DE2602917A1 - Hochmolekulare polyvinylpyrrolidone und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Hochmolekulare polyvinylpyrrolidone und verfahren zu ihrer herstellungInfo
- Publication number
- DE2602917A1 DE2602917A1 DE19762602917 DE2602917A DE2602917A1 DE 2602917 A1 DE2602917 A1 DE 2602917A1 DE 19762602917 DE19762602917 DE 19762602917 DE 2602917 A DE2602917 A DE 2602917A DE 2602917 A1 DE2602917 A1 DE 2602917A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- suspension
- monomer
- water
- mixture
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F26/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
- C08F26/06—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a heterocyclic ring containing nitrogen
- C08F26/10—N-Vinyl-pyrrolidone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
- C09K8/588—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific polymers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/903—Crosslinked resin or polymer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/935—Enhanced oil recovery
- Y10S507/936—Flooding the formation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Description
Hochmolekulare Polyvinylpyrrolidone und Verfahren zu ihrer Herstellung
Feste Polyvinylpyrrolidonpolymere haben allgemein viele wünschen^-·
uierte Eigenschaften einschließlich Wärme- und Lichtbeständigkeit,
das Fehlen von Toxizität oder Reizung der Haut, Löslichkeit in üblichen Lösungsmitteln, wie Alkohole, Äther, Ketone usw., sowie
Wasser und wässrigen Systemen. Diese wertvollen Eigenschaften machen derartige Polymere mit mittlerem und höherem Molekulargewicht
für verschiedene Zwecke, z.B. als Dispergierungsmittel, Schutzüberzüge, Schichtmaterialien und Filme, Viskositätsmodifizierungsmittel
für wässrige Systeme und filmbildende Mittel, geeignet.
Aufgrund dieser grundsätzlichen Vorteile ist es wünschenswert, den Molekulargewichtsbereich von Polyvinylpyrrolidon weiter
auszudehnen, so daß das Polymere eine noch weitere Verwendbarkeit, z.B. als chemische inerte Filter, Molekularsiebe für organische
Verbindungen, Katalysatorträger usw., hat und in noch vorteilhafterer Weise für bestimmte bekannte Zwecke verwendet werden
kann, z.B. als kosmetische Dickungsmittel, Pigment- und Farbstoff-
609850/0897
dispergierungsmittel und als Ölrückgewinnungsmittel, verwendet
werden kann, wo solche hoch molekularen Polymere als Austausch-
("displacement agents")
mittel/bei der Gewinnung von Ölen aus Quellen unter Einsatz von Wasser, das mit den im folgenden beschriebenen, verbesserten Polymeren gedickt ist, verwendet werden kann. Neben der Erhöhung des Molekulargewichtes des Polymeren ist es auch sehr zweckmäßig, Polyvinylpyrrolidon in poröser, granulärer Form herzustellen.
mittel/bei der Gewinnung von Ölen aus Quellen unter Einsatz von Wasser, das mit den im folgenden beschriebenen, verbesserten Polymeren gedickt ist, verwendet werden kann. Neben der Erhöhung des Molekulargewichtes des Polymeren ist es auch sehr zweckmäßig, Polyvinylpyrrolidon in poröser, granulärer Form herzustellen.
Es wurde nun festgestellt, daß das Molekulargewicht eines durch ·
Suspensionspolymerisation hergestellten Polyvinylpyrrolidons erheblich
und in unerwarteter Weise durch ein relativ einfaches und großtechnisch durchführbares Mittel erhöht werden kann.
Lösungspolymerisationsverfahren unter Verwendung eines wässrigen
Mediums für Vinylpyrrolidon sind bekannt und haben wirtschaftlicti
brauchbare polymere Produktein einem relativ weiten Viskositätsbereich geliefert (d.h. K Werte zwischen etwa 30 und 90).
Andere Verfahren zur Herstellung von Vinyllactampolymeren sind in
den US PSS 3 218 302 und 3 117 004 beschrieben, in welchen das Suspensionsmedium eine nicht-wässrige organische Flüssigkeit, wie
ein halogenierter Kohlenwasserstoff, ein unsubstituierter Kohlenwasserstoff,
ein organischer Äther, Glykol oder Sulfid, ist,das zusätzlich ein Granulierungsmittel zur Stabilisierung der durch
mechanische Mittel aufrechterhaltenen Suspension enthält. Ein Nachteil derartiger Verfahren besteht jedoch darin, daß es nicht möglich
war, den Molekulargewichtsbereich oder die Viskosität des Polymeren wesentlich über die durch Massenpolymerisationsverfahren
erhaltenen Werte, d.h. ein zahlenmäßiges durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 100 000 oder ein polymerer K Wert von etwa
609850/0897
50, zu erhöhen. Ein anderes Verfahren zur Polymerisation von Vinyllactam
ist in der GB PS 1 111 503 beschrieben. Obgleich dieses
Polymerisationsverfahren ein organisches flüssiges Reaktionsmedium ähnlich' den oben aufgeführten verwendet, bedient es sich keines
Granulierungsmittels zur Aufrechterhaltung eines echten Suspensionsmediums. Daher lassen sich neben den oben genannten Nachteilen
keine polymeren Produkte als praktisch gut geformte, diskrete Teilchen erhalten, die für die meisten Zwecke äußerst wünschenswert
sind.
Die vorliegende Erfindung schafft nun ein großtechnisch durchführbares
und wirtschaftliches V/erfahren zur Herstellung eines Vinylpyrrolidonpolymeren
mit äußerst hohem Molekulargewicht und wesentlich verbessertem K Wert. Sie schafft weiter wasserlösliche Polyvinylpyrrolidonkörner
mit einem zahlenmäßigen durchschnittlicher. Molekulargewicht über 250 000 in Form einer porösen Struktur.
Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein Suspensionspolymerisationsverfahren
zur Herstellung eines hoch molekularen Vinylpyrrolidonpolymeren ohne die notwendige Verwendung von unter Druck
gesetzten Reaktionszonen, das das Polymere in hoher Feststoffkonzentration
liefert. Das erfindungsgemäße Suspensionspolymerisationsverfahren
zur Herstellung eines hoch molekularen vinylpyrrolidonartigen Polymeren liefert dieses in Form von porösen Körnern oder
Perlen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Suspensionspolymerisation von
Vinylpyrrolidon ist dadurch gekennzeichnet, daß man bei erhöhter Temperatur ein flüssiges Suspensionsmedium, das das Vinylpyrrolidonmonomere,
ein gesättigtes aliphatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel als Suspensionsmedium, ein alkyliertes Vinylpyrrolidon-
6098 5 0/0897
oder Vinylpyrrolidon-Qiefin-Mischpolymeres (zahlenmäßiges durchschnittliches
Molekulargewicht mindestens 8000) als Suspendierungs- oder Granulierungsmittel zur besseren Aufrechterhaltung der Suspension,
einen freien Radikalinitiator und eine geregelte Wassermenge, zwischen etuja 1-35 Gew.-/b, bezogen auf das Gewicht des
Vinylpyrrolidon...onomeren, polymerisiert. Das der Reaktion unterworfene
Suspensionsmedium kann zusätzlich 0,001-1 Mol-/£ eines
difunktionellen Vinylvernetzungsmittels für das Vinylpyrrolidon
enthalten, wenn ein polymerer K Wert über etwa 1000 gewünscht wird. Selbstverständlich steht jedoch die Mitveruiendung eines solchen
Vernetzungsmittels im erfindungsgemäßen Verfahren frei, und
das Verfahren ist mit oder ohne Vernetzungsmittel erfolgreich bei der Herstellung eines hoch molekularen polymeren Produktes in
hoher Feststoffkonzentration, z.B. einer solchen von etwa 20-50 Gew.-%, insbesondere etwa 30-40 Gew.-%, bezogen auf die Suspension.
