DE19930031A1 - Terpolymere auf Basis von Sulfobetainen, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung als Verdickungsmittel für wäßrige Salzlösungen - Google Patents
Terpolymere auf Basis von Sulfobetainen, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung als Verdickungsmittel für wäßrige SalzlösungenInfo
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Abstract
Es werden Terpolymere auf Basis von (Meth-)Acrylamid-, Hydroxyalkyl(meth-)acrylat- sowie Sulfobetain-Monomeren sowie deren Verwendung als Verdickungsmittel für wäßrige Salzlösungen beschrieben. Die Terpolymere entfalten ihre verdickende Wirkung auch in weiten Konzentrations- bzw. Dichtebereichen der wäßrigen Salzlösungen. Außerdem bleibt ihre Thermostabilität auch gegenüber Calciumchlorid- und/oder Calciumbromid- und/oder Zinkbromid-haltigen Salzlösungen erhalten.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Terpolymere auf Basis von Sulfobetainen,
Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung als
Verdickungsmittel für wäßrige Salzlösungen, insbesondere in Form von
hochsalinaren sog. Completion und Workover Brines im Ölfeldbereich.
Unter Completion Brines versteht man z. B. wässerige Lösungen von CaCl2,
CaBr2 oder ZnBr2 bis zur Sättigung und Mischungen davon mit einem
Dichtebereich von 1,3 bis 2,3 g/ml. Es ist generell schwierig, derartige
Brines zu verdicken, da herkömmliche Verdickungsagentien auf Basis
anionischer Polymere sowie HEC in konzentrierten Salzlösungen nicht mehr
verdickend wirken sowie nicht oder nur sehr schlecht löslich sind, so daß
z. B. die Herstellung von Vormischungen, Erhitzen oder hohe
Rührgeschwindigkeiten nötig sind.
Entsprechend dem Stand der Technik werden bisher hauptsächlich
Hydroxyethylcellulosen (HEC) als Verdickungsmittel für hochsalinare
Completion und Workover Brines im Ölfeld eingesetzt, wobei jeweils
besondere Mischungen hergestellt werden müssen, um HEC in Lösung zu
bekommen.
Gemäß WO 97/26310 werden Vormischungen von HEC mit einem
vorhydratisierenden Alkohol, einem alkoholischen Lösemittel und
anorganischem Salz, gemäß WO 97/13578 Vormischungen von HEC mit
Propylenglykolen und Polyetherglykolen sowie gemäß US-PS 4,350,601
Polysaccharide, die mit Formaldehyd und/oder mit aliphatischen
Dialdehyden behandelt sind, beschrieben. Ihr Vorteil ist ein verbessertes
Auflöseverhalten und damit eine verbesserte Wirksamkeit als
Verdickungsmittel für Zink-haltige Brines.
Außerdem ist HEC nur bis max. 135°C temperaturstabil und wirkt in Brines
mit Dichten zwischen 1,45 und 1,75 g/ml bei Raumtemperatur nicht
verdickend (Verdickungslücke). Darüber hinaus wurde beobachtet, daß
HEC bereits ab Temperaturen über 65°C aus den Brines ausfällt (vgl. R. M.
Hodge, SPE Drilling & Completion, June 1998).
Poly(Natrium-Acrylamidomethylpropan)-Sulfonat, hydrolysierte
Polyacrylamide und Poly(vinylpyrrolidon) und Copolymere davon sind in
der Literatur beschriebene wasserlösliche Polymere, die als
Verdickungsmittel von wässrigen Lösungen eingesetzt werden. Die
Wirkung als Verdickungsmittel beruht auf der Kombination von hohem
Molekulargewicht mit Kettenaufweitung, die auf die gegenseitige
Abstoßung von gleich geladenen ionischen Gruppen entlang der
Polymerkette oder auf Wasserstoffbrückenbindungen zurückzuführen ist.
Diese Polymere sind empfindlich gegenüber Salzeinwirkung, weshalb ihr
Einsatz in hochsalinaren Systemen beschränkt ist.
