DE1060143B - Verfahren zur Herstellung wasserloeslicher Polyacrylamide - Google Patents

Verfahren zur Herstellung wasserloeslicher Polyacrylamide

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DE1060143B
DE1060143B DER22630A DER0022630A DE1060143B DE 1060143 B DE1060143 B DE 1060143B DE R22630 A DER22630 A DE R22630A DE R0022630 A DER0022630 A DE R0022630A DE 1060143 B DE1060143 B DE 1060143B
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Germany
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methylglucamine
alkyl
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methyl acrylate
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Fred Easterday Boettner
Warren Dexter Niederhauser
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Rohm and Haas Co
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Rohm and Haas Co
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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Description

DEUTSCHES
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Polyacrylamide, die durch nachstehende Formeln dargestellt werden:
CH-CH2
CONCH3
CH2(CHOH)4CH2OH
-CH-CH2 /CH-CHA-
CONCH3 VCOOCH3 )r
CH2(CHOH)4CH2OH
II
CH-CH, - /CH- CH.
CONCH,
VCOOM
D-
CH8(CHOH)4CH2OH
_x
III
in denen X und Y ganze Zahlen, M ein Kation und D eine monomere Einheit bedeuten, die sich zum Mischpolymerisieren mit Methylacrylat eignet.
Die Verbindungen nach Formel I und II werden herstellt, indem man N-Methylglucamin mit einem modizierten Poly-(methylacrylat) in einem Molverhältnis von twa 0,1 bis 1,1 Äquivalenten Methylacrylat umsetzt, !ierbei stellt Formel I die Verbindungen dar, bei denen *s Verhältnis der angegebenen Einheiten 1 : 1 betragt, ährend Formel II die Verbindungen mit den anderen erhältnissen umfaßt. Unter modifizierten Poly-{methylrylaten) sind vor allem alle Methylacrylate zu verstehen, sich mit Alkylmethacrylaten mischpolymerisieren en und bei denen der Alkylteil 1 bis 18 C-Atome fhält, oder alle Alkylacrylate, bei denen der Alkylteil ; 18 C-Atome enthält. Es ist ferner möglich und zweckpig, die Poly-(methylacrylate) mit einer anderen Veriung zu modifizieren, die mit Methylacrylat leicht ein phpolymeres bildet.
den Verbindungen, die zum Modifizieren der PoIy-Ihylacrylate) verwendet werden können, gehören llnitril, Acrylsäure, Styrol und ringsubstituierte Sty-Jdie nicht mehr als insgesamt 18 C-Atome enthalten, [ibstituierte Alkylvinyläther, bei denen eine bis zwei ruppen an einer Alkylenkette mit 2 bis 18 C-Atomen ι können, bei denen ferner keine Oxygruppe näher an |Uhersauerstoff liegt als 2 C-Atome und bei denen, zwei Oxygruppen vorhanden sind, diese Grup>pen Verfahren zur Herstellung
wasserlöslicher Polyacrylamide
Anmelder:
Rohm & Haas Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. W. Beil und A. Hoeppener, Rechtsanwälte,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. Februar 1957
Fred Easterday Boettner, Philadelphia, Pa.,
und Warren Dexter Niederhauser, Huntsville, AIa.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