Zweckmäßig wird das erfindungsgemäße, hoch molekulare, polymere
Produkt als diskrete Teilchen, deren Größe von Körnern in einem feinen Pulver bis zu solchen von etwa 0,63 mm Durchmesser
beträgt.
Man erhält die porösen Polyvinylpyrrolidonkörner mit einer Viskosität
(K Wert) von etwa 80-110 leicht, indem man dem Suspensionsmedium die oben genannte, kritische Menge Wasser zufügt. Werten
jedoch höhere Viskositäten mit K Werten von etwa 100-200 gewünscht, dann werden vorzugsweise sowohl Wasser als auch Vernetzungsmittel
zum Suspensionsmedium zugefügt. Bei der Durchführung des erfingungsgemäßen
Verfahrens zur Erzielung eines Produktes mit einem sehr hohen K Wert muß dafür gesorgt werden, praktisch reine (-ampo-
609850/0897
nenten in der Reaktionsmischung vorliegen zu haben und allen Sauerstoff aus der Reaktionszone zu evakuieren.
In der erfindungsgemäßen Suspensionspolymerisation von Vinylpyrrolidon
sind solche Lösungsmittel geeignet, in welchen das Uinyl-
v/üliig
pyrrolidon teilueise, jedoch nicht/löslich und das hoch molekular^
polymere Vinylpyrrolidonprodukt praktisch unlöslich ist. Die Lösungsmittel sind weiter dadurch gekennzeichnet, daß sie gesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffe und den bekannten aromatischen
oder halogen- oder sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln überlegen sind, indem die erfindungsgemäßen Lösungsmittel mit den notwendigerweise
im Suspensionsmedium mitverwendeten Suspendierungsmitteln
verträglicher sind. Die im erfindungsgemäßen V/erfahren
geeigneten Lösungsmittel sind gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe
mit 5 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen einschließlich Mischungen
solcher Verbindungen, die besonders hergestellt oder im Handel verfügbar sind, wie z.B. eine Erdölfraktion von C^ Λ, Alkanen
o— I ο
Dder andere Quellen von Kohlenwasserstoffmischungen, z.B. eine bei etwa 175 C. siedende Kerosin- oder Erdölfraktion, wie "Varsol";
wobei der Siedepunkt oberhalb der Temperatur liegen sollte, bei welcher die Polymerisation durchgeführt wird. Die erfindungsgemäß
geeigneten Lösungsmittel sind Alkane mit Siedepunkten zwischen 50-100 c, die vom polymeren Produkt durch Sieden oder Abdampfen
leichter entfernt werden können. Besonders zweckmäßige Materialien dieser Gruppe sind normalesund verzweigtkettiges Hexan, Heptan,
Octan, und Cycloalkane, wie Cyclopentan und Cyclohexan. Erfindungsgemäß werden Lösungsmittelmischungen mit auch nur geringe
Mengen reaktionsfähigen Sauerstoff enthaltenden Verbindungen
zweckmäßig vermieden, da sie dazu neigen,
6098 5 0/0897
die im System gebildeten Polymerisatketten vorzeitig zu beenden;
im Fall von bestimmten Azoinitiatoren oder -katalysatoren bewirken
sie weiter eine offensichtliche Deaktivierung, die ebenfalls die
Länge der im l/erfahren gebildeten Polymerketten durch Beendigung der Reaktion wesentlich begrenzt.
Die für irgendwelche Suspensionen benötigte Lösungsmittelmenge
hängt von verschiedenen Faktoren, nämlich der Wirksamkeit eines Rührens, dem gewählten Katalysator, Arbeitstemperatur und -druck
und der wahlweisen Verwendung und Menge des im Suspensionsmedium anwesenden Suspendierungsmittels, ab. Gewöhnlich wird jedoch das
Lösungsmittel in gleicher Menge wie das Monomere bis zu einem leichten Überschuß z.B. bis zu etwa 3,5 Gew.-Teile pro Gsw.-Teil
Monomeres, verwendet. Die in der erfindungsgemäßen Polymerisation zweckmäßig verwendete Lösungsmittelmenge liegt zwischen etwa 1,5-2
Gew.-Teilen pro Teil Monomeres. Eine solche Mischung ergibt eine
(Ableitung)
angemessene Verteilung/der in der Reaktionszone durch Polymerisatbildung
in den Perlen oder Körnern der Suspension aufgebauten Wärme und hält gleichzeitig das Reaktionsvolumen auf einem vernüftigen
Wert, so daß keine übergroße Anlage benötigt und andere Nachteile und Schwierigkeiten bei der Produktgewinnung in Kauf genommen
werden müssen. Gewöhnlich wird eine solche Lösungsmittelmenge verwendet, wie sie zur Auprechterhaltung der Suspension
und zur Vermeidung einer Agglomerierung der suspendierten Teilchen nötig ist.
Wie oben erwähnt, wird die Dispersion im erfindungsgemäßen Verfahren
hauptsächlich durch mechanisches Rühren in einer üblichen Hischzone, z.B. einem Rührreaktor, aufrechterhalten. Die Aufrechtfcrhaltung
der Suspension wird jedoch während der Polymerisation
6098 5 0/0897
durch Zugabe geringer Mengen an Suspensionsstabilisatoren der Art
verbessert und verlängert, wie sie zur Verhütung einer Agglomeration der suspendierten Tröpfchen oder Körner verwendet werden,
die im Verlauf der Polymerisation stärker viskos und klebrig werden. Dabei haftet der Stabilisator auf der Körneroberfläche
und schützt sie vor direktem Kontakt mit?inander während der Zeitspanne, wo sich die polymeren Körner bilden. Die Funktion des
Stabilisators ist im erfindungsgemäßen Verfahren besonders wichtig,
wenn eine hohe Feststoffkonzentration erzielt wird. Obgleich der mit den polymeren Kölnern oder dem F.ilterkuchenprodukt assoziierte
Stabilisator gewöhnlich nicht zurückgewonnen wird, kann dieser selbstverständlich gegebenenfalls vollständig von der Oberfläche
der Körner oder des Filterkuchens entfernt werdet-, nachdem die Polymerisation beendet ist, und zwar durch Waschen des festen
Produktes mit Lösungsmittel und Trocknen oder durch jedes andere geeignete Verfahren.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Stabilisatoren oder
Suspendier-hilfsmittel sind alkylmodifizierte Polyvinylpyrrolidonpolymere
(z.B. N-Vinylmethylpyrrolidonpolymere und -mischpolymere
mit methylsubstituierten Monomeren) und die Vinylpyrrolidon-C _ g-Olefin-Mischpolymerisate, die von der Firma GAF Corp. unter
den Warenzeichen ANTARDN P-904, P-804, V-816, V-516, GANEX P-904,
V-220, V-516 usw. verfügbar sindj diese sind in den Lösungsmitteln
des erfindungsgemäßen Verfahrensspraktisch unlöslich. Gewöhnlich
wird der Stabilisator für erfindungsgemäße Zwecke in einer Menge
zwischen etwa 0,5-5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen etwa 1-3 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Monomeren, verwendet. Die obigen Stabilisatoren sind zweckmäßig Polymere mit einem zahlenmäßigen
durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen etwa 8000-20 500.