So wird in der US-PS 5,480,863 ein Verfahren zur Erhöhung der Viskosität
von Zink-haltigen Brines (bis 1,8 g/ml) mit Acrylamid/AMPS-Copolymer in
Anwesenheit eines Surfactants und in der US-PS 4,619,773 ein
Hochtemperatur stabiler (200°C), verdickter Brine mit AMPS/Vinylamid
sowie ggf. AM offenbart.
Betaine sind eine besondere Art von Zwitterionen. Sie neutralisieren sich
selbst und enthalten keine Gegenionen. Darüber hinaus sind die positiven
und negativen Ladungen durch Alkylgruppen voneinander getrennt.
Polymere, die Betain-Monomere enthalten, verhalten sich in Salzlösungen
anti-polyelektrolytisch, d. h. sie quellen auf anstatt sich zusammen zu ziehen.
Carboxymethacrylat-Betain-Monomere und -Polymere sind bekannt und in
US-PS 2,777,872, US-PS 2,834,758 und US-PS 2,846,417 veröffentlicht.
Carboxybetaine sind empfindlich gegenüber 2-wertigen Ionen wie z. B.
Calcium. Calciumsalze sind jedoch die Basis der gebräuchlichen
Completion Brines.
Methacrylat basierende Sulfobetain-Monomere und Polymere wurden
bereits in der DE-AS 1,207,630 offenbart. Die in den Synthesebeispielen
erhaltenen Reaktionslösungen sind mit einem Feststoffgehalt von nur 5 Gew.-%
bereits hochviskos (100 000 bis 400 000 cP Brookfield-Viskosität).
Sulfobetain-Copolymere mit Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) werden z. B.
von J. M. Rego et al. in Polym. J., 23 (12), 1425-34 beschrieben, wobei das
Polymer mit einem Vernetzter umgesetzt und ein Hydrogel erhalten wird,
das auf seine Materialeigenschaften hin optimiert wird.
Sulfobetain-Copolymere als Verdickungsmittel für Salzlösungen sind bspw.
aus den US-Patentschriften 5,153,289 und 4,650,848 bekannt.
Gemäß der US-PS 5,153,289 wird ein N-3(3-Sulfopropyl)-N-methacroyl
oxyethyl-N,N-dimethyl-ammoniumbetain (SPE)/N-Vinylpyrrolidon (NVP)-
Copolymer als Verdickungsmittel in bis zu 20%iger NaCl-Lösung
empfohlen.
Entsprechend der US-PS 4,650,848 wird ein Terpolymer aus Acrylamid
(AM), einem hydrophoben Acrylamid und einem Sulfobetain-Monomer und
seine Verwendung als Verdickungsmittel in bis zu 20%iger NaCl Lösung
beschrieben. Die genannten Sulfobetain-haltigen Polymere werden immer
als Feststoffe erhalten.
Generell besteht jedoch bei der Verdickung von hochsalinaren wässrigen
Systemen das Problem, des "In-Lösung-Bringen" eines Verdickungsmittels,
da das Wasser durch den hohen Salzgehalt in der Lösung gebunden ist und
dadurch nicht mehr zum Lösen des Polymers zur Verfügung steht. Das führt
oft zu Klumpenbildung und zur unvollständigen Auflösung des
Verdickungsmittels. Dadurch können die produzierenden
Gesteinsformationen verstopft und so beschädigt werden. Deshalb ist es oft
nötig, Vormischungen der Verdickungsmittel herzustellen oder aufwendige
technische Mischeinrichtungen (z. B. mit hoher Scherbelastung, erhöhter
Temperatur usw.) zu verwenden um die Viskosität in Salzlösungen zu
erhöhen (wie z. B. beim HEC).
