DE1088718B - Process for the production of crosslinked copolymers - Google Patents
Process for the production of crosslinked copolymersInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung vernetzter Mischpolymerer, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine monomere, polymerisierbare, a, ^-ungesättigte niedrige aliphatische Carbonsäure, besonders Acrylsäure, die bis zu 90°/0 eines anderen ungesättigten, mit ihr mischpolymerisierbaren Monomeren enthalten kann, mit 0,0005 bis 20 °/0 eines polyalkenylierten Elements der IV. Gruppe des Periodischen Systems vorzugsweise in einer inerten, praktisch wasserfreien organischen Flüssigkeit bei 0 bis etwa 100° C, besonders bei 20 bis 90° C, in Abwesenheit von Sauerstoff und unter Mitwirkung eines freie Radikale bildenden Katalysators mischpolymerisiert wird, wobei das polyalkenylierte Element folgende Struktur aufweist:The invention relates to a process for preparing cross-linked blended polymers, which is characterized in that a monomeric, polymerizable, a, ^ unsaturated lower aliphatic carboxylic acid, particularly acrylic acid, which can be up to 90 ° 0 contain / of another unsaturated, copolymerizable with their monomers , of 0.0005 to 20 ° / 0 of a polyalkenylierten element of the group IV. of the periodic system preferably in an inert, substantially anhydrous organic liquid at 0 to about 100 ° C, especially at 20 to 90 ° C, in the absence of oxygen, and is copolymerized with the aid of a catalyst which forms free radicals, the polyalkenylated element having the following structure:
Verfahren zur Herstellung
vernetzter MischpolymererMethod of manufacture
cross-linked copolymer
in der R ein endständiger ungesättigter Alkenylrest mit 2 bis 4 C-Atomen, Y ein gesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, η eine Zahl von 2 bis 4 und M ein Element der IV. Gruppe des Periodischen Systems mit einem Atomgewicht von wenigstens 28 ist.in which R is a terminal unsaturated alkenyl radical with 2 to 4 carbon atoms, Y is a saturated hydrocarbon radical with 1 to 10 carbon atoms, η is a number from 2 to 4 and M is an element of group IV of the Periodic Table with an atomic weight of at least 28 is.
Die Mischpolymeren und ihre Salze sind zwar in Wasser unlöslich, haben aber die Fähigkeit, selbst in Gegenwart gelöster ionischer Substanzen, in Wasser schnell und stark zu quellen. Die Mischpolymeren und ihre Salze verdicken, selbst in außerordentlich niedriger Konzentration, mit Wasser zu Gelen, die praktisch konstante Viskosität behalten, auch während längerer Alterung.The copolymers and their salts are insoluble in water, but have the ability even in the presence dissolved ionic substances, to swell rapidly and strongly in water. The copolymers and their salts thicken, even in extremely low concentrations, with water to form gels, the practically constant viscosity retain, even during prolonged aging.
Es ist bereits bekannt, daß man wasserunlösliche, Carboxylgruppen enthaltende Mischpolymere durch Polymerisation von Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren, wie Acrylsäure, Maleinsäure oder deren Anhydriden u. dgl., in Gegenwart von polyfunktionellen Monomeren wie Divinylbenzol; ungesättigten Diestern, wie Diallylmaleat oder Äthylenglykoldimethacrylat; Diallyl- oder Divinyläthern; Polyallyläthern von vielwertigen Alkoholen und anderen Substanzen herstellen kann, siehe die USA.-Patentschriften 2 340 110, 2 340 111, 2 533 635 und 2 798 053). Diese bekannten Mischpolymeren haben eine Reihe von Nachteilen, die die erfindungsgemäßen Mischpolymeren nicht aufweisen. Die durch Mischpolymerisation von Divinylbenzol und Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren herstellbaren Mischpolymeren sind nicht gleichmäßig vernetzt. Die Mischpolymeren aus Divinylbenzol und Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren bestehen aus heterogenen Mischungen von vollständig unlöslichen, schwach quellbaren und völlig löslichen Mischpolymeren, wenn Vinylbenzol in Mengen von 5 Gewichtsprozent oder weniger im Polymerisationsansatz verwendet wird. Bei der Mischpolymerisation von Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren mit ungesättigten Diestern, Diallyl- und Divinyläthern erhält man Mischpolymere, die in Wasser bei hohen Tempera-It is already known that water-insoluble copolymers containing carboxyl groups can be obtained by polymerization of monomers containing carboxyl groups, such as acrylic acid, maleic acid or their anhydrides and the like, in the presence of polyfunctional monomers such as divinylbenzene; unsaturated diesters such as diallyl maleate or ethylene glycol dimethacrylate; Diallyl or divinyl ethers; Polyallyl ethers of polyhydric alcohols and other substances, see U.S. Patents 2,340,110, 2,340,111, 2,533,635 and 2,798,053). These known copolymers have a number of disadvantages, which the copolymers according to the invention have do not exhibit. Those obtained by interpolymerization of divinylbenzene and carboxyl groups Copolymers that can be prepared from monomers are not uniformly crosslinked. The copolymers from Divinylbenzene and carboxyl group-containing monomers consist of heterogeneous mixtures of completely insoluble, slightly swellable and completely soluble copolymers, if vinylbenzene in quantities 5 weight percent or less is used in the polymerization batch. When interpolymerizing Carboxyl group-containing monomers with unsaturated diesters, diallyl and divinyl ethers is obtained copolymers that are grown in water at high temperatures
Anmelder:Applicant:
The B. F. Goodrich Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)The BF Goodrich Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,Representative:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dipl.-Chem. Dr. phil. H. SiebeneicherDipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher
und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,and Dr.-Ing. Th. Meyer, patent attorneys,
Köln 1, DeichmannhausCologne 1, Deichmannhaus
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 9. Dezember 1957Claimed priority:
V. St. v. America 9 December 1957
türen und bei längerer Alterung bei Raumtemperatur in Gegenwart von alkalischen und sauren Stoffen leicht hydrolysiert werden. Die bisher bekannten unlöslichen Carboxylgruppen enthaltenden Mischpolymeren schrumpfen in Wasser erheblich ein, wenn relativ hohe Konzentrationen an wasserlöslichen ionischen Materialien zugegeben werden. Bei vielen der bisher bekannten unlöslichen Carboxylgruppen enthaltenden Mischpolymeren erfolgt ein gewisser molekularer Abbau im Wasser, wie aus der bei hohen Temperaturen nach einer gewissen Zeit oder bei Raumtemperatur nach längerem Altern erfolgenden Viskositätsverringerung ersichtlich ist. Außerdem haben die bekannten Mischpolymeren und ihre Salze nur eine geringe oder überhaupt keine Fähigkeit, Wasser in Konzentrationen unter 0,25 °/0 zu verdicken, und zur vollständigen Dispersion der Mischpolymeren in Wasser muß häufig mehrere Stunden gerührt werden.doors and can easily be hydrolyzed at room temperature in the presence of alkaline and acidic substances after prolonged aging. The previously known copolymers containing insoluble carboxyl groups shrink considerably in water when relatively high concentrations of water-soluble ionic materials are added. In the case of many of the previously known copolymers containing insoluble carboxyl groups, a certain degree of molecular degradation takes place in water, as can be seen from the reduction in viscosity which takes place at high temperatures after a certain time or at room temperature after prolonged aging. Moreover, the known copolymers and their salts have frequently several hours are stirred only a little or no need ability, water at concentrations of 0.25 ° / 0 to thicken under, and for the complete dispersion of the copolymers in water.
Dagegen haben die erfindungsgemäßen Mischpolymere eine erstaunliche Fähigkeit, Wasser in Gegenwart großer Mengen von gelösten ionischen Salzen und schon in außerordentlich geringer Konzentration zu verdicken sowie sich in Wasser vollständig in wenigen Minuten zuIn contrast, the copolymers according to the invention have an amazing ability to absorb water in the presence of a large amount Thicken quantities of dissolved ionic salts and even in extremely low concentrations as well as being completely in water in a few minutes
009 590/444·009 590/444
dispergieren und eine Art Schleim zu bilden, der auch beim Altern bei hohen Temperaturen eine im wesentlichen konstante Viskosität behält.disperse and form a kind of slime that too retains a substantially constant viscosity upon aging at high temperatures.
Es wurde gefunden, daß sich brauchbare, schnellquellende, ionenbeständige Mischpolymere mit einer ungewöhnlichen Verdickungsfähigkeit herstellen lassen, wenn man a,j8-olefinisch ungesättigte, Carboxylgruppen enthaltende Monomere oder deren Anhydride mit etwa 0,0005 bis 20 °/0 (bezogen auf das Gewicht der restlichen polymerisierbaren Bestandteile) eines Vernetzungsmittels aus einem polyalkenylierten Element der IV. Gruppe des Periodischen Systems mit einem Atomgewicht von wenigstens 28, mischpolymerisiert. Nachstehend umfaßt der Ausdruck »Vernetzungsmittel« Verbindungen der StrukturIt has been found that useful, fast swelling, ion-resistant copolymers can be produced with an unusual thickening ability, if a, j8-olefinically unsaturated monomers containing or their anhydrides carboxyl covered with about 0.0005 to 20 ° / 0 (on the weight of remaining polymerizable constituents) of a crosslinking agent composed of a polyalkenylated element of group IV of the Periodic Table with an atomic weight of at least 28, copolymerized. In the following, the term "crosslinking agent" includes compounds of the structure
in der R einen Alkenylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und einer endständigen ungesättigten Gruppe, wie Vinyl, Allyl und Methallyl, bedeutet, Y ein nicht olefinisch ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Amyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Phenyl und Naphthyl, η eine Zahl von 2 bis 4 ist und M ein Element der IV. Gruppe des Periodischen Systems mit einem Atomgewicht von wenigstens 28 ist, wozu Si, Ge, Sn und Pb gehören. Die Eigenschaften der Mischpolymeren schwanken je nach Art der Carboxylgruppen oder Säureanhydridgruppen enthaltenden Monomeren sowie nach Art und Menge des Vernetzungsmittels. Bei Verwendung von 0,0005 bis 20 Gewichtsprozent Vernetzungsmittel im Mischpolymeren erhält man wasserunlösliche Mischpolymere, die für sich, besonders in Form ihrer Salze, große Mengen Wasser aufzunehmen fähig sind, wodurch sie um ein Vielfaches ihres Volumens quellen. Diese Mischpolymeren gleichen den in natürlichem Zustand vorkommenden wasserquellbaren Gummiarten, wie Tragant, die üblicherweise als Verdickungs- und Suspensionsmittel verwendet werden. Sie sind diesen aber bei weitem überlegen. Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Mischpolymeren können regelbar durch die Änderung der in der Polymerisationsmischung verwendeten Vernetzungsmittelmenge variiert werden. Wenn eine maximale Verdickungswirksamkeit und Ionenbeständigkeit angestrebt wird, eignen sich besonders Mischpolymere, die zwischen 0,01 und etwa 0,5 Gewichtsprozent Vernetzungsmittel enthalten. Dagegen erhält man eine schnelle Dispergierbarkeit, Beständigkeit gegen hydrolytischen Abbau und eine ausgezeichnete Verdickungswirksamkeit, wenn das Mischpolymere etwa 0,0005 bis etwa 20 % Vernetzungsmittel enthält. Je nach Art des verwendeten monomeren Systems und dem Grad der erzielten Vernetzung schwankt der Quellungsindex in Wasser zwischen mehr als 24,000 und 5.in which R is an alkenyl radical with 2 to 4 carbon atoms and a terminal unsaturated group, such as vinyl, allyl and methallyl, Y is a non-olefinically unsaturated hydrocarbon radical with 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, Hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl and naphthyl, η is a number from 2 to 4 and M is an element of group IV of the Periodic Table with an atomic weight of at least 28, including Si, Ge, Sn and Pb belong. The properties of the copolymers vary depending on the nature of the monomers containing carboxyl groups or acid anhydride groups and on the nature and amount of the crosslinking agent. If 0.0005 to 20 percent by weight of crosslinking agent is used in the copolymer, water-insoluble copolymers are obtained which are capable of absorbing large amounts of water, especially in the form of their salts, so that they swell many times their volume. These copolymers are similar to the naturally occurring water-swellable gums, such as tragacanth, which are commonly used as thickening and suspending agents. But they are far superior to these. The properties of the copolymers according to the invention can be varied in a controllable manner by changing the amount of crosslinking agent used in the polymerization mixture. If maximum thickening effectiveness and ionic resistance are desired, copolymers containing between 0.01 and about 0.5 percent by weight of crosslinking agent are particularly suitable. On the other hand, when the interpolymer contains from about 0.0005 to about 20% crosslinking agent, rapid dispersibility, resistance to hydrolytic degradation and excellent thickening efficiency are obtained. Depending on the type of monomeric system used and the degree of crosslinking achieved, the swelling index in water varies between more than 24,000 and 5.