609850/0897
In der erfindungsgemäGen Suspensionspolymerisation sind Katalysatoren
oder Polymerisationsinitiatoren vom freien Radikaltyp
besonders wirksam, die im Monomeren löslich sind. Daher umfassen geeignete Initiatoren für das erfindungsgemäße Verfahren Azodiisobutyronitril
(als VAZO-64 im Handel erhältlich), Azodiisovaleronitril (alsVAZO-52 im Handel erhältlich), Dimethylazodiisobutyrat,
Benzoylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, tert.-Butylperacetat,
Acetylperoxid, Di-tert.-butylperoxid, Dicumylperoxid, Cumylhydroperoxid
und allgemein jeder öllösliche, üblicherweise für Polymerisationen
verwendete freie Radikalinitiator. Der besondere Initiator kann entsprechend der Polymerisationstemperatur ausgewählt
werden, so daß der Katalysator während der Reaktion in flüssiger Phase bleibt. In einem sauerstofffreien System beträgt der verwendete
Initiatoranteil etwa 0,02-2 Gea1. -%, vorzugsweise etwa
0,05-1,0 Gew.-/α, bezogen auf das Gesamtgewicht das Monomeren. Bei
Anwesenheit von verunreinigendem Sauerstoff wird eine zusätzliche Initiatormenge, z.B. die obige Menge plus einer äquimolaren Menge
für jedes Mol Sauerstoff in freiem Zustand oder in einem zum freien Zustand reduzierbaren Zustand, verwendet. Anstelle von odar
zusätzlich zu den oben aufgeführten Initiatoren kann aktinisches Licht mit oder ohne Hilfe eines Photosenisibilisators, wie
Benzophenon, Fluorescein, Eosin usw., verwendet werden, was jedoch weniger wünschenswert ist.
Gewöhnlich kann die erfindungsgemäße Suspensionspolymerisatior
durchgeführt werden, indem man eine Mischung aus Lösungsmittel, Monomeren), Katalysator, Suspensionsstabilisator und etwa 1-35 eu/.-;o
Wasser, bezogen auf das Gewicht von Vinylpyrrolidon, bildet, jiese
609850/0897
Mischung kann anfänglich in derselben Zone gebildet werden; oder
dia Mischung aus Monomerem und Lösungsmittel kann mit oder ohne
Stabilisator vorgebildet und mindestens der Initiator und das Wasser können getrennt dazu zugefügt werden. Statt dessen kann man
auch eine getrennte wässrige Initiatormischung herstellen und zur monomeren Suspension zufügen. Weiterhin l"jnn man Wasser absatzweise
vor und während der Polymerisation zufügen. Im letzteren Fall wird zweckmäßig eine Wassermenge im oberen Teil des angegebenen
Bereiches, z.B. etwa 12-35 Gew.-/α, verwendet.
Eine Wasserzugabe zwischen atwa 1-35 Gew.-% ist entscheidend für
die Erzielung eines Produktes mit erhöhtem Molekulargewicht im erf indungsg^ Tiäßen Verfahren. Obgleich der Mechanismus des erfindungsgemäßen
Verfahrens nicht feststeht, quillt das Wasser vermutlich die reagierenden Monomerenkörner, geht eine Komplexbindung mit
bildet,
dem Polymeren, so, wie es sich/ein und orientiert das Polymere unter Verbesserung
der Kettenaddition. Diese chemische Wirkung des Wassers auf das reagierende Material ist völlig unerwartet, weil Wasser
bisher als zweckmäßig für das inerte Medium angesehen worden ist, in welchem Emulsions- oder Suspensionspolymerisationen durchgeführt
werden. Bei den bisherigen Polymerisationsverfahren gab es keine Anzeichen, daß Wasser irgendeine andere oder zusätzliche
Funktion als diejenige eines inerten Wärmeaustauschmediums haben würde. Es wurde nun jedoch gefunden, daß Wasser bei einer
Verwendung im oben angegebenen, kritischen Bereich einen starken Einfluß auf das Molekulargewicht des polymeren Produktes ausüben
kann, so daß man ein Polyvinylpyrrolidon mit einem bisher nicht erreichbaren Molekulargewicht erhalten kann. Weiter wurde gefunden,
daß diese Herstellung durch ein großtechnisches und wirtschaftlich
609850/0897
günstiges Verfahren erzielt werden kann. Die geregelte Wassermenge
kann auch innerhalb dar Körner eine niedrigere und konstantere Temperatur ungeachtet dar Wärmeableitung mittels des organischen
Lösungsmittels ergeben, so daß die innerhalb der Körner auftretende Polymerisationsreaktion verlangsamt und die Kettenbeendigung
dadurch hinausgezögert wird. Obgleich der durch das Wasser bewirkte
Mechanismus nicht mit Sicherheit bekannt ist, liefert diese Theorie die pJausibelste Erklärung für die wesentliche
Nettoerhöhung des Molekulargewichtes eines normalerweise aus Vinylpyrrolidon erhältlichen Polymeren.
Erfindungsgemäß muß mindestens 1 Gew.-/o Wasser dem Suspensionsmedium zugefügt oder mit diesem gemischt werden, um eine merkliche
Erhöhung des Molekulargewichtes des Polymeren zu erzielen. Da innerhalb der Grenzen der obigen Bereiche die Wassermenge in ihren
unteren Konzentrationen direkt proportional zur verwendeten Lösungsmittelmenge
ist, wird bei einer Wasserkonzentration von nur 1 Ge\ii.-% zweckmäßig mindestens 1,5 Gew.-Teile Lösungsmittel oder
mehr verwendet. Werden mehr als 35 Gew.-% Wasser zur Suspension
zugefügt oder mit dieser gemischt, dann unterliegen die suspendierten Körner einer solchen Quellung, daß sich die Teilchen oder
Körner im Wasser zu lösen beginnen und dadurch äußerst klebrig werden und größere Agglomerate bilden, die nicht in Suspension
bleiben, sondern sich am Reaktorboden absetzen und den Aufbau exothermer Reaktionswärme zulassen, bis ein Lösungsmittelverlust
durch Blitzverdampfung erfolgt, wenn die Reaktion unter adiabatischen Reaktionsbedingungen durchgeführt wird. Solche örtlichen
übermäßigen Temperaturen bewirken einen KettenabschluG, wodurch nicht die erfindungsgemäßen, hoch molekularen Polymere erhalten
6098 5 0/0897
ujerden können. Weiterhin ergibt der Verlust an Lösungsmittel
aufgrund mangelnder Temperaturkontrolle ein unwirksames und wirtschaftlich untragbares Verfahren für die Polymerherstellung.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Produkte können die Molekulargewichte
der Polymeren zwischen etwa 200 000 bis 2 000 000 oder
mehr betragen. Gewöhnlich werden Viskositätsmessungen als Zeichen des durchschnittlichen Molekulargewichtes des polymeres Präparates
verwendet. Der Fikentscher K-Wert einer besonderen Mischung von Polymeren wird aus den Viskositätsdaten berechnet und ist ein
geeigneten Anzeichen des durchschnittlichen Molekulargewichtes dieser Mischung. Die Bestimmung des K Wertes ist im einzelnen in
"Modern Plastics", Bc. 23, Nr. 3, Seite 157-61, 212, 214, 21* und 218 (1945) beschrieben und wird definiert als das Tausendfache von
K in der empirischen Gleichung der relativen Viskosität:
log 10n
+ k
C -1+1 ,5 k C
Dabei bedeutet
Dabei bedeutet
C die Konzentration in g pro 100 ecm Polymerlösung
■fy rel ist das Verhältnis der Viskosität der Lösung zu der des
reinen Lösungsmittels. Um die Verwendung von Dezimalen zu vermeiden, werden die K Werte als das 1000-Fache des berechneten Viskositätskoeffizienten
angegeben. Erfindungsgemäß können solche polymeren Substanzen verwendet werden, die einen K Wert zwischen etwa
80-200, vorzugsweise zwischen etwa 90-160, haben.