an verschiedenen C-Atomen sitzen, Alkanamidoalkylvinyläther, bei denen der das Vinyl nicht enthaltende Teil 3 bis 23 C-Atome enthält; Vinylalkylsulfide, bei denen der Alkylteil nicht mehr als 18 C-Atome enthält und in dem eine oder zwei Oxysubstituenten anwesend sein können, vorausgesetzt, daß kein Oxysubstituent näher bei dem Schwefelatom liegt als 2 C-Atome, und bei denen, wenn zwei Oxysubstituenten vorhanden sind, diese an verschiedenen C-Atomen sitzen; Dialkylaminoalkylvinylsulfide, bei denen der an dem Aminostickstoff sitzende Dialkylteil, einzeln betrachtet, bis zu etwa 8 C-Atome enthalten und, insgesamt betrachtet, eine fünf- bis sechsgliedrige heterocyclische Aminogruppe mit dem Aminostickstoffatom bilden kann und wobei das Stickstoffatom stets tertiär und durch eine 2 bis 18 C-Atome enthaltende Alkylengruppe mit dem Schwefelatom verbunden ist; N-Vinyllactame undalkylsubstituierte N-Vinyllactamemit vorzugsweise 6 bis 20 C-Atomen; Alkylvinylsulfone, bei denen der Alkylteil bis zu etwa 18 C-Atome enthält; N-Vinylalkylen-Harnstoffe mit 5 bis 12 C-Atomen sowie N-Vinyl-N'-aminoalkylalkylen-Harnstoffe mit 7 bis 20 C-Atomen. Bei den obigen Monomeren können die Alkyl-
3 4
gruppen jede mögliche räumliche Konfiguration aufweisen, den Formeln I, II und III ausgedrückt), ist es möglich,
d. h. normal, iso oder tertiär sein. Diese Alkylgruppen wertvolle Produkte zu erzielen, wobei N-Methylglucamin
können acyclisch oder cyclisch sowie alkylsubstituiert mit einer Methylacrylateinheit umgesetzt wird, die durch
cyclisch sein, sofern der Gesamtkohlenstoffgehalt der an- eines der oben beschriebenen modifizierenden Monomeren
gegebenen Menge entspricht. Bei den oxysubstituierten 5 modifiziert worden ist.
Verbindungen kann die Oxygruppe (oder -gruppen) an Auf diese Weise ist es möglich, modifizierte wasser-
jeder möglichen Stelle sitzen, solange die obige Definition lösliche Polyacrylamide zu erzielen, deren Eigenschaften
gewahrt ist. Bei den ringsubstituierten Styrolen können je nach Art und Menge der verwendeten modifizierenden
die Substituenten jede mögliche Ringstellung (oder monomeren Einheit verschieden sein können. So kann
-Stellungen) einnehmen, und wenn die Substituenten io z. B. ein modifiziertes wasserlösliches Polyacrylamid er-
Alkylgruppen sind, können sie jede mögliche räumliche halten werden, das nach dem Austrocknen eine verstärkte
Konfiguration besitzen. Steifmachungseigenschaft aufweist, wie sie bei nicht-
Monomere Reaktionsteilnehmer, die zum Modifizieren modifizierten wasserlöslichen Polyacrylamiden nicht zu der Poly-(methylacrylate) verwendet werden können, sind erzielen ist. Ferner können andere wünschenswerte Eigenvorzugsweise Äthylacrylat, Isopropylacrylat, Cyclopentyl- is schäften verliehen werden, z. B. größere Zähigkeit, Härte, acrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Decylacrylat, Dodecyl- chemischeBeständigkeit, Wasserunempfindlichkeit u. a. m acrylat,Octadecylacrylat, Methylmethacrylat, tert.-Butyl- Es ist daher möglich, nach dem erfindungsgemäßen Vermethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Octylmethacrylat, fahren modifizierte wasserlösliche Polyacrylamide mit den Undecylmethacrylat und Octadecylmethacrylat. Ferner verschiedensten Eigenschaften herzustellen, wie sie mit können verwendet werden Acrylnitril, Acrylsäure, Styrol, 20 nichtmodifizierten wasserlöslichen Polyacrylamiden nicht p-Butylstyrol, p-Octylstyrol, o-Chlorstyrol, ο,ρ-Dipropyl- erzielbar sind.