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein
Terpolymer zu entwickeln, welches als Verdickungsmittel für hochsalinare
Systeme eingesetzt werden kann, wobei es gleichzeitig
- - über einen weiten Dichtebereich (1,2-2,5 g/ml) verdickend wirkt
- - bei hohen Temperaturen (bis mind. 200°C) über einen Zeitraum von mind. 48 h stabil bleibt
- - gegenüber mehrwertigen Ionen (z. B. Ca2+, Zn2+) stabil ist
- - ohne großen technischen Aufwand (z. B. mit hoher Scherbelastung, erhöhte Temperatur usw.) eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch die Terpolymere
entsprechend Anspruch 1 gelöst.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Sulfobetain-Polymere, die ein
Monomer mit einer OH-Seitengruppe enthalten, Salzlösungen wesentlich
stärker verdicken als herkömmliche Sulfobetain-Polymere.
Die Terpolymere entsprechend der vorliegenden Erfindung sind aus
insgesamt drei Struktureinheiten aufgebaut. Die erste Struktureinheit a)
entspricht der allgemeinen Formel I
wobei R1 = H, CH3,
R2 und R3 unabhängig voneinander H, einen C14-Alkyl- (linear oder verzweigt) oder Phenylrest bedeuten.
R2 und R3 unabhängig voneinander H, einen C14-Alkyl- (linear oder verzweigt) oder Phenylrest bedeuten.
Die zweite Struktureinheit b) entspricht der allgemeinen Formel II
wobei R1 für H, CH3
und m für 1 bis 4 stehen.
und m für 1 bis 4 stehen.
Die dritte Struktureinheit c) entspricht schließlich der allgemeinen
Formel III
wobei X ausgewählt ist aus der Gruppe
wobei R4 = -(CH2)m-,
m = 1 bis 4 und
n = 0 bis 3 bedeuten sowie R1, R2 und R3 oben genannte Bedeutung besitzen.
n = 0 bis 3 bedeuten sowie R1, R2 und R3 oben genannte Bedeutung besitzen.
Es ist als erfindungswesentlich anzusehen, daß die Terpolymere
entsprechend der vorliegenden Erfindung aus 5 bis 79 Mol-% der
Struktureinheit a), 20 bis 94 Mol-% der Struktureinheit b) und 1 bis 75 Mol-%
der Struktureinheit c) aufgebaut sind.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Terpolymere besteht darin,
daß sie in wäßriger Lösung bis mindestens 200°C thermostabil sind.
Darüber hinaus läßt sich die Synthese dieser Sulfobetain-Polymere so
steuern, daß die wäßrige Reaktionslösung mit einem bevorzugten
Feststoffgehalt von 5 bis 60 Gew.-% und einer bevorzugten Viskosität von
50 bis 500 000 cP bei 20°C - sofern gewünscht und technisch sinnvoll - ohne
weitere Aufarbeitung als flüssiges Verdickungsmittel für hochsalinare
Systeme eingesetzt werden kann. Dies ist von bedeutendem Vorteil, da
ohne besondere technische Ausrüstung oder vorherige Behandlung eines
Verdickungspulvers innerhalb kürzester Zeit der vollständige
Verdickungseffekt erhalten werden kann.
Bei allen bisher eingesetzten Verdickungsmitteln für hochsalinare Systeme
müssen entweder aufwendige Vormischungen zubereitet werden oder
zusätzliche Hilfsmittel zugefügt werden, um die wirksamen Substanzen in
den jeweiligen Systemen in Lösung zu bringen. Dabei kann die
Wirksamkeit der jeweiligen aktiven Substanz beeinträchtigt werden.
Die erfindungsgemäßen Terpolymere lassen sich in technisch einfacher
Weise dadurch herstellen, daß man die (Meth-)Acrylamid-,
Hydroxyalkyl(meth-)acrylat- sowie Sulfobetain-Monomere einer
radikalischen homogenen Polymerisation in wäßriger Lösung unterwirft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Herstellung der
Terpolymere folgende Schritte:
- - Lösen von Alkylacrylamid, Hydroxyalkylamid und Sulfobetainmonomer in sauerstofffreiem Wasser
- - Reaktionsstart mit einem geeigneten Radikalinitiator bei einer geeigneten Temperatur
- - Polymerisieren der Monomere über einen geeigneten Zeitraum, um das Polymer zu bilden
- - Abkühlen der Reaktionsmischung auf Raumtemperatur.
