DD290901A5 - PROCESS FOR PREPARING WATER-SOLUBLE HIGH-TWIN CATIONIC COPOLYMER POWDER - Google Patents
PROCESS FOR PREPARING WATER-SOLUBLE HIGH-TWIN CATIONIC COPOLYMER POWDER Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Herstellung wasserloeslicher hochverzweigter kationischer Copolymerpulver, welche fuer die Abwasserbehandlung und fuer die Demulgierung von OEl/Wasser-Emulsionen verwendet werden koennen. Erfindungsgemaesz werden wasserloesliche hochverzweigte kationische Copoly-pyrrolidiniumsalzloesungen, welche durch Copolymerisation von Dimethyldiallyl-ammoniumchlorid mit Methyl-triallyl-ammoniumchlorid, Tetraallyl-ammoniumchlorid oder Methylen-bis-acrylamid erhalten werden koennen, in einem mit wandgaengigem Ruehrer und Stroemungsbrechern ausgestatteten heizbaren Ruehrkessel unter Ruehren und Erwaermen behandelt, bis der Wassergehalt des Copolymeren auf weniger als 25% abgesunken ist. Derartige Copolymerpulver lassen sich mit Wasser in sehr kurzer Zeit aufloesen.{Copolymerpulver; wasserloesliche hochverzweigte kationische Copolymerpulver; Copoly-pyrrolidiniumsalze; Dimethyl-diallyl-ammoniumchlorid; Copoly-dimethyl-diallyl-ammoniumchlorid; Tertraallylammoniumchlorid; Methyl-triallyl-ammoniumchlorid}The invention relates to the preparation of water-soluble highly branched cationic copolymer powder, which can be used for wastewater treatment and for the demulsification of OEl / water emulsions. According to the invention, water-soluble hyperbranched cationic copoly-pyrrolidinium salt solutions which can be obtained by copolymerization of dimethyldiallyl-ammonium chloride with methyl-triallyl-ammonium chloride, tetraallyl-ammonium chloride or methylene-bis-acrylamide are stirred and heated in a heatable stirred kettle equipped with a wall-mounted stirrer and flow breaker treated until the water content of the copolymer has dropped to less than 25%. Such copolymer powders can be dissolved in a very short time with water. {Copolymer powder; water soluble hyperbranched cationic copolymer powders; Copoly-pyrrolidinium; Dimethyl diallyl ammonium chloride; Copoly-dimethyl-diallyl-ammonium chloride; Tertraallylammoniumchlorid; Triallyl-methyl ammonium chloride}
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen hochverzv. igten kationischen Copolymerpulvern aus wäßrigen Lösungen von hochverzweigten kationischen Copolymerisaten des Dimethyl-diallyl-ammoniumchlorids. Wasserlösliche hochverzweigte kationischa Copolymerpulver können eine vielfältige technische Verwendung finden; beispielsweise für Trennprozesse im Bereich der Abwasserbehandlung sowie zur Demulgierung von Öl/Wasser-Emulsionen.The invention relates to a process for the preparation of water-soluble hochverzv. Cationic copolymer powders from aqueous solutions of highly branched cationic copolymers of dimethyl diallyl ammonium chloride. Water soluble highly branched cationic copolymer powders can find a variety of industrial uses; For example, for separation processes in the field of wastewater treatment and for the demulsification of oil / water emulsions.
Wasserlösliche hochverzweigte hochmolekulare quartäre Copolypyrrolidiniumsalze sind beieits nach einer früheren Anmeldung durch radikalisch initiierte Lösungspolymerisation von Dimethyldiallyl-ammonii'msalzen mit geeigneten Vernetzerkomponenten, wie Alkyl-triallyl-ammoniumsalzen, Tetraallyl-ammoniumsalzen oder Alkylen-bis-acrylamiden in Wasser hergestellt worden, wobei das vernetzende Comonomere erst im Verlaufe der bereits fortschreitenden Polymerisation des Dimethyl-diallyl-ammoniumsalzes nach Umsätzen von wenigstens 25% zugesetzt wurde. Derartige Lösungen haben schon bei einem Gehalt von 20% eine erhebliche Viskosität, welche die Verwendung von speziellen Pumpen für Transport und Dosierung oder eine weitere Verdünnung auf unter 10% Feststoffgehalt erforderlich macht. Um übliche Pumpen verwenden zu können, muß der Nachteil hoher Verdünnung in Kauf genommen werden.Water-soluble hyperbranched high molecular weight quaternary copolypyrrolidinium salts have previously been prepared by free radical initiated solution polymerization of dimethyldiallylammonium salts with suitable crosslinker components such as alkyltriallylammonium salts, tetraallylammonium salts or alkylene-bis-acrylamides in water, the crosslinking comonomer was added only in the course of the already ongoing polymerization of dimethyl diallyl ammonium salt after conversions of at least 25%. Such solutions, even at a level of 20%, have a significant viscosity which necessitates the use of special transport and metering pumps or further dilution to less than 10% solids. In order to use conventional pumps, the disadvantage of high dilution must be accepted.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bereits vorgeschlagen worden, pulverförmige Produkte einzusetzen. Bisner verwendete pulverförmige Produkte hatten wiederum den Nachteil geringer Löslichkeit bzw. geringer Lösegeschwindigkeit und erforderten deshalb die Verwendung spezieller L ösestationen (J. Eisenbauer, D. Dorn „Flockungschemikalien", DVGW-Schriftenreihe Wasser Nr. 42, S. 85, Eschhorn 1985)To avoid this disadvantage has already been proposed to use powdery products. Bisner used powdered products in turn had the disadvantage of low solubility or low dissolution rate and therefore required the use of special solvent stations (J. Eisenbauer, D. Dorn "Flocculation Chemicals", DVGW Water Series No. 42, p. 85, Eschhorn 1985)
Es ist bisher keine Technologie vorgeschlagen worden, die diese Mängel vermeidet. There has hitherto been no technology proposed which avoids these deficiencies.