styrol, o-Methyl-p-decylstyrol, Oxyäthylvinyläther, Oxy- Für die Umsetzung mit N-Methylglucamin sind ledigoctylvinyläther, Dioxydodecylvinyläther, Formamido- lieh die Poly-(methylacrylate) geeignet, während andere äthylvinyläther, Butanamidodecylvinyläther, Acetamido- Poly-(alkylacrylate), wie z. B. die Poly-(äthylacrylate), octadecylvinyläther; Butylvinylsulfid, Oxybutylvinyl- 25 Poly-(butylacrylate) u. dgl., die zwar als Modifizierungssulfid, Octylvinylsulfid, Octadecylvinylsulfid, Dimethyl- mittel für das Methylacrylat verwendet werden können, armnoäthylvinylsulfid.Diäthylaminodecylvinylsulfid.Mor- für eine Umsetzung mit N-Methylglucamin ungeeignet pholinopentylvinylsulfid, Pyrrolidinyloctylvinylsulfid, Pi- sind, ebenso alle anderen zuvor erwähnten modifizierenden peridindecylvinylsulfid, N-Vinyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl- Monomeren. Bei den ungeeigneten Verbindungen dürfte 5-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-4,4-diäthyl-2-pyrrolidon, 30 eine übermäßige Vernetzung und anschließende Unlöslich-N-Vinyl-4-butyl-5-octyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-6-methyl- machung erfolgen. Um das Ziel der vorliegenden Erfindung 2-piperidon, N-Vinyl-6-octyl-2-piperidon, N-Vinyl-2,2,6,6- zu erreichen, ist es daher notwendig, daß das an der tetramethyl-4-piperidon, N-Vinyl-2-oxohexamethylen- Reaktion teilnehmende Mischpolymere eine wesentliche imin, N-Vinyl-5,5-dimethyl-2-oxohexamethylenimin, N- Menge Methylacrylateinheiten enthält. Vinyl^-butyl-S-octyl^-oxohexamethylenimin, Methylvo- 35 Der Wert der ganzen Zahl Y hängt von der Menge der nylsulfon, Isobutylvinylsulfon, tert.-Octylvinylsulfon, Do- nicht in das entsprechende Arcylamid umgewandelten decylvinylsulfon, Octadecylvinylsulfon, N-Vinyläthylen- Methylacrylateinheiten ab. Der tatsächliche Wert von Y Harnstoff, N-Vinyltrimethylen-Hamstoff, N-Vinyl-1,2- ist innerhalb der oben angegebenen Grenzen des MoI-propylen-Harnstoff, N-Vinylbutylen-Harnstoff, N-Vinyl- Verhältnisses von Methylacrylateinheiten zu N-Methyl-N'-aminoäthyläthylen-Harnstoff und N-Vinyl-N'-dibutyl- 40 glucamin verhältnismäßig unwichtig. Bezüglich des Veraminododecyläthylen-Harnstoff. hältnisses von Y zu dem Gesamtmolekül ist weiterhin zu
Das Zeichen D bedeutet alle monomeren Einheiten, bemerken, daß bei Verwendung von 2 Moläquivalenten
die sich mit Methylacrylat mischpolymerisieren lassen. Methylacrylat je Moläquivalent N-Methylglucamin der
So wird z. B. Methylmethacrylat, wie durch D dargestellt, Wert von Y=I und bei Verwendung von 9 Moläqui-
durch die Formel 45 valenten Methylacrylat je Moläquivalent N-Methyl- I
glucamin der Wert von Y = 8 ist. Es liegt daher auf der \
CH3 Hand, daß der tatsächliche Wert von Y von den Mol- I
äquivalenten des N-Methylglucamins und der verwendeten
C C Hj Methylacrylateinheiten abhängig ist und dementsprechend I
50 auch die Werte der Formeln II und III verschieden sind I
COOCH ^'e ganze Zahl X schwankt im allgemeinen zwischen'
3 etwa 230 und 4700. Wichtig ist jedoch, daß X und Yi
einen solchen Bereich haben, daß das Endprodukt wasser
und Octylacrylat durch die Formel löslkh ist Die an der Reaktion teilnehmenden modr