Geeignete radikalische Initiatoren für die radikalische Copolymerisation
sind z. B. Kaliumpersulfat, Natriumthiosulfat, 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)di
hydrochlorid, Benzoylperoxid, AIBN und andere gebräuchliche
radikalische Initiatoren. Die Konzentration der radikalischen Initiatoren
wird vorzugsweise auf 0,01 g bis 20 g pro 100 g Monomere eingestellt.
Die Polymerisation von Alkylacrylamid, Hydroxyalkylacrylat und
Sulfobetainmonomer findet bei einer Temperatur zwischen 10 und 100°C
über einen bevorzugten Zeitraum zwischen 20 min und 24 h statt.
Die erfindungsgemäßen Terpolymere eignen sich insbesondere als Pulver
oder in Form einer wäßrigen ggf. salzhaltigen Lösung als
Verdickungsmittel für wäßrige Salzlösungen. Es ist im Rahmen der
vorliegenden Erfindung jedoch auch möglich, daß die Terpolymere als
Lösung bzw. Suspension in organischen Lösemitteln, ausgewählt aus der
Gruppe Glykolether (z. B. Triethylenglykolhexylether,
Propylenglykolmethylether, Tripropylenglykolmethylether,
Dipropylenglykolmethylether), Glykole (z. B. Ethylenglykol,
Propylenglykol, Polyethylenglykole (Mn = 50-1000 g/mol),
Polypropylenglykole (Mn = 50-500 g/mol)), Alkohole (vorzugsweise mit 1
bis 6 Kohlenstoffatomen), Alphaolephine (z. B. Mischungen von linearen
C14-30-Alphaolephinen), Polyalphaolefine (z. B. hydriertes 1-Decene-Dimer),
Mineralöle, Pflanzen- und Tieröle (z. B. Palmöl, Leinöl, Rapsöl, Kokosöl,
Fischöl, Talg), deren Ester oder Mischungen davon eingesetzt werden.
Vorzugsweise weisen die entsprechenden wäßrigen oder organischen
Lösungen bzw. Suspensionen einen Feststoffgehalt von 5 bis 60 Gew.-% auf.
Bezogen auf die wäßrigen Salzlösungen, die vorzugsweise Lithium-,
Natrium-, Kalium-, Cäsium-, Calcium- und Zinksalze mit anorganischen (z. B.
Fluorid, Chlorid, Bromid, Iodid, Nitrat, Sulfat, Phosphat, Carbonat, Silikat)
oder organischen Anionen (z. B. Formiat, Acetat, Citrat) enthalten, werden
die erfindungsgemäßen Terpolymere in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-%
verwendet.
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Terpolymere bestehen
darin, daß sie ihre verdickende Wirkung auch in weiten Konzentrations- (5 bis
90 Gew.-%) und Dichtebereichen (1,30 bis 2,50 g/ml) der wäßrigen
Salzlösungen entfalten und ihre Thermostabilität insbesondere auch
gegenüber Calciumchlorid und/oder Calciumbromid und/oder Zinkbromid
haltigen Salzlösungen erhalten bleibt.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Ein 1 l Reaktionskolben mit Intensivkühler, KPG-Rührer, Thermometer und
Gaseinleitungsrohr wird mit 110 ml Wasser versetzt und eine Stunde mit N2
Schutzgas gespült. Anschließend werden 10 g N-3(3-Sulfopropyl)-N-
methacroyl-oxyethyl-N,N-dimethyl-ammoniumbetain (SPE), 20 g
Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und 9,5 g Dimethylacrylamid (DMAA)
darin gelöst und die Mischung auf 60°C aufgeheizt. Durch Zusatz von 1 g
2,2'-Azobis(N,N'-dimethylenisobutyramidin)dihydrochlorid wird die
Reaktion gestartet. Nach vier Stunden wird der Reaktionsansatz auf
Raumtemperatur abgekühlt.