Es ist das Ziel der Erfinduno, wasserlösliche hochverzweigte kationische Copoly-pyrrolidiniumsalze, weiche unmittelbar nach Beendigung der radikalischen Copolymerisation erhalten werden, aus ihron konzentrierten Lösungen in einer pulverförmigen, rieselfähigen Form zu gewinnenIt is the object of the invention to obtain water-soluble highly branched cationic copoly-pyrrolidinium salts, which are obtained immediately after completion of the radical copolymerization, from their concentrated solutions in a powdery, free-flowing form
Die Pulver sollen bei guter Löslichkeit eine hohe Lösegeschwindigkeit aufweisen. The powders should have a high dissolution rate with good solubility.
energieintensive Mahlprozesse in Pulverform zu überführen.to transfer energy-intensive grinding processes in powder form.
wandgängigem Rührer und eingebauten Strömungsbrechern unter ständigem Rühren und Erwärmen erhitzt, bis der heated stirrer and built-in flow breakers with constant stirring and heating until the
und beträgt in der Regel 3 bis 5 Stunden.and is usually 3 to 5 hours.
pulverisieren lassen.let it pulverize.
kurzer Zeit löslich und deshalb leicht verarbeitbar sind.soluble in a short time and therefore easy to process.
demonstrieren.demonstrate.
Das in den Beispielen beschriebene erfindungsgemäße Verfahren wird in einem handelsüblichen offenen Rührkessel durchgeführt, welcher wie folgt ausgerüstet ist:The process according to the invention described in the examples is carried out in a commercial open stirred kettle which is equipped as follows:
- der übliche Ankerrührer wird im Abstand zur Kesselwanduno so verändert, daß zur Kesselwandung eine minimale Spaltbreite verbleibt;- The usual anchor agitator is changed at a distance to Kesselwanduno so that the boiler wall remains a minimum gap width;
- parallel zur senkrechten Rührerachse werden zusätzlich zwei Strörnungsbrecher eingebaut (Rohr mit sternförmig angeordneten Scherblechen);- In addition to the vertical stirrer axis, two stunner breakers are additionally installed (tube with star-shaped shingles);
- es wird eine abnehmbare Abdeckung des Rührkessels sowie eine Absaugvorrichtung eingebaut.- There is a removable cover of the stirred tank and a suction device installed.
400MoI einer 50%igen wäßrigen Dimethyl-diallyl-arnmoniumchlorid-Lösung (OMDAAC) werden in der Rührmaschine auf 4O0C erhitzt. Unter Rühren und starker Kühlung werden 2 Mol-% Ammoniumperoxodisulfat und 2 Mol-% Ammoniumcarbonat zugesetzt. Nach insgesamt 1 Stunde erfolgt nun innerhalb von 10 Stunden eine kontinuierliche Zugabe von 1 Mol-% Triethanolamin, wobei die Temperatur zwischen 18 und 25°C gehalten wird. Nach 88 Stunden Reaktionszeit wird dem Ansatz 0,5Mol-% Methyl-triallyl-ammoniumchlorid (MTAAC) in Form einer 10Mol-% MTAAC enthaltenden 50%igen DMDAAC-Lösung auf einmal zudosiert. Mit fortschreitender Reaktion erhöht sich die Temperatur bei gleichbleibender Kühlung allmählich auf 350C. Nach 11 Stunden ist die Polymerisation abgeschlossen.Strength 400MoI a 50% aqueous dimethyl-diallyl-arnmoniumchlorid solution (OMDAAC) are heated in the mixer to 4O 0 C. With stirring and strong cooling, 2 mol% of ammonium peroxodisulfate and 2 mol% of ammonium carbonate are added. After a total of 1 hour is now within 10 hours, a continuous addition of 1 mol% triethanolamine, the temperature between 18 and 25 ° C is maintained. After a reaction time of 88 hours, 0.5 mol% of methyl triallyl ammonium chloride (MTAAC) in the form of a 50 mol% DMTAAC solution containing 10 mol% MTAAC is added in one portion to the batch. As the reaction progresses, the temperature gradually increases to 35 ° C. with constant cooling. After 11 hours, the polymerization is complete.