55 fizierten Poly-(methylacrylate), die für den vorliegende — CH — C H2 — Zweck geeignet sind, besitzen ein mittleres Molekula
gewicht zwischen etwa 20000 und etwas über 400000. COOC8H17 Die durch die Formel III dargestellten Verbindungo
werden dadurch hergestellt, daß man N-Methylglucar
ausgedrückt. 60 und modifiziertes Poly-(methylacrylat) entsprechend dj
Die anderen Methylacrylat modifizierenden monomeren Verhältnissen von Formel II miteinander umsetzt ul Einheiten haben Bedeutungen wie D gemäß obiger die erhaltene Verbindung anschließend mit einf Erläuterung. alkalischen Mittel der Formel MOH hydrolysiert, in
Das Mengenverhältnis von Methylacrylateinheit zur M vorzugsweise Ammonium, Natrium, Kalium, LithiJ modifizierenden Monomereinheit, die in obiger Formel als 65 u. dgl. bedeutet, d. h., die Verbindungen der Forme D dargestellt ist, kann je nach Bedarf innerhalb eines liegen in Form von Estern vor, während die Verbindun Bereichs von etwa 1 :1 bis 12: 1 schwanken. der Formel III zur Salzform hydrolysiert werden. Das J
Obwohl die Reaktion zwischen dem N-Methylglucamin den ganzen Zahlen X und Y Gesagte gilt ebenso füij und den modifizierten polymeren Methylacrylaten nur in Verbindungen der Formeln II und III. Die durcr dem Methylacrylatteil des Mischpolymeren erfolgt (wie in 70 Formeln I, II und III dargestellten Verbindungen I
5 6
analog und in gleicher Weise für Zwecke der vorliegenden es wird jedoch angenommen, daß der überraschend glatte
Erfindung brauchbar. Reaktionsverlauf auf eine autogene katalytische Wirkung
Zwar sind sämtliche erfindungsgemäßen Produkte, wie zurückzuführen ist, die durch die Polyoxyalkylgruppe des
sie durch die Formeln I, II und III dargestellt sind, für an der Reaktion teilnehmenden N-Methylglucamins aus-
den vorliegenden Zweck brauchbar; sie können jedoch 5 gelöst wird.
auch, abgesehen von der zuvor erwähnten Modifikation Wenn erfindungsgemäße Produkte nach Formel III
der Eigenschaften, sonstige unterschiedliche Eigenschaften hergestellt werden sollen, so ist es lediglich erforderlich,
aufweisen. Je höher z. B. das Molekulargewicht des an der eine Verbindung der Formel II mit einer ausreichenden
Reaktion teilnehmenden modifizierten Polymeren ist, Menge eines alkalischen Mittels, wie Natriumhydroxyd,
desto mehr N-Methylglucamin ist erforderlich, um dem io Kaliumhydroxyd, Lithiumhydroxyd, Ammoniumhydro-
Produkt Wasserlöslichkeit zu verleihen, und umgekehrt. xyd od. dgl., zu hydrolysieren.
Wichtig ist vor allem, daß die Produkte wasserlöslich sind. Gegebenenfalls kann man auch ein Produkt der Formel II
Es ist daher klar, daß ein weiteres Ziel der Erfindung mit verhältnismäßig niedrigmolekularen Aminen unter
darin besteht, modifizierte wasserlösliche Polyacrylamide Bildung weiterer aminierter Verbindungen umsetzen. Für
aus modifizierten wasserunlöslichen polymeren Ver- 15 diesen Zweck eignen sich Amine, wie Dimethylamin,
bindungen herzustellen und dadurch Produkte herzu- Dibutylamin, N-Methyl-N-propylamin, Dimethylamino-
stellen, die für viele Verwendungszwecke brauchbar sind, propylamin, Diäthylaminobutylamin u. dgl.