Die wasserquellbaren Mischpolymere gemäß der Erfindung eignen sich zur Herstellung von Druckpasten, zum Verdicken von Flutwasser bei Gewinnung von Rohöl, von Sandsuspensionen in Öl- und Wasserbrunnen, Autopolituren und -reinigern, Haushaltspolituren und -reinigern, Tragmitteln u. dgl. Außerdem eignen sich die erfindungsgemäßen Carboxylgruppen enthaltenden Mischpolymeren, die mit Verbindungen der StrukturThe water-swellable copolymers according to the invention are suitable for the production of printing pastes, for thickening flood water when extracting crude oil, sand suspensions in oil and water wells, car polishes and cleaners, household polishes and cleaners, suspension elements and the like the copolymers containing carboxyl groups according to the invention with compounds of the structure
Zur Herstellung der Mischpolymeren verwendet man monomere Mischungen, die zwei wesentliche monomere Bestandteile in bestimmten Anteilen enthalten, und von denen der eine eine olefinische ungesättigte Carbonsäure, wie Acrylsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid, Sorbinsäure u. dgl., ist und der andere das Vernetzungsmittel. Andere monoolefmische Monomere können gegebenenfalls in der monomeren Mischung, selbst in überwiegenden Mengen, enthalten sein, wobei außerordentlichFor the preparation of the copolymers one uses monomeric mixtures, the two essential monomers Containing ingredients in certain proportions, one of which is an olefinic unsaturated carboxylic acid, such as acrylic acid, maleic acid or maleic anhydride, sorbic acid and the like, and the other is the crosslinking agent. Other monoolefinic monomers can optionally be present in the monomeric mixture, even predominantly Amounts to be included, being extraordinarily
ίο brauchbare wasserlösliche, in Wasser quellbare, Carboxylgruppen enthaltende Mischpolymere erhalten werden.ίο useful water-soluble, water-swellable carboxyl groups containing copolymers are obtained.
Bei den α,/3-olefinisch ungesättigten Säuren hat die große Nähe der stark polaren Carboxylgruppen zu der Doppelbindung des C-Atoms eine stark aktivierende Wirkung, so daß Substanzen dieser Struktur sehr leicht polymerisierbar sind.In the case of the α, / 3-olefinically unsaturated acids, the close proximity of the strongly polar carboxyl groups to the double bond of the carbon atom is a strongly activating one Effect so that substances of this structure can be polymerized very easily.
Typische monoolefinisch ungesättigte Monocarbonsäuren, die sich zur Herstellung der vernetzten Mischpolymeren gemäß der Erfindung eignen, sind unter anderem Acrylsäure, Methacrylsäure, Äthacrylsäure, α-Fluor-, Chlor-, Brom- und Jodacrylsäure und Crotonsäure sowie deren Anhydride.Typical monoolefinically unsaturated monocarboxylic acids that are used to produce the crosslinked copolymers suitable according to the invention are, inter alia, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, α-fluoro, chloro, bromo- and iodoacrylic acid and crotonic acid and their anhydrides.
Zu den typisch monoolefinisch ungesättigten Polycarbonsäuren gehören Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure, Glutaconsäure oder deren Anhydride sowie halogensubstituierte Derivate dieser Säuren oder Anhydride.The typical monoolefinically unsaturated polycarboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, Mesaconic acid, glutaconic acid or their anhydrides and halogen-substituted derivatives of these acids or Anhydrides.
Typische mehrfache ungesättigte Monocarbonsäuren sind Piperinsäure, Sorbinsäure, deren Anhydride sowie deren halogensubstituierten Derivate.Typical polyunsaturated monocarboxylic acids are piperic acid, sorbic acid, their anhydrides as well their halogen-substituted derivatives.
Sämtliche vorstehend aufgeführten olefinisch ungesättigten Säuren, sowie deren halogenierten Derivate und Anhydride werden nachstehend als »a,/?-olefinisch ungesättigte niedere aliphatische Säuren« bezeichnet.All of the olefinically unsaturated acids listed above and their halogenated derivatives and Anhydrides are hereinafter referred to as "a, /? - olefinically unsaturated lower aliphatic acids ”.
Die bevorzugten Monomeren gemäß der Erfindung sind Acrylsäuren der allgemeinen StrukturformelThe preferred monomers according to the invention are acrylic acids of the general structural formula
CH2 = C-COOHCH 2 = C-COOH
vernetzt sind, in der M gleich Si oder Sn ist, zur Verwendung in flüssigen und pastenförmigen Zahnputzmitteln, Gelees, Cremes und Salben für medizinische Zwecke, Frisierpräparaten, festen Abführmitteln u. dgl.are cross-linked, in which M is Si or Sn, for use in liquid and paste-like dentifrices, Jellies, creams and ointments for medical purposes, hairdressing preparations, solid laxatives and the like.
in der A Wasserstoff, Halogen oder ein niederer Alkylrest ist. Typische Acrylsäuren dieser Klasse sind die Acrylsäure selbst, Methacrylsäure, Äthacrylsäure, cc-Halogenacrylsäuren sowie eine praktisch äquimolare Mischung von Maleinsäureanhydrid und einem anderen damit mischpolymerisierbaren Monomeren. a-Halogenacrylsäuren werden leicht am Halogensubstituenten unter Bildung von Hydroxyl- und Lactongruppen hydrolysiert. Von den vorstehenden Säuren wird Acrylsäure besonders bevorzugt, da sie billig und leicht erhältlich ist und außerdem besonders gute Polymere bildet.in which A is hydrogen, halogen or a lower alkyl radical. Typical acrylic acids of this class are acrylic acid itself, methacrylic acid, ethacrylic acid, cc-haloacrylic acids as well as a practically equimolar mixture of maleic anhydride and another polymerizable therewith Monomers. α-Haloacrylic acids are easily formed on the halogen substituent hydrolyzed by hydroxyl and lactone groups. Of the above acids, acrylic acid becomes particular preferred because it is cheap and readily available and also forms particularly good polymers.
Die zur Herstellung der aus vielen Bestandteilen bestehenden Mischpolymeren verwendeten Mengen an Monomeren können in ähnlicher Weise schwanken. Da die Quellfähigkeit (oder der Quellindex) der schwach vernetzten Mischpolymeren vorwiegend von der Gegenwart geringer Mengen an Carboxylgruppen in der Mischpolymerisatkette abhängt, ist es meist erwünscht, das Maximum an Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren und das Minimum an anderen monomeren Bestandteilen zu verwenden, das für die erforderliche Wasserempfindlichkeit, Dispergierbarkeit, Emulgierbarkeit, Verdickungsfähigkeit und anderen Eigenschaften zulässig ist. In diesen Mischpolymeren sollen deshalb die Carboxygruppen enthaltenden Monomeren niemals weniger als 10°/0 und vorzugsweise nicht weniger als 20%, bezogen auf das Gewicht der gesamten monomeren Mischung, ausmachen.The amounts of monomers used to make the multicomponent interpolymers can similarly vary. Since the swellability (or the swelling index) of the weakly crosslinked copolymers depends mainly on the presence of small amounts of carboxyl groups in the copolymer chain, it is usually desirable to use the maximum number of carboxyl group-containing monomers and the minimum of other monomeric constituents that are required for the Water sensitivity, dispersibility, emulsifiability, thickening ability and other properties is allowed. Therefore in these mixed polymers, the carboxyl group-containing monomers should never be less than 10 ° / 0, and preferably not less than 20%, based on the weight of the entire monomeric mixture, constituting as.
Mischpolymere aus mehreren Bestandteilen können aus monomeren Mischungen hergestellt werden, die zwischenMixed polymers of several ingredients can be made from monomeric mixtures formed between
5 65 6
etwa 10 bis etwa 95 °/0 aus Carboxylgruppen enthaltenden allylallylsilan, Trimethallylvinylsilan, Trivinylmethyl-Monomeren,
wie Acrylsäure, zu "0,0005 bis etwa 20% silan, Divinyldimethylsilan, Trimethallylmethylsilan,
aus dem beschriebenen Vernetzungsmittel und zwischen Dimethallyldimethylsilan uws., sowie kohlenwasserstoffetwa
5 bis etwa 90 °/0 anderer Monomerer bestehen. Zur substituierte Germane,( wie Tetraallylgerman, Tetra-Verwendung
als wasserquellbare künstliche Gummi 5 methallylgerman, Tetravinylgerman, Triallylmethylverwendet
man vorzugsweise Tripolymere, die durch die german, Tri-allylvinylgerman, Triallylmethallylgerman,
Polymerisation von monomeren Mischungen erhalten Diallyldimethylgerman, Diallyldivinylgerman, Diallyldiwerden,
die von 20 bis 95 Gewichtsprozent Acrylsäure, methallylgerman, Trivinylallylgerman, Trivinylmethallyl-0,1
bis 3 Gewichtsprozent eines Vernetzungsmittels der german, Divinyldimethallylgerman, Trimethallylallylgerbeschriebenen
Art und etwa 4 bis 79,9 °/0 eines oder io man, Trimethallylvinylgerman, Trivinyhnethylgerman,
mehrerer zusätzlicher Monomeren enthalten, die mit der Divinyldimethylgerman, Trimethallylmethylgerman, Di-Säure
und dem Vernetzungsmittel mischpolymerisierbar methallyldimethylgerman usw., sowie kohlenwasserstoffsind,
z.B. Maleinsäureanhydrid, n-Methylacrylamid, substituierte Zinnverbindung en, wie Tetraallylzinn, Tetran-Äthylacrylamid,
n-tert.-Butylacrylamid, Methylvinyl- methallylzinn, Tetravinylzinn, Triallylmethylzinn, Triäther,
Äthylvinyläther, n-Butylvinyläther, Styrol und 15 allylvinylzinn, Triauylmethallylzinn, Diallyldimethyl-Isobutylen.
Mischpolymere lassen sich aus Mischungen zinn, Diallyldivinylzinn, Diallyldimethallylzinn, Trivon
Maleinsäureanhydrid, einem Vinylalkyläther, wie vinylallylzinn, Trivinylmethallylzinn, Divinyldimeth-Methylvinyläther,
und einem Vernetzungsmittel der allylzinn, Trimethallylallylzinn, Trimethallylvinylzinn,
vorstehend beschriebenen Art herstellen, in denen die Trivinyhnethylzinn, Divinyldimethylzinn, Trimethallylmolare
Menge Vinyläther praktisch äquivalent der molaren 20 methylzinn, Dimethallyldimethylzinn usw., sowie kohlen-Menge
Maleinsäureanhydrid ist. Es versteht sich, daß wesserstoffsubstituierte Bleiverbindungen, wie Tetraallyldie
anderen Monomeren in etwas weniger als den Höchst- blei,Tetramethallylblei,Tetravinylblei,Triallylmethylblei,
mengen verwendet werden müssen, wenn -zwei der Triallylvinylblei, Triallylmethallylblei, Diallyldimethyl-Monomeren
in den oben angegebenen Höchstmengen blei, Diallyldivinylblei, Diallyldimethallylblei, Trivinyleingesetzt
werden. 25 allylblei, Trivinylmethallylbiei, Divinyldimethallylblei,
Weitere Monomere, die sich zur Herstellung der vor- Trimethallylallylblei, Trimethallylvinylblei, Trivinylstehend
beschriebenen Mischpolymeren aus mehreren methylblei, Divinyldimethylblei, Trimethallylmethylblei,
Bestandteilen eignen, sind monoolefinische Monomere, Dimethallyldimethylblei und andere,
wie Fluor-, Chlor-, Brom-, Jod- und Äthoxystyrole, Bevorzugt werden Vernetzungsmittel mit vier Alkenyl-Acrylamid,
Methacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, 30 gruppen von 2 bis 4 C-Atomen je Molekül, weil dadurch
Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylidencyanid, Methyl- eine größere Vernetzungswirksamkeit erhalten wird,
acrylat, Äthylacrylat, Propylacrylate, Butylacrylate, Typische Beispiele hierfür sind Tetraallylsilan, Tetra-Amylacrylate,
Hexylacrylate, Heptylacrylate, Octyl- vinylsilan, Tetramethallylsilan, Diallyldivinylsilan, Diacrylate,
Methylmethacrylat, Methyläthacrylat, Vinyl- methallyldivinylsilan, Tetraallylgerman, Tetravinylacetat,
Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Isopropenylacetat, 35 german, Tetramethallylgerman, Tetraallylzinn, Tetra-Isopropenylpropionat,
Isopropenylbutyrat, Vinylbenzoat, vinylzinn, Tetramethallylzinn, Tetraallylblei, Tetra-Isopropenylbenzoat,
Vinylpyridin, Vinylchlorid, Vinyl- vinylblei und Tetramethallylblei. Besonders günstig
bromid, Vinylidenchlorid, Vinylidenbromid, Vinyliden- sind die Polyalkenylsilane, da sie billig und die Halogenchlorbromid,
Vinylcarbazol, Vinylpyrrolidone, Vinyl- silanzwischenprodukte leicht erhältlich sind,
piperidine, Vinylpyrimidine, Methylvinylketon, Äthyl- 40 Die Vernetzungsmittel gemäß der Erfindung werden
vinylketon, Methylisopropenylketon, Äthylen, Dimethyl- ζ. Β. durch Grignard-Reaktion zwischen einem Alkenylmaleat,
Diäthylmaleat, Dimethylfumarat, Diäthyl- magnesiumhalogenid und dem Halogenid eines Elementes
fumarat und viele andere. Neben diesen monoolefinischen der IV. Gruppe des Periodischen Systems mit einem
Monomeren können viele andere Divinyl-, Dialkenyl- oder Atomgewicht von wenigstens 28 hergestellt. Tetraallylandere
polyfunktionelle Ester, Amide, Äther, Ketone, 45 zinn'wird beispielsweise durch Reaktion von etwa 5 Mol
Anhydride u. dgl. zur Herstellung der aus vielen Bestand- Allylmagnesiumbromid mit 1 Mol Zinn(IV)-chlorid in Diteilen
bestehenden Mischpolymeren verwendet werden, äthyläther hergestellt. Die gemischten Alkylalkenylverinsbesondere
diejenigen polyfunktionellen Monomeren, bindungen werden nach dem gleichen allgemeinen Verdie
nominal als Vernetzungsmittel oder als Monomere zum fahren hergestellt, beispielsweise wird Trivinylmethyl-Unlösbarmachen
verwendet werden, aber leicht verseif- 50 silan durch Behandlung von 1 Mol Trichlormethylsilan
bar sind, und zusätzlich zu Hydroxyl-, Carboxyl- und mit etwa 4 Mol Vinylmagnesiumbromid in Tetrahydroanderen