K Werte und spezifische Viskositäten (η, sp.) sind ineinander umwandelbar
und durch die relative Viskosität .{% rel.) in gegenseitiger
Beziehung. Werden somit Viskositätsmessungen an einer Lösung einer Konzentration von 1,00 g Polymer pro dl Lösung bei 250C.
609850/0897
(C=1) durchgeführt, dann sind die Beziehungen mie folgt:
1 . 1r| rel. = t\ sp. + 1
2. relative Viskosität = spezifische Viskosität + 1
3. relative Viskosität = 10/0, 001K + 0, GOOO75K2/(1+0,0015(07
4. η. sp. = -1+10/0,001K + 0,000075K2/O-0,0015K)7
Relative Viskosität, spezifische Viskosität und K sind dimensionslos,
mährend die inhärente Viskosität (log e 7] rel. + C) und die
grundmolare Viskositätszahl (Grenze der inhärenten Viskosität, wenn sich C 0 nähert) die Dimensionen der Verdünnung haben, d.h.
sind die reziprok zur Konzentration. Die grundmolare Viskositätszahl und K sollen von der Konzentration unabhängig sein. Durch
Zugabe geregelter Wassermengen innerhalb der oben beschriebenen
Bereiches, vorzugsweise zwischen etwa 4-30 Gew.-^, sind Molekulargewichte
von Polyvinylpyrrolidon mit K Werten -bis zu etwa 110 oder höher erhältlich.
Noch höher molekulare, nicht gelierte Polymere sind erzielbar, wenn ein difunktionelles Vernetzungsmittel in einer Menge vorzugsweise
zwischen 0,005 und etwa 0,5 MoI-^ (bezogen auf die Molanzahl
an Vinylpyrrolidon) zu dem mit Wasser behandelten Suspensionssystem
zugefügt werden. Dadurch kann man sehr hohe Molekulargewichte erzielen, die K Werten von 200 entsprechen. Während die im erfindungsgemäßen
Verfahren bevorzugten Vernetzungsmittel Verbindungen mit 6-20 Kohlenstoffatomen und Polymere mit endständigen Vinylgruppen,
wie Diallylphthalat, Diallylpolyäthylenglykol, Allylacrylat, N,N-Methylen—bis-acrylamid, 1t7-0ctadien, Butandioldiacrylat
oder -dimethacrylat, Athylenglykoldimethacrylat, Diäthylenglykoldimethacrylat,
Tetraäthylenglykoldimethacrylat, Allylmethacrylat,
609850/0897
Butandioldiacrylate, Divinylbenzol, Divinyläthylbenzol, Divinyltoluol,
Divinylnaphthalin und Divinylchlorbenzol oder Kombinationen
dieser Polyvinylverbindungen sind, kann erfindungsgemäß jedes Vernetzungsmittel der Gruppen von Alkylenbis-acrylamiden, Alkylenglykoldimethacrylaten,
mono- und dicyclische aromatische Divinylverbindungen usu ., luie sie in der US PS 3 689 439, Spalte 3 und
der US PS 3 235 490, Tabelle II, verwendet werden. Bei Verwendung dieser Vernetzungsmittel in Mengen bis zu 1 MoI-^ können äußerst
hoch molekulare Produkte erhalten werden; das Polymere ist jedoch eine wasserunlösliche Agglomeratmasse und nicht als diskrete
Teilchen oder als fein suspendiertes Pulver erhältlich, falls es nicht auf die gewünschte Teilchengröße vermählen wird. Da diese
stark wasserunlösliche Form nicht die gewünschte Porösität besitzt, ist die Vermeidung von Produkten zweckmäßig, die zu mshr als 0,5
% vernetzt sind. Bezüglich der physikalischen Form des polymeren
es
Produktes wird bemerkt, daß/selbstverständlich ungeachtet der Größe der polymeren Teilchen anschließend zu Körnern der gewünschten Größe vermählen*werden kann.
Produktes wird bemerkt, daß/selbstverständlich ungeachtet der Größe der polymeren Teilchen anschließend zu Körnern der gewünschten Größe vermählen*werden kann.
Die erfindungsgemäße Suspensionspolymerisation erfolgt allgemein
unter üblichen Reaktionsbedingungen, z.B. einer Temperatur zwischen etwa 50-120 C, vorzugsweise etwa 65-85 C, unter einem Druch von
etwa 15 mm Hg bis 1,75 kg/cm , vorzugsweise bei praktisch atmosphärischem Druck, für die Dauer von 1-12 Stunden, gewöhnlich
nicht mehr als etwa 8,5 Stunden, unter ständigem Rühren z.B. durch
mechanisches Rühren in der Reaktionszone oder durch Sieden des Lösungsmittels unter ständigen Rückflußbedingungen. Gewöhnlich
ist die Polymerisation innerhalb der ersten 2-3 Stunden zu mehr als 80 % beendet.
609850/0897
Ein bevorzugtes Verfahren zur Durchführung der Suspensionspolymerisation
zur Herstellung fein dispergierter Pulver oder Körner erfolgt unter Herstellung einer Mischung aus einem Hauptanteil des
Monomeren, destilliertem Wasser, Lösungsmittel und Suspensionsstabilisator in Anwesenheit oder Abwesenheit des Vernetzungsmittels, worauf die Mischung v/or Zugabe einer getrennt hergestellten
Mischung aus dem Initiator in Lösung mit dem restlichen Anteil des Monomeren auf die gewünschte Polymerisationstemperatur gebracht
wird. Bei diesem Verfahren werden die Nachteile vermieden, niedrigere Temperaturen in Anwesenheit des Initiators zu durchlaufen,
was zur erhöhten Bildung von minderwertigem Polymeren führt, oder die Reaktion bei Temperaturen durchzuführen, die eine
geringe Reaktionsfähigkeit mit. gleichzeitigen niedrigen Reaktionsgeschwindigkeiten
ergeben, was wiederum zur Einschließung des suspendierten Monomeren in die Kügelchen und zur Bildung des Produktes
als klebrige Masse führt.