für die die unlöslichen polymeren Reaktionstdlnehmer Um das Endprodukt zu isolieren, kann man das Re-
nicht brauchbar sind. aktionsgemisch in Benzol oder ein Gemisch aus Benzol
Die Umsetzung erfordert die Verwendung eines inerten 20 und Heptan od. dgl. schütten, in welchen Lösungsmitteln
organischen Lösungsmittels, das vorzugsweise eine ver- oder Lösungsmittelgemischen das Produkt nicht löslich
hältnismäßig geringe Flüchtigkeit besitzt. Es ist zweck- ist. Das Produkt wird hierauf filtriert, um es von dem
mäßig, daß die beiden Reaktionsteilnehmer im wesent- Lösungsmittel oder dem Lösungsmittelgemisch zu trennen,
liehen vollständig löslich oder mit dem Lösungsmittel Hiernach ist es zweckmäßig, überschüssiges alkalisches
mischbar sind und im wesentlichen mit dem Lösungs- 25 Neutralisationsmittel, z. B. durch Verwendung eines Ge-
mittel nicht reagieren; das gilt insbesondere für das misches von Kationen- und Anionenaustauscherharzen,
N-Methylglucamin. Ein Überschuß an Lösungsmittel, z. B. zu entfernen. Die Harze können hierauf durch Filtration
etwa das Zwei- bis Sechsfache des ungefähren Volumens abgetrennt und das Produkt, falls gewünscht, auf übliche
der Reaktionsteilnehmer, ist häufig vorteilhaft. Hierzu Weise, z. B. unter vermindertem Druck, getrocknet
eignen sich Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Dioxan 30 werden,
u. dgl. Die neuen Produkte stellen weiße bis hellfarbige viskose
Die Reaktionstemperatur beträgt etwa 115 bis 155° C, Massen, pulverige oder glasartige Harze dar. Sie sind als
vorzugsweise 120 bis 145°C. Bei unter etwa 1100C findet Aggregationsmittel zur Verbesserung von Böden wertvoll
keine merkliche Reaktion innerhalb einer angemessenen und als solche in ihrer Wirkung den im Handel erhält-
Zeit statt. Merkliche Reaktionsgeschwindigkeiten be- 35 liehen Aggregationsmitteln überlegen. Beispielsweise
ginnen bei etwa 115° C. Bei Temperaturen weit oberhalb werden 95 bis 98°/0 sämtlicher mit diesen Produkten be-
155°C besteht die Neigung zur Bildung unerwünschter handelten Teilchen zu einer ausreichenden Teilchengröße
vernetzter unlöslicher Produkte. Derart überhöhte Tempe- zusammengeballt. Die Produkte eignen sich ferner zur
raturen sind daher zu vermeiden. Im allgemeinen erfordern Herstellung von naßfestem Papier. Sie sind ferner in der
Temperaturen im oberen Teil des angegebenen Bereichs 40 Textilindustrie als Mittel zur Erhaltung der Weiße
eine kürzere und Temperaturen im unteren Teil des brauchbar und den Carboxymethylcellulosen, insbeson-
angegebenen Bereichs eine längere Reaktionszeit. So dere hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegenüber Mikro-
kommt die Reaktion z. B. bei Verwendung des oberen Organismen, bedeutend überlegen. Sie sind außerdem als
Temperaturbereichs im allgemeinen in etwa 3 bis 5 Stunden Verdickungsmittel in Wasserfarben wertvoll und ver-
und bei Verwendung des unteren Temperaturbereichs in 45 leihen dem Film, je nach Menge und Beschaffenheit der
etwa 20 bis 24 Stunden zum Abschluß. Diese Zeit schwankt anwesenden modifizierenden monomeren Verbindungen,
natürlich je nach Art des verwendeten modifizierten die verschiedensten Eigenschaften. Nach Bedarf können
Mischpolymeren. Die Reaktionszeit ist jedoch nicht wertvolle Filme von großer Härte, Zähigkeit, chemischer
wesentlich und hat lediglich auf die erhaltene Ausbeute Beständigkeit und Wasserabstoßungsvermögen hergestellt
Einfluß. Wichtig ist, daß die Reaktion eine ausreichende 50 werden.