hydrophilen Gruppen hydrolysierbar sind. furan hergestellt. Bei dieser Reaktion gibt man Allyl-Beispielsweise
lassen sich Mischpolymere von Acrylsäure magnesiumbromid, Methallylmagnesiumbromid und
und Diestern, wie Diallylmaleat, Äthylenglykoldimeth- Vinylmagnesiumbromid im allgemeinen den Vorzug vor
acrylat, Acrylsäureanhydrid, Methacrylsäureanhydrid, 55 dem Allylmagnesiumchlorid, Methallylmagnesiumchlorid
ß-Allyloxyacrylate und viele andere, leicht verseifen und und Vinylmagnesiumchlorid, da die Bromide reaktionsdurch
Alkali oder Säure hydrolysieren, wobei zusätzliche fähiger und leichter löslich in Äther sind und größere
Hydroxyl- und/oder Carboxylgruppen in die Polymeren Ausbeuten ergeben. Die durch Reaktion zwischen den
eingeführt werden. Von den vorstehend genannten Alkenylmagnesiumhalogeniden und den Halogeniden der
zusätzlichen Monomeren eignen sich n-Methylacrylamid, 60 Elemente der IV. Gruppe erhaltenen Vernetzungsmittel
-Acrylnitril, Methylvinyläther, Äthylvinyläther, Iso- sind nicht immer reine Verbindungen, sondern im allbutylen
und Styrol besonders zur Herstellung von wasser- gemeinen Mischungen, die unterschiedliche Mengen an
quellbaren gummiartigen Mischpolymeren. Alkenylgruppen je Molekül enthalten. Eine Analyse dieser
Typische Vernetzungsmittel der oben durch die Formel Stoffe zeigt deshalb nur die durchschnittliche Zahl der
wiedergegebenen Art sind kohlenwasserstoffsubstituierte 65 Alkenylgruppen je Molekül. Wenn diese Mischungen aber
Silane, wie Tetraallylsilan, Tetramethallylsilan, Tetra- gemäß Analyse eine mittlere Zahl von wenigstens zwei
vinylsilan, Triallylmethylsilan, Triallylvinylsilan, Tri- Alkenylgruppen enthalten, eignen sie sich zur Herstellung
allylmethallylsilan, Diallyldimethylsilan, Diallyldivinyl- der unlöslichen Carboxylgruppen enthaltenden Monosilan,
Diallyldimethallylsilan, Trivinylallylsilan, Tri- meren gemäß der Erfindung. Da die Wirksamkeit der
vinylmethallylsilan, Divinyldimethallylsilan, Trimeth- 70 Vernetzungsmittel gemäß der Erfindung mit zunehmenderabout 10 to about 95 ° / 0 of carboxyl group-containing allylallylsilan, Trimethallylvinylsilan, Trivinylmethyl monomers such as acrylic acid, to "0.0005 silane to about 20%, divinyldimethylsilane, Trimethallylmethylsilan, from the described cross-linking agent and between Dimethallyldimethylsilan uws., as well as hydrocarbon about 5 to about 90 ° / Pass 0 other monomers. For substituted Germane (as Tetraallylgerman, methallylgerman tetra-use as a water swellable synthetic rubber 5, tetravinyl German, Triallylmethylverwendet is preferably tripolymers by the German, tri-allylvinylgerman, Triallylmethallylgerman, polymerization of monomeric mixtures obtain diallyldimethylgerman, diallyldivinylgerman, diallyldiwill, the from 20 to 95 weight percent acrylic acid, methallylgerman, trivinylallylgerman, trivinylmethallyl-0.1 to 3 weight percent of a crosslinking agent of the german, divinyldimethallylgerman, trimethallylallylgerman and about 4 to 79 , 9 ° / comprise from 0 one or io one, Trimethallylvinylgerman, Trivinyhnethylgerman, more additional monomers, en with the Divinyldimethylgerman, Trimethallylmethylgerman, di-acid and the crosslinking agent interpolymerizable methallyldimethylgerman etc., and hydrocarbon are, for example, maleic anhydride, N-methyl acrylamide, substituted tin compound such as tetraallyl tin, tetranethyl acrylamide, n-tert-butyl acrylamide, methylvinylmethallyl tin, tetravinyltin, triallylmethyltin, triether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, styrene and allyl vinyl tin, triauylmethallyl tin, isobutylene dimethyl. Mixed polymers can be prepared from mixtures of tin, diallyldivinyltin, diallyldimethallyl tin, trivon maleic anhydride, a vinyl alkyl ether such as vinylallyl tin, trivinylmethallyl tin, divinyldimeth-methyl vinyl ether, and a crosslinking agent of the allyltin, trimethallylmethyltin, trimethallylvinyltinlylallyltinyl, in which the amount of trimethallylvinyltinlylallyltinyl, trimethallylvinyltinlyl allyltin, trimethallyl vinyl tin, trimethallyl vinyl tin, trimethallyl vinyl tin, trimethalethallyl vinyl tin, trimethallyl vinyl tin, trimethallyl vinyl tin, trimethallyl vinyl tin, trimethallyl vinyl tin, trimethallyl vinyltinlyl allyl tin, trimethallyl vinyl tin, tri Vinyl ether is practically equivalent to the molar 20 methyltin, dimethallyldimethyltin, etc., as well as the carbon amount of maleic anhydride. It goes without saying that hydrogen-substituted lead compounds, such as tetraallyl the other monomers in slightly less than the maximum amounts of lead, tetramethallyl lead, tetravinyl lead, triallylmethyl lead, have to be used if two of the triallyl vinyl lead, triallylmethallyl lead, diallyldimethyl lead, diallyldimethyl monomers specified above Diallyl divinyl lead, diallyl dimethallyl lead, trivinyl can be used. 25 allyl lead, trivinylmethallyl lead, divinyldimethallyl lead, further monomers which are suitable for the production of the pre-trimethallyl allyl lead, trimethallyl vinyl lead, trivinyl copolymers described below from several methyl lead, divinyldimethyl lead, trimethallylmethyl lead, other dimethyl lead and other mono-methyl lead, monomers are
such as fluorine, chlorine, bromine, iodine and ethoxystyrenes, preference is given to crosslinking agents with four alkenyl acrylamide, methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, 30 groups of 2 to 4 carbon atoms per molecule, because they result in acrylonitrile, methacrylonitrile, Vinylidene cyanide, methyl a greater crosslinking effectiveness is obtained, acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, typical examples of these are tetraallylsilane, tetra-amyl acrylate, hexyl acrylate, heptyl acrylate, octyl vinylsilane, tetramethallylsilane, vinyl acrylate, methyl methacrylate, diallyldivinylsilane, methyl methacrylate, diallyldivinylsilane, methyl methacrylate, diallyldivinylsilane, methyl methacrylate, diallyldivinylsilane, methyl methacrylate, diallyldivinylsilane, Tetraallylgerman, tetravinylacetate, vinylpropionate, vinylbutyrate, isopropenyl acetate, 35 german, tetramethallylgerman, tetraallyl tin, tetra-isopropenyl propionate, isopropenyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl tin, tetramethallyl ethyl chloride, vinyl tin, tetramethallyl ethyl chloride, tetramethallyl isopropyl chloride, vinyl, tetra-allyl ethyl chloride, tetramethallyl isopropyl chloride, vinyl, tetra-allyl isopropyl chloride, tetramethallyl isopropyl acetate, tetramethallyl isopropenyl acetate. Particularly cheap bromide, vinylidene chloride, vinylidene bromide, vinylidene are the polyalkenylsilanes, since they are cheap and the halochlorobromide, vinyl carbazole, vinyl pyrrolidone, vinyl silane intermediate products are easily available,
piperidine, vinylpyrimidine, methyl vinyl ketone, ethyl 40 The crosslinking agents according to the invention are vinyl ketone, methyl isopropenyl ketone, ethylene, dimethyl ζ. Β. by Grignard reaction between an alkenyl maleate, diethyl maleate, dimethyl fumarate, diethyl magnesium halide and the halide of an element fumarate and many others. In addition to these monoolefinic of the IV. Group of the Periodic Table with one monomer, many other divinyl, dialkenyl or atomic weights of at least 28 can be prepared. Tetraallylandere polyfunctional esters, amides, ethers, ketones, 45 tin 'is used, for example, by reacting about 5 moles of anhydrides and the like to produce the mixed polymers consisting of many constituents - allyl magnesium bromide with 1 mole of tin (IV) chloride in partial proportions, made of ethyl ether. The mixed alkylalkenyl compounds, especially those polyfunctional monomers, are prepared according to the same general rule, nominally as crosslinking agents or as monomers for driving, for example trivinylmethyl insolubilization is used, but can easily be saponified by treating 1 mole of trichloromethylsilane, and in addition to Hydroxyl, carboxyl and with about 4 moles of vinyl magnesium bromide in tetrahydro other hydrophilic groups are hydrolyzable. furan produced. In this reaction, allyl is added - for example, mixed polymers of magnesium acrylic bromide, methallyl magnesium bromide and and diesters such as diallyl maleate, ethylene glycol dimeth vinyl magnesium bromide are generally preferred over acrylate, acrylic anhydride, methacrylic anhydride, methacrylic anhydride, allylmagnesium chloride and many others, allylmagnesium chloride saponify and and vinyl magnesium chloride, since the bromides hydrolyze reaction by alkali or acid, with additional ones being more capable and more soluble in ether and yielding larger hydroxyl and / or carboxyl groups in the polymers. Which are introduced by reaction between the. Of the above-mentioned alkenyl magnesium halides and the halides of the additional monomers, n-methylacrylamide, 60 elements of group IV crosslinking agents obtained -acrylonitrile, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, iso- are not always pure compounds, but in allbutylene and styrene are particularly suitable for the production of water - common mixtures containing different amounts of swellable rubbery copolymers. Contain alkenyl groups per molecule. An analysis of these typical crosslinking agents of the substances given above using the formula therefore only shows the average number of the types shown are 65 hydrocarbon-substituted alkenyl groups per molecule. If, however, these mixtures contain silanes such as tetraallylsilane, tetramethallylsilane, tetra, according to analysis, an average number of at least two vinylsilane, triallylmethylsilane, triallylvinylsilane, tri-alkenyl groups, they are suitable for the production of allylmethallylsilane, diallyldimethylsilane-containing diallyldimethylsilboxyl, insoluble-monosilanesilane groups, diallyl-dimethylsilane, or insoluble monosilane groups , Trivinylallylsilane, trimers according to the invention. Since the effectiveness of vinylmethallylsilane, divinyldimethallylsilane, Trimeth- 70 crosslinking agents according to the invention with increasing
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Zahl der polymerisierbaren Gruppen je Molekül zunimmt, für die Monomeren, nicht aber für das Mischpolymere, werden vorzugsweise Vernetzungsmittel verwendet, die wirkt oder in einer Mischung solcher Lösungsmittel, die im Durchschnitt zwei oder mehr Alkenylgruppen je einen im Lösungsmittel löslichen, freie Radikale bildenden Molekül enthalten. Zur Herstellung vgl. auch USA.- Katalysator, wie Benzoylperoxyd und Azo-bis-isobutyro-Patentschrift 2 628 246. 5 nitril, enthält. Hierbei fällt das Produkt meist als ein In der monomeren Polymerisationsmischung müssen sehr feiner, zerreiblicher und oft flockiger Niederschlag an, die zwei Hauptmonomeren in bestimmten Mengen vor- der nach Entfernung des Lösungsmittels nur selten vor liegen, obgleich die genauen Mengen je nach den ge- der Verwendung gemahlen oder weiterbehandelt werden wünschten Eigenschaften des Mischpolymeren innerhalb muß. Geeignete Lösungsmittel für dieses Verfahren sind weiter Grenzen schwanken können. Die Vernetzungsmittel io unter anderem Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol, gemäß der Erfindung mischpolymerisieren leicht in Tetrahydronaphthalin, Hexan, Heptan, Octan, Tetramonomeren Mischungen aus zwei Bestandteilen, die chlorkohlenstoff, Methylchlorid, Äthylchlorid, Äthylenais zweiten Bestandteil das Carboxylgruppen enthaltende dichlorid, Bromtrichlormethan, Chlorbenzol, Aceton, Monomere enthalten, wenn etwa 0,0005 bis etwa 20% Methyläthylketon usw. sowie Mischungen dieser und Vernetzungsmittel vorliegen. Hierbei werden Misch- 15 anderer Lösungsmittel.The number of polymerizable groups per molecule increases, for the monomers but not for the mixed polymer, are preferably used crosslinking agents that act or in a mixture of such solvents that on average, two or more alkenyl groups each form a free radical which is soluble in the solvent Molecule included. For the preparation see also USA catalyst, such as benzoyl peroxide and azo-bis-isobutyro patent specification 2,628,246.5 nitrile. In this case, the product usually falls in the form of a very fine, friable and often flaky precipitate must be produced in the monomeric polymerization mixture, the two main monomers only rarely exist in certain amounts before or after removal of the solvent although the exact amounts are milled or further treated depending on the use desired properties of the copolymer within must. Suitable solvents for this process are further limits can fluctuate. The crosslinking agents include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, according to the invention easily copolymerize in tetrahydronaphthalene, hexane, heptane, octane, tetramonomers Mixtures of two ingredients, the chlorocarbon, methyl chloride, ethyl chloride, Äthylenais second component the dichloride containing carboxyl groups, bromotrichloromethane, chlorobenzene, acetone, Monomers contain when about 0.0005 to about 20% methyl ethyl ketone, etc., and mixtures of these and Crosslinking agents are present. Mixing 15 other solvents are used here.