Das erfindungsgemäße, fein zerteilte polymere Produkt wird in Form
eines Kuchens auf einem Filter gesammelt und nimmt seine fein zerteilte Form nach Waschen und Trocknen wieder an. Das Waschen kann
mit dem als Dispersions—mittel verwendeten, selben Lösungsmittel
oder mit einem unterschiedlichen, niedriger siedenden Dispersionsmittel oder mit jedem inerten üblichen Waschreagenz, z.B.
einem Keton, wie Methylethylketon, Aceton, Butanon, Cyclohexanon, einem Äther, wie Butyläther, üioxan, und anderen inerten Flüssigkeiten,
wie Tetrahydrofuran, Petroläther, Benzol, Toluol, Xylol, usw. sowie mit jeder inerten Flüssigkeit erfolgen, die zweckmäßig
ein hoher siedendes, mit dem festen Produkt assoziiertes Dispersionsmittel ersetzen kann. Dieser Ersatz der höher siedenden
609850/0897
Flüssigkeit erleichtert die Luft- oder Vakuumtrocknung der Produkte.
Beim Waschen können auch Mischungen dieser Waschmaterialien verwendet werden.
In die polymere Suspension kann für weitere Porösität der polymeren
Produkte auch eine geringe Mengen, z.B. 5-30 Gew.-?S, bezogen
auf das Wassergewicht, eines Alkalimetall- oder Ammoniumsalzelektrolyten, wie das Sulfat, Acetat, Halogenid oder Phosphat
von Natrium, Kalium, Lithium oder Ammonium, einverleibt werden.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung,
ohne sie zu beschränken. Selbstverständlich können die unter die obigen Bereiche fallenden Verhältnisse von Vernetzungsmittel
und/oder Wasser sowie die oben angegebenen Lösungsmittel, Stabilisatoren oder Initiatoren durch die folgenden Beispiele zur Herstellung
eines Vinylpyrrolidonpolymeren mit besonders hohem Moleentsprechend
kulargewicht/ersetzt werden. Weiter können die oben angegebenen Vernetzungsmittel der Suspension anfänglich oder nach Einleitung der Polymerisation, insbesondere in einer Menge zwischen 0,02-0,1 MoI-^, bezogen auf die Molanzahl des anfänglich in der Suspension anwesenden Monomeren, zugefügt werden, um noch höher molekulare Vinylpyrrolidonpolymere, d.h. solche mit Viskositäts-K-Werten von 175 und höher, zu schaffen. Falls nicht anders angegeben, sind alle Verhältnisse und Teile in den folgenden Beispielen Ge*.-Verhältnisse und Gew.-Teile.
kulargewicht/ersetzt werden. Weiter können die oben angegebenen Vernetzungsmittel der Suspension anfänglich oder nach Einleitung der Polymerisation, insbesondere in einer Menge zwischen 0,02-0,1 MoI-^, bezogen auf die Molanzahl des anfänglich in der Suspension anwesenden Monomeren, zugefügt werden, um noch höher molekulare Vinylpyrrolidonpolymere, d.h. solche mit Viskositäts-K-Werten von 175 und höher, zu schaffen. Falls nicht anders angegeben, sind alle Verhältnisse und Teile in den folgenden Beispielen Ge*.-Verhältnisse und Gew.-Teile.
In einen Stahlautoklaven mit doppeltem 6-flügeligea Turbinenrührer
und Wärmeelement, der mit dest. Wasser gespült und gründlich mit Stickstoff durchgespült worden war, wurde die folgende
609850/0897
Mischung gegeben:
2125 g Uinylpyrrolidonomonomeres
425 g dest. Wasser (17 Gew.-/α, bezogen auf das Gesamtgewicht von
425 g dest. Wasser (17 Gew.-/α, bezogen auf das Gesamtgewicht von
Vinylpyrrolidon)
50 g GANTEX V-516 (Suspendierungsmittel der GAF Corp. in Form
eines 50/50 Pfropfmischpolymerisates aus Vinylpyrrolidon
und C1, Olefin)
ι ο
5000 g n-Heptan.
Die Zugabenreihenfolge der obigen Komponenten erfolgt unter Einführung
des VinylpyrDDlidons in die Mischung aus Heptan und Suspendierungshilfsmittel
unter ständigem Rühren und mit anschlieGender Zugabe des Wassers. Mit gleichem Vorteil kann jsdoch jede andere
Zugabereihenfolge bei der Bildung der Suspension angewendet werden,
Gegebenenfalls können auch zusätzliche Mengen des Suspendierungsmittels
im Verlauf der Polymerisation zugefügt werden.
In einem getrennten Zylinder wurden 375 g Vinylpyrrolidonomonoeres
mit 1 g Azo-bis-isobutyronitril (Polymerisationsinitiator VAZO-64
der Firma DuPont) gemischt. Reaktor und Zylinder wurden beide auf einen Druck von etwa 250 mm Hg evakuiert und das Vakuum durch
'trockenen Stickstoff ersetzt. Dieses Verfahren wurde 12 Mal wiederholt.
Nachdem der Inhalt des Rührreaktors auf 75°C. gebracht worden war,
wurde der Zylinderinhalt dem Reaktor unter ständigem Rühren zugegeben. Dann wurde der Reaktor verschlossen und 8 Stunden auf
74-760C. gehalten; dann wurde etwa auf Zimmertemperatur abgekühlt
und der Inhalt auf einen Filter gegeben. Der erhaltene Filterkuchen wurde auf einem Boden unter mildem Vakuum bei 5O0C. getrocknet
und lieferte ein Trockengewicht von 2375 g Polyvinylpyrrolidon.
609850/0897
Die relative Viskosität des Polyvinylpyrrolidone wurde bestimmt,
indem man eine 1 % (GeuJ./Uol.) Lösung des getrockneten Polymeren
in CP. Äthanol herstellte. Die Viskosität des obigen Polymeren
wurde als 4,43 gefunden, mas einem K Wert von 91,8 und einem
zahlenmäßigen durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 370 OÜO entspricht.
Das in diesem Beispiel erhaltene, sehr hoch molekulare Polyvinylpyrrolidon
kann in einer Menge zwischen etwa 0,1-10 Gew.-% der Formulierung zu einer kosmetischen Gesichtscremef orrnulierung
zwecks Dickungseffekt und damit verbundenen, verbesserten Feuchtigkeits-eigenschaften
derselben zugefügt werden. So wurde z.B. zu 50 g "Albolene Creme" (Reinigungscreme der Firma Norcliff
Laboratories, Inc.) 1 % des obigen Polyvinylpyrrolidons mit einem
K Wert von etwa 92 zugefügt. Die erhaltene Reinigungscreme war wesentlich auf die Konsistenz einer schwereren iMachtcrerne gedickt,
und die Feuchtigkeitseigenschaften der Creme waren offensichtlich.