Die erhaltene leicht rosa Lösung weist einen Feststoffgehalt von 35 Gew.-%
und eine Brookfield-Viskosität (20 rpm, Spindel-Nr. 1) von 450 cP bei 20°C
auf.
Ein 1 l Reaktionskolben mit Intensivkühler, KPG-Rührer, Thermometer und
Gaseinleitungsrohr wird mit 270 ml Wasser versetzt und eine Stunde mit N2
Schutzgas gespült. Anschließend werden 5 g N-3(3-Sulfopropyl)-N-
methacroyl-oxyethyl,N,N-dimethyl-ammoniumbetain (SPE), 9,8 g
Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und 9,3 g Dimethylacrylamid (DMAA)
darin gelöst und die Mischung auf 50°C aufgeheizt. Durch Zusatz von 0,2 g
2,2'-Azobis(N,N'-dimethylenisobutyramidin)dihydrochlorid wird die
Reaktion gestartet. Nach vier Stunden wird der Reaktionsansatz auf
Raumtemperatur abgekühlt. Die erhaltene leicht rosa Lösung weist einen
Feststoffgehalt von 8 Gew.-% und eine Brookfield-Viskosität (20 rpm,
Spindel-Nr. 1) von 750 cP bei 20°C auf.
Ein 1 l Reaktionskolben mit Intensivkühler, KPG-Rührer, Thermometer und
Gaseinleitungsrohr wird mit 270 ml Wasser versetzt und eine Stunde mit N2
Schutzgas gespült. Anschließend werden 5 g N-3(3-Sulfopropyl)-N-
methacroyl-oxyethyl,N,N-dimethyl-ammoniumbetain (SPE), 9,8 g
Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und 9,3 g Dimethylacrylamid (DMAA)
darin gelöst und die Mischung auf 50°C aufgeheizt. Durch Zusatz von 0,01 g
Kaliumpersulfat wird die Reaktion gestartet. Nach vier Stunden wird der
Reaktionsansatz auf Raumtemperatur abgekühlt. Die erhaltene leicht rosa
Lösung weist einen Feststoffgehalt von 8 Gew.-% und eine Brookfield-
Viskosität (20 rpm, Spindel-Nr. 1) von 600 cP bei 20°C auf.
Ein 1 l Reaktionskolben mit Intensivkühler, KPG-Rührer, Thermometer und
Gaseinleitungsrohr wird mit 135 ml Wasser versetzt und eine Stunde mit N2
Schutzgas gespült. Anschließend werden 5,5 g N-3(3-Sulfopropyl)-N-
methacroyl-amidopropyl-N,N-dimethyl-ammoniumbetain (SPP), 9,8 g
Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und 9,3 g Dimethylacrylamid (DMAA)
darin gelöst und die Mischung auf 70°C aufgeheizt. Durch Zusatz von 0,5 g
2,2'-Azobis(N,N'-dimethylenisobutyramidin)dihydrochlorid wird die
Reaktion gestartet. Nach vier Stunden wird der Reaktionsansatz auf
Raumtemperatur abgekühlt. Die erhaltene leicht rosa Lösung weist einen
Feststoffgehalt von 14,5 Gew.-% und eine Brookfield-Viskosität (20 rpm,
Spindel-Nr. 1) von 450 cP bei 20°C auf.
Ein 1 l Reaktionskolben mit Intensivkühler, KPG-Rührer, Thermometer und
Gaseinleitungsrohr wird mit 135 ml Wasser versetzt und eine Stunde mit N2
Schutzgas gespült. Anschließend werden 5 g N-3(3-Sulfopropyl)-N-
methacroyl-oxyethyl,N,N-dimethyl-ammoniumbetain (SPE), 9,8 g
Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und 6,5 g Acrylamid (AM) darin gelöst
und die Mischung auf 70°C aufgeheizt. Durch Zusatz von 0,2 g 2,2'-
Azobis(N,N'-dimethylenisobutyramidin)dihydrochlorid wird die Reaktion
gestartet. Nach vier Stunden wird der Reaktionsansatz auf Raumtemperatur
abgekühlt. Die erhaltene leicht rosa Lösung weist einen Feststoffgehalt von
15,3 Gew.-% und eine Brookfield-Viskosität (20 rpm, Spindel-Nr. 1) von
280 cP bei 20°C auf.