polymere erhalten, die in Form ihrer einwertigen Salze Die Polymerisation in einem Verdünnungsmittel kann einen Quellindex aufweisen, der 'zwischen mehr als in Gegenwart eines freie Radikale bildenden Katalysators 24,000 und 5 liegen kann. Derartige Mischpolymere sind in einem geschlossenen Gefäß unter inerter Atmosphäre sämtlich in Wasser und organischen Lösungsmitteln und bei Eigendruck oder künstlich herbeigeführtem unlöslich, und die Wassersensitivität dieser Mischpolymere 20 Druck oder in einem offenen Gefäß unter Rückfluß bei ist am höchsten, wenn die Menge an Vernetzungsmittel Atmosphärendruck durchgeführt werden. Die Polymeri-0,01 bis 10°/0 beträgt, insbesondere wenn die Misch- sationstemperatur kann von 00C und weniger bis zu etwa polymeren in Form ihrer einwertigen Salze vorliegen. 1000C, vorzugsweise zwischen 20 und 900C schwanken Polymere einwertige Salze dieser Art, besonders Acryl- und hängt zu einem hohen Grad von der Aktivität der Säuremischpolymere, die 0,1 bis 3% Vernetzungsmittel 25 verwendeten Monomeren und Katalysatoren und dem enthalten, quellen unter Absorption der lOOOfachen im polymeren Produkt erwünschten Molekulargewicht ab. Menge ihres eigenen Gewichtes an Wasser. Wenn bei der Mischpolymere, die bei niederen Temperaturen hergestellt Mischpolymerisation eine Menge von 0,0005 bis 10°/0, werden, haben ein höheres Molekulargewicht als solche, vorzugsweise 0,1 bis 5°/0 Vernetzungsmittel mit einer die bei höheren Temperaturen hergestellt werden. Bei praktisch äquimolaren Mischung von Maleinsäure- 30 Durchführung der Polymerisation bei 50 bis 9O0C unter anhydrid und einem anderen hiermit mischpolymerisier- Atmosphärendruck und unter Verwendung eines freie baren Monomeren verwendet wird, erhält man ebenfalls Radikale bildenden Katalysators wird das Polymere Mischpolymere mit hoher Quellfähigkeit. Derartige nur meist mit einer Ausbeute von 75 bis 100 °/0 der theoregering vernetzte Mischpolymere sind künstlichen gummi- tischen Menge in weniger als 10 Stunden, meist in weniger artigen Stoffen bei der Herstellung von schleimartigen 35 als 5 Stunden erhalten. Geeignete freie Radikale bildende Massen an Stelle von natürlich vorkommenden Gummi- Katalysatoren sind die Peroxyde, wie Natrium-, Kaliumarten, wie Tragantgummi, überlegen und eignen sich auch und Ammoniumpersulfate, Caprylylperoxyd, Benzoylfür schleimige Mischungen, bei denen man ein natürliches peroxyd und Pelargonylperoxyd, Wasserstoffperoxyd, Gummi wegen seiner unzureichenden Verdickungskraft, Cumolhydroperoxyde, tert. Butyldiperphthalat, tert. Instabilität und der durch ionische Substanzen ver- 40 Butylperbenzoat, Natriumperacetat, Natriumpercarbonat ursachten Flockung oder Entquellung nicht verwenden usw., sowie Azo-bis-isobutyronitril und andere. Ferner kann. eignen sich die sogenannten »Redox«-Katalysatoren undpolymers obtained in the form of their monovalent salts. The polymerization in a diluent can have a swelling index which can be between more than 24,000 and 5 in the presence of a catalyst which forms free radicals. Such copolymers are insoluble in a closed vessel under an inert atmosphere in water and organic solvents and at autogenous pressure or artificially induced, and the water sensitivity of these copolymers 20 pressure or in an open vessel under reflux is highest when the amount of crosslinking agent is carried out at atmospheric pressure will. The Polymeri-0.01 to 10 / is 0 °, particularly when the mixing sation level can range from 0 0 C and less to about polymer in the form of their monovalent salts are present. 100 0 C, preferably vary between 20 and 90 0 C polymers monovalent salts of this type, especially acrylic and depends to a high degree on the activity of the acid mixed polymers to 3% crosslinking agent 0.1 25 monomers used and catalysts and, swell with absorption of 1,000 times the molecular weight desired in the polymeric product. Amount of their own weight in water. If at the mixing polymers prepared at low temperatures have a copolymerization amount of 0.0005 to 10 ° / 0, a higher molecular weight than those, preferably 0.1 to 5 ° / 0 with a crosslinking agent which are produced at higher temperatures . In virtually equimolar mixture of maleic acid 30 carrying out the polymerization at 50 to 9O 0 C under anhydride and another hereby mischpolymerisier- atmospheric pressure and is used using a free cash monomers are likewise radicals obtained forming catalyst, the polymer is mixed polymers with high swelling capacity. Such mostly only with a yield of 75 to 100 ° / 0 of theo regering crosslinked interpolymers are artificial rubber tables amount in less than 10 hours, usually obtained in less-like substances in the production of mucilaginous 35 than 5 hours. Suitable free radical-forming compounds in place of naturally occurring rubber catalysts are the peroxides, such as sodium and potassium types, such as tragacanth gum, and are also suitable and ammonium persulfates, caprylyl peroxide, benzoyl for slimy mixtures, in which a natural peroxide and pelargonyl peroxide, hydrogen peroxide are used , Rubber because of its insufficient thickening power, cumene hydroperoxides, tert. Butyl diperphthalate, tert. Do not use instability and the flocculation or de-swelling caused by ionic substances 40 butyl perbenzoate, sodium peracetate, sodium percarbonate, etc., as well as azo-bis-isobutyronitrile and others. Furthermore can. the so-called "redox" catalysts and are suitable
Ungewöhnlich stabile wäßrige Dispersionen wasser- die aktivierten Katalysatoren aus Schwermetallen. DieUnusually stable aqueous dispersions - the activated heavy metal catalysts. the
unlöslicher Pigmente, wie Titandioxyd, werden erhalten, Polymerisation kann durch Radikale ausgelöst werden,insoluble pigments such as titanium dioxide are retained, polymerization can be triggered by radicals,
wenn man 0,05 -Gewichtsteüe eines vernetzten Misch- 45 die im Polymerisationssystem durch Kernstrahlen,if you add 0.05 parts by weight of a crosslinked mixture 45 which is in the polymerization system by nuclear radiation,
polymeren gemäß der Erfindung, 10 Gewichtsteüe Titan- Röntgenstrahlen oder UV-Strahlen erzeugt werden.polymer according to the invention, 10 parts by weight of titanium X-rays or UV rays are generated.
dioxyd und 100 Gewichtsteüe destilliertes Wasser, das Die stark quellenden Mischpolymeren gemäß derdioxide and 100 parts by weight of distilled water, which The strongly swelling copolymers according to
genügend Alkali enthält, um einen End-pH-Wert von Erfindung eignen sich besonders zur Verwendung incontains sufficient alkali to a final pH value of the invention are particularly suitable for use in
etwa 7 zu ergeben, in einer Kolloidmühle homogenisiert. weichen schlammartigen Mischungen. Diese Mischpoly-to yield about 7, homogenized in a colloid mill. soft muddy mixtures. This mixed poly
In derartigen Dispersionen ist das Pigment gleichmäßig 50 nieren erlangen ihr maximales Volumen in Wasser meistIn such dispersions the pigment is uniformly 50 kidneys usually attain their maximum volume in water
in der wäßrigen Phase dispergiert, eine Eigenschaft, die erst, nachdem ein Teil der freien Carboxylgruppen in dendispersed in the aqueous phase, a property that only after some of the free carboxyl groups in the
besonders bei Farben auf Wasserbasis, Überzügen usw. Mischpolymeren zu Alkali-, Ammonium- oder Aminsalzenespecially for water-based paints, coatings etc. mixed polymers with alkali, ammonium or amine salts
von Nutzen ist. umgewandelt sind. Bei zunehmender Neutralisation deris useful. are converted. With increasing neutralization of the
Nach dem bevorzugten Herstellungsverfahren der freien Carboxylgruppen erhöht sich das Volumenvererfindungsgemäßen Mischpolymere erfolgt die Polymeri- 55 hältnis von destilliertem Wasser zu Gewichtseinheit des sation in einem inerten Verdünnungsmittel, das eine Mischpolymeren allmählich auf maximal 50 bis 90 °/0 und gewisse lösende Wirkung auf einen oder mehrere mono- nimmt danach in dem Maß wieder ab, in dem die vollmere Bestandteile, aber praktisch nicht auf das erhaltene ständige Neutralisierung erreicht wird. Eine Neutrali-Mischpolymere ausübt. Eine Blockpolymerisation kann sierung von etwa 75 °/0 ergibt einen pH-Wert von etwa 7. zwar auch vorgenommen werden, ist aber nicht zweck- 60 Als Neutralisierungsmittel wird vorzugsweise ein einmäßig, weil sich die erhaltenen festen polymeren Massen wertiges Alkali, wie Natrium-, Kalium-, Lithium-, schlecht aufarbeiten lassen. Die Polymerisation kann Ammoniumhydroxyd, oder deren Carbonate und Biauch in einem wäßrigen Medium durchgeführt werden, carbonate oder deren Mischungen verwendet, sowie das wasserlöslichen, freie Radikale bildenden Katalysator Aminobasen mit nicht mehr als einer primären oder enthält, wobei das Produkt entweder in Form eines 65 sekundären Aminogruppe je Molekül. Mehrwertige Basen, körnigen Niederschlages oder eines stark gequollenen wie Calciumhydroxyd, Magnesiumhydroxyd oder Alu-Gels anfällt, die beide entweder direkt verwendbar sind miniumhydroxyd, sowie alle mehrwertigen Metallkationen oder leicht weiterzerkleinert und getrocknet werden haben eine starke abquellende Wirkung auf die wasserkönnen. Die bevorzugte Polymerisation erfolgt jedoch gequollenen Mischpolymeren und ihre Salze; die absolute in einer organischen Flüssigkeit, die als Lösungsmittel 70 Quellung ist trotz Gegenwart dieser Metallionen höherAccording to the preferred production process for the free carboxyl groups, the volume of the copolymers according to the invention is increased, the polymer ratio of distilled water to the unit weight of the cation is carried out in an inert diluent, which gradually increases the copolymers to a maximum of 50 to 90 ° / 0 and has a certain dissolving effect on one or more mono then decreases again to the extent that the fuller constituents, but practically not to the constant neutralization obtained, is achieved. A neutral interpolymer exercises. Be a bulk polymerization tion may vary from about 75 ° / 0 results in a pH value of about 7, even made, but is not expedient 60 is preferably a neutralizing agent as einmäßig because the resulting solid polymeric masses valent alkali such as sodium -, potassium, lithium, poorly reconditioned. The polymerization can ammonium hydroxide, or their carbonates and Biauch in an aqueous medium, carbonates or mixtures thereof used, as well as the water-soluble, free radical-forming catalyst amino bases with no more than one primary or containing, the product either in the form of a 65 secondary Amino group per molecule. Polyvalent bases, granular precipitates or a heavily swollen one such as calcium hydroxide, magnesium hydroxide or aluminum gel is obtained, both of which can either be used directly, minium hydroxide and all polyvalent metal cations or are slightly further crushed and dried have a strong swelling effect on the water. However, the preferred polymerization takes place in swollen copolymers and their salts; the absolute swelling in an organic liquid as a solvent is higher in spite of the presence of these metal ions
Die Umsetzungen werden in einem geschlossenen Behälter in sauerstofffreier Atmosphäre bei 500C durchgeführt. Die Polymerisation ist in jedem Falle nach 2 bis 18 Stunden unter Bildung eines dicken polymeren Breies vollendet. Die Mischpolymeren werden abfiltriert oder abzentrifugiert, mit frischem Benzol gewaschen und schließlich in einem Luftumlauf of en bei 500C getrocknet. Die Ausbeute beträgt jeweils 98 bis 100 °/0. Der getrocknete Kuchen ist eine weiße bröcklige Masse, die sich leicht in ein feines weißes Pulver umwandeln läßt. Aus jedem Polymeren wird ein wäßriger Schleim durch Dispersion von 1,5 g des Polymeren in 100 g destilliertem Wasser hergestellt, das genügend NaOH enthält, um dem fertigen Schleim einen pH-Wert von etwa 7 zu geben. Der Schleim erreicht jeweils seine höchste Aufquellung innerhalb 3 bis 5 Minuten nach Zusatz des Mischpolymeren zu dem verdünnten Alkali. Die Viskosität des wäßrigen Schleims in Centipoise wird in diesem und den folgenden Beispielen, wenn nichts anderes angegeben ist, mit einem Brookfield-Viskosimeter (10 Umdr./Min.) bestimmt.The reactions are performed in a closed vessel in an oxygen-free atmosphere at 50 0 C. In each case, the polymerization is complete after 2 to 18 hours with the formation of a thick polymer slurry. The mixed polymers are filtered or centrifuged off, washed with fresh benzene and finally en in an air circulation of dried at 50 0 C. The yield in each case is 98 to 100 ° / 0th The dried cake is a white crumbly mass that easily converts to a fine white powder. For each polymer, an aqueous mucilage is prepared by dispersing 1.5 g of the polymer in 100 g of distilled water containing sufficient NaOH to the final mucilage to give a p H value of about. 7 The slime reaches its maximum swelling within 3 to 5 minutes after adding the mixed polymer to the diluted alkali. The viscosity in centipoise of the aqueous slime is determined in this and the following examples, unless otherwise indicated, with a Brookfield viscometer (10 rpm).
als bei natürlichen gummiartigen Stoffen, wie Tragantgummi usw. in Gegenwart der gleichen die Quellung verringernden Mittel. Wegen der Wirkung auf die Viskosität und Thixotropie des wassergequollenen gelartigen Mischpolymeren ist es gelegentlich erwünscht, das Mischpolymere mit bis zu 25 °/0 einer mehrwertigen Metallbase, wie Calciumhydroxyd und Magnesiumhydroxyd usw., zu neutralisieren.than natural rubbery substances such as gum tragacanth etc. in the presence of the same swelling reducing agents. Because of the effect on the viscosity and thixotropy of the water-swollen gel-like mixed polymers, it is sometimes desirable, etc. to neutralize the copolymers with up to 25 ° / 0 of a polyvalent metal base such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide.
