2,2'-azobis(isobutyronitrile) (AIBN), potassium peroxodisulfate and sodium dithionate and ferrous sulfate, listed in Table 1, are used as catalysts, after which the polymer starts immediately. The maximum temperature is reached after about 30 to 60 minutes. The mixture is allowed to cool, the resulting colorless gel is ground and freed from water with 2 to 3 liters of methanol. After filtration, the retained methanol is evaporated under vacuum. The yields are almost quantitative.
214883214883
Příklad Akrylamid Kationtový Voda Koncentrace Katalyzátor Na2S2O4/ Teplota Viskozita Molekulová [g?] monomer [g] monomerů AIBN K2S20g /FeSO4 [tag] [°C] 1% roztoku hmotnost množství číslo ve vodě [ °/o ] [ing] [ing] [taPa.s] zaměřená o £ *« «$ > a c© ς© «οExample Acrylamide Cationic Water Concentration Catalyst Na 2 S 2 O 4 / Temperature Viscosity Molecular [g?] monomer [g] monomers AIBN K 2 S 2 0g /FeSO 4 [tag] [°C] 1% solution mass amount number in water [ °/o ] [ing] [ing] [taPa.s] focused o £ *« «$ > ac© ς© «ο
O O OO O O
X X X X XX X X X X
CM CO to CO CM rH CM t—I t-HCM CO to CO CM rH CM t—I t-H
o o co O 00 Cx t>.oh
CM Tfl CM CM CMCM Tfl CM CM CM
O O O to to r-f CQ Μ Η rf co co co to lO o to o o ιο lO to lO to CM CM CM CM CMO O O to to r-f CQ Μ Η rf co co co to lO o to o o ιο lO to lO to CM CM CM CM CM
OOOOO OOOOO co co co co coOOOOO OOOOO what what what what what
XJ ce r-HXJ ce r-H
ASAS
S)WITH)
CO CO t> b. 05 .WHAT WHAT t> b. 05 .
OOOOO rH CO rH CO CMOOOOO rH CO rH CO CM
OO
O bO O O 05 C^ CO r-íO bO O O 05 C^ CO r-í
CM CO Tť lf5CM CO Tť lf5
2146 6 52146 6 5
Příklad 6Example 6
Použitelnost polymerů podle vynálezu jako odvodňovacích činidel, například pro kal z městských odpadních vod objasňují obě zkoušky uvedené dále. Doba odvodněni se měří metodou CST (capillary suction time) vizThe applicability of the polymers according to the invention as dewatering agents, for example for municipal sewage sludge, is illustrated by the two tests listed below. The dewatering time is measured by the CST (capillary suction time) method, see
1} R. Baskerville a R. Gale1} R. Baskerville and R. Gale
A simple automatic instrument tor deteminating the tfiltrabllity of sewage stodgas Water pollution Control 87 (19687, 233 až 241A simple automatic instrument tor determining the filtrablity of sewage stodgas Water pollution Control 87 (19687, 233 to 241
2) R. Gale a R. Baskerville2) R. Gale and R. Baskerville
Capillary Suction method tor determination of the filtration properties of a solid/liquid suspension Chemistry & Industry (1967), 355 až 356.Capillary Suction method tor determination of the filtration properties of a solid/liquid suspension Chemistry & Industry (1967), 355 to 356.
Výsledky jsou uvedené v tabulce 2.The results are shown in Table 2.
Tabulka 2Table 2
PříkladExample
Viskozita 1% roztoku v destilované vodě [mPa.s]Viscosity of 1% solution in distilled water [mPa.s]
Kapilární doba toku při přidání 0,1% roztoku v krefeldské vodovodní vodě, (TF(s)]Capillary flow time when adding 0.1% solution in Krefeld tap water, [T F (s)]
Přídavek 80 100 125 150 ppmAddition 80 100 125 150 ppm
* DMAEMA == 2-dÍmethylainínQethylraětliakrylát* DMAEMA == 2-dimethylaminoethyl acrylate
Přes nižší viskozitu vodných roztoků se dosáhne s produkty podle vynálezu lepších výsledků než za použití až dosud používaných kopolymerů na bázi DMAEMA.CH3C1.Despite the lower viscosity of the aqueous solutions, better results are achieved with the products according to the invention than with the copolymers based on DMAEMA.CH 3 C1 used until now.
Příklad 7 . Použitelnost produktů jako odvodňovacích a retenčních pomocných činidel při výrobě papíru objasňují dále popsané zkoušky prováděné na standardních suspenzích buničiny.. . .Example 7. The applicability of the products as drainage and retention aids in papermaking is illustrated by the tests described below carried out on standard pulp suspensions. . . .
Papírovina: 60 % smrková sulfitová buničina % buničina z listnatého dřeva plnivo:···'-·' 30 % hlinka SPS stupeň mletí: 38 °SRPaper stock: 60% spruce sulphite pulp % hardwood pulp filler:···'-·' 30% SPS clay Grinding degree: 38 °SR
Dávkování pomocného prostředku: 0,02 % vztaženo na papírovinu.Dosage of the auxiliary agent: 0.02% based on the paper stock.
Pro určení účinnosti produktů se určuje doba odvodnění a retenční účinek v Schopper-Rieglerově zkušebním zařízení pro stanovení stupně mletí. Výsledky jsou souhrnně uvedeny v tabulce 3.To determine the effectiveness of the products, the drainage time and retention effect are determined in a Schopper-Riegler grinding degree tester. The results are summarized in Table 3.