Die obige Suspensionspolymerisation wurde wiederholt, wobei die Zugabe von 425 g dest. Wasser durch eine äquivalente Menge n-Heptan
ersetzt wurde, so daß 5500 g n-Heptan verwendet wurden. Das erhaltene Polymere hatte einen K Wert unter 83.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde unter Einführung der folgenden Mischung in den Reaktor wiederholt:
2125 g Vinylpyrrolidon 750 g dest. Wasser (30 %, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Vinylpyrrolidonmonomeren) 50 g GANEX V-516
4000 g Heptan
4000 g Heptan
609850/0897
Die Mischung wurde in dem in Beispiel 1 verwendeten Zugabezylinder
hergestellt; auch die Reaktionsbedingungen waren wie in Beispiel 1, luobei 2205 g Polyvinylpyrrolidon erhalten wurden. Die
relative Viskosität u/urde ebenfalls durch Herstellung einer
1-/6igen (Gew./Vol.) Lösung des getrockneten Polymeren in
Äthanol bestimmt und betrug 7,63, was einem K Wert von 105,6 und
einem zahlenmäßigen durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 550 000 entspricht.
Das Produkt dieses Beispiels ist besonders geeignet bei dem im "3.of Petroleum Technology", Dan. 1974, Seite 33-41, genau
beschriebenen Ölrückgewinnungsverfahren durch Polyrr.erisatflutung
("polymer flooding oil recovery process"). Eine Lösung des ouigen getrockneten Produktes kann in denselben Konzentrationen und unL-er
denselben Bedingungen wie in der genannten Veröffentlichung als
Ersatz für PUSHER 700/ für eine wesentlich verbesserte Ölrückgewinnung
verwendet werden. Das für PUSHER 700 ersetzte, erfindungsgemäße Produkt kann mit oder ohne Polymerkonservierungsmittel
verwendet werden.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde in der genannten Anlage wiederholt,
wobei die Verhältnisse und Bestandteile der Reaktionsmischung entsprechend der folgenden Formulierung variiert wurden:
2000 g Vinylpyrrolidon 500 g dest. Wasser
50 g GANEX V-516 4000 g Heptan
3,7 g Diallylpolyäthylenglykol 600 (Vernetzungsmittel, hergestellt
durch Reaktion von Allylchlorid mit einem als / (hydrolysiertes Polyacrylamid)
609850/0897
GAFAIMOL E-600 erhältlichen, handelsüblichen Polyäthylenglykol
der Firmal GAF Corp.
Der Zugabezylinder wurde mit 1 g VAZO-64 und 300 g Vinylpyrrolidonmonomerem
beschickt. Im vorliegenden Fall wurden 3100 g Polyvinylpyrrolidonprodukt
gewonnen. Die mit 1 % £ew./Vol.) getrocknetem Produkt in CP. Äthanol erhaltene relative Viskosität betrug
41,47 entsprechend einem K Wert von 155 und einem zahlenmäßigen durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1 200 000.
Das Produkt dieses Beispiels läßt sich gut als Pigmentdispergierungsmittel
verwenden. Insbesondere eine Menge zwischen 0,3-5 Gew.-^, in diesem Fall 4 Gew.-%, dieses äußerst hoch molekularen
Polymeren wurden unter ständigem Rühren zum folgenden Präparat zugefügt:
300 g DIXON mikronisierter Graphit 700 g dest. Wasser
Dann wurde die Mischung in einer WirbelsDhermühle 2 Stunden vermählen.
Nach 24-stündigem Stehen bildete sich eine schwarze überstehende Schicht über einer unteren, hoch viskosen, thixotropen
Schicht. Das überstehende Material wurde dekantiert, durch ein Whatman No. 40 Filterpapier filtriert und getestet. Das filtrierte
überstehende Material war bei einem pH-Wert von 4-11 ohne Koagulieren oder Ausfällung gegen Elektrolyten beständig.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde in dar genannten Anlage mit der
genannten Formulierung wiederholt, wobei unterschiedliche Mengen desselben Lösungsmittels oder verschiedene Kohlenwasserstofflösungsmittel
verwendet wurden. Die als Suepensionsmedium ver-
609850/0897
wendeten besonderen Lösungsmittel und die Verhältnisse von Lösungsmittel zu Vinylpyrrolidon auf Geiu./Geiu.-Basis sind in
der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
609850/0897
Tabelle 1
Die für 5000 g Heptan in Beispiel 1 ersetzten Lösungsmittel
Die für 5000 g Heptan in Beispiel 1 ersetzten Lösungsmittel
Beispe Lösungsmittel Lösungsm. :Vinylpyrr. Lösungsm.: Vinylpyrr. Lösungsm. :\/inylpyrr.
(Gem./Geiu.) 2;1 (Gem./Gem.) 1 , B ; 1 (Gem. /Gem.) 1,6;1
4 Benzol schlechte Dispersion schlechte Dispersion schlechte Dispersion
nicht aufrechthaltbar nicht aufrechthaltbar nicht aufrechthaltbar
5 η-Hexan ausgezeichnet sehr gut sehr gut m η-Hexan regelt aufgrund seiner Rückflußtemperatur (680C.) die exotherme Wärme
° Hexan ist ebenso gut mit anderen Suspensionshilfsmitteln, z.B. GAIMEX V-22Q, GANEX P-904 =
oo Vinylacetat, aufgepfropft auf GAIMEX U-220
° 6 n-Heptan ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet
ο n-Heptan ist ebenso gut mit den oben für η-Hexan genannten Suspensionshilfsmitteln
oo
■*J 7 1,1-Dimethyloctan sehr gut sehr gut sehr gut
Lösungsmittel, wie Xylol und Toluol, zeigen selbst bei relativ hohen Lösungsmittelkonzentrationen, z.B. 2:1, keine besonders
guten Ergebnisse. Diese aromatischen Lösungsmittel können die gewünschte Suspension nicht aufrechterhalten, falls nicht wirtschaftlich
prohibitive Mengen an Suspendier-hilfsmitteln und großtechnisch
unzumutbare Mischvorrichtungen verwendet werden.
Das in Beispiel 4 mit Benzol als Lösungsmittel hergestellte Polymere
zeigt wenig Verträglichkeit mit dem Suspensionshilfsmittel,
weshalb schlechte Dispersionen erhalten werden.
Die folgenden Beispiele wurden durchgeführt um festzustellen,
daß geringe, geregelte, dem Suspensionsmedium bei der Suspensionspolymerisation
von Vinylpyrrolidonmonomeren zugefügte Wsssermengen
eine deutliche Wirkung auf das Molekulargewicht und den K Wert der erhaltenen polymeren Produkte ausüben. Daher zeigen
Beispiel 8 bis 18 die besondere Wirkung wasserfreier Suspensionsmedien und vergleichen sie mit Medien, die unterschiedliche
Wassermengen enthalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
l/erfahren und Anlage waren wie in Beispiel 1, wobei in Beispiel
8, 9 und 10 je 0,1 Gew.-% VAZO-64 (bezogen auf das Monomere)
verwendet wurde? in den übrigen Beispielen wurde 0,04 Gew.-%
VAZO-64 verwendet. Anstelle der in Beispiel 1 genannten 425 g dest. Wasser wurde die Wasserkonzentration entsprechend dem
in Tabelle 2 gezeigten Gewichtsprozentsatz variiert.