Die in den nachfolgenden Beispielen verwendeten Vernetzungsmittel lassen sich leicht durch die Umsetzung eines Alkenylmagnesiumhalogenids mit dem entsprechenden Silicium-, Germanium-, Zinn- und Bleihalogenid herstellen. Das Alkenylmagnesiumhalogenid wird in einem Überschuß von wenigstens 1 Mol angewendet. Diese Kupplungsreaktion wird an Hand des nachfolgenden Verfahrens zur Herstellung des Tetraallylgermaniums erklärt. 5 Mol Allylmagnesiumbromid werden durch den langsamen Zusatz von 5 Mol Allylbromid zu etwas mehr als 5 Mol Magnesiumspänen in wasserfreiem Diäthyläther hergestellt. Das Allylmagnesiumbromidätherat wird von dem unlöslichen Feststoff dekantiert und 1 Mol Germaniumtetrachlorid langsam zu dem Allylmagnesiumbromidätherat gegeben. Die Mischung wird 4 bis 8 Stunden unter Rückfluß gekocht und anschließend mit einem Überschuß von verdünnter HCl hydrolysiert. Das Produkt wird aus der getrockneten organischen Schicht durch Abtreiben des Äthers gewonnen.. Das etwas viskose Rückstandsöl hat eine Jodzahl von 411, was mit der berechneten Jodzahl von 429 für reines Tetraallylgermanium übereinstimmt.The crosslinking agents used in the examples below can easily be passed through the reaction of an alkenyl magnesium halide with the corresponding silicon, germanium, tin and lead halide produce. The alkenyl magnesium halide is used in an excess of at least 1 mole. This coupling reaction is carried out on the basis of the following process for the preparation of the tetraallylgermanium explained. 5 moles of allyl magnesium bromide become slightly more with the slow addition of 5 moles of allyl bromide produced as 5 moles of magnesium turnings in anhydrous diethyl ether. The allyl magnesium bromide etherate is produced by the insoluble solid decanted and 1 mole germanium tetrachloride slowly to the allyl magnesium bromide etherate given. The mixture is refluxed for 4 to 8 hours and then with a Excess of dilute HCl hydrolyzed. The product comes from the dried organic layer obtained by stripping off the ether .. The somewhat viscous residual oil has an iodine number of 411, which is the same as the calculated iodine number of 429 for pure tetraallylgermanium.
Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen erläutert. Die Mengen der Bestandteile sind Gewichtsteile, wenn niqhts anders angegeben ist.The invention is illustrated in the following examples. The amounts of the ingredients are parts by weight, unless otherwise stated.
Die in der beschriebenen Weise hergestellten Vernetzungsmittel werden zur diskontinuierlichen Herstellung von Mischpolymeren mit Acrylsäure verwendet. Eine Reihe von Mischpolymeren aus Acrylsäure und Tetraallysilan mit einem unterschiedlichen Tetraallylgehalt wird auf diese Weise aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:The crosslinking agents prepared in the manner described are used for batch production used by copolymers with acrylic acid. A range of copolymers made from acrylic acid and tetraallysilane with a different tetraallyl content becomes in this way from the following ingredients manufactured:
TeileParts
Acrylsäure (98 bis 100 % rein) 100Acrylic acid (98 to 100% pure) 100
Tetraallylsilan . _. variabelTetraallylsilane. _. variable
Benzoylperoxyd 2,0Benzoyl peroxide 2.0
Benzol benzene
°/„ Tetraallylsilan
im Polymeren° / "Tetraallylsilane
in the polymer
Viskosität in cP bei einemViscosity in cP at one
Schleimstoffgehalt von
1,5% I 0,5 "/ο I 0,125 % 10,0156%Mucilage content of
1.5% I 0.5 "/ ο I 0.125% 10.0156%
0,00050.0005
0,10.1
0,50.5
1,01.0
2,02.0
18,018.0
10001000
*) Die Klarheit des Schleims wird mit der eines Schleims gleicher Konzentration und gleichen ph-Wertes aus einem Mischpolymeren von Acrylsäure und 1% Hexaallylsaccharose verglichen. Die Lichtdurchlässigkeit (Wellenlänge 5000 Ä) des Schleims aus Acrylsäure und Tetraallylsilan war um 43 % größer als die des Schleims aus Acrylsäure und Hexaallylsaccharose. Die Messungen der Lichtdurchlässigkeit wurden mit einem registrierenden Beckmann-DK-2-Spektralphotometer gemessen.*) The clarity of the mucus becomes that of a mucus the same concentration and the same pH value from a mixed polymer of acrylic acid and 1% hexaallyl sucrose. The light transmission (wavelength 5000 Å) of the Acrylic acid and tetraallylsilane slime was 43% larger than that of acrylic acid and hexaallyl sucrose slime. the Measurements of light transmission were made with a Beckmann DK-2 recording spectrophotometer.
Die außerordentliche Beständigkeit der vernetzten Mischpolymeren gemäß der Erfindung gegen eine ionische Entquellung in Wasser geht aus der folgenden Tabelle hervor, in der die Viskositäten l°/oiger wäßriger Schleime bei verschiedenen Natriumchloridkonzentrationen und einem pH-Wert von etwa 7 aufgeführt sind.The extraordinary resistance of the crosslinked copolymers according to the invention against an ionic shrinking in water is shown in the following Table in which the viscosities l ° / o aqueous mucilages at various concentrations of sodium chloride and a pH value of about 7 are listed.
% Tetraallylsilan
im Mischpolymeren% Tetraallylsilane
in copolymers
0,2
0,3
0,4
0,50.2
0.3
0.4
0.5
Viskositäten
l%NaCl|2%NaCl |3%NaCl |4%NaClViscosities
1% NaCl | 2% NaCl | 3% NaCl | 4% NaCl
3,2003,200
8,0008,000
20,00020,000
16,80016,800
2,400
4,800
9,600
9,6002,400
4,800
9,600
9,600
1,600
4,000
5,600
6,4001,600
4,000
5,600
6,400
800
3,002
3,200
2,700800
3.002
3,200
2,700
Die mit mehr als 0,5 °/0 Tetraallylsilan vernetzten Mischpolymeren sind in 4°/0iger NaCl-Lösung als Verdickungsmittel weniger wirksam als die in der Tabelle aufgeführten Mischpolymeren. Die Mischpolymeren gemäß Tabelle sind ausgezeichnete Verdickungsmittel für Spülwasser, wie es bei sekundären Verfahren zur Gewinnung von Rohöl verwendet wird, da sie das üblicherweise bei den Spülverfahren verwendete Salzwasser verdicken, sehr stabil sind und auch durch den Sand und Schiefer der unterirdischen Schichten, aus denen das Rohöl gewonnen wird, fließen.With more than 0.5 ° / 0 tetraallylsilane crosslinked copolymers are less effective in 4 ° / 0 NaCl solution as a thickening agent than the copolymers listed in the table. The copolymers according to the table are excellent thickeners for flushing water, as it is used in secondary processes for the extraction of crude oil, as they thicken the salt water usually used in the flushing processes, are very stable and also thanks to the sand and shale of the underground layers that make up the Crude oil is extracted, flow.
Es wurden Mischpolymere aus 90 % Äthylacrylat und 10 °/„ Tetraallylsilan hergestellt und mehr als 24 Stunden in einer 20°/0igen NaOH- und in einer 20°/0igen H2SO4-Lösung unter Rückfluß gekocht. Die Hydrolyseprodukte glichen in keiner Weise den Mischpolymeren aus Acrylsäure und Tetraallylsilan gemäß der Erfindung. Der 1,5% Polymeres enthaltende Schleim aus dem hydrolysiertenÄthylacrylat-Tetraallylsilan-Mischpolymeren hatte bei einem pH-Wert von 7 keine meßbare Viskosität.There were mixed polymers of 90% ethyl acrylate and 10 ° / "tetraallylsilane manufactured and boiled for 24 hours in a 20 ° / 0 solution of NaOH, and in a 20 ° / 0 by weight H 2 SO 4 solution under reflux. The hydrolysis products in no way resembled the copolymers of acrylic acid and tetraallylsilane according to the invention. The 1.5% polymer containing mucus from the hydrolysiertenÄthylacrylat-tetraallylsilane interpolymer had no measurable viscosity at a p H value of the 7th
6060
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde eine Reihe von Mischpolymeren aus Acrylsäure und 1 % Tetraallylsilan hergestellt und der Einfluß von Temperatur, Katalysator und Lösungsmittel untersucht. Es werden 1,5 % Azo-bis-isobutyronitril und 2,0% Caprylylperoxyd oder Benzoylperoxyd verwendet. Die angewendete Tetraallylsilanmenge wird konstant bei 1 % gehalten.Following the procedure of Example 1, a series of copolymers were prepared from acrylic acid and 1% tetraallylsilane and investigated the influence of temperature, catalyst and solvent. There will be 1.5% Azo-bis-isobutyronitrile and 2.0% caprylyl peroxide or benzoyl peroxide are used. The amount of tetraallylsilane used is kept constant at 1%.
009 590/444-009 590 / 444-
1.5%
KonzentrationViscosity ir
1.5%
concentration
tyronitrilAzo-to-iso-bu-
tyronitrile
0,125 %
Konzentrationι cP bsi p a 7
0.125%
concentration
Als Polymerisationsmittel für diese Mischpolymeren können verschiedene organische Verdünnungsmittel oder deren Gemische der oben angeführten Art verwendet werden. Sämtliche oben beschriebenen Mischpolymeren lassen sich schnell in der zur Herstellung des Schleims verwendeten verdünnten Na O Η-Lösung dispergieren, und alle Schleime sind klar und farblos.Various organic diluents or mixtures of these of the type listed above are used. All copolymers described above can be quickly dispersed in the dilute Na O Η solution used to make the mucus, and all slimes are clear and colorless.
1.5%
1.0%
0,5%
0,25% 20th
1.5%
1.0%
0.5%
0.25%
16,000
8,800
4,00028,800
16,000
8,800
4,000
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 werden Mischpolymere aus Methacrylsäure und Tetraallylsüan in einem inerten organischen Verdünnungmittel hergestellt. Durch Variierung der Tetraallylsüanmenge von 0,25 bis 3,0 Teilen/100 Teile Methacrylsäure erhält man Produkte mit unterschiedlichen Verdickungseigenschaf ten, die sämtlich viskose Schleime bei einem pH-Wert von 7 büden. Mischpolymere aus Methyarylsäure und 2% Tetraaüylsüan bilden beispielsweise wäßrige Schleime bei einem pH-Wert von 7, die in einer Konzentration von 1,5 eine Viskosität von 131 200 cP, in einer Konzentration von 0,5 eine Viskosität von 36 000 cP und in einer Konzentration von 0,125% eine Viskosität von 2 40OcP aufweisen. Diese Schleime sind klar und zeigen keine merkliche Abnahme der Viskosität, wenn sie mehrere Monate bei Raumtemperatur gealtert wurden. Weder mit Säure noch mit Alkali hydrolysierte Mischpolymere aus 90% Methacrylat und 10% Tetraallylsilan haben in einer l,5%igen Lösung in Wasser und einem pH-Wert von etwa 7 eine meßbare Viskositätserhöhung.Copolymers of methacrylic acid and Tetraallylsüan in an inert organic diluent are prepared by the process of Example 1. By varying the Tetraallylsüanmenge from 0.25 to 3.0 parts / 100 parts of methacrylic acid products are obtained with ten different thickeners natural sheep, all of which Büden viscous mucilages with a p H value of the 7th Copolymers of Methyarylsäure and 2% Tetraaüylsüan form, for example aqueous gums at a p H value of 7 at a concentration of 1.5, a viscosity of 131 200 cP at a concentration of 0.5, a viscosity of 36 000 cP and a concentration of 0.125% have a viscosity of 2 40OcP. These slimes are clear and show no noticeable decrease in viscosity when aged for several months at room temperature. Hydrolyzed either with acid nor with alkali copolymers of 90% methacrylate and 10% tetraallylsilane have a l, 5% solution in water and a pH value of about 7 is a measurable increase in viscosity.