lange Zeit durchgeführt wird, um die Bildung wasser- Die in den Beispielen angegebenen Mengen sind in Gelöslicher polymerer Produkte aus den wasserunlöslichen wichtsteilen ausgedrückt,
modifizierten polymeren Reaktionsteilnehmern zu ermöglichen, d. h., die Reaktionszeit sollte nicht zu kurz Beisüiel 1
und nicht zu lang bemessen sein, da im ersteren Falle 55
dem Produkt eine zu geringe Wasserlöslichkeit verliehen In ein mit Rührer und Thermometer versehenes Reak-
wird, um den Anforderungen der vorliegenden Erfindung tionsgefäß werden 142 Teile einer 25°/oigen Lösung eines
zu genügen, während im letzteren Falle die Produkte, aus 80% Methylacrylat und 20% Methylmethacrylat
nachdem sie bereits eine ausreichende Wasserlöslichkeit bestehenden Polymeren in Dimethylformamid gegeben,
besitzen, in unerwünschter Weise vernetzen können und 60 Diese Lösung wird mit 300 Teilen Dimethylformamid
somit unlöslich werden. Als normale Reaktionsdauer ist verdünnt und anschließend 97,5 Teile N-Methylglucamin
daher nicht eine absolute Zeitspanne zu nehmen, sondern zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird in einer Stickstoff-
die Zeit, die erforderlich ist, um das Produkt wasser- atmosphäre solange auf 140° C erhitzt, bis es vollkommen
löslich zu machen, wobei die Reaktion dann unterbrochen wasserlöslich wird (etwa 41J2 Stunden). Das Reaktions-
wird, wenn das Produkt unlöslich zu werden beginnt. Die 65 gemisch wird hierauf auf Zimmertemperatur gekühlt und
Produkte nach vorliegender Erfindung liegen zwischen in 2500 Teile Benzol geschüttet, um das Produkt auszu-
diesen beiden Grenzen. fällen. Das ausgefällte Polymere wird in kleine Stücke
Es werden durchweg Ausbeuten von mehr als 65 bis 72% geschnitten und über Nacht in Benzol aufgeweicht,
und darüber erzielt. Zwar ist der Mechanismus des vor- Hiernach wird das Material unter Vakuum getrocknet,
liegenden Verfahrens bis jetzt noch nicht völlig geklärt; 70 Das Produkt ist ein helles, glasartiges Harz und besitzt
einen Stickstoffgehalt von 5,38 °/0 (theoretische Menge = 5,39 °/0). Das Produkt entspricht der Formel
und
-CH- CH,
CONCH,
CH2(CHOH)4CH2OH
4,"
CH3
-C -CH2-i COOCH3
-CH-CH2-
CONCHs
CH3
-C-CH2
i
COOC8H17
Beispiel 2
In ein Reaktionsgefäß werden 460 Teile einer 20°/oigen Lösung von 12 Teilen Methylacrylat je Teil Dodecylmethacrylat in Dimethylformamid gegeben. Dieser In gleicher Weise werden erfindungsgemäße Produkte i5 Lösung werden insgesamt 181,2 Teile N-Methylglucamin
hergestellt, die nachstehenden Formeln entsprechen:
-CH-CH5
CONCH3
-CH-CH5
CONCH,
CH3
_f CH
COOC2H5 CH3
-C-CH2-COOC4H9
und 100 Teile Dimethylformamid hinzugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird in einer Stickst off atmosphäre bei 140 bis 1500C (3 1I2 Stunden) erhitzt, bis das Reaktionsgemisch in kaltem Wasser vollkommen löslich ist. Dann wird das Reaktionsgemisch auf Zimmertemperatur gekühlt und in Benzol geschüttet, um das Produkt auszufällen. Das Endprodukt wird filtriert, mit Heptan gründlich gewaschen, über Nacht in Heptan aufgeweicht und schließlich unter hohem Vakuum getrocknet. Das Produkt
a5 hatte einen Stickstoffgehalt von 5,0 °/0 (5,03 °/0 Theorie) und entspricht der Formel
CH3
-C —
CH2-
COOC12H25
-CH-CH2
CONCH3
CH2(CHOH)4CH2OH