Die Viskositäten der Salzlösungen wurden mit einem Fann-Rheometer
Model 35SA der Firma Baroid Testing Equipment bei Raumtemperatur und
bei Geschwindigkeiten von 600-300-300-100-6-3 min-1 bestimmt.
Die erfindungsgemäßen Sulfobetain-Terpolymere werden den
vorgefertigten Brines mit definierter Dichte und Salzgehalt als
15 gew.-%ige Reaktionslösung zugesetzt und entwickeln schon nach kurzer
Rührzeit bei Raumtemperatur ihre volle Wirksamkeit. Die verdickten
Salzlösungen wurden in Stahlzellen gefüllt und für 16 Stunden bei 180°C
unter 250 psi Druck statisch gealtert. Die Salzlösungen, welche die
erfindungsgemäßen Sulfobetain-Terpolymere enthalten, sind homogene,
dickflüssige Mischungen.
Folgende Tabelle soll die Verdickungswirkung von verschiedenen
Polymeren gemäß Herstellungsbeispielen A.1 bis A.5 veranschaulichen.
Die hohen Werte der Fann-Rheologie-Messungen zeigen die gute
Verdickungswirkung der erfindungsgemäßen Terpolymere.
Die erfindungsgemäßen Sulfobetain-Terpolymere werden als Pulver in
Wasser vorgelegt und mit festen Salzen beschwert. Dosierung: 0,5 Gew.-%
Die erfindungsgemäßen Terpolymere wirken auch in Salzlösungen mit
geringerer Dichte verdickend. Die erfindungsgemäßen Sulfobetain-
Terpolymere werden den vorgefertigten Brines mit definierter Dichte und
Salzgehalt als 15 gew.-%ige Reaktionslösung zugesetzt und entwickeln
schon nach kurzer Rührzeit bei Raumtemperatur ihre volle Wirksamkeit.
Es wurde die Verdickungswirkung von Cellolize® HEC 10 der Firma Union
Carbide als Vertreter der Polysaccharide und AM/AMPS-Copolymer
gemäß US 5,480,863 als Vertreter der Polyelektrolyte untersucht.
HEC10 und das AM/AMPS-Copolymer wurden jeweils als Feststoffe den
vorgefertigten Brines mit definierter Dichte und Salzgehalt zugesetzt und
eine Stunde bei Raumtemperatur mit einem Magnetrührer gerührt. Brines,
die HEC10 enthalten, sind leicht trüb. Das AM/AMPS-Copolymer ist nicht
vollständig gelöst. Aufgrund der unvollständigen Löslichkeit bei
Raumtemperatur haben beide Verdickungsmittel ihre volle Wirksamkeit
noch nicht erreicht.
Die HEC10 zersetzt sich bei 16 Stunden Alterung bei 180°C unter 250 psi
Druck und die Salzlösungen verwandeln sich in dünnflüssige, schwarze,
übelriechende Gemische.
Der Polyelektrolyt aus AM/AMPS-Copolymer setzt sich and der Oberfläche
ab und bildet eine feste, gummiartige Schicht. Die Salzlösung selbst ist
dünnflüssig.
Tabellen 4 und 5 zeigen die rheologischen Messdaten von HEC10 und dem
AM/AMPS-Copolymer vor und nach der Alterung bei 180°C.
Aus den Tabellen ist ersichtlich, daß die Verdickungswirkung nach der
Alterung vollständig verschwunden ist.