Beispiel 4
Aus folgendem Ansatz:Example 4
From the following approach:
TeileParts
Acrylsäure (98 bis 100%ig) 100Acrylic acid (98 to 100%) 100
Essigsäureanhydrid 166Acetic Anhydride 166
Tetraallylsüan 1,0Tetraallylsuane 1.0
Benzoylperoxyd 2,0Benzoyl peroxide 2.0
Benzol 880Benzene 880
Diese mischpolymeren Schleime sind ausgezeichnet ionenbeständig.These mixed polymer slimes have excellent ion resistance.
Die Mischpolymeren dieses Beispiels werden aus folgendem Ansatz hergesteüt:The copolymers in this example are produced from the following approach:
TeileParts
Maleinsäureanhydrid ' 63Maleic Anhydride '63
Methylvinyläther 37Methyl vinyl ether 37
Tetraallylsüan variabelTetraallylsüan variable
Benzoylperoxyd 2,8Benzoyl peroxide 2.8
Benzol 880Benzene 880
Die Polymerisation wird im geschlossenen Reaktionsgefäß in einem sauerstoff freien System bei 50° C in 2 bis 18 Stunden durchgeführt. Die dicken Aufschlämmungen werden filtriert oder zentrifugiert und vor dem Trocknen des Mischpolymeren mit frischem Benzol gewaschen. Die Ausbeuten sind quantitativ, und die getrockneten Mischpolymeren sind weiße Pulver.The polymerization is carried out in a closed reaction vessel in an oxygen-free system at 50 ° C. in 2 to 18 hours carried out. The thick slurries are filtered or centrifuged and before drying of the copolymer washed with fresh benzene. The yields are quantitative, as are the dried copolymers are white powders.
Die Viskositäten der wäßrigen Schleime werden in einem Brookfield-Viskosimeter mit Spezialspindel" für hochviskose Stoffe und bei 4 Umdr./Min. bestimmt. Die Schleime haben sämtlich einen pH-Wert von 7.The viscosities of the aqueous mucilages are determined in a Brookfield viscometer with spindle special "for highly viscous substances and at 4 rev./min.. The mucilages all have a pH value of 7.
5555
6060
wird ein Mischpolymeres hergestellt.a mixed polymer is produced.
Die Reaktion wird bei 50° C in einem geschlossenen Reaktionsgefäß in Abwesenheit von Sauerstoff durchgeführt. Die Polymerisationsdauer beträgt 18 Stunden. Das Mischpolymere wird durch Filtrieren oder Zentrifugieren isoliert und im Vakuum über festem KOH bei 50°C getrocknet. Das vernetzte Mischpolymere aus Polyacrylsäureanhydrid wird anschließend mit destilliertem Wasser zu einem wäßrigen Schleim mit einem pH-Wert von 7 angerührt, an dem folgende Viskositäten gemessen werden.The reaction is carried out at 50 ° C. in a closed reaction vessel in the absence of oxygen. The polymerization time is 18 hours. The mixed polymer is isolated by filtration or centrifugation and dried in vacuo over solid KOH at 50 ° C. The cross-linked copolymers of polyacrylic is then mixed with distilled water to an aqueous mucilage having a pH value of 7, are measured in the following viscosities.
Die Schleime sind wasserklar, die Gele bei niedrigem Tetraallylsüangehalt fadenziehend und bei höherem Tetraallylsüangehalt kurz. Ähnliche Mischpolymere werden erhalten, wenn äquimolare Mengen anderer Alkylvinyläther, wie Äthylvinyläther, Propylvinyläther und Butylvinyläther an Stelle des Methylvinyläthers verwendet werden.The slimes are as clear as water, the gels stringy when the tetraallyl acid content is low and stringy when the content is higher Tetraallyl acid content briefly. Similar copolymers are obtained when equimolar amounts of other alkyl vinyl ethers, such as ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether and butyl vinyl ether used in place of methyl vinyl ether will.
Nach dem Verfahren des Beispiels 5 werden Mischpolymere aus Maleinsäureanhydrid, Isobutylen und
Tetraallylsilan hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von Maleinsäureanhydrid zu Isobutylen wird konstant bei
63,5 bzw. 36,5 gehalten; der Gehalt an Tetraallylsilan schwankt zwischen 0,5 und 3,0 Teilen/100 TeUe der
Mischung aus Anhydrid und Isobutylen. Als Verdünnungsmittel wird Benzol, als Katalysator 1 % Benzoylperoxyd
verwendet. Die Mischpolymeren dieses Beispiels haben ähnliche Eigenschaften wie die des Beispiels 5. Beispielsweise
haben Schleime aus dem Mischpolymeren aus Maleinsäureanhydrid, Isobutylen und 1 % Tetraallylsilan
bei einem pH-Wert von 7 und in einer Konzentration von
1,5 eine Viskosität von 100 000 cP, bei einer Konzentration von 0,5 eine Viskosität von 40000 cP, bei einer Konzentration
von 0,06 eine Viskosität von 1920 cP. Sämtliche Schleime sind klar und außerordentlich beständig bei
normalen und höheren Temperaturen.
■ο.,·,,„,-„ι 7 Following the procedure of Example 5, mixed polymers of maleic anhydride, isobutylene and tetraallylsilane are prepared. The weight ratio of maleic anhydride to isobutylene is kept constant at 63.5 and 36.5; the content of tetraallylsilane varies between 0.5 and 3.0 parts / 100 TeUe of the mixture of anhydride and isobutylene. Benzene is used as the diluent and 1% benzoyl peroxide is used as the catalyst. The copolymers of this example have properties similar to those of Example 5. For example have slimes from the copolymers of maleic anhydride, isobutylene, and 1% tetraallylsilane at a pH value of 7 and at a concentration of 1.5, a viscosity of 100,000 cP, at a concentration of 0.5 a viscosity of 40,000 cP, at a concentration of 0.06 a viscosity of 1920 cP. All slimes are clear and extremely stable at normal and higher temperatures.
■ ο., · ,, ", -" ι 7
Nach dem Verfahren des Beispiels 5 werden Mischpolymere aus Maleinsäureanhydrid, Isobutylen, Acrylsäure und Tetraallylsilan hergestellt. Die Anteile von Maleinsäureanhydrid, Isobutylen und Acrylsäure werden in diesem Beispiel konstant bei 57,25 Teilen, 32,75 Teilen bzw. 10 Teilen gehalten, während der Gehalt an Tetraallylsilan zwischen 0,25 und 1,5 Teilen auf 100 Teile der Mischung der anderen Monomeren schwankt. Die getrockneten Mischpolymeren sind feine weiße Pulver. Wäßrige Schleime der 1,5 % Tetraallylsilan enthaltenden Mischpolymeren haben eine ausgezeichnete Viskosität bei einem pH-Wert von 7. Beispielsweise hat Schleim bei einer Konzentration von 1,5 °/0 an Mischpolymeren eine Viskosität von 108 800 cP, bei einer Konzentration von 1 % eine Viskosität von 86 400 cP und bei einer Konzentration von 0,125% eine Viskosität von 6 400 cP. Diese Mischpolymeren zerteilen sich in 2 bis 5 Minuten vollständig beim Einrühren in verdünnte NaOH-Lösung und ergeben Schleime mit einem pH-Wert von 7.Copolymers of maleic anhydride, isobutylene, acrylic acid and tetraallylsilane are prepared by the method of Example 5. The proportions of maleic anhydride, isobutylene and acrylic acid in this example are kept constant at 57.25 parts, 32.75 parts and 10 parts, respectively, while the tetraallylsilane content is between 0.25 and 1.5 parts per 100 parts of the mixture of the others Monomers fluctuates. The dried copolymers are fine white powders. Aqueous mucilages of 1.5% tetraallylsilane containing copolymers have has an excellent viscosity at a pH value of 7. For example, mucus at a concentration of 1.5 ° / 0 of copolymers have a viscosity of 108,800 cP, at a concentration of 1 % a viscosity of 86 400 cP and at a concentration of 0.125% a viscosity of 6 400 cP. These copolymers divide into 2 to 5 minutes completely when stirred into dilute NaOH solution and yield gums with a p H value of the 7th
Nach dem Verfahren des Beispiels 5 werden Mischpolymere aus Maleinsäureanhydrid, Styrol, Acrylsäure und Tetraallylsilan hergestellt. Das Verhältnis von Maleinsäureanhydrid, Styrol und Acrylsäure wird konstant bei 43,5, 46,5 und 10 Teilen gehalten, während die Menge an Tetraallylsilan zwischen 0,25 und 1,0 Teil/100 Teüe der Mischung der restlichen polymerisierbaren Bestandteile schwankt. Diese Mischpolymeren werden bei 500C in Abwesenheit von Luft mit Benzoylperoxyd als Katalysator hergestellt. Wäßrige Schleime dieser Mischpolymeren mit einem pH-Wert von 7 sind meist etwas kurz. Ein typisches Mischpolymeres dieser Art mit einem Gehalt von 0,5 °/0 Tetraallylsilan hat bei einer Konzentration von 1,5 % eine Viskosität von 95 200 cP, bei einer Konzentration von 0,5 eine Viskosität von 35 600 cP und bei einer Konzentration von 0,125°/0 eine Viskosität von 1120 cP.Copolymers of maleic anhydride, styrene, acrylic acid and tetraallylsilane are prepared by the method of Example 5. The ratio of maleic anhydride, styrene and acrylic acid is kept constant at 43.5, 46.5 and 10 parts, while the amount of tetraallylsilane fluctuates between 0.25 and 1.0 part / 100 part of the mixture of the remaining polymerizable ingredients. These copolymers are produced at 50 ° C. in the absence of air using benzoyl peroxide as a catalyst. Aqueous mucus these mixed polymers with a pH value of 7 are usually somewhat short. Has a typical mixed polymer of this type with a content of 0.5 ° / 0 tetraallylsilane at a concentration of 1.5% and a viscosity of 95 200 cP at a concentration of 0.5, a viscosity of 35,600 cP at a concentration of 0.125 ° / 0 a viscosity of 1120 cP.
.Beispiel yExample y
Mischpolymere werden aus folgendem Ansatz hergestellt: Mixed polymers are produced from the following approach:
Acrylsäure (98 bis 100 % Reinheit) 100 .Acrylic acid (98 to 100% purity) 100.
Tetravinylsilan variabelTetravinylsilane variable
±Senzoylperoxyd ^,U± Senzoyl peroxide ^, U
Die Polymerisationsdauer beträgt 2 bis 18 Stunden bei 500C in geschlossenen Behältern in Abwesenheit von Sauerstoff. Die Ausbeuten sind quantitativ. Wäßrige Schleime mit einem pH-Wert von 7 werden in 3 bis 5 Minuten nach Zusatz des Mischpolymeren zu dem wäßrigen Alkali hergestellt.The polymerization time is 2 to 18 hours at 50 ° C. in closed containers in the absence of oxygen. The yields are quantitative. Aqueous mucilages with a pH value of 7 are manufactured in 3 to 5 minutes after the addition of the copolymer to the aqueous alkali.
°/0 Tetravinylsilan
im Polymeren° / 0 tetravinylsilane
in the polymer
0,00050.0005
0,50.5
1,01.0
2,02.0
3,03.0
Viskositäten in cPViscosities in cP
1,5%
Konzentration1.5%
concentration
240240
40,00040,000
88,00088,000
177,600177,600
276,200276,200
0,5 »/„
Konzentration0.5 »/"
concentration
6060
10,00010,000
40,00040,000
89,80089,800
106,400106,400
0,25 °/0
Konzentration0.25 ° / 0
concentration
0,125 °/„
Konzentration0.125 ° / "
concentration
2020th
3,000
28,800
48,000
38,4003,000
28,800
48,000
38,400
1,600
20,800
20,800
10,4001,600
20,800
20,800
10,400
Sämtliche Schleime sind wasserklar und außerordentlich beständig gegen Entquellung durch Ionen.All slimes are clear as water and extremely resistant to being swollen by ions.
Nach dem Verfahren des Beispiels 9 werden Mischpolymere aus Methacrylsäure und Tetravinylsilan hergestellt. Mischpolymere mit einem hohen Gehalt an Tetravinylsilan verdicken Wasser bei einem pH-Wert von etwa 7. Beispielsweise hat ein Schleim aus einem in Benzol bei 700C mit Benzoylperoxyd hergestellten Mischpolymeren aus Methacrylsäure und 10% Tetravinylsilan eine Viskosität von 20 cP bei einer Konzentration des Mischpolymeren von 1,5%. Dagegen haben weder mit Säure noch mit Alkali hydrolysierte Mischpolymere aus 90 % Methacrylat und 1 % Tetravinylsilan in Wasser bei einem pH-Wert von 7 und einer Konzentration von 1,5% eine vergleichbare Viskosität.Using the method of Example 9, copolymers are prepared from methacrylic acid and tetravinylsilane. Copolymers with a high content of tetravinylsilane thicken water at a pH value of about 7. For example, a mucus from a prepared in benzene at 70 0 C and the benzoyl peroxide mixed polymers of methacrylic acid and 10% tetravinylsilane a viscosity of 20 cP at a concentration of Mixed polymers of 1.5%. In contrast, neither hydrolyzed with acid nor with alkali copolymers of 90% methacrylate and 1% tetravinylsilane in water at a pH value of 7 and a concentration of 1.5% have a comparable viscosity.
silan verwendet. Das 1% Tetravinylsilan enthaltende Mischpolymere hat als wäßriger Schleim, enthaltend 1,5 % des Mischpolymeren, bei einem pH-Wert von 7 eine Viskosität von 37 000 cP, bei einer Konzentration von 0,12 eine Viskosität von 1 600 cP und bei einer Konzentration von 0,015 % eine Viskosität von 160 cP.silane used. The copolymers containing 1% tetravinylsilane has as an aqueous slime containing 1.5% of the copolymer, at a pH value of 7, a viscosity of 37,000 cP at a concentration of 0.12, a viscosity of 1,600 cP and at a Concentration of 0.015% a viscosity of 160 cP.