In gleicher Weise werden erfindungsgemäße Verbindungen hergestellt, die den nachstehenden Formeln entsprechen: --CH-CH2 -] Γ-CH -CH2 "
CONCH,
CH2(CHOH)4CH2OhJ1O COOCH2-CH-C4H9
C2H5
CH-CH2
CONCH3
CH2(CHOH)4CH2OH
Beispiel 3
In ein mit Rührer und Thermometer versehenes Reaktionsgefäß werden 142 Teile einer 25°/oigen Lösung eines Mischpolymeren aus 80°/0 Methylacrylat und 20% Äthylmethacrylat in Dimethylformamid gegeben. Diese Lösung wird mit 300 Teilen Dimethylformamid verdünnt und anschließend 58,5 Teile N-Methylglucamin zugesetzt. Danach wird das Reaktionsgemische in einer Stickstoffatmosphäre auf 140° C erhitzt, bis das Gemisch vollkommen wasserlöslich wird (etwa 41I2 Stunden). Alsdann
CH-CH2-
CONCH,
-CH-CH,
COO —CH
. CHnCHft
C H
CH5
wird auf Zimmertemperatur gekühlt und in 2500 Teile Benzol geschüttet, um das Produkt auszufällen. Das ausgefällte Polymere wird in kleine Stücke geschnitten und über Nacht in Benzol eingeweicht. Danach wird das Material unter Vakuum getrocknet. Das Produkt besteht aus einem hellen, klebrigen, weichen Harz, das in Wasser löslich ist und eine viskose Lösung ergibt. Das getrocknete Polymere hat einen Stickstoffgehalt von 4,6 °/0, woraus sich ergibt, daß 73,5 °/0 der anwesenden Acrylatgruppen mit N-Methylglucamin umgesetzt worden sind. Das Produkt besitzt folgende Strukturformel:
CH2(CHOH)4CH2OH
3,99
-CH-CH2-
COOCH,
CH3
-CH-CH9-
COOC2H,
1,44
1,0
Dieses Produkt wird in Wasser unter Bildung einer 5°/oigen wäßrigen Lösung gelöst und mit einem Überschuß eines wäßrigen 40°/0igen Natriumhydroxyds bei Zimmertemperatur hydrolysiert. Das überschüssige Natiiumhydroxyd wird durch Zugabe eines Gemisches aus handelsüblichen Kationen- und Anionenaustauscher-
CH-CH2
CONCH3
CH2(CHOH)4CH2OH
3,99
10
harzen entfernt. Das Ionenaustauscherharzgemisch wird durch Filtration getrennt und das Produkt als wäßrige Lösung verwendet. Das Produkt kann durch in üblicher Weise erfolgendes Trocknen unter vermindertem Druck gewonnen werden. Das Produkt entspricht der nachstehenden Formel:
CH-CH9
COO"N„ 1,41
CH-CH2
COOC5H,
J i,o
In ähnlicher Weise werden erfindungsgemäße Produkte hergestellt, die nachstehenden Formeln entsprechen:
CH3
-CH-CH2
CONCH3
CH2(CHOH)4CH2OH
-CH-CH2 COO- Nn + C-CH2
COOC4H9
CH-CH2 - - -CH CH8- -- CH-CH2- CH -CH2
I
CONCH3
COO" N0 + COO Να + COOCHCH3
ι
CH2(CHOH)4CH2OH 7,9 2,0 CH3
ΓΗ ΓΗ CH-CH2 -
COOC18H37
CONCH3 8,2 4,8
CH2(CHOH)4CH2OH

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Polyacrylamide, dadurch gekennzeichnet, daß man PoIy-(methylacrylate), die unter Mitverwendung monomerer Einheiten, die mit Methylacrylat Mischpolymere bilden, mischpolymerisiert worden sind, mit N-Methylglucamin bei 115 bis 155° C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels bis zur Bildung eines wasserlöslichen Produkts umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei 115 bis 155° C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels mit N-Methylglucamin in solchen Mol-Verhältnissen vornimmt, daß etwa 0,1 bis 1,1 Äquivalente N-Methylglucamin je Äquivalent Methacrylat anwesend sind, und man die Reaktion beendet, sobald ein wasserlösliches Produkt gebildet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Poly-(methylacrylat), das unter