Zur Überführung des erhaltenen Copolymerisats in Polymerpulver wird die Lösung unter Rühren und ständigem heizen mi. Sattdampf eingeengt, wobei zunächst eine breiartige Masse entsteht, die mit fortschreitender Trocknung zu einem Pulver zerrührt wird. Im Ergebnis der erfindungsgemäßen Verfahrensweise erhält man nach 4 Stunden ein pulverförmiges kationisches Copolymer mit einem Aktivsubstanzgehalt von 70%.To convert the copolymer obtained in polymer powder, the solution with stirring and heating constantly mi. Saturated steam concentrated, initially a mushy mass is formed, which is stirred with progressive drying to a powder. As a result of the procedure according to invention one receives after 4 hours a powdered cationic copolymer with a Aktivsubstanzgehalt of 70%.
Be!splol2Be! Splol2
75% Aktivsubstanzgehalt.75% active ingredient content.
entspricht dem des Beispiels 1.corresponds to that of Example 1.
Trennung einer Öl/Wasser-Emulsion mit nach Beispiel 1 hergestelltem wasserlöslichen Copoly-pyrrolidiniumchlorid-Pulver: Eine Altölemulsion (Ölgehalt 5Vol.-%), die als Kühlschmiermittel in einer Drehmaschine eingesetzt war, wurde mit 100mg/l Copolypyrrolidiniumchlorid-Pulver versetzt und 10 Sekunden intensiv durchmischt. Anschließend wurde mit 10U/min für 45min nachgerührt. Dabei erfolgte Phasentrennung. Anschließend betrugen die Lichtdurchlässigkeit der wäßrigen Phase in 1 cm Schichtdicke 83°'· und der Restölgehalt 36mg/l.Separation of an oil / water emulsion with water-soluble copoly-pyrrolidinium chloride powder prepared according to Example 1. A used oil emulsion (oil content 5% by volume), which was used as a cooling lubricant in a lathe, was mixed with 100 mg / l copolypyrrolidinium chloride powder and 10 seconds intensely mixed. The mixture was then stirred at 10 rpm for 45 minutes. This was carried out phase separation. Subsequently, the light transmittance of the aqueous phase in a layer thickness of 1 cm was 83 ° and the residual oil content was 36 mg / l.
100ml einer Suspens on von Kaolin in Wasser mit 2g Feststoff/i wurde bei 2O0C mit 1 mg/l des Copoly-pyrrolidiniumchlorid-Pulversnach Beispiel 1 versetzt und 10 min mit 200U/min gerührt. Nach 12 min hatte sich eine konstante Transparenz der wäßrigen Phase von 87,1 % eingestellt (Transparenz 0 bei der eingesetzten Kaolinsuspension).100 ml of a suspension of kaolin in water with 2 g solid / 1 was added at 2O 0 C with 1 mg / l of the copoly-pyrrolidinium chloride powder according to Example 1 and stirred for 10 min at 200U / min. After 12 minutes, a constant transparency of the aqueous phase of 87.1% had been established (transparency 0 for the kaolin suspension used).
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD30459087A DD290901A5 (en) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | PROCESS FOR PREPARING WATER-SOLUBLE HIGH-TWIN CATIONIC COPOLYMER POWDER |
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DD290901A5 true DD290901A5 (en) | 1991-06-13 |
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DD30459087A DD290901A5 (en) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | PROCESS FOR PREPARING WATER-SOLUBLE HIGH-TWIN CATIONIC COPOLYMER POWDER |
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DD (1) | DD290901A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105727903A (en) * | 2016-02-17 | 2016-07-06 | 济南大学 | Preparation method of dimethyl diallyl ammonium chloride-modified porous diatomaceous earth |
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1987
- 1987-07-03 DD DD30459087A patent/DD290901A5/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105727903A (en) * | 2016-02-17 | 2016-07-06 | 济南大学 | Preparation method of dimethyl diallyl ammonium chloride-modified porous diatomaceous earth |
CN105727903B (en) * | 2016-02-17 | 2018-01-30 | 济南大学 | A kind of modified porous diatomaceous preparation method of dimethyl diallyl ammonium chloride |
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