609850/0897
Beisp. Geiu.-?£ Wasser K Wert d.erh.Polymeren zahlenmäßiges durchschnittl.
(pro Gew. Vinyl- :-1ol.~geuj.d.Produktes
pyrrolidon)
87.4 330 000 92,0 380 000
94.5 400 000
97.6 410 000
100.4 450 000
107.5 520 000 ' 108,0 520 000 n>
es erfolgte eine Agglomeration
8 | O | |
9 | 2 | |
10 | 10 | |
11 | 13 | |
609 | 12 13 |
15 18 |
cn | 14 | 20 |
15 | 22 | |
r089 | 16 17 |
25 30 |
18 | 33 |
Obgleich bei 33 Gew.-^ Wasser eine Agglomeration der suspendierten
Teilchen erfolgte, kann dieser Nachteil durch Verwendung
höherer Verhältnisse an Lösungsmitteln in der Reaktionszene vermieden werden, d.h. bsi Lösungsmittel/Monomeren-Verhältnissen
zwischen 2,5:1 und 3:1 oder bei Verwendung des Suspendierungshilfsmittels in höheren Konzentrationen. Unter allen obigen Bedingungen kann der Gewichtsprozentsatz an Wasser bis zu etwa 35 Gew.m% zwecks Schaffung eines Polymeren mit merklich erhöhtem
Molekulargewicht erhöht werden. Oberhalb 35 Gew.-% Wasser erhältman jedoch eine klebrige Agglomeratmasse eines unerwünschten
Polymeren.
höherer Verhältnisse an Lösungsmitteln in der Reaktionszene vermieden werden, d.h. bsi Lösungsmittel/Monomeren-Verhältnissen
zwischen 2,5:1 und 3:1 oder bei Verwendung des Suspendierungshilfsmittels in höheren Konzentrationen. Unter allen obigen Bedingungen kann der Gewichtsprozentsatz an Wasser bis zu etwa 35 Gew.m% zwecks Schaffung eines Polymeren mit merklich erhöhtem
Molekulargewicht erhöht werden. Oberhalb 35 Gew.-% Wasser erhältman jedoch eine klebrige Agglomeratmasse eines unerwünschten
Polymeren.
Die folgenden Beispiele 19-31 zeigen die Wirkung verschiedener
Vernetzungsmittel in unterschiedlicher Konzentration auf die
Suspensionsmedien des erfindungsgemäßen Verfahrens. Verfahren
und Anlage waren wie in Beispiel 1, wobei die Wassermengen gemäß Tabelle 3 variiert wurden. Weiter wurden die besonderen Vernet- · zungsmittel in den in der folgenden Tabelle genannten Mengen zur monomeren Suspension im Reaktor nach Beginn der Polymerisationsreaktion zugefügt.
Vernetzungsmittel in unterschiedlicher Konzentration auf die
Suspensionsmedien des erfindungsgemäßen Verfahrens. Verfahren
und Anlage waren wie in Beispiel 1, wobei die Wassermengen gemäß Tabelle 3 variiert wurden. Weiter wurden die besonderen Vernet- · zungsmittel in den in der folgenden Tabelle genannten Mengen zur monomeren Suspension im Reaktor nach Beginn der Polymerisationsreaktion zugefügt.
In jedem Falls bewirkte das Vernetzungsmittel in der wasserhaltigen
Suspension ein Polymeren mit einem K Wert über 100 und höheren Molekulargewichten, z.B. bis zu 1 200 000. Diese polymeren
Produkte sind wasserlösliche granuläre Polyvinylpyrrolidone mit poröser Struktur.
Produkte sind wasserlösliche granuläre Polyvinylpyrrolidone mit poröser Struktur.
609850/0897
Beisp. Mol.-$ Vernetz.m. pro Mol
Vinylpyrrolidon
Ge\u.-% Wasser
pro Gew.Vinylp.
zahlenmäß.durch*
sehn.Mol.-gew.d.
polymeren Prod...
sehn.Mol.-gew.d.
polymeren Prod...
K Wert d.polymeren Produktes
19 20 21 22
S 24 to 25
cn z°
S 27 28 co 29
30 31
Diallyphthalat 0,005 0,01 0,02 0,044
Diallylpolyäthylenglykol 0,005 0,01 0,013 0,02
Methylenbisacrylamid
0,01 0,02 0,071
1,7-Octadien 0,044 0,1
28 20 28
28 28 28 20
28 20 28
20 20
000
000
000
000
000
000
000
000
000
000
200 000
000
000
000
000
000
000
000
000
105,7 111 ,6 120,0 121 ,5
112,5 118,0 121,3 155,0
107,3 104,0 103,9
102,2 110,4
Selbstverständlich kann jedes methyl- oder äthylsubstituierte Diallylphthalat, üiallylnaphthalat,
Diallylpolyäthylenglykol (z.B. Diallylpolyäthylenglykol 300, 400, 1000, 1540, 4000 oder 6000) oder
jedes wasserlösliche Diallylpolypropylenglykol in den obigen Beispielen (z.B. Beispiel 19-26) zur
Schaffung ähnlich hoch molekularer Polymerer mit hohem K Wert ersetzt werden. Weiter kann jedes^oben
genannte Vernetzungsmittel in den obigen Beispielen zur Schaffung von Polymeren mit merklich erhöhtem
Molekulargewicht und K Wert verwendet werden. /^andere,
Claims (1)
1.6.- Ausführungsform nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
als Träger Wasser verwendet wird.