Claims (16)
1. Terpolymere auf Basis von Sulfobetainen, dadurch gekennzeichnet, daß
sie aus
- a) 5 bis 79 Mol-% Struktureinheiten der allgemeinen Formel I
wobei R1 = H, CH3,
R2 und R3 unabhängig voneinander H, einen C1-4-Alkyl- oder Phenylrest bedeuten, - b) 20 bis 94 Mol-% Struktureinheiten der allgemeinen Formel II
wobei R1 für H, CH3
und m für 1 bis 4 stehen, sowie - c) 1 bis 75 Mol-% Struktureinheiten der allgemeinen Formel III aufgebaut
sind
wobei X ausgewählt ist aus der Gruppe
wobei R4 = -(CH2)m-,
m = 1 bis 4 und
n = 0 bis 3 bedeuten sowie R1, R2 und R3 oben genannte Bedeutung besitzen.
2. Terpolymere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form
einer wäßrigen Lösung mit einem Feststoffgehalt von 5 bis 60 Gew.-%
vorliegen.
3. Terpolymere nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrigen Lösungen eine Brookfield-Viskosität von 50 bis
500 000 cP bei 20°C aufweisen.
4. Terpolymere nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
sie in wäßriger Lösung bis mindestens 200°C thermostabil sind.
5. Verfahren zur Herstellung der Terpolymere nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß man die (Meth-)Acrylamid-,
Hydroxyalkyl(meth-)acrylat- sowie Sulfobetain-Monomere einer
radikalischen homogenen Polymerisation in wäßriger Lösung bei einer
Temperatur von 10 bis 100°C unterwirft.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Polymerisation in Gegenwart radikalischer Initiatoren ausgewählt aus der
Gruppe Kaliumpersulfat, Natriumthiosulfat, 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)
dihydrochlorid, Benzoylperoxid, AIBN durchführt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Konzentration der radikalischen Initiatoren auf 0,01 bis 20 g pro
100 g Monomere einstellt.
8. Verwendung der Terpolymere nach den Ansprüchen 1 bis 4 als
Verdickungsmittel für wäßrige Salzlösungen.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Terpolymere als Pulver eingesetzt werden.
10. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Terpolymere in Form einer wäßrigen ggf. salzhaltigen Lösung
verwendet werden.
11. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Terpolymere als Lösung bzw. Suspension in organischen Lösemitteln
ausgewählt aus der Gruppe Glykolether, Glykole, Alkohole,
Alphaolefine, Polyalphaolephine, Mineralöle, Pflanzen- und Tieröle,
deren Ester oder Mischungen davon eingesetzt werden.
12. Verwendung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lösungen bzw. Suspensionen einen Feststoffgehalt von 5 bis 60 Gew.-%
aufweisen.
13. Verwendung nach den Ansprüchen 8 und 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Terpolymere in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-% bezogen
auf die wäßrige Salzlösung eingesetzt werden.
14. Verwendung nach den Ansprüchen 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrigen Salzlösungen Salzkonzentrationen von 5 bis 90 Gew.-%
und Dichten von 1,30 bis 2,50 g/ml aufweisen.
15. Verwendung nach den Ansprüchen 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrigen Salzlösungen Lithium-, Natrium-, Kalium-, Cäsium-,
Calcium- und Zinksalze mit anorganischen oder organischen Anionen
enthalten.
16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
wäßrigen Salzlösungen Calciumchlorid- und/oder Calciumbromid-
und/oder Zinkbromidsalze enthalten.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19930031A DE19930031A1 (de) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Terpolymere auf Basis von Sulfobetainen, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung als Verdickungsmittel für wäßrige Salzlösungen |
| US09/589,053 US6346588B1 (en) | 1999-06-30 | 2000-06-07 | Terpolymers based on sulfobetaines, processes for their preparation and their use as thickeners for aqueous salt solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19930031A DE19930031A1 (de) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Terpolymere auf Basis von Sulfobetainen, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung als Verdickungsmittel für wäßrige Salzlösungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19930031A1 true DE19930031A1 (de) | 2001-01-04 |
Family
ID=7913096
Family Applications (1)
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