Im Polymerisationsansatz des Beispiels 5 wird eine einzige Veränderung vorgenommen, nämlich Tetravinylsilan für das Tetraallylsilan verwendet. Die Mischpolymeren werden in der beschriebenen Weise aufgearbeitet, und in jedem Fall werden quantitative Ausbeuten erhalten. Der Schleim, enthaltend 1,5% des Mischpolymeren aus Maleinsäureanhydrid, Methylvinyläther und 2% Tetravinylsilan, hat bei einem pH-Wert von 7 eine Viskosität von 2400 cP.A single change is made in the polymerization batch of Example 5, namely tetravinylsilane is used for the tetraallylsilane. The copolymers are worked up in the manner described and quantitative yields are obtained in each case. The mucus containing 1.5% of the copolymer of maleic anhydride, methyl vinyl ether and 2% tetravinylsilane has, at a pH value of 7, a viscosity of 2400 cP.
Beispiel 11 Beispiel 13Example 11 Example 13
Es wird die Zusammensetzung des Beispiels 4 ver- Im Ansatz des Beispiels 6 wird Tetravinylsilan anThe composition of Example 4 is used. In the batch of Example 6, tetravinylsilane is used
wendet, jedoch an Stelle von Tetraallylsilan Tetravinyl- 70 Stelle von Tetraallylsilan verwendet. Das Mischpolymereapplies, but instead of tetraallylsilane tetravinyl- 70 is used instead of tetraallylsilane. The mixed polymer
15 1615 16
wird in quantitativer Ausbeute isoliert. Ein 3°/0 Tetra- in einer 4%igen Salzlösung eine Viskosität von 2400 cP. vinylsilan enthaltendes Polymeres ergibt bei einer Natürlicher Gummi, wie beispielsweise Traganthgummi, Konzentration des Mischpolymeren von 5 %, einen dicken, verleiht einer 4%igen Salzlösung bei der gleichen Polymerklaren Schleim mit einem pH-Wert von 7, der eine konzentration nur eine unerhebliche Viskosität. is isolated in quantitative yield. A 3 ° / 0 tetra- in a 4% salt solution had a viscosity of 2400 cP. vinylsilane-containing polymer obtained in a natural rubber such as tragacanth gum, concentration of the copolymer of 5%, a fat, a 4% saline solution gives at the same polymer clear mucus with a pH value of 7, a concentration only a negligible viscosity .
Viskosität von 140 cP hat. 5 _, . . . „ n Has a viscosity of 140 cP. 5 _,. . . " N
Beispiel 14 Tetramethallylsüan gleicht TetraaUylsilan als Ver-Example 14 Tetramethallylsilane is similar to TetraaUylsilan as a comparison
Nach dem Verfahren des Beispiels 7 werden Misch- netzungsmittel, wenn es in Anteilen von 0,25 bis 3 % mit polymere aus Maleinsäureanhydrid, Isobutylen, Acryl- Methacrylsäure, Acrylsäure und Essigsäureanhydrid, säure und 0,25 bis 1,5% Tetravinylsilan hergestellt. Die io Maleinsäureanhydrid und Methylvinyläther, Maleinsäure-Mischpolymeren bilden wäßrige Schleime mit einem anhydrid, Isobutylen und Acrylsäure und MaleinsäurepH-Wert von 7. Das 1 % Tetravinylsilan enthaltende anhydrid, Styrol und Acrylsäure polymerisiert wird, wie Mischpolymere hat bei einer Konzentration von 1,5 °/0 in den Beispielen 3, 4, 5, 7 bzw. 8 beschrieben ist. Ein eine Viskosität von 36 800 cP, bei einer Konzentration typisches Mischpolymeres dieser Art besteht aus Maleinvon 0,5 % eine Viskosität von 20 00OcP und bei einer 15 säureanhydrid, Methylvinyläther und 3% Tetramethallyl-Kanzentration von 0,015 °/0 eine Viskosität von 20 cP. silan. Es hat bei einem pH-Wert von 7 in Wasser bei einer Diese Polymeren haben eine ausgezeichnete Ionen- Mischpolymerisatkonzentration von 1,5% eine Viskobeständigkeit; feste Stoffe, z.B. grober Sand, bleiben sität von 172 800 cP, bei einer Konzentration von 0,5%. lange Zeit gleichmäßig in einem solchen Schleim suspen- eine Viskosität von 88 000 cP und bei einer Konzendiert. 20 tration von 0,125% eine Viskosität von 20 00OcP, Beisniel 15 während ein Mischpolymeres aus Maleinsäureanhydrid,Mixed wetting agents are prepared according to the method of Example 7, if they are present in proportions of 0.25 to 3% with polymers of maleic anhydride, isobutylene, acrylic methacrylic acid, acrylic acid and acetic anhydride, acid and 0.25 to 1.5% tetravinylsilane. The io maleic anhydride and methyl vinyl ether, maleic acid copolymers form aqueous mucilages with an anhydride, isobutylene and acrylic acid and Maleinsäurep H value of 7. 1% tetravinylsilane containing anhydride, styrene and acrylic acid is polymerized, such as mixed polymers has, at a concentration of 1.5 ° / 0 is described in Examples 3, 4, 5, 7 and 8, respectively. A viscosity of 36,800 cP, at a concentration of 0.5% maleine, a viscosity of 20,000 cP and at a 15 acid anhydride, methyl vinyl ether and 3% tetramethallyl concentration of 0.015 ° / 0, a viscosity of 20 cP . silane. It has in a pH value of 7 in water at a These polymers have an excellent ion Mischpolymerisatkonzentration of 1.5% a Viskobeständigkeit; Solid substances, such as coarse sand, remain at 172,800 cP at a concentration of 0.5%. Suspend evenly in such a slime for a long time - a viscosity of 88,000 cP and at a concentration. 20 tration of 0.125% a viscosity of 20 00OcP, example 15 while a copolymer of maleic anhydride,
Styrol, Acrylsäure und 1 % Tetramethallylsilan in FormStyrene, acrylic acid and 1% tetramethallylsilane in the form
Die Mischpolymeren dieses Beispiels unterscheiden sich eines wäßrigen Schleimes bei einer Konzentration deaThe copolymers of this example differ from an aqueous slime at a concentration dea
von denen des Beispiels 8 dadurch, daß Tetravinylsilan Mischpolymeren von 1,5% eine Viskosität von 72 500 cP,of those of Example 8 in that tetravinylsilane copolymers of 1.5% have a viscosity of 72,500 cP,
an Stelle von TetraaUylsilan verwendet wird. Die Misch- 25 bei einer Konzentration von 0,25 % eine Viskosität vonis used in place of TetraaUylsilan. The mixing 25 at a concentration of 0.25% has a viscosity of
polymeren sind sämtlich ausgezeichnete Verdickungs- 2400 cP bei einem pH-Wert von 7 aufweist,are all excellent polymeric thickeners having 2,400 cps at a pH value of 7,
mittel für Wasser. Die besten Eigenschaften hinsichtlich .medium for water. The best features as to.
Viskosität und Konzentration haben Mischpolymere aus Beispiel ZU The viscosity and concentration are mixed polymers from example ZU
Maleinsäureanhydrid, Styrol, Acrylsäure und 1% Tetra- DimethallyldimethylsilanundDivinyldimethylsilansindMaleic anhydride, styrene, acrylic acid and 1% tetra-dimethallyldimethylsilane and divinyldimethylsilane are
vinylsilan, die bei einer Konzentration des Polymeren 30 etwas weniger wirksam als die in den vorstehendenvinylsilane, which at a concentration of polymer 30 is slightly less effective than that in the preceding
von 1,5% in destilliertem Wasser bei einem pH-Wert Beispielen erwähnten Vernetzungsmittel. Wenn sie incrosslinking agents mentioned by 1.5% in distilled water at a pH value examples. If they are in
von 7 eine Viskosität von 480 cP haben. Die verdickende Mengen von 0,25 bis 3 % mit Carboxylgruppen enthal-of 7 have a viscosity of 480 cP. The thickening amounts of 0.25 to 3% containing carboxyl groups
Wirksamkeit von Polymeren dieser Art ist selbst bei tenden Monomeren polymerisiert werden, ergeben sieEffectiveness of polymers of this type is even when the monomers are polymerized, they give rise to
Mischpolymeren, die weniger als 0,25% Tetravinylsilan aber vernetzte Mischpolymere, wie daraus hervorgeht,Copolymers containing less than 0.25% tetravinylsilane but crosslinked copolymers, as can be seen from it,
enthalten, gut. 35 daß Mischpolymere aus Acrylsäure und 0,5% Divihyl-included, good. 35 that copolymers of acrylic acid and 0.5% Divihyl-
Beisniel 16 dimethylsilan bei einer Konzentration des Mischpoly-Example 16 dimethylsilane with a concentration of the mixed poly-
nieren von 1,5% eine Viskosität von 14OcP aufweisen,kidneys of 1.5% have a viscosity of 14OcP,
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellte Misch- während ein Mischpolymeres aus Acrylsäure und 3 %Mixture produced according to the method of Example 1 while a copolymer of acrylic acid and 3%
polymere aus Acrylsäure und 0,5 bis 3 % Triallylmethyl- Dimethallyldimethylsilan eine Viskosität, ermittelt impolymers of acrylic acid and 0.5 to 3% triallylmethyl-dimethallyldimethylsilane a viscosity, determined in
silan sind ausgezeichnete Verdickungsmittel für Wasser 40 Brookfield-Viskosimeter mit Spezialspindel für hoch-silane are excellent thickeners for water 40 Brookfield viscometers with special spindle for high-
bei einem pH-Wert von 7. Die Viskosität von wäßrigen viskose Stoffe, von 69 in destilliertem Wasser bei einemat a pH value of 7. The viscosity of the aqueous viscous substances, of 69 in distilled water at a
Schleimen aus Mischpolymeren von Acrylsäure und 0,5 % pH-Wert von 7 bei einer Konzentration des Misch-Mucilages from copolymers of acrylic acid and 0.5% pH value of 7 at a concentration of the mixing
Triallylmethylsilan schwanken von 4800OcP bei einer polymeren von 1,5% aufweist.Triallylmethylsilane fluctuate from 4800OcP with a polymer of 1.5%.
Konzentration von 1,5% bis zu 800 cP bei einer Konzen- . .Concentration from 1.5% up to 800 cP at a concentration. .
tration von 0,015%. Derartige Schleime halten Feststoff- 45 Beispiel Zl tration of 0.015%. Such slimes hold solids 45 Example Zl
teilchen, wie beispielsweise Titandioxyd und Ruß, in Mischpolymere aus Acrylsäure und 0,5 bis 3% Tri-particles, such as titanium dioxide and carbon black, in copolymers of acrylic acid and 0.5 to 3% tri
Wasser, selbst bei sehr niedrigen Mischpolymerisat- methylvinylsilan sind ausgezeichnete VerdickungsmittelWater, even with very low copolymers, methylvinylsilane, are excellent thickeners
konzentrationen, suspendiert. für Wassersysteme. Beispielsweise hat ein Mischpolymeresconcentrations, suspended. for water systems. For example, has a mixed polymer
. -117 aus Acrylsäure und 3 % Trivinylmethylsilan als wäßriger. - 117 from acrylic acid and 3% trivinylmethylsilane as aqueous
.Beispiel 1/ g0 gchleim bei einem pH-Wert von 7 und in einer Konzen-.Example 1 / g0 gchleim at a pH value of 7 and, in a concen-
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 werden Misch- tration von 1,5 % eine Viskosität von 12 800 cP, in einerFollowing the procedure of Example 1, a mixture of 1.5% will have a viscosity of 12,800 cP, in one
pQlymereausAcrylsäureundQ,5bis5,0%DiaHyldimet]ayl- Konzentration von 0,5% eine Viskosität von 2400 cPAcrylic acid and 0.5% to 5.0% diahyyldimet] ayl concentration of 0.5% has a viscosity of 2400 cP
silan und nach dem Verfahren des Beispiels 5 Mischpoly- und in einer Konzentration von 0,062 % eine Viskositätsilane and mixed poly- and in a concentration of 0.062% a viscosity according to the method of Example 5
mere aus Maleinsäureanhydrid, Methylvinyläther und von 32OcP.mers from maleic anhydride, methyl vinyl ether and 32OcP.