Mitverwendung von erstens Alkylacrylaten und zweitens Alkylmethacrylaten mischpolymerisiert worden ist, wobei das erste Alkyl 2 bis 18 und das zweite Alkyl 1 bis 18 C-Atome enthält, bei 120 bis 145° C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels mit N-Methylglucamin in solchen Molverhältnissen umsetzt, daß etwa 0,1 bis 1,1 Äquivalente N-Methylglucamin je Äquivalent Methylacrylat anwesend sind, und man die Reaktion beendet, sobald ein wasserlösliches Produkt erreicht worden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymeres aus Methylacrylat und einem Alkylmethacrylat, wobei die Alkylgruppe 1 bis 18 C-Atome enthält, mit N-Methylglucamin bei einer Temperatur von 115 bis 1550C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels umsetzt und die Reaktion bei Bildung eines wasserlöslichen Produkts beendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymeres aus Methylacrylat und einem Alkylacrylat, wobei die Alkylgruppe 2 bis 18 C-Atome enthält, mit N-Methylglucamin bei einer Temperatur von 115 bis 155° C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels umsetzt und die Reaktion bei Bildung eines wasserlöslichen Produkts beendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymeres aus Methylacrylat und einem Alkylmethacrylat, wobei die Alkylgruppe 1 bis 18 C-Atome enthält, mit N-Methylglucamin bei einer Temperatur von 115 bis 155° C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels umsetzt, wobei man die Reaktion während der Bildung eines wasserlöslichen Produkts beendet und das wasserlösliche Produkt mit einem alkalischen Mittel hydrolysiert.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymeres aus Methyl-
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acrylat und einem Alkylacrylat, wobei die Alkylgruppe 2 bis 18 C-Atome enthält, mit N-Methylglucamin bei einer Temperatur von 115 bis 155° C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels umsetzt, wobei man die Reaktion während der Bildung eines wasserlöslichen Produkts beendet und das wasserlösliche Produkt mit einem alkalischen Mittel hydrolysiert.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymeres aus Methylacrylat und einem Alkylmethacrylat, wobei die Alkylgruppe 1 bis 18 C-Atome enthält, mit einem Molekulargewicht von 20000 bis etwa 400000 mit N-Methylglucamin bei einer Temperatur von 120 bis 145° C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels umsetzt, wobei man die Reaktion während der Bildung eines wasserlöslichen Produkts beendet und das wasserlösliche Produkt mit einem alkalischen Mittel hydrolysiert.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymeres aus Methylacrylat und einem Alkylacrylat, wobei die Alkylgruppe 2 bis 18 C-Atome enthält, mit einem Molekulargewicht von 20000 bis etwa 400000 mit N-Methylglucamin bei einer Temperatur von 120 bis 145° C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen organischen Lösungsmittels umsetzt und die Reaktion während der Bildung eines wasserlöslichen Produkts beendet.
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DER22630A 1957-02-14 1958-02-05 Verfahren zur Herstellung wasserloeslicher Polyacrylamide Pending DE1060143B (de)

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