EA019423B1 - Добавка, уменьшающая сопротивление течению, содержащая полимер, который не является поли-альфа-олефином, и способ получения добавки - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к добавке, уменьшающей сопротивление течению, и способу получения такой добавки. Добавка, уменьшающая сопротивление течению, содержит по меньшей мере один неполи-альфа-олефиновый полимер, характеризующийся средним размером частиц в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 800 мкм. Неполи-альфа-олефиновый полимер первоначально может быть получен в результате проведения эмульсионной полимеризации. После этого первоначальные полимерные частицы могут быть, по меньшей мере, частично уплотнены, а затем измельчены и суспендированы в текучем носителе. Получающаяся в результате уменьшающая сопротивление течению добавка может быть добавлена к углеводородсодержащей текучей среде для уменьшения падения давления, связанного с турбулентным течением углеводородсодержащей текучей среды через канал.

Description

Настоящее изобретение относится к добавке, уменьшающей сопротивление течению, содержащей дисперсные полимерные частицы, и способу получения такой добавки. В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к добавке, уменьшающей сопротивление течению, содержащей по меньшей мере один уменьшающий сопротивление течению полимер, полученный в результате проведения эмульсионной полимеризации.

Уровень техники

При транспортировке текучих сред по трубопроводу обычно наблюдается падение давления текучей среды вследствие наличия трения между стенкой трубопровода и текучей средой. Из-за данной потери давления для заданного трубопровода текучую среду необходимо транспортировать при давлении, достаточном для достижения желательной пропускной способности. В случае желательности более высоких расходов при транспортировании через трубопровод должно быть приложено более высокое давление вследствие того факта, что по мере увеличения расходов разница давления, обусловленная падением давления, также увеличивается. Однако конструктивные ограничения для трубопроводов лимитируют величину давления, которая может быть использована. Проблемы, связанные с потерей давления, наиболее остры в случае транспортирования текучих сред на большие расстояния. Такие потери давления в результате могут привести к неэкономичности, при которой возрастают стоимость оборудования и эксплуатационные расходы.

Для снятия остроты проблем, связанных с потерей давления, многие в промышленности в текущей текучей среде используют добавки, уменьшающие сопротивление течению. В случае турбулентного течения текучей среды в трубопроводе для улучшения течения могут быть использованы высокомолекулярные полимерные добавки, уменьшающие сопротивление течению. Добавка, уменьшающая сопротивление течению, представляет собой композицию, способную существенно уменьшить потери напора на трение потока, связанные с турбулентным течением текучей среды через трубопровод. Роль данных добавок заключается в подавлении нарастания турбулентных вихрей, что в результате приводит к получению более высокого расхода при постоянном давлении перекачки. Функцию добавок, уменьшающих сопротивление течению, как известно, хорошо исполняют сверхвысокомолекулярные полимеры, в особенности, в углеводородных жидкостях. В общем случае уменьшение сопротивления течению отчасти зависит от молекулярной массы полимерной добавки и ее способности растворяться в углеводороде при турбулентном течении. Как было установлено, эффективное уменьшение сопротивления течению может быть достигнуто в результате использования уменьшающих сопротивление течению полимеров, имеющих молекулярные массы, превышающие пять миллионов. Однако несмотря на данный прогресс в области полимеров, уменьшающих сопротивление течению, все еще существует потребность в улучшенных добавках, уменьшающих сопротивление течению.

Краткое изложение изобретения

В одном варианте реализации настоящего изобретения предлагается способ получения добавки, уменьшающей сопротивление течению, включающей множество частиц, содержащих полимер, который не является поли-альфа-олефином. Способ данного варианта реализации включает (а) уплотнение множества первоначальных частиц, содержащих по меньшей мере один полимер, полученный в результате проведения эмульсионной полимеризации, для получения, тем самым, одной или нескольких уплотненных полимерных структур; (Ь) измельчение по меньшей мере части уплотненных полимерных структур для получения, тем самым, множества модифицированных полимерных частиц и (с) диспергирование по меньшей мере части модифицированных полимерных частиц в текучем носителе для получения, тем самым, добавки, уменьшающей сопротивление течению.

В еще одном варианте реализации настоящего изобретения предлагается уменьшающая сопротивление течению добавка, содержащая множество частиц, содержащих неполи-альфа-олефиновый полимер. Частицы диспергируют в текучем носителе и они характеризуются средним размером частиц в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 800 мкм. Полимер имеет средневесовую молекулярную массу, равную по меньшей мере приблизительно 1х 10⁶ г/моль.

В еще одном другом варианте реализации настоящего изобретения предлагается способ уменьшения сопротивления течению в трубопроводе. Способ данного варианта реализации включает (а) введение добавки, уменьшающей сопротивление течению, в углеводородсодержащую текучую среду для получения, тем самым, обработанной углеводородсодержащей текучей среды и (Ь) протекание потока обработанной углеводородсодержащей текучей среды через трубопровод. Добавка, уменьшающая сопротивление течению, содержит дисперсную фазу, включающую множество частиц, содержащих неполи-альфаолефиновый полимер. Частицы характеризуются средним размером частиц в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 800 мкм. Полимер имеет средневесовую молекулярную массу, равную по меньшей мере приблизительно 1 х 10⁶ г/моль.

- 1 019423

Подробное описание изобретения

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается уменьшающая сопротивление течению композиция (т.е. добавка, уменьшающая сопротивление течению), содержащая текучий носитель и множество частиц, содержащих неполи-альфа-олефиновый полимер. Неполиальфа-олефиновые полимерные частицы настоящего изобретения могут быть получены при формировании сначала полимерных частиц в результате проведения эмульсионной полимеризации с последующим уплотнением по меньшей мере части данных первоначальных частиц для получения одной или нескольких уплотненных полимерных структур. После этого получающиеся в результате уплотненные полимерные структуры могут быть измельчены и получающиеся в результате модифицированные полимерные частицы могут быть диспергированы в текучем носителе. Уменьшающая сопротивление течению добавка настоящего изобретения может быть использована, по меньшей мере, для частичного уменьшения потери давления, связанной с турбулентным течением углеводородсодержащей текучей среды через канал (например, трубопровод).

Как упоминалось ранее, первая стадия получения частиц неполи-альфа-олефинового полимера настоящего изобретения может быть проведена при получении неполи-альфа-олефинового полимера в результате проведения эмульсионной полимеризации. Данная стадия может включать эмульсионную полимеризацию реакционной смеси, содержащей один или несколько мономеров, непрерывную фазу, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество и систему инициирования. В соответствии с использованием в настоящем документе термин эмульсионный полимер должен обозначать любой полимер, полученный в результате проведения эмульсионной полимеризации.

Как более подробно это будет обсуждаться далее, получающийся в результате продукт реакции эмульсионной полимеризации может иметь форму латексной композиции, содержащей дисперсную фазу в виде неполи-альфа-олефиновых частиц (иначе называемых первоначальными частицами).

Непрерывная фаза латексной композиции в общем случае содержит по меньшей мере один компонент, выбираемый из группы, состоящей из воды, полярных органических жидкостей (например, спирта) и их смесей. Если выбранным ингредиентом непрерывной фазы будет вода, то тогда реакционная смесь также может содержать буфер. В дополнение к этому, как более подробно это описывается далее, непрерывная фаза необязательно может содержать ингибитор гидратообразования.

В одном варианте реализации настоящего изобретения неполи-альфа-олефиновый полимер, полученный в результате проведения эмульсионной полимеризации, может содержать множество повторяющихся звеньев, образованных из остатков одного или нескольких мономеров, выбираемых из группы, состоящей из:

(A)

Вт О где Вт представляет собой Н или С1-Сю-алкильный радикал; В₂ представляет собой Н, С₁-С₃₀алкильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀замещенный или незамещенный арильный радикал, арилзамещенный С₁-С₁₀-алкильный радикал, радикал -(СН₂СН₂О)_Х-В_А или (СН₂СН(СН₃)О)_Х-В_А, где х находится в диапазоне от 1 до 50, а В_А представляет собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₃₀-алкиларильный радикал;

(B)

Кз-арен-К.4, где арен представляет собой фенил, нафтил, антраценил или фенантренил; В₃ представляет собой СН=СН₂ или СН₃-С=СН₂; В₄ представляет собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал, С1, 8О₃, ОВ_в или СООВ_С, где В_в представляет собой Н, С₁-С₃₀алкильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀замещенный или незамещенный арильный радикал или арилзамещенный С₁-С₁₀-алкильный радикал, и где Вс представляет собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀-замещенный или незамещенный арильный радикал или арилзамещенный С₁ С₁₀-алкильный радикал;

(C) н о _нс_ I II н₂с—с—о—с—Кб где В₅ представляет собой Н, С₁ -С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₂₀-замещенный или незамещенный арильный радикал;

(О) н

н_гс=с—огде В6 представляет собой Н, С1-С30-алкильный радикал или С6-С20-замещенный или незамещенный

- 2 019423 арильный радикал;

(Е)

где К₇ представляет собой Н или С₁-С₁₈-алкильный радикал; К₈ представляет собой Н, С₁-С₁₈алкильный радикал или С1;

(р)

где К₉ и К₁₀ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-замещенный или незамещенный арильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;

(С)

где К₁₁ и К₁₂ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-замещенный или незамещенный арильный радикал, С5-С30-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;

(Н)

где К₁₃ и К₁₄ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-замещенный или незамещенный арильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;

(I)

где К₁₅ представляет собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-замещенный или незамещенный арильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы;

(I)

(К) где К₁₆ представляет собой Н, С1-Сз₀-алкильный радикал или С₆-С₂о-арильный радикал;

- 3 019423 (Ь) (Μ) (Ν) (O) (P)

где К₁₇ и К₁₈ независимо представляют собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С2о-замещенный или незамещенный арильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы; и (0)

где К₁₉ и К₂₀ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-замещенный или незамещенный арильный радикал, С₅-С₃₀-замещенный или незамещенный циклоалкильный радикал или гетероциклические радикалы.