Der Patentanwalt:
609850/08 97
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/581,375 US4190718A (en) | 1975-05-27 | 1975-05-27 | Process for increasing molecular weight of vinylpyrrolidone polymer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2602917A1 true DE2602917A1 (de) | 1976-12-09 |
DE2602917C2 DE2602917C2 (de) | 1986-05-07 |
Family
ID=24324952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2602917A Expired DE2602917C2 (de) | 1975-05-27 | 1976-01-27 | Verfahren zur Herstellung eines festen Polymeren aus Vinylpyrrolidon und seine Verwendung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4190718A (de) |
JP (1) | JPS5919127B2 (de) |
DE (1) | DE2602917C2 (de) |
FR (1) | FR2312516A1 (de) |
GB (1) | GB1506965A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2942657A1 (de) * | 1979-10-22 | 1981-04-30 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von polyvinylpyrrolidon, dessen waessrige loesung eine hohe viskositaet aufweist, durch waermebehandlung von waessrigen loesungen von ueblichem polyvinylpyrrolidon |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3224114A1 (de) * | 1982-06-29 | 1983-12-29 | Rivi Establishment, 9490 Vaduz | Verfahren zum erwaermen von fluessigkeiten mit dabei zur bildung von ablagerungen neigenden bestandteilen |
US4644020A (en) * | 1983-01-28 | 1987-02-17 | Phillips Petroleum Company | Production of high molecular weight vinyl lactam polymers and copolymers |
US5080809A (en) | 1983-01-28 | 1992-01-14 | Phillips Petroleum Company | Polymers useful in the recovery and processing of natural resources |
US4951921A (en) * | 1983-01-28 | 1990-08-28 | Phillips Petroleum Company | Polymers useful in the recovery and processing of natural resources |
HU203252B (en) * | 1986-01-16 | 1991-06-28 | Nitrokemia Ipartelepek | Process for producing ion-exchange resins with grain size mainly less than ten microns for analytical and preparative purposes |
EP0467959A4 (en) * | 1989-04-07 | 1992-09-23 | Isp Investments Inc. | Precipitation polymerization of copolymers of a vinyl lactam and a polymerizable carboxylic acid in an aliphatic hydrocarbon solvent |
JPH05507097A (ja) * | 1990-04-06 | 1993-10-14 | アイ エス ピー インヴェストメンツ インコーポレイテッド | 高分子量ポリビニルピロリドンおよびその製造方法 |
US5306795A (en) * | 1991-01-31 | 1994-04-26 | Isp Investments Inc. | Polymerization of vinylpyrrolidone |
DE19726043C1 (de) * | 1997-06-19 | 1999-03-18 | Pelikan Produktions Ag | Tinte zur Verwendung in Tintenstrahldruckern |
CA2447769C (en) * | 2001-06-13 | 2011-07-26 | Energy & Environmental International, L.C. | Bulk polymerization reactors and methods for polymerization |
CN1607934A (zh) * | 2001-09-13 | 2005-04-20 | 三菱化学株式会社 | 化妆品用树脂组合物及其化妆品 |
JP2003342132A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | 毛髪化粧料用重合体組成物およびそれを用いた毛髪化粧料 |
US20040052690A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-03-18 | Eaton Gerald B. | Polymerization reactant injection system |
US9896617B2 (en) * | 2014-10-31 | 2018-02-20 | Chevron U.S.A. Inc. | Polymer compositions |
DK201700367A1 (en) * | 2017-06-21 | 2019-01-30 | Jonsman Innovation Aps | A hydrophilic polymeric material |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3218302A (en) * | 1960-06-08 | 1965-11-16 | Rohm & Haas | Suspension polymerization |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL217723A (de) * | 1939-08-02 | |||
US2658045A (en) * | 1951-03-05 | 1953-11-03 | Gen Aniline & Film Corp | Polyvinyl pyrrolidone gels and process of producing the same |
NL101878C (de) * | 1956-11-08 | 1900-01-01 | ||
US3153640A (en) * | 1957-03-11 | 1964-10-20 | Shell Oil Co | Nitrogen-containing copolymers and their preparation |
US3129210A (en) * | 1960-12-09 | 1964-04-14 | Gen Aniline & Film Corp | Process for polymerizing n-vinyl lactams |
US3563968A (en) * | 1967-10-03 | 1971-02-16 | Gaf Corp | Process for the preparation of functional polymers from n-vinyl pyrrolidone |
US3689439A (en) * | 1968-06-12 | 1972-09-05 | Gaf Corp | Process for preparing a crosslinked porous polyvinyl pyrrolidone granule |
US3651035A (en) * | 1970-03-12 | 1972-03-21 | Dow Chemical Co | Copolymers of alkyl styrenes and nvinyl heterocyclic monomers and inverse suspension polymerization using the same |
US3803104A (en) * | 1971-12-23 | 1974-04-09 | Gaf Corp | High molecular weight and low viscosity vinylpyrrolidone polymer flocculants and catalyst and process producing the same |
DE2218935C3 (de) * | 1972-04-19 | 1980-01-31 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Lösungen von N-Vinylpyrrolidonpolymerisaten |
-
1975
- 1975-05-27 US US05/581,375 patent/US4190718A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-01-19 GB GB1985/76A patent/GB1506965A/en not_active Expired
- 1976-01-27 DE DE2602917A patent/DE2602917C2/de not_active Expired
- 1976-01-30 JP JP51009939A patent/JPS5919127B2/ja not_active Expired
- 1976-02-13 FR FR7604026A patent/FR2312516A1/fr active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3218302A (en) * | 1960-06-08 | 1965-11-16 | Rohm & Haas | Suspension polymerization |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-AN G 10 892 IVb/39c * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2942657A1 (de) * | 1979-10-22 | 1981-04-30 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von polyvinylpyrrolidon, dessen waessrige loesung eine hohe viskositaet aufweist, durch waermebehandlung von waessrigen loesungen von ueblichem polyvinylpyrrolidon |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2312516B1 (de) | 1979-05-18 |
FR2312516A1 (fr) | 1976-12-24 |
GB1506965A (en) | 1978-04-12 |
DE2602917C2 (de) | 1986-05-07 |
JPS51144480A (en) | 1976-12-11 |
US4190718A (en) | 1980-02-26 |
JPS5919127B2 (ja) | 1984-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2800520C2 (de) | ||
DE1795126C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von wasserlöslichen Acrylamidpolymerisaten | |
DE2744727C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von selbstvernetzten Mischpolymerisaten, von Acrylsäure und acrylsaurem Alkaliacrylat | |
DE2528202C2 (de) | ||
DE3782865T2 (de) | Pfropfcopolymer mit einem stabilisationseffekt fuer dispersionen, dessen herstellungsverfahren und verfahren fuer eine emulsionspolymerisation mit diesem stabilisiermittel. | |
DE2602917A1 (de) | Hochmolekulare polyvinylpyrrolidone und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2618898C2 (de) | ||
DE885007C (de) | Verfahren zum Polymerisieren einer monomeren polymerisierbaren Substanz in nicht emulgierter waesseriger Suspension | |
DE3210513A1 (de) | Verfahren zur herstellung hoch wasserabsorbierender polymerperlen | |
DE1103027B (de) | Verfahren zur Herstellung praktisch wasserfreier Massen, die in waessrigen Medien glatte Schleime bilden koennen | |
EP0177812B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von unlöslichen, nur wenig quellbaren pulverförmigen Polymerisaten | |
DE2924663A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer waessrigen dispersion aus wasserloeslicher polymermasse | |
DE3038643A1 (de) | Stabilisator oder dispergiermittel und verfahren zum suspensionspolymerisieren einer vinylverbindung | |
CH673463A5 (de) | ||
DE1595761A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Copolymeren | |
DE2814203A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines stabilen pvp-jod-komplexes | |
DE19512882A1 (de) | Wäßrige Polymerisatdispersion | |
EP0000565B1 (de) | Wässrige Copolymerisatlösungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als Hüllenbildner für die Herstellung von Microkapseln durch Komplexkoazervation | |
DE1123110B (de) | Verfahren zur Polymerisation von wasserloeslichen Monomeren | |
DE2021398A1 (de) | Verfahren zur Koagulation von Pfropfpolymer-Latices | |
DE2637594A1 (de) | Waessriger latex eines polymerisats mit einheitlichem teilchendurchmesser | |
DE2243155C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acrylamid-Polymerisaten und deren Verwendung als Ausflockmittel | |
DE2315998A1 (de) | Verfahren zur polymerisation oder copolymerisation von vinylchlorid | |
DE19512883A1 (de) | Wäßrige Polymerisatdispersion | |
DE2754058A1 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserquellbaren polymerisaten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8330 | Complete disclaimer |