Tabulka 3Table 3
ProduktProduct
Doba odvodnění [js]Drainage time [js]
Retence [)% ]Retention [)% ]
Slepý pokus 25 72Blind test 25 72
Příklad 1 21 90Example 1 21 90
Příklad 2 18 89Example 2 18 89
Kopolymér na báziCopolymer based
DMAEMA.CH3CI 29 91DMAEMA.CH3CI 29 91
DMAEMA = 2-(dimethylamino)ethylmethakrylátDMAEMA = 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate
Je zřejmé, že produkty vyrobené podle vynálezu jsou účinné za zkušebních podmínek, které dobře odpovídají zkušebním metodám v technologii papíru. Pro výrobu papíru je výhodné, že jsou uvedené produkty ve vodných roztocích dobře tekuté, takže se s nimi snadno manipuluje, dobře se dávkují a lehko rozpouští.It is clear that the products produced according to the invention are effective under test conditions which correspond well to the test methods in paper technology. For paper production it is advantageous that the said products are well fluid in aqueous solutions, so that they are easy to handle, well dosed and easy to dissolve.
Příklad 8Example 8
Vyrobené produkty se zkouší jako sedimentační činidla při čiření. Čiření se provádí tak, že se k vodné suspenzi kaolinu ve vodě přidá roztok síranu hlinitého a pH suspenze se nastaví na asi 4,8. Měří se dog ha rychlosti sedimentace, která je měřítkem po přidání suspenze k jílu. Výsledky jsou flokulačních vlastností ve vodném roztoku uvedeny v tabulce 4.The products produced are tested as sedimentation agents in clarification. Clarification is carried out by adding an aluminum sulfate solution to an aqueous suspension of kaolin in water and adjusting the pH of the suspension to about 4.8. The sedimentation rate is measured, which is a measure of the flocculation properties in aqueous solution after the suspension is added to the clay. The results are shown in Table 4.
Tabulka 4Table 4
Flokulační účinek na suspenzi jílu s obsahem 20 g pevných látek na litr.Flocculation effect on a clay suspension containing 20 g solids per liter.
Produkt Množství přísady (ppm) Doba (s)Product Additive quantity (ppm) Time (s)
Slepý pokusBlind trial
PříkladExample
PříkladExample
PříkladExample
PříkladExample
PříkladExample
180180
4,74.7
14,014.0
6,96.9
18,618.6
5,45.4
Literatura:Literature:
H. Akyel a M. Neven, Chemie-Ing. Technik 39 (1967), 172.H. Akyel and M. Neven, Chemistry-Ing. Technician 39 (1967), 172.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS806570A CS214685B2 (en) | 1978-12-27 | 1980-09-29 | Process for preparing homopolymers and copolymers of unsaturated ureas |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2856384A DE2856384C3 (en) | 1978-12-27 | 1978-12-27 | Acrylyl or methacrylyl ureas containing quaternary ammonium groups and process for their preparation |
| CS799233A CS214684B2 (en) | 1978-12-27 | 1979-12-22 | Method of making the ureas |
| CS806570A CS214685B2 (en) | 1978-12-27 | 1980-09-29 | Process for preparing homopolymers and copolymers of unsaturated ureas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS214685B2 true CS214685B2 (en) | 1982-05-28 |
Family
ID=25746639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS806570A CS214685B2 (en) | 1978-12-27 | 1980-09-29 | Process for preparing homopolymers and copolymers of unsaturated ureas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS214685B2 (en) |
-
1980
- 1980-09-29 CS CS806570A patent/CS214685B2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4956399A (en) | Emulsified mannich acrylamide polymers | |
| CA1241492A (en) | Flocculants and their use | |
| US5194515A (en) | Amphoteric polyelectrolite, method for production thereof, and organic sludge dehydrater | |
| USRE36884E (en) | Mannich acrylamide polymers | |
| US5788867A (en) | Method of stabilizing red mud waste slurries | |
| JP2975618B2 (en) | High performance polymer coagulant | |
| US5132023A (en) | Emulsified mannich acrylamide polymers | |
| US3147218A (en) | Separating mineral fines with cationic polyacrylamides | |
| US4093542A (en) | Flocculating agent comprising water-in-oil emulsion of H-active polymer carrying formaldehyde and amine radicals | |
| EP0013416A1 (en) | Process for the preparation of alpha-beta unsaturated N-substituted carboxylic acid amides, alpha-beta unsaturated N-substituted carboxylic acid amides and their use for preparing ion exchangers | |
| WO2002100944A1 (en) | Amphoteric water-soluble polymer dispersion and use thereof | |
| CA2044021C (en) | Cross-linked anionic and amphoteric polymeric microparticles | |
| US4879361A (en) | Preparation of bead polymers from water-soluble, ethylenically unsaturated monomers | |
| WO2003072622A1 (en) | Water-soluble copolymer, polymeric flocculant, and method of dehydrating sludge | |
| US3823100A (en) | Polysaccharide based flocculants | |
| WO1997018167A1 (en) | High performance polymer flocculating agents | |
| RU2321599C2 (en) | Environment safe polyelectrolytes and their using as coagulants | |
| EP0374457B1 (en) | A method of flocculating a dispersion of suspended solids | |
| CS214685B2 (en) | Process for preparing homopolymers and copolymers of unsaturated ureas | |
| Avci et al. | New cationic polyelectrolytes for flocculation processes of baker's yeast waste water | |
| JP2976283B2 (en) | Polymer flocculant | |
| CA1077637A (en) | Flocculating agent comprising water-in-oil emulsion of h-active polymer carrying formaldehyde and amine radicals | |
| JPH0457684B2 (en) | ||
| US5723548A (en) | Emulsified mannich acrylamide polymers | |
| JPS582309A (en) | Water-soluble polymer of di-c1-c3- alkylaminoneopentyl(meth)acrylate and use |