0,5 bis 3% Diallyldimethylsilan hergestellt. Die wirk- 55 .0.5 to 3% diallyldimethylsilane produced. The effective 55.
samsten Verdickungsmittel ergeben in beiden Fällen Beispiel ZZ Samples thickeners result in example ZZ in both cases
Mischpolymere, die 1 bis 3% Diallyldimethylsilan Vernetzte Carboxylgruppen enthaltende Polymere ausMixed polymers containing 1 to 3% diallyldimethylsilane crosslinked carboxyl groups
enthalten. der Mischpolymerisation von Diallyldivinylsilan mitcontain. the copolymerization of diallyldivinylsilane with
Beis -ei jg einem oder mehreren Carboxylgruppen enthaltendenBeis -ei jg containing one or more carboxyl groups
6o Monomeren sind außerordentlich wirksame Verdickungs-6o monomers are extremely effective thickeners
Mischpolymere aus Acrylsäure und 0,5 bis 3 % Tetra- mittel und haben eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenMixed polymers made from acrylic acid and 0.5 to 3% tetra-medium and are highly resistant to
methaUylsilan werden in Benzol bei 500C in Gegenwart ionische Entquellung. Beispielsweise haben MischpolymereMethaUylsilan are in benzene at 50 0 C in the presence of ionic deswelling. For example, have mixed polymers
von 2 % Benzoylperoxyd nach dem Verfahren des Bei- aus Acrylsäure und 2% Diallyldivinylsilan bei einerof 2% benzoyl peroxide according to the method of acrylic acid and 2% diallyldivinylsilane for one
spiels 1 hergestellt. Solche Mischpolymere sind aus- Konzentration von 1,5% eine Viskosität von 57 600 eP,game 1 made. Such copolymers are made from a concentration of 1.5% a viscosity of 57 600 eP,
gezeichnete Verdickungsmittel für Wasser, selbst in 65 bei einer Konzentration von 0,125% eine Viskositätdrawn thickeners for water, even in 65 at a concentration of 0.125% a viscosity
Gegenwart großer Mengen Salz. Ein l%iger wäßriger von 19 200· cP und bei einer Konzentration von 0,031 %Presence of large amounts of salt. A 1% aqueous solution of 19,200 cP and at a concentration of 0.031%
Schleim eines Mischpolymeren aus Acrylsäure und 2 % eine Viskosität von 3600. cP in destilliertem Wasser beiSlime of a mixed polymer of acrylic acid and 2% has a viscosity of 3600 cP in distilled water
Tetramethallylsilan hat bei einem pH-Wert von 7 in einer einem pH-Wert von 7. Die Beständigkeit gegen IonenTetramethallylsilan has at a pH value of 7 in a pH value of 7. The resistance to ion
2%igen Salzlösung eine Viskosität 8QOOcP, in einer geht aus der Tatsache hervor, daß ein l%iger wäßriger2% saline solution has a viscosity of 8QOOcP, in one it follows from the fact that a 1% strength aqueous
3%igen Salzlösung eine Viskosität von 4000 cP und 70 Schleim mit einem p^-Wert von 7 in einer l%igen3% saline solution has a viscosity of 4000 cP and 70 mucus with a p ^ value of 7 in a 1% strength
NaCl-Lösung eine Viskosität von 2480OcP, in einer 2%igen NaCl-Lösung eine Viskosität von 13 600 cP, in einer 3%igen NaCl-Lösung eine Viskosität von 7 200 cP und in einer 4%igen Lösung eine Viskosität von 4000 cP hat.NaCl solution has a viscosity of 2480OcP, in one 2% NaCl solution has a viscosity of 13,600 cP, in a 3% NaCl solution a viscosity of 7,200 cP and has a viscosity of 4000 cP in a 4% solution.
Vernetzte Carboxylgruppen enthaltende Mischpolymere, enthaltend 0,5 bis 3% Tetraallyl- und 0,5 bis 3% Tetravinylgerman, sind außerordentlich stabil, wenn sie in Wasser bei einem pH-Wert von 7 bei höheren Temperaturen längere Zeit gealtert werden. Dies ist eine wichtige Eigenschaft für Verwendungszwecke, bei denen eine lange Lagerfähigkeit oder Beständigkeit gegen hohe Temperaturen gefordert wird. Zur Erläuterung dieser Eigenschaft wurde ein 0,l%iger wäßriger Schleim mit einem pH-Wert von 7 aus einem Mischpolymeren aus Acrylsäure und 1% Tetraallylgerman 1 Monat bei 65° C in einem geschlossenen Behälter gealtert. Die Viskosität des Schleims betrug zu Beginn und am Ende 12 000 cP, d. h., es ist kein Abbau des Mischpolymeren erfolgt. Ein unter den gleichen Bedingungen gealterter 3%iger wäßriger Schleim aus Traganthgummi mit einer Anfangsviskosität von 42 000 cP hatte nach 28tägigem Altern bei 65° C eine Viskosität von nur 2600 cP.Cross-linked carboxyl-containing copolymers containing from 0.5 to 3% and 0.5 to 3% Tetraallyl- tetravinyl German, are extremely stable when they are aged in water at a pH value of 7 at higher temperatures a longer time. This is an important property for applications where long shelf life or resistance to high temperatures is required. To illustrate this property, a 0, l% aqueous mucus with a pH value of 7 from a mixed polymers of acrylic acid and 1% Tetraallylgerman was aged for 1 month at 65 ° C in a closed container. The viscosity of the slime was 12,000 cP at the beginning and at the end, ie there was no degradation of the copolymer. A 3% aqueous slime made from gum tragacanth with an initial viscosity of 42,000 cP and aged under the same conditions had a viscosity of only 2600 cP after aging at 65 ° C. for 28 days.
Mischpolymere aus Methacrylsäure und 0,5 bis 6% Tetraallylgerman sind gute Verdickungsmittel für Wasser, haben eine ausgezeichnete Ionenbeständigkeit und altern gut bei hohen Temperaturen. Ein wäßriger Schleim aus einem Mischpolymeren aus Methacrylsäure und 2% Tetraallylgerman mit einem pH-Wert von 7 hat in einer Konzentration von 1,5% eine Viskosität von. 20 000 cP und bei einer Konzentration von 0,062 % eine Viskosität von 520 cP. Ein wäßriger Schleim aus einem Mischpolymeren aus Maleinsäureanhydrid, Methylvinyläther und 3 % Tetraallylgerman hat bei einem pH-Wert von 7 und einer Konzentration von 1,5% eine Viskosität von 209 60OcP, bei einer Konzentration von 0,125% eine Viskosität von 9600 cP und bei einer Konzentration von 0,062% eine Viskosität von 560OcP. Ein wäßriger Schleim aus einem Mischpolymeren aus Acrylsäure und 1 % Tetravinylgerman mit einem pH-Wert von 7 hat bei einer Konzentration von 1,5% eine Viskosität von 25 600 cP, bei einer Konzentration von 0,5 % eine Viskosität von 7800 cP und bei einer Konzentration von 0,125% eine Viskosität von 200OcP. Sämtliche Mischpolymeren bilden wasserklare Schleime.Mixed polymers of methacrylic acid and 0.5 to 6% tetraallylgerman are good thickeners for water, have excellent ion resistance and age well at high temperatures. An aqueous mucus from a mixed polymers of methacrylic acid and 2% Tetraallylgerman with a pH value of 7 was in a concentration of 1.5% and a viscosity of about. 20,000 cP and a viscosity of 520 cP at a concentration of 0.062%. An aqueous mucus from a mixed polymer from maleic anhydride, methyl vinyl ether and 3% Tetraallylgerman has in at a pH value of 7 and a concentration of 1.5% and a viscosity of 209 60OcP, at a concentration of 0.125% and a viscosity of 9600 cps, and a concentration of 0.062% a viscosity of 560OcP. An aqueous mucus from a mixed polymers of acrylic acid and 1% tetravinyl German with a pH value of 7 was at a concentration of 1.5% and a viscosity of 25,600 cP at a concentration of 0.5% and a viscosity of 7800 cps, and at a concentration of 0.125% a viscosity of 200OcP. All copolymers form water-clear slimes.
Mischpolymere aus Acrylsäure und0,5 bis 3 % Tetrallylzinn, aus Acrylsäure und 0,5 bis 3 % Tetravinylzinn und aus Acrylsäure und Tetraallylblei sind ausgezeichnete Verdickungsmittel für Wasser und ebenso stabil wie die entsprechenden Germanpolymeren. Mischpolymere aus Maleinsäureanhydrid, Methylvinyläther und 0,5 bis 3 % Tetravinylzinn behalten ihre verdickende Wirksamkeit über einen weiten Bereich. Ein l,5%iger Schleim eines 1 % Tetravinylblei enthaltenden Mischpolymeren hat eine Viskosität von 4000 cP, ein Schleim aus einem 2 % Tetravinyl enthaltenden Mischpolymeren eine Viskosität von 86 200 cP und ein Schleim aus einem Mischpolymeren mit einem Gehalt von 3 % Tetravinylblei eine Viskosität von 131200 cP. Mischpolymere aus Acrylsäure und Tetraallylblei haben vergleichbare Eigenschaften.Mixed polymers of acrylic acid and 0.5 to 3% tetrallyl tin, acrylic acid and 0.5 to 3% tetravinyltin and acrylic acid and tetraallyl lead are excellent Thickener for water and just as stable as the corresponding German polymers. Mixed polymers Maleic anhydride, methyl vinyl ether and 0.5 to 3% tetravinyl tin retain their thickening effect over a wide range. A 1.5% slime one 1% tetravinyl lead containing copolymers has a viscosity of 4000 cP, a slime made of a 2% Tetravinyl-containing copolymers have a viscosity of 86,200 cP and a slime made from a copolymer with a content of 3% tetravinyl lead a viscosity of 131,200 cP. Mixed polymers of acrylic acid and tetraallyl lead have comparable properties.
Mischungen der gemäß der Erfindung brauchbaren Vernetzungsmittel bewirken oft ebenso gute oder bessere Eigenschaften als ein Vernetzungsmittel allein. Zur Veranschaulichung werden eine Reihe von vernetzten Mischpolymeren aus Acrylsäure mit Kombinationen von Tetraallylsilan, Tetraallylgerman und Tetraviaylzinn nach den Vorschriften des Beispiels 1 hergestellt. Die Viskosität wäßriger Schleime dieser Mischpolymeren werden in einem pH-Bereich von 6 bis 8 gemessen und sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.Mixtures of the crosslinking agents useful according to the invention often produce properties as good or better than a crosslinking agent alone. To illustrate, a number of crosslinked copolymers are prepared from acrylic acid with combinations of tetraallylsilane, tetraallylgerman and tetravayl tin according to the instructions of Example 1. The viscosity of aqueous mucilages of these copolymers are measured in a p H range 6-8 and are listed in the table below.
VernetzungsmittelCrosslinking agents
Tetraallylsilan...
Tetraallylgerman
Tetravinylzinn ..Tetraallylsilane ...
Tetraallylgerman
Tetravinyl tin ..
Prozentsatz des VernetzungsmittelsPercentage of crosslinking agent
im Mischpolymeren
AlBIClDin copolymers
AlBIClD
0,5
0,50.5
0.5
0,5
0,50.5
0.5
0,5
0,50.5
0.5
0,35
0,35
0,350.35
0.35
0.35
im Schleimconcentration
in the slime
B i CViscosities
BIC
30,400
12,80067.200
30,400
12,800
0,5%
0,125%1.5%
0.5%
0.125%
139,000
8,000192,000
139,000
8,000
52,800
16,00083.200
52,800
16,000
72,000
11,200105,600
72,000
11.200
Sämtliche Schleime sind klar und beim Altern stabil.All of the mucilages are clear and stable as they age.
In diesem Beispiel ist die Verwendung eines anderen Monomeren als eines Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren in Verbindung mit einem Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren und einem Vernetzungsmittel beschrieben. Es wird eine Reihe von Mischpolymeren aus Acrylsäure, Acrylnitril und Tetraallylsilan untersucht. Die Mischpolymeren werden in Benzol bei 50°C mit 2% Benzoylperoxyd nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt. Es wird konstant eine Menge von 1 % Tetraallylsilan verwendet, und das Gewichtsverhältnis von Acrylnitril zu Acrylsäure schwankt zwischen 90:10 bis 75 : 25.This example is the use of a monomer other than one containing carboxyl groups Monomers in conjunction with a carboxyl group-containing monomer and a crosslinking agent described. A number of copolymers made from acrylic acid, acrylonitrile and tetraallylsilane are being investigated. The copolymers are in benzene at 50 ° C with 2% benzoyl peroxide according to that described in Example 1 Process made. An amount of 1% tetraallylsilane is constantly used, and the weight ratio of acrylonitrile to acrylic acid fluctuates between 90:10 and 75:25.
Gewichtsverhältnis
von Acrylnitril
zu AcrylsäureWeight ratio
of acrylonitrile
to acrylic acid
90:10
85:15
80:20
75:2590:10
85:15
80:20
75:25
Viskositäten der wäßrigen
SchleimeViscosities of the aqueous
Slimes
1,5%1.5%
1.0%1.0%
0,5%0.5%
7,3207.320
33,20033,200
104,000104,000
129,600129,600
2,8202.820
7,6007,600
2,2002,200
36,00036,000
2020th
4040
200200
300300
Auch bei einem Äcrylnitrilgehalt von weniger als 75 % erhält man ausgezeichnete quellbare Mischpolymere. Auch andere hydrophobe Monomere, wie Styrol, Vinylacetat, Vinylchlorid usw., oder deren Mischungen, an Stelle von Acrylnitril ergeben hydrophile Mischpolymere mit vergleichbaren Eigenschaften.Excellent swellable copolymers are obtained even with an acrylonitrile content of less than 75%. Even other hydrophobic monomers such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, etc., or mixtures thereof, in place of Acrylonitrile results in hydrophilic copolymers with comparable properties.
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