Как упоминалось ранее, эмульсионный полимер настоящего изобретения может содержать неполиальфа-олефиновый полимер. В дополнение к этому, эмульсионный полимер может содержать повторяющиеся звенья, образованные из остатков С₄-С₂₀-алкиловых, С₆-С₂₀-замещенных или незамещенных ариловых или арилзамещенных С₁-С₁₀-алкиловых сложноэфирных производных метакриловой кислоты или акриловой кислоты. В еще одном варианте реализации эмульсионный полимер может представлять собой сополимер, содержащий повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2этилгексилметакрилата и остатков по меньшей мере одного другого мономера. В еще одном другом варианте реализации эмульсионный полимер может представлять собой сополимер, содержащий повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2-этилгексилметакрилатных мономеров и бутилакрилатных мономеров. В еще одном дополнительном варианте реализации эмульсионный полимер может представлять собой гомополимер, содержащий повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2 этилгексилметакрилата.

Поверхностно-активное вещество, использующееся в вышеупомянутой реакционной смеси, может включать по меньшей мере одно анионное или неионное поверхностно-активное вещество, характеризующееся высоким значением ГЛБ. Термин число ГЛБ относится к гидрофильно-липофильному балансу поверхностно-активного вещества в эмульсии. Число ГЛБ определяют по методам, описанным

- 4 019423 автором ν.Ο. Опйш в работах 1. 8ос. Сокте!. Скет., 1, 311 (1949) и 1. 8ос. Сокте!. Скет., 5, 249 (1954), которые включаются в настоящий документ. В соответствии с использованием в настоящем документе термин высокое значение ГЛБ должен обозначать число ГЛБ, равное 7 и более. Число ГЛБ у поверхностно-активных веществ, предназначенных для использования при получении реакционной смеси, может составлять по меньшей мере приблизительно 8, по меньшей мере приблизительно 10 или по меньшей мере 12.

Примеры анионных поверхностно-активных веществ, характеризующихся высоким значением ГЛБ, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: характеризующиеся высоким значением ГЛБ алкилсульфаты, алкилэфирсульфаты на основе простых эфиров, диалкилсульфосукцинаты, алкилфосфаты, алкиларилсульфонаты и саркозинаты. Подходящие для использования примеры коммерчески доступных анионных поверхностно-активных веществ, характеризующихся высоким значением ГЛБ, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: лаурилсульфат натрия (доступный под обозначением ΚΗΘΌΆΡΘΝ Ь8В в компании КЬоФа Гпсотрота1еб, Крэнбери, Нью-Джерси), диоктилсульфосукцинат натрия (доступный под обозначением АЕКО8ОЬ ОТ в компании Су!ес Гпбийпек, 1пс., УэстПатерсон, Нью-Джерси), натриевая соль 2-этилгексилполифосфорной кислоты (доступная в компании 1агс11ет Гпбийпек 1пс., Ньюарк, Нью-Джерси), додецилбензолсульфонат натрия (доступный под обозначением ΝΟΚΕΟΧ 40 в компании №гтап, Рох & Со., Вернон, Калифорния) и лауроилсаркозинат натрия (доступный под обозначением НАМРО8УЬ Ь-30 в компании НатркЫте Сйетюа1 Согр., Лексингтон, Массачусетс).

Примеры неионных поверхностно-активных веществ, характеризующихся высоким значением ГЛБ, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: характеризующиеся высоким значением ГЛБ сорбитановые сложные эфиры, ПЭГ-жирно-кислотные сложные эфиры, этоксилированные глицериновые сложные эфиры, этоксилированные жирные амины, этоксилированные сорбитановые сложные эфиры, блочные этиленоксид/пропиленоксидные поверхностно-активные вещества, спирт/жирнокислотные сложные эфиры, этоксилированные спирты, этоксилированные жирные кислоты, алкоксилированные касторовые масла, глицериновые сложные эфиры, этоксилаты линейных спиртов и алкилфенолэтоксилаты. Подходящие для использования примеры коммерчески доступных неионных поверхностно-активных веществ, характеризующихся высоким значением ГЛБ, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: нонилфенокси- и октилфеноксиполи (этиленокси)этанолы (доступные в виде серий с обозначениями ЮЕРАЬ СА и СО, соответственно, в компании КкоФа, Крэнбери, НьюДжерси), С₈-С1₈-этоксилированные первичные спирты (такие как ΚΗΟΌΑδϋΚΕ ЬА-9 от компании КкоФа 1пс., Крэнбери, Нью-Джерси), этоксилаты Сц-С1₅-вторичных спиртов (доступные в виде серий с обозначением ТЕВОГТОЬ 15-8, в том числе 15-8-7, 15-8-9, 15-8-12, в компании Эо\у С11епнса1 Сотрапу, Мидленд, Мичиган), полиоксиэтиленсорбитановые жирно-кислотные сложные эфиры (доступные в виде серии поверхностно-активных веществ ΤνΕΕΝ в компании ип1цнета, Уилмингтон, Делавэр), полиэтиленоксид(25)олеиловый эфир (доступный под обозначением 8ГРОМС Υ-500-70 в компании Атепса1 А1со1ас С11епнса1 Со., Балтимор, Мэриленд), алкиларилполиэфирспирты на основе простых эфиров (доступные в виде серий ΤΚIΤΟN X, в том числе Х-100, Х-165, Х-305 и Х-405, в компании Эо\у Сйетюа1 Сотрапу, Мидленд, Мичиган).

В одном варианте реализации системой инициирования, подходящей для использования в вышеупомянутой реакционной смеси, может являться любая система, подходящая для использования при получении свободных радикалов, необходимых для облегчения проведения эмульсионной полимеризации. Возможные инициаторы включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: персульфаты (например, персульфат аммония, персульфат натрия, персульфат калия), пероксиперсульфаты и пероксиды (например, трет-бутилгидропероксид), использующиеся индивидуально или в комбинации с одним или несколькими восстановительными компонентами и/или ускорителями. Возможные восстановительные компоненты включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: бисульфиты, метабисульфиты, аскорбиновая кислота, эриторбиновая кислота и формальдегидсульфоксилат натрия. Возможные ускорители включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: любая композиция, содержащая переходный металл, имеющий две степени окисления, такая как, например, сульфат двухвалентного железа и сульфат двухвалентного железа-аммония. В альтернативном варианте для получения свободных радикалов могут быть использованы известные методики термического и радиационного инициирования. В еще одном варианте реализации в настоящем изобретении могут быть использованы любые известные специалистам в соответствующей области техники способы полимеризации и соответствующих инициирования или катализа. Например, в случае проведения полимеризации по способам, таким как способы аддитивной или конденсационной полимеризации, полимеризация может быть инициирована или катализирована по способам, таким как катионные, анионные или координационные способы.

В случае использования для получения вышеупомянутой реакционной смеси воды вода может представлять собой очищенную воду, такую как дистиллированная или деионизованная вода. Однако непрерывная фаза эмульсии также может содержать полярные органические жидкости или водные растворы полярных органических жидкостей, таких как те, которые перечисляются далее.

- 5 019423

Как отмечалось ранее, реакционная смесь необязательно может включать буфер. Буфер может включать любой известный буфер, который является совместимым с системой инициирования, такой как, например, карбонатный, фосфатный и/или боратный буферы.

Как отмечалось ранее, реакционная смесь необязательно может содержать по меньшей мере один ингибитор гидратообразования. Ингибитор гидратообразования может представлять собой термодинамический ингибитор гидратообразования, такой как, например, спирт и/или полиол. В одном варианте реализации ингибитор гидратообразования может включать один или несколько многоатомных спиртов и/или один или несколько простых эфиров многоатомных спиртов. Подходящие для использования многоатомные спирты включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, монопропиленгликоль и/или дипропиленгликоль. Подходящие для использования простые эфиры многоатомных спиртов включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: этиленгликольмонометиловый эфир, диэтиленгликольмонометиловый эфир, пропиленгликольмонометиловый эфир и дипропиленгликольмонометиловый эфир.

При получении реакционной смеси мономер, вода, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество и необязательно ингибитор гидратообразования могут быть объединены, по существу, в бескислородной атмосфере, которую выдерживают при менее чем приблизительно 1000 ч./млн (мас.) кислорода или менее чем приблизительно 100 ч./млн (мас.) кислорода. Бескислородную атмосферу можно выдерживать в результате непрерывного продувания реакционной емкости инертным газом, таким как азот и/или аргон. Температура системы может быть сохранена на уровне в диапазоне от температуры замерзания непрерывной фазы вплоть до приблизительно 60°С, в диапазоне от приблизительно 0 до приблизительно 45°С или в диапазоне от 0 до 30°С. Давление системы может быть выдержано в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 100 фунт/дюйм² (абс.) (от приблизительно 34,5 до приблизительно 689 кПа (абс.)), в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 25 фунт/дюйм² (абс.) (от приблизительно 68,9 до приблизительно 172,4 кПа (абс.)) или равным приблизительно атмосферному давлению. Однако для полимеризации определенных мономеров, таких как диолефины, необходимыми могут оказаться и более высокие давления, доходящие вплоть до приблизительно 300 фунт/дюйм² (абс.) (2070 кПа (абс.)).

После этого при необходимости может быть добавлен буфер с последующим добавлением системы инициирования либо всей сразу, либо в течение временного промежутка. Реакцию полимеризации проводят в течение продолжительности периода времени, достаточной для достижения по меньшей мере приблизительно 90-процентной степени превращения при расчете на массу мономеров. Обычно продолжительность данного периода времени находится в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 10 ч или в диапазоне от 3 до 5 ч. Во время проведения полимеризации реакционную смесь можно непрерывно перемешивать.

Следующая далее таблица приводит приблизительные широкие и узкие диапазоны количеств ингредиентов, присутствующих в реакционной смеси.

Ингредиент	Широкий диапазон	Узкий диапазон
Мономер (% (масс) от реакционной смеси)	10-60%	30-50%
Вода (% (масс ) от реакционной смеси)	20-80%	50-70%
Поверхностно-активное вещество (% (масс ) οι реакционной смеси)	0,1-10%	0,25-6%
Система инициирования
Мономер, инициатор (молярное соотношение)	1х1О3,1-5х1О6.1	5х103.1-2х106.1
Мономер, восстановительный компонент (молярное соотношение)	1х103,1-5х106.1	1х10+.1-2х106.1
Ускоритель, инициатор (молярное соотношение)	0,001,1-10.1	0,005.1-1.1
Буфер	От 0 до количества, необходимого для достижения значения рН инициирования (в зависимости от инициатора обычно в диапазоне приблизительно 6,5-10)

- 6 019423

Необязательный ингибитор гидратообразования

В случае присутствия ингибитора гидратообразования он может характеризоваться массовым соотношением между ингибитором гидратообразования и водой в диапазоне от приблизительно 1.10 до приблизительно 10.1, οι приблизительно 1.5 до приблизительно 5.1 или от 2.3 до 3.2

Реакция эмульсионной полимеризации при комнатной температуре приводит к получению латексной композиции, содержащей дисперсную фазу в виде твердых частиц и жидкую непрерывную фазу. Латекс может представлять собой стабильную коллоидальную дисперсию, содержащую дисперсную фазу в виде высокомолекулярных полимерных частиц и непрерывную фазу, содержащую воду. Полимерные частицы могут составлять количество в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60 мас.% латекса или в диапазоне от 40 до 50 мас.% латекса. Непрерывная фаза может содержать воду, поверхностно-активное вещество, характеризующееся высоким значением ГЛБ, ингибитор гидратообразования (в случае наличия такового) и по мере надобности буфер. Вода может присутствовать в количестве в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 80 мас.% латекса или в диапазоне от приблизительно 40 до приблизительно 60 мас.% латекса. Поверхностно-активное вещество, характеризующееся высоким значением ГЛБ, может составлять количество в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мас.% латекса или в диапазоне от 0,25 до 6 мас.% латекса. Как отмечалось в приведенной ранее таблице, буфер может присутствовать в количестве, необходимом для достижения значения рН, требуемого для инициирования реакции полимеризации, и зависит от инициатора. Обычно значение рН, необходимое для инициирования реакции, находится в диапазоне от 6,5 до 10.

В случае использования в реакционной смеси ингибитора гидратообразования он в получающемся в результате латексе может присутствовать в количестве, которое приводит к получению массового соотношения между ингибитором гидратообразования и водой в диапазоне от приблизительно 1:10 до приблизительно 10:1, в диапазоне от приблизительно 1:5 до приблизительно 5:1 или в диапазоне от 2:3 до 3:2. В альтернативном варианте для получения в непрерывной фазе латекса желательного количества ингибитора гидратообразования все количество или часть ингибитора гидратообразования могут быть добавлены к латексу после проведения полимеризации.

В одном варианте реализации настоящего изобретения эмульсионный полимер дисперсной фазы латекса может иметь средневесовую молекулярную массу (М„), равную по меньшей мере приблизительно 1 х 10⁶ г/моль, по меньшей мере приблизительно 2х10⁶ г/моль или по меньшей мере 5х10⁶ г/моль. Первоначальные частицы эмульсионного полимера могут характеризоваться средним размером частиц менее чем приблизительно 1 мкм, находящимся в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 500 нм или в диапазоне от 50 до 250 нм. По меньшей мере приблизительно 95 мас.% первоначальных частиц эмульсионного полимера в латексе могут быть большими чем приблизительно 10 нм и меньшими чем приблизительно 500 нм. Кроме того, по меньшей мере приблизительно 95 мас.% частиц могут быть большими чем приблизительно 25 нм и меньшими чем приблизительно 250 нм.

Как отмечалось ранее, после получения эмульсионного полимера по меньшей мере часть первоначальных полимерных частиц в латексе может быть уплотнена для получения одной или нескольких уплотненных полимерных структур. В соответствии с использованием в настоящем документе термин уплотненная полимерная структура должен обозначать полимерные частицы или структуры, характеризующиеся увеличенным средним размером частиц в сопоставлении со средним размером частиц у полимерных частиц до уплотнения. Уплотнение первоначальных латексных частиц может быть осуществлено по любому известному на современном уровне техники способу, способному обеспечить получение уплотненных полимерных структур. В одном варианте реализации настоящего изобретения уплотнение может быть проведено при использовании любой методики, достаточной для получения уплотненных полимерных структур, характеризующихся средним размером частиц, превышающим по меньшей мере приблизительно в 5 раз, по меньшей мере приблизительно в 10 раз или по меньшей мере в 100 раз средний размер частиц у первоначальных частиц до уплотнения.

В одном варианте реализации настоящего изобретения уплотнение первоначальных частиц эмульсионного полимера может быть осуществлено в результате проведения для латекса стадии высушивания. Уплотнение в результате высушивания может быть осуществлено по любому известному на современном уровне техники способу высушивания, способному обеспечить удаление, по меньшей мере, части непрерывной фазы описанного ранее латекса. В одном варианте реализации использованная методика высушивания может оказаться достаточной для удаления по меньшей мере приблизительно 70 мас.%, по меньшей мере приблизительно 90 мас.% или по меньшей мере 95 мас.% непрерывной фазы латекса.

В одном варианте реализации методика высушивания, использующаяся для получения вышеупомянутых уплотненных полимерных структур, может представлять собой распылительное высушивание. Распылительное высушивание представляет собой способ высушивания материалов, содержащих как жидкую, так и твердую фазы, в том числе таких материалов, как латексы, коллоиды и суспензии. В каче

- 7 019423 стве методики уплотнения в настоящем изобретении может быть использован любой способ распылительного высушивания, известный на современном уровне техники. В дополнение к этому, методика распылительного высушивания, использующаяся в настоящем изобретении, может включать по меньшей мере две стадии: (1) пульверизация и (2) газо/капельное перемешивание.

В настоящем изобретении может быть использована любая известная в промышленности методика пульверизации, которая способна обеспечить пульверизацию латекса, полученного в результате проведения обсуждавшейся ранее эмульсионной полимеризации. В одном варианте реализации латекс может быть пульверизован при использовании пульверизатора. Капли латекса, полученные при использовании пульверизатора, могут иметь средний диаметр от приблизительно 1 до приблизительно 500 мкм, от приблизительно 25 до приблизительно 350 мкм или от 50 до 200 мкм. Пульверизатор, использующийся в настоящем изобретении, может представлять собой любой пульверизатор, известный на современном уровне техники. Примеры подходящих для использования пульверизаторов включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: сопла высокого давления, пневмораспылители и высокоскоростные центробежные диски.

Сразу после пульверизации латекса получающиеся в результате капли могут быть введены в контакт с газовым потоком, по меньшей мере, для частичного выпаривания непрерывной фазы латекса. Г азовым потоком, подходящим для использования в настоящем изобретении, могут являться воздух и/или инертный газ. Температурой газового потока может являться любая температура, достаточная для выпаривания по меньшей мере части непрерывной фазы латекса. В дополнение к этому, течение газового потока может быть противоточным или прямоточным по отношению к течению пульверизованного латекса. Время капельно/газового перемешивания может составлять любую продолжительность времени, достаточную для получения уплотненных полимерных структур, характеризующихся обсуждавшимися ранее увеличенными размерами частиц. В дополнение к этому, капельно/газовое перемешивание может быть достаточным для удаления по меньшей мере приблизительно 70 мас.%, по меньшей мере приблизительно 90 мас.% или по меньшей мере 95 мас.% непрерывной фазы латекса.

В одном варианте реализации для регулирования степени агломерирования полимера до и/или во время распылительного высушивания к латексу может быть добавлен разделитель. В настоящем изобретении для ограничения агломерирования полимера может быть использован любой известный в промышленности разделитель. Примеры подходящих для использования разделителей включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: оксид алюминия, диоксид кремния, прокаленная глина, тальк, технический углерод, стеарат кальция и/или стеарат магния. Количество разделителя, использующегося в способе распылительного высушивания, может варьироваться в зависимости от желательной степени агломерирования. В одном варианте реализации разделитель может присутствовать в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 40 мас.%, от приблизительно 1 до приблизительно 30 мас.% или от 2 до 25 мас.% при расчете на объединенную массу латекса и разделителя.

В еще одном варианте реализации настоящего изобретения методика высушивания, использующаяся для получения вышеупомянутых уплотненных полимерных структур, может представлять собой тонкослойное высушивание. Методика тонкослойного высушивания, подходящая для использования в настоящем изобретении, может представлять собой любой известный на современном уровне техники способ, который обеспечивает выпаривание по меньшей мере части непрерывной фазы латекса, оставляя тонкий слой пленки, содержащей одну или несколько вышеупомянутых уплотненных полимерных структур.

В одном варианте реализации тонкослойного высушивания латекса можно добиться в результате размещения латекса в форме, которая может иметь форму лотка или поддона. После этого латекс может быть размазан тонким слоем. Для размазывания латекса в форме может быть использован любой известный на современном уровне техники способ, способный обеспечить получение желательной толщины. Например, латекс в форме может быть размазан по различным механическим способам, обеспечивающим получение желательной толщины. Сразу после размазывания латекс может иметь толщину менее чем приблизительно 1 дюйм (25,4 мм), менее чем приблизительно 0,75 дюйма (19,1 мм) или менее чем 0,5 дюйма (12,7 мм). В одном варианте реализации для получения непрерывного способа высушивания поддон или лоток, использующиеся в настоящем изобретении, могут представлять собой подвижную поверхность конвейерного типа.

Выпаривание по меньшей мере части непрерывной фазы латекса может быть проведено по любому известному на современном уровне техники способу тонкослойного высушивания. Например, выпаривание можно стимулировать принудительной конвекцией, при которой поверх поверхности латекса продувают сухой газ, такой как воздух или азот. В рамках еще одного примера выпаривание может быть осуществлено в результате использования методики центробежного получения покрытия. Центробежное получение покрытия представляет собой способ, при котором латекс размещают на подложку, а после этого подвергают вращению при высокой скорости. Центростремительное ускорение вызывает размазывание латекса, оставляя вышеупомянутый тонкий слой пленки. В дополнение к этому, для стимулирования выпаривания непрерывной фазы латекс может быть нагрет. Этого можно добиться в результате нагревания поверхности, на которой получают тонкую пленку, и/или в результате нагревания газа, который

- 8 019423 продувают по поверхности. Кроме того, для стимулирования выпаривания текучего носителя латекс может быть подвергнут воздействию условий вакуумирования. Вне зависимости от того, какой способ используется, во время тонкослойного высушивания может быть выпарено по меньшей мере приблизительно 70 мас.%, по меньшей мере приблизительно 90 мас.% или по меньшей мере 95 мас.% непрерывной фазы.

Толщина получающейся в результате пленки может варьироваться в зависимости от того, какие способ или комбинация способов используются. В дополнение к этому, на толщину пленки могут оказывать влияние, помимо прочего, вязкость непрерывной фазы и процентное содержание твердого вещества в латексе. Однако, в общем случае толщина получающихся в результате одной или нескольких уплотненных полимерных структур (т.е. тонкого слоя), полученных в результате проведения тонкослойного высушивания, может находиться в диапазоне от приблизительно 0,001 до приблизительно 0,25 дюйма (от приблизительно 0,0254 до приблизительно 6,35 мм), в диапазоне от приблизительно 0,005 до приблизительно 0,2 дюйма (от приблизительно 0,127 до приблизительно 5,08 мм) или в диапазоне от 0,01 до 0,15 дюйма (от 0,254 до 3,81 мм).

В еще одном варианте реализации настоящего изобретения методика высушивания, использующаяся для получения вышеупомянутых уплотненных полимерных структур, может представлять собой сублимационное высушивание. Методика сублимационного высушивания, подходящая для использования в настоящем изобретении, может представлять собой любой известный на современном уровне техники способ сублимационного высушивания, подходящий для использования при стимулировании сублимации по меньшей мере части непрерывной фазы латекса и, тем самым, обеспечивающий получение одной или нескольких описанных ранее уплотненных полимерных структур. Например, способ лиофильного высушивания, подходящий для использования в настоящем изобретении, может включать стадии замораживания латекса с последующим воздействием на замороженный латекс вакуума.

После получения одной или нескольких уплотненных полимерных структур в результате проведения стадии высушивания, такой как те, которые описывались ранее, одна или несколько уплотненных полимерных структур могут быть измельчены. Способ измельчения может включать одну или несколько стадий грубого и/или тонкого измельчения, как более подробно это будет обсуждаться далее.

В еще одном варианте реализации настоящего изобретения уплотнение эмульсионного полимера из латекса может быть осуществлено в результате замораживания латекса. Получение одной или нескольких уплотненных полимерных структур в результате замораживания может быть осуществлено при уменьшении температуры латекса до значения, меньшего, чем температура замерзания непрерывной фазы. В зависимости от стабильности латекса при замораживании/оттаивании процесс замораживания может оказаться необходимым провести только один раз, или же его можно будет повторять вплоть до получения желательных одной или нескольких уплотненных полимерных структур. В соответствии с использованием в настоящем документе термин стабильность при замораживании/оттаивании обозначает ту степень, в которой полимерная часть латекса может противостоять коагулированию или флоккулированию при замораживании, согласно определению в соответствии с документом Л8ТМ тс11юЛ Ό2243. Таким образом, для получения одной или нескольких уплотненных полимерных структур латекс, характеризующийся повышенной стабильностью при замораживании/оттаивании, может быть подвергнут воздействию нескольких циклов замораживания/оттаивания. В одном варианте реализации латекс настоящего изобретения может характеризоваться стабильностью при замораживании/оттаивании, меньшей чем 5 циклов, меньшей чем 3 цикла или меньшей чем 1 цикл.

Замораживание латекса может быть осуществлено по любому известному на современном уровне техники способу уменьшения температуры латекса в желательной степени. Один пример способа, подходящего для использования в настоящем изобретении, включает размещение латекса в одной или нескольких полимерных оболочках, таких как, например, пакеты или бутылки из пластика. Пластики, подходящие для использования при получении оболочек, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: полиэтилен высокой плотности, найлон, политетрафторэтилен, полистирол и полиолефины. После этого оболочка может быть запечатана для предотвращения потерь латекса и погружена в охлаждающую ванну. Хладагентом, использующимся в охлаждающей ванне, может являться любой хладагент, способный уменьшить температуру латекса до значения, меньшего, чем температура замерзания непрерывной фазы. Хладагент, подходящий для использования в настоящем изобретении, включает нижеследующее, но не ограничивается только этим: жидкий азот.

Еще один пример способа замораживания латекса настоящего изобретения включает размещение латекса в формах желательного размера, а после этого уменьшение температуры латекса в желательной степени. Подобным же образом еще один способ включает получение из латекса капель с последующим замораживанием капель. Данные способы могут облегчить обсуждающееся далее последующее измельчение одной или нескольких уплотненных полимерных структур.

В соответствии с еще одним вариантом реализации настоящего изобретения уплотнение эмульсионного полимера в латексе для получения вышеупомянутых одной или нескольких уплотненных полимерных структур может быть осуществлено в результате объединения латекса с соленой водой. Данный способ может быть реализован в результате добавления латекса к соленой воде в течение определенного

- 9 019423 периода времени. Наоборот, в течение определенного периода времени можно добавлять соленую воду к латексу. Объединение латекса и соленой воды может быть осуществлено по любому способу, известному на современном уровне техники. Например, объединение может быть осуществлено при использовании насоса, подачи самотеком или по любому другому подходящему для использования способу. Во время добавления смесь латекс/соленая вода можно непрерывно перемешивать.

Соленая вода, подходящая для использования в настоящем изобретении, может содержать любое соединение, ионизирующееся в воде. Как можно себе представить без желания связывать себя теорией, ионизированные вещества вызывают агломерирование латексного полимера в результате повреждения двойного электрического слоя, который стабилизирует латексные частицы. Примеры ионизируемых соединений, подходящих для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: соли, образованные из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов и/или переходных металлов и анионов галогенида, нитрата, фосфата, сульфата и/или других анионов.

В одном варианте реализации объемное соотношение между латексом и соленой водой может находиться в диапазоне от приблизительно 1:2 до приблизительно 1:100, в диапазоне от приблизительно 1:5 до приблизительно 1:50 или в диапазоне от 1:10 до 1:25. В дополнение к этому, концентрация соли в соленой воде может составлять по меньшей мере приблизительно 0,5 мас.% или по меньшей мере 5 мас.%. Температура соленой воды и латекса во время перемешивания может находиться в диапазоне от приблизительно температуры замерзания латекса до приблизительно 100°С.

Сразу после получения желательных одной или нескольких уплотненных полимерных структур уплотненные полимерные структуры могут быть, по существу, выделены по любым известным на современном уровне техники способам осуществления разделения твердой/жидкой фаз. Выбранная методика выделения может быть достаточной для удаления по меньшей мере приблизительно 70, по меньшей мере приблизительно 90 или по меньшей мере 95 мас.% оставшейся непрерывной фазы. Например, уплотненные полимерные структуры могут быть, по существу, выделены в результате декантирования, фильтрования, процеживания и/или центрифугирования. После, по существу, выделения одной или нескольких уплотненных полимерных структур они могут быть подвергнуты измельчению, как более подробно это обсуждается далее.

В соответствии с еще одним вариантом реализации настоящего изобретения уплотнение эмульсионного полимера в латексе для получения вышеупомянутых одной или нескольких уплотненных полимерных структур может быть осуществлено в результате объединения латекса со смешиваемым с водой растворителем. Данный способ может быть реализован в результате добавления латекса ко смешиваемому с водой растворителю в течение определенного периода времени. Наоборот, в течение определенного периода времени можно добавлять смешиваемый с водой растворитель к латексу. Объединение латекса и смешиваемого с водой растворителя может быть осуществлено по любому способу, известному на современном уровне техники. Например, объединение может быть осуществлено при использовании насоса, подачи самотеком или по любому другому подходящему для использования способу. Во время добавления получающуюся в результате смесь можно непрерывно перемешивать.

Смешиваемый с водой растворитель, подходящий для использования в настоящем изобретении, может включать любой смешиваемый с водой растворитель, который является нерастворителем для полимерных частиц при перемешивании с водой. В одном варианте реализации смешиваемым с водой растворителем может быть нерастворитель для полимерных частиц даже и без перемешивания с водой. Примеры смешиваемых с водой растворителей, подходящих для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующие, но не ограничивается только этими: С|-С.₁-спирты. диметилформамид, диметилацетамид, тетрагидрофуран, сульфолан, нитрометан, фурфураль и/или 1-метил-2-пирролидинон.

В одном варианте реализации объемное соотношение между латексом и смешиваемым с водой растворителем может находиться в диапазоне от приблизительно 1:2 до приблизительно 1:100, в диапазоне от приблизительно 1:5 до приблизительно 1:50 или в диапазоне от 1:10 до 1:25. Температура смешиваемого с водой растворителя и латекса во время перемешивания может находиться в диапазоне от приблизительно температуры замерзания латекса до приблизительно температуры кипения латекса или температуры кипения смешиваемого с водой растворителя в зависимости от того, какая из них будет меньшей.

Сразу после получения желательных одной или нескольких уплотненных полимерных структур уплотненные полимерные структуры могут быть, по существу, выделены по любым известным на современном уровне техники способам осуществления разделения твердой/жидкой фаз. Выбранная методика выделения может быть достаточной для удаления по меньшей мере приблизительно 70 мас.%, по меньшей мере приблизительно 90 мас.% или по меньшей мере 95 мас.%, оставшейся непрерывной фазы. Например, уплотненные полимерные структуры могут быть, по существу, выделены в результате декантирования, фильтрования, процеживания и/или центрифугирования. После, по существу, выделения одной или нескольких уплотненных полимерных структур они могут быть подвергнуты измельчению, как более подробно это обсуждается далее.

В еще одном варианте реализации изобретения уплотнение эмульсионного полимера из латекса для получения вышеупомянутых одной или нескольких уплотненных полимерных структур может быть осуществлено по методике растворения/осаждения. В данном варианте реализации полимерные частицы

- 10 019423 могут быть растворены в результате объединения латекса с растворителем для полимера. После, по меньшей мере, частичного растворения полимера полимер может быть осажден для получения одной или нескольких уплотненных полимерных структур. В одном варианте реализации в растворителе перед осаждением могут быть растворены по меньшей мере приблизительно 70 мас.%, по меньшей мере приблизительно 90 мас.% или по меньшей мере 95 мас.% полимера. В настоящем изобретении могут быть использованы любые методики растворения/осаждения, известные на современном уровне техники.

В одном варианте реализации растворителем, подходящим для использования по методике растворения/осаждения, может являться низколетучий растворитель. Примеры низколетучих растворителей, подходящих для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: тетрагидрофуран и/или толуол. Концентрация латекса в растворителе может быть меньшей чем приблизительно 20 мас.%, меньшей чем приблизительно 15 мас.% или меньшей чем 10 мас.%, при расчете на объединенную массу латекса и растворителя.

После, по меньшей мере, частичного растворения полимера может быть использован любой известный на современном уровне техники способ осаждения растворенного вещества из раствора. Подходящие для использования методики осаждения включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: введение раствора в контакт со спиртом или другим нерастворителем или мгновенное выпаривание раствора для удаления из раствора по меньшей мере части летучих компонентов. В соответствии с использованием в настоящем документе термин мгновенное выпаривание обозначает способ, по которому по меньшей мере часть раствора выпаривают в результате резких уменьшения давления и/или увеличения температуры.

Сразу после получения (т.е. осаждения) желательных одной или нескольких уплотненных полимерных структур уплотненные полимерные структуры могут быть, по существу, выделены по любым известным на современном уровне техники способам осуществления разделения твердой/жидкой фаз при условии сохранения после осаждения любых растворителя и/или непрерывной фазы. Выбранная методика выделения может оказаться достаточной для удаления по меньшей мере приблизительно 70 мас.%, по меньшей мере приблизительно 90 мас.% или по меньшей мере 95 мас.% оставшейся непрерывной фазы и/или растворителя. Например, уплотненные полимерные структуры могут быть, по существу, выделены в результате декантирования, фильтрования, процеживания и/или центрифугирования. После, по существу, выделения одной или нескольких уплотненных полимерных структур они могут быть подвергнуты измельчению, как более подробно это обсуждается далее.

Вне зависимости от того, какие из описанных ранее способов используют для получения одной или нескольких уплотненных полимерных структур, в одном варианте реализации настоящего изобретения одна или несколько уплотненных полимерных структур могут быть измельчены для получения, тем самым, модифицированных полимерных частиц. В настоящем изобретении может быть использован любой известный на современном уровне техники способ измельчения частиц полимерсодержащего материала. В одном варианте реализации, как более подробно это описывается далее, для получения модифицированных полимерных частиц одна или несколько уплотненных полимерных структур могут быть подвергнуты многостадийному измельчению частиц, в том числе грубому измельчению с последующим тонким измельчением.

В некоторых описанных ранее вариантах реализации получения одной или нескольких уплотненных полимерных структур использующаяся методика в результате может приводить к получению уплотненных полимерных структур, имеющих относительно большие диаметры (например, большие чем 0,75 дюйма (19,1 мм)). В соответствии с этим одна или несколько уплотненных полимерных структур необязательно могут быть подвергнуты грубому измельчению для получения промежуточных полимерных частиц. В одном варианте реализации одна или несколько уплотненных полимерных структур могут быть подвергнуты грубому измельчению, достаточному для получения промежуточных полимерных частиц, имеющих средний размер, меньший чем приблизительно 2,5 дюйма (63,5 мм) по каждой стороне, меньший чем приблизительно 1,5 дюйма (38,1 мм) по каждой стороне или меньший чем 0,75 дюйма (19,1 мм) по каждой стороне. Грубое измельчение одной или нескольких уплотненных полимерных структур может быть осуществлено по любым способам, известным на современном уровне техники. Примеры способов, подходящих для использования при грубом измельчении, в настоящем изобретении включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: измельчение в порошок при помощи ударных молотков, истирателей и/или дробилок. В дополнение к этому, во время грубого измельчения температура одной или нескольких уплотненных полимерных структур может быть выдержана меньшей, чем температура стеклования полимера.

В одном варианте реализации по меньшей мере часть одной или нескольких уплотненных полимерных структур (или необязательно, по меньшей мере, часть промежуточных полимерных частиц) может быть измельчена до тонкодисперсного состояния (т.е. модифицированных полимерных частиц). В соответствии с использованием в настоящем документе термин тонкодисперсное состояние в случае его использования для описания дисперсного материала должен обозначать средний размер частиц менее чем 2000 мкм. В настоящем изобретении может быть использована любая известная на современном уровне техники методика измельчения частиц полимера. В одном варианте реализации по меньшей мере

- 11 019423 часть одной или нескольких уплотненных полимерных структур может быть подвергнута криогенному истиранию. В соответствии с использованием в настоящем документе термин криогенное истирание должен обозначать любой способ, по которому полимер измельчают до тонкодисперсного состояния при криогенных температурах. В соответствии с использованием в настоящем документе термин криогенная температура должен обозначать любую температуру, меньшую, чем температура стеклования истираемого полимера.

Перед измельчением до тонкодисперсного состояния температура одной или нескольких уплотненных полимерных структур (или необязательно промежуточных полимерных частиц) может быть уменьшена до криогенных температур. В одном варианте реализации уменьшение температуры уплотненных полимерных структур может быть получено в результате введения уплотненных полимерных структур в контакт с жидким азотом. После этого получающиеся в результате уплотненные полимерные структуры, имеющие низкую температуру, могут быть введены в холодную мельницу и истерты до достижения желательного размера частиц.

Для содействия предотвращению слипания друг с другом свежевскрытых поверхностей полимера к уплотненным полимерным структурам во время истирания к уплотненным полимерным структурам необязательно может быть добавлен разделитель. Примеры разделителей, подходящих для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: оксид алюминия, диоксид кремния, прокаленная глина, тальк, технический углерод, стеарат кальция и/или стеарат магния. Количество разделителя, использующегося в способе истирания, может быть меньшим чем приблизительно 35 мас.%, меньшим чем приблизительно 30 мас.% или меньшим чем 25 мас.%, при расчете на совокупную массу уплотненных полимерных структур и разделителя.

Как обсуждалось ранее, одна или несколько уплотненных полимерных структур могут быть получены в результате замораживания. В одном варианте реализации настоящего изобретения уплотненные полимерные структуры, полученные по данному способу, могут быть подвергнуты измельчению, будучи все еще замороженными в непрерывной фазе. Кроме того, как упоминалось ранее, латекс может быть заморожен в упаковочном материале. Данный упаковочный материал необязательно может быть подвергнут измельчению одновременно с уплотненными полимерными структурами и замороженной непрерывной фазой.

Замороженный латекс, включающий непрерывную фазу и необязательно упаковочный материал, может быть сначала измельчен в порошок для получения описанных ранее промежуточных полимерных частиц (например, кусков, имеющих средний размер менее чем 2,5 дюйма (63,5 мм), по каждой стороне). В случае описанного ранее латекса, стабильного при замораживании-оттаивании, грубое измельчение может быть проведено при температуре, меньшей, чем температура замерзания непрерывной фазы латекса. В случае латекса, не стабильного при замораживании-оттаивании, грубое измельчение может быть проведено при любой разумной температуре, которая не оказывает влияния на качество продукта.

Для получения модифицированных полимерных частиц после грубого истирания промежуточные полимерные частицы могут быть измельчены до тонкодисперсного состояния при использовании способов, таких как те, которые были описаны ранее. В одном варианте реализации тонкое измельчение может быть проведено при температуре, меньшей, чем температуры стеклования как полимера, так и материала упаковки в случае наличия такового, и при температуре, меньшей, чем температура замерзания непрерывной фазы латекса.

В одном альтернативном варианте реализации настоящего изобретения описанные ранее одна или несколько уплотненных полимерных структур могут быть получены и измельчены по способу, где этого добиваются одновременно. В данном варианте реализации описанный ранее латекс, содержащий частицы эмульсионного полимера, может быть подан в мельницу одновременно с газовым потоком, имеющим температуру, большую, чем у латекса (например, горячим воздухом). Температура и скорость газового потока могут быть отрегулированы для достижения у получающихся в результате модифицированных полимерных частиц желательного остаточного уровня влагосодержания. В одном варианте реализации во время проведения процесса одновременных получения/измельчения могут быть удалены по меньшей мере приблизительно 70 мас.%, по меньшей мере приблизительно 90 мас.% или по меньшей мере 95 мас.% непрерывной фазы.

Вне зависимости от того, какой из описанных ранее способов используют, получающиеся в результате модифицированные полимерные частицы могут характеризоваться средним размером частиц в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 800 мкм, в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 600 мкм или в диапазоне от 20 до 400 мкм. В дополнение к этому, модифицированные полимерные частицы могут характеризоваться распределением частиц по размерам, где ϋ₁₀ обозначает размер частиц, при котором частицы, составляющие 10% от совокупного объема образца, имеют меньший размер, а частицы, составляющие 90% от совокупного объема образца, - больший, Ό₅₀ обозначает размер частиц, при котором половину объема образца составляют частицы, имеющие больший размер, а половину - меньший (т.е. медианный размер частиц), а Ό₉₀ представляет собой размер частиц, при котором частицы, составляющие 90% от совокупного объема образца, имеют меньший размер, а частицы, составляющие 10% от совокупного объема образца, - больший. Модифицированные полимерные частицы мо

- 12 019423 гут характеризоваться размером частиц ϋ₁₀ в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 15 мкм, в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 12 мкм или в диапазоне от 2 до 10 мкм. Модифицированные полимерные частицы могут характеризоваться размером частиц Ό₅₀ в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 90 мкм, в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 80 мкм или в диапазоне от 30 до 70 мкм. В дополнение к этому, модифицированные полимерные частицы могут характеризоваться размером частиц Ό₉₀ в диапазоне от приблизительно 80 до приблизительно 170 мкм, в диапазоне от приблизительно 90 до приблизительно 160 мкм или в диапазоне от 100 до 150 мкм. Как более подробно это будет обсуждаться далее, получающиеся в результате модифицированные полимерные частицы могут быть диспергированы в текучем носителе для использования в качестве добавки, уменьшающей сопротивление течению. В одном варианте реализации получающаяся в результате добавка, уменьшающая сопротивление течению, может содержать модифицированные полимерные частицы в форме суспензии в текучем носителе.

В одном варианте реализации настоящего изобретения для получения добавки, уменьшающей сопротивление течению, модифицированные полимерные частицы могут быть объединены с текучим носителем. В соответствии с использованием в настоящем документе термин добавка, уменьшающая сопротивление течению должен обозначать композицию, которая, будучи добавленной к текучей среде, текущей через канал, демонстрирует эффективность в отношении уменьшения потерь давления, связанных с турбулентным течением текучей среды через канал. Текучий носитель, подходящий для использования в настоящем изобретении, может представлять собой любую жидкость, которая является нерастворителем для модифицированных полимерных частиц. Например, текучий носитель может содержать воду и/или низшие углеродсодержащие спирты (например, метанол и/или этанол). В одном варианте реализации для получения добавки, уменьшающей сопротивление течению, модифицированные полимерные частицы и текучий носитель могут быть добавлены в смесительный резервуар и перемешаны. Количество модифицированных полимерных частиц, добавленных к текучему носителю, может быть достаточным для получения уменьшающей сопротивление течению добавки, содержащей полимер в количестве, равном по меньшей мере приблизительно 5 мас.% полимера, находящемся в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 40 мас.% полимера или в диапазоне от 15 до 35 мас.% полимера.

В одном варианте реализации текучий носитель может содержать другие компоненты, способствующие получению и/или сохранению добавки, уменьшающей сопротивление течению. Данные компоненты к текучему носителю могут быть добавлены до, во время и/или после примешивания модифицированных частиц к текучему носителю. Такие компоненты включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: выравниватели плотности, добавки, предохраняющие от замерзания, стабилизаторы суспензии, смачиватели, пеногасители и/или загустители.

Выравниватели плотности/добавки, предохраняющие от замерзания, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: этиленгликоль и пропиленгликоль. Количество выравнивателя плотности/добавки, предохраняющей от замерзания, использующегося в настоящем изобретении, может находиться в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60 мас.% при расчете на массу текучего носителя.

Стабилизаторы суспензии, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: тальк, трикальцийфосфат, стеарат магния, диоксид кремния, полиангидридные полимеры, пространственно затрудненные алкилфенольные антиоксиданты и графит. Для уменьшения в добавке, уменьшающей сопротивление течению, количества материала, который не исполняет функцию добавки, уменьшающей сопротивление течению, количество использующегося стабилизатора суспензии может быть сведено к минимуму или исключено там, где это будет возможно. Количество добавленного стабилизатора суспензии может находиться в диапазоне от приблизительно 0 до приблизительно 40 мас.%, в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 25 мас.% или в диапазоне от 8 до 12 мас.%, при расчете на массу текучего носителя.

Для содействия диспергированию модифицированных полимерных частиц может быть добавлен смачиватель, такой как поверхностно-активное вещество. Неионные поверхностно-активные вещества, подходящие для использования в настоящем изобретении в качестве смачивателя, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: этоксилаты линейных вторичных спиртов, этоксилаты линейных спиртов и/или алкилфенолэтоксилаты. Анионные поверхностно-активные вещества, подходящие для использования в настоящем изобретении в качестве смачивателя, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: алкилбензолсульфонаты и/или этоксилатсульфаты спиртов (например, лаурилсульфат натрия). Количество добавленного смачивателя может находиться в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 1 мас.% или в диапазоне от 0,01 до 0,1 мас.%, при расчете на массу текучего носителя.

Для предотвращения вспенивания смеси текучий носитель/модифицированные полимерные частицы во время перемешивания может быть использован подходящий пеногаситель. Примеры пеногасителей, подходящих для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: продукты ΑΝΤΙΕΟΑΜ (доступные в компании Ωο\ν Согшпд, Мидленд, Мичиган) и продукты ВИВВЬЕ ΒΒΕΑΚΕΒ (доступные в компании \УПсо СЕеш1са1 Сотрапу, Огдашск

- 13 019423

Όίνίδίοη). Количество использующегося пеногасителя может быть меньшим чем приблизительно 1 мас.% при расчете на массу текучего носителя.

Для увеличения вязкости смеси текучий носитель/модифицированные полимерные частицы после получения смеси может быть добавлен загуститель. Обычные загустители представляют собой высокомолекулярные растворимые в воде полимеры. Загустители, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: полисахариды, ксантановая камедь, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксипропилпроизводное гуаровой камеди/или гидроксиэтилцеллюлоза.

В еще одном варианте реализации изобретения для получения добавки, уменьшающей сопротивление течению, модифицированные полимерные частицы могут быть добавлены к непрерывной фазе латекса, уже содержащей заполимеризованные в эмульсии полимерные частицы. Латекс данного варианта реализации может быть получен так, как это описывалось ранее. Модифицированные полимерные частицы могут быть добавлены к латексу в количестве, достаточном для получения уменьшающей сопротивление течению добавки, содержащей вплоть до приблизительно 25 мас.% модифицированных полимерных частиц при расчете на совокупную массу добавки, уменьшающей сопротивление течению. В дополнение к этому, получающаяся в результате добавка, уменьшающая сопротивление течению, может содержать частицы немодифицированного эмульсионного полимера (т.е. первоначальные частицы эмульсионного полимера) в количестве в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60 мас.% добавки, уменьшающей сопротивление течению, или в диапазоне от 40 до 50 мас.% добавки, уменьшающей сопротивление течению.

В одном варианте реализации настоящего изобретения описанные ранее добавки, уменьшающие сопротивление течению, могут быть добавлены к углеводородсодержащей текучей среде.

Получающуюся в результате обработанную углеводородсодержащую текучую среду после этого можно будет транспортировать по трубопроводу. Углеводородсодержащая текучая среда может содержать жидкофазный углеводород, нежидкофазный углеводород и/или неуглеводородную текучую среду. В одном варианте реализации углеводородсодержащая текучая среда может содержать по меньшей мере приблизительно 50 мас.% жидкофазного углеводорода. В дополнение к этому, углеводородсодержащая текучая среда может содержать сырую нефть.

Получающаяся в результате обработанная углеводородсодержащая текучая среда может содержать кумулятивное количество уменьшающих сопротивление течению полимеров, достаточное для достижения уменьшения сопротивления течению, связанного с турбулентным течением углеводородсодержащей текучей среды через трубопровод по меньшей мере приблизительно на 5%, по меньшей мере приблизительно на 10% или по меньшей мере на 15%. В одном варианте реализации обработанная углеводородсодержащая текучая среда может характеризоваться кумулятивной концентрацией полимеров, уменьшающих сопротивление течению, в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 500 частей на миллион частей при расчете на массу (ч./млн (мас.)), в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 200 ч./млн (мас.), в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 100 ч./млн (мас.) или в диапазоне от 2 до 50 ч./млн (мас.). В одном варианте реализации по меньшей мере приблизительно 50 мас.%, по меньшей мере приблизительно 75 мас.% или по меньшей мере 95 мас.%, полимерных частиц из добавки, уменьшающей сопротивление течению, могут быть растворены в углеводородсодержащей текучей среде.

Следующие далее примеры предлагаются в качестве иллюстрации настоящего изобретения в целях разъяснения специалистам в соответствующей области техники способов реализации и использования изобретения и никоим образом не предполагают ограничения объема изобретения.

Примеры

Пример 1. Получение полимеров добавок, уменьшающих сопротивление течению.

Две партии (партию 1 и партию 2) полимеров, уменьшающих сопротивление течению, получали в результате проведения эмульсионной полимеризации при использовании следующей далее методики. Полимеризацию проводили в 185-галлонном (700-литровом) реакторе из нержавеющей стали, снабженном рубашкой, механической мешалкой, термопарой, загрузочными отверстиями и впускными/выпускными отверстиями для азота. В реактор загружали 440 фунтов (199,6 кг) мономера (2этилгексилметакрилата), 565,3 фунта (256 кг) деионизованной воды, 68,3 фунта (31,0 кг) реагента Ро1у§1ер В-5 (поверхностно-активного вещества, доступного в компании 81ерап Сотрапу из Нортфилда, Иллинойс), 1,24 фунта (0,562 кг) одноосновного фосфата калия (рН-буфер), 0,97 фунта (0,440 кг) двухосновного фосфата калия (рН-буфер) и 33,2 г персульфата аммония (ΝΗ₄)₂δ₂Ο₈ (окислитель).

Смесь мономера и воды перемешивали при 110 об/мин при одновременной продувке азотом для удаления любых следовых количеств кислорода в реакторе и охлаждали до приблизительно 41°Р (5,0°С). Добавляли два поверхностно-активных вещества и для остальных загрузок перемешивание замедляли до 80 об/мин. После этого добавляли буферы и окислитель. Реакцию полимеризации инициировали в результате добавления в реактор с расходом 5 г/мин 4,02 г сульфата аммония-железа (II) Ρе(NΗ₄)₂ (8О₄)₂-6Н₂О, растворенного с концентрацией 1117 ч./млн в растворе серной кислоты в деионизованной воде с концентрацией 0,010 моль/л. Раствор вводили в течение 10 ч для завершения полимеризации. Получающийся в результате латекс под давлением вытесняли из реактора, продавливая через 5-микронный

- 14 019423 мешочный фильтр, и отправляли на хранение.

Получающаяся в результате добавка, уменьшающая сопротивление течению, представляла собой латекс, в качестве активного ингредиента содержащий поли(2-этилгексилметарилат). Образец характеризовался уровнем содержания твердого вещества 41,2 мас.% и номинальным уровнем содержания полимера 40%. Плотность образца составляла 1,0005 г/мл. Непрерывная фаза на 100% представляла собой воду.

Пример 2. Уплотнение и измельчение полимера.

Соответствующие полимерные частицы каждого из латексов партии 1 и партии 2, полученных в примере 1, подвергали воздействию следующей далее методики увеличения размера частиц. Полимерные частицы латекса агломерировали при использовании методики тонкослойного высушивания. По данной методике латекс тонким слоем размазывали на листовых поддонах. При использовании вентилятора через поддоны в течение ночи продували воздух при комнатной температуре для выпаривания из латекса непрерывной фазы. После высушивания получающийся в результате агломерированный полимер при помощи металлического молотка вручную разбивали на куски агломерированного полимера, имеющие размеры, подходящие для использования при криогенном истирании.

После измельчения агломерированных полимеров вручную каждую партию подвергали криогенному истиранию в молотковой мельнице при использовании следующей далее методики. 850 г каждой партии в отдельных контейнерах из пластика объединяли с 365 г разделителя на основе стеарата кальция и встряхивали для перемешивания. Перед проведением криогенного истирания контейнеры и их содержимое предварительно охлаждали в результате их помещения в сухой лед. После этого каждую смесь индивидуально размещали в сосудах Дьюара и замораживали при помощи жидкого азота. Затем смеси по отдельности истирали в результате медленной подачи каждой смеси в молотковую мельницу в течение периода времени, равного приблизительно 10 мин. Во время истирания температуру молотковой мельницы выдерживали меньшей, чем температура стеклования полимера, используя жидкий азот. После этого каждую из получающихся в результате двух партий подвергнутых криогенному истиранию полимеров, уменьшающих сопротивление течению, (т.е. модифицированных полимерных частиц) разделяли на три субпартии: 1А, 1В, 1С и 2А, 2В, 2С.

Пример 3. Получение суспензии.

Каждую из 6 субпартий, полученных в примере 2, по отдельности суспендировали в водном текучем носителе в соответствии со следующей далее методикой. Подвергнутый криогенному истиранию полимер сначала просеивали для удаления нежелательных комков. После этого в контейнере из пластика объемом 1 л перемешивали 434,98 г деионизованной воды, 11,48 г реагента ТЕВС1ТОЬ 15-8-7 (поверхностно-активного вещества, доступного в компании Эо\\· Согшпд Согр., Мидленд, Мичиган) и 3,82 г реагента ΑΝΤΙΓΌΑΜ 1410 (доступного в компании Ωον Согшпд Согр., Мидленд, Мичиган). Затем смесь в течение 2 мин перемешивали при 600 об/мин. В течение периода времени в диапазоне приблизительно от 3 до 4 мин медленно добавляли 230,02 г подвергнутого криогенному истиранию полимера при одновременном непрерывном перемешивании смеси при 600 об/мин. Сразу после добавления всего подвергнутого криогенному истиранию полимера смесь еще в течение 10 мин перемешивали при 600 об/мин. После этого при использовании шприца на 50 мл в суспензию вводили 19,74 г реагента Афи Ό-3334 НЕС (гидроксиэтилцеллюлоза, изготовленная в компании Ациа1оп Сотрапу). Затем суспензию в течение 10 мин перемешивали при скорости 1200 об/мин.

Пример 4. Анализ размера частиц.

Размеры частиц подвергнутого криогенному истиранию полимера в суспензиях, полученных в примере 3, анализировали при использовании анализатора размера частиц ΒЕСΚΜΑN СОИЬТЕВ Ь8 Рай1с1е 8ίζο Апа1ухсг. тойе1 Ь8 230, 8та11 Уо1ите Мойи1е. В приведенной далее табл. 1 продемонстрированы результаты анализа, в том числе средний размер частиц. В дополнение к этому, для каждой субпартии приведены распределения частиц по размерам, где Ό₁₀ обозначает размер частиц, при котором частицы, составляющие 10% от совокупного объема образца, имеют меньший размер, а частицы, составляющие 90% от совокупного объема образца, - больший, Ό₅₀ обозначает размер частиц, при котором половину объема образца составляют частицы, имеющие больший размер, а половину - меньший (т.е. медианный размер частиц), а Ό₉₀ представляет собой размер частиц, при котором частицы, составляющие 90% от совокупного объема образца, имеют меньший размер, а частицы, составляющие 10% от совокупного объема образца, - больший.

- 15 019423

Таблица 1 Результаты анализа размера частиц

Субпартия	Средний размер частиц (мкм)	О|0 (мкм)	В50 (мкм)	(мкм)
1А	72,31	8,03	58,97	140,80
1В	70,74	6,23	54,18	142,80
1С	68,84	7,23	55,44	137,80
2А	68,04	8.26	56,01	141,50
2В	53,41	4,87	42,30	112,10
2С	50,88	4,58	40,68	110,10

Обычно эмульсионные полимеры в латексной форме будут характеризоваться средним размером частиц, меньшим чем приблизительно 1 мкм. Как можно видеть, глядя на результаты в табл. 1, средний размер частиц для каждого из эмульсионных полимеров после уплотнения и измельчения, проведенных в примере 2, является большим, чем средний диаметр частиц для типичных эмульсионных полимеров в латексной форме.

Численные диапазоны

В настоящем описании изобретения численные диапазоны используют для представления количественных характеристик определенных параметров, относящихся к изобретению. Необходимо понимать то, что в случае приведения численных диапазонов такие диапазоны должны восприниматься в качестве буквального обоснования ограничений притязания, которые указывают только нижнее значение диапазона, а также ограничения притязаний, которое указывает только верхнее значение диапазона. Например, описанный численный диапазон от 10 до 100 представляет собой буквальное обоснование притязания, указывающего более чем 10 (при отсутствии верхних границ), и притязания, указывающего менее чем 100 (при отсутствии нижних границ).

Определения

В соответствии с использованием в настоящем документе формы единственного числа и термин упомянутый обозначают один или несколько.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин и/или в случае его использования в перечне из двух и более позиций обозначает то, что любая одна из перечисленных позиций может быть использована сама по себе, или может быть использована любая комбинация из двух и более перечисленных позиций. Например, в случае описания композиции как содержащей компоненты А, В и/или С, композиция может содержать один только А; один только В; один только С; А и В в комбинации; А и С в комбинации; В и С в комбинации; или А, В и С в комбинации.

В соответствии с использованием в настоящем документе термины содержащий, содержит и содержат представляют собой не исчерпывающие термины перехода, использующиеся для перехода от субъекта, указанного перед термином, к одному или нескольким элементам, указанным после термина, где элемент или элементы, перечисленные после термина, необязательно представляют собой единственные элементы, которые образуют субъект.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин уплотненная полимерная структура относится к полимерным частицам или структурам, характеризующимся увеличенным средним размером частиц в сопоставлении со средним размером частиц у полимерных частиц до уплотнения.

В соответствии с использованием в настоящем документе термины вмещающий, вмещает и вмещают имеют то же самое не исчерпывающее значение, что и приведенные ранее термины содержащий, содержит и содержат.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин криогенное истирание должен обозначать любой способ, по которому полимер измельчают до тонкодисперсного состояния при криогенных температурах.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин криогенная температура должен обозначать любую температуру, меньшую, чем температура стеклования конкретного полимера.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин добавка, уменьшающая сопротивление течению относится к композиции, которая, будучи добавленной к текучей среде, текущей через канал, демонстрирует эффективность в отношении уменьшения потерь давления, связанных с турбулентным течением текучей среды через канал.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин эмульсионный полимер должен обозначать любой полимер, полученный в результате проведения эмульсионной полимеризации.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин тонкодисперсное состояние в случае его использования для описания дисперсного материала должен обозначать средний размер частиц, меньший чем 2000 мкм.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин мгновенное выпаривание обозначает способ, по которому по меньшей мере часть раствора выпаривают в результате резкого умень

- 16 019423 шения давления и/или увеличения температуры.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин стабильность при замораживании/оттаивании обозначает ту степень, в которой полимерная часть латекса может противостоять коагулированию или флоккулированию при замораживании, согласно определению в соответствии с документом А8ТМ те11юй Ό2243.

В соответствии с использованием в настоящем документе термины имеющий, имеет и имеют имеют то же самое не исчерпывающее значение, что и приведенные ранее термины содержащий, содержит и содержат.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин число ГЛБ относится к гидрофильно-липофильному балансу амфифильного соединения согласно определению по методам, описанным автором \У.С. СпГПп в работах 1. 8ос. Сокте!. СНет.. 1, 311 (1949) и 1. 8ос. Сокте!. СНет.. 5, 249 (1954).

В соответствии с использованием в настоящем документе термин высокое значение ГЛБ должен обозначать число ГЛБ, равное 7 и более.

В соответствии с использованием в настоящем документе термины включающий, включает и включают имеют то же самое не исчерпывающее значение, что и приведенные ранее термины содержащий, содержит и содержат.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин полимер относится к гомополимерам, сополимерам, терполимерам одного или нескольких химических веществ.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин турбулентное течение относится к течению текучей среды, характеризующемуся числом Рейнольдса, равным по меньшей мере 2000.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин средневесовая молекулярная масса относится к молекулярной массе полимера, рассчитываемой в соответствии со следующей далее формулой: Σ₁(Ν₁Μ₁ ²)/Σ₁(Ν₁Μ₁), где Ν₁ представляет собой количество молекул, имеющих молекулярную массу М₁.

Формула изобретения, не ограниченная описанными вариантами реализации.

Предпочтительные формы описанного ранее изобретения должны быть использованы только в качестве иллюстрации и не должны использоваться в ограничивающем смысле при интерпретировании объема настоящего изобретения. Специалисты в соответствующей области техники без отклонения от сущности настоящего изобретения легко могли бы создать модификации примеров вариантов реализации, представленных ранее.

Изобретатели в настоящем документе заявляют о своем намерении опираться на доктрину эквивалентов при определении и оценке отношения достаточно ясного объема настоящего изобретения к любой аппаратуре, по своей сущности не отклоняющейся от изобретения, представленного в следующей далее формуле изобретения, но выходящей за пределы его буквального объема.

Claims (46)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ получения добавки, уменьшающей сопротивление течению, включающей множество частиц, содержащих полимер, который не является поли-альфа-олефином, включающий:

   (a) уплотнение множества первоначальных частиц, содержащих по меньшей мере один полимер, который не является поли-альфа-олефином, полученный в результате проведения эмульсионной полимеризации, с получением одной или нескольких уплотненных полимерных структур, где до уплотнения первоначальные частицы представлены в виде латекса, содержащего непрерывную фазу, и где частицы полимера, полученного эмульсионной полимеризацией, имеют средний размер частиц меньше чем 1 мкм;

   (b) измельчение по меньшей мере части полученных уплотненных полимерных структур криогенным истиранием с получением множества модифицированных полимерных частиц, имеющих средний размер в диапазоне от 5 до 800 мкм, где при истирании добавляют разделитель к уплотненной полимерной структуре; и (c) диспергирование по меньшей мере части полученных модифицированных полимерных частиц в текучем носителе с получением добавки, уменьшающей сопротивление течению, где полимер имеет средневесовую молекулярную массу, равную по меньшей мере 1 х 10⁶ г/моль.
2. 2. Способ по п.1, где уплотненные полимерные структуры характеризуются средним размером частиц, превышающим по меньшей мере в 5 раз размер первоначальных частиц.
3. 3. Способ по п.1, где полимер содержит остатки одного или нескольких мономеров, выбираемых из группы, состоящей из:

   (А)

   Ϊ’ ί

   Н;С=С—с—ок₂ где Κι представляет собой Н или С1-Сю-алкильный радикал; К₂ представляет собой Н, С1-С₃₀

   - 17 019423 алкильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, арилзамещенный С₁-С₁₀алкильный радикал, радикал -(СН₂СН₂О)_Х-К_А или -(СН₂СН(СН₃)О)_Х-К_А, где х находится в диапазоне от 1 до 50; К_А представляет собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₃₀-алкиларильный радикал;

   (В)

   Кз-арен-К_4, арен представляет собой фенил, нафтил, антраценил или фенантренил; К₃ представляет собой или СН₃-С=СН₂; К₄ представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный С1, 8О₃, ОК_В или СООКс, где К_в представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₅-С₃₀где

   СН=СН2 радикал, циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал или арилзамещенный С1-С1₀-алкильный радикал; К_; представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал или арилзамещенный С1-С1₀-алкильный радикал;

   (С) где К₅ представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₂₀-арильный радикал; (О) где Кб представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₂₀-арильный радикал; (Е) где К₇ представляет собой Н или С1-С1₈-алкильный радикал; К₈ представляет собой Н, С₁-С₁₈алкильный радикал или С1;

   (р) где К₉ и К₁₀ независимо представляют собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал;

   (С) где К₁₁ и К₁₂ независимо представляют собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный ради- где К₁₃ и К₁₄ независимо представляют собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал;

   (I) где К₁₅ представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С₅-С₃₀- 18 019423 циклоалкильный радикал;

   (I) (К) где К.|₆ представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₂₀-арильный радикал; (Ь)

   С1 (М) (Ν) (О) (Р) где К₁₇ и Е₁₈ независимо представляют собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал; и (Ω) где К₁₉ и Е₂₀ независимо представляют собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал.
4. 4. Способ по п.1, где полимер содержит повторяющиеся звенья, образованные из остатков С₄-С₂₀алкиловых, С₆-С₂₀-ариловых или арилзамещенных С1-С1₀-алкиловых сложноэфирных производных метакриловой кислоты или акриловой кислоты.
5. 5. Способ по п.1, где полимер содержит повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2этилгексилметакрилатных мономеров.
6. 6. Способ по п.1, где уплотнение стадии (а) по меньшей мере для части первоначальных частиц включает высушивание, замораживание, объединение с агломерирующей добавкой и/или растворение и

   - 19 019423 осаждение.
7. 7. Способ по п.1, где перед стадией уплотнения (а) первоначальные частицы имеют форму латекса, содержащего непрерывную фазу.
8. 8. Способ по п.7, где стадия уплотнения (а) включает высушивание латекса для удаления по меньшей мере части непрерывной фазы.
9. 9. Способ по п.8, где высушивание приводит к удалению по меньшей мере 70 мас.% непрерывной фазы.
10. 10. Способ по п.8, где высушивание включает распылительное высушивание, тонкослойное высушивание и/или сублимационное высушивание.
11. 11. Способ по п.7, где стадия уплотнения (а) включает объединение агломерирующей добавки с латексом, где агломерирующая добавка по меньшей мере для части первоначальных частиц приводит, по меньшей мере, к частичному агломерированию с образованием одной или нескольких уплотненных полимерных структур.
12. 12. Способ по п.11, где агломерирующая добавка включает соленую воду, где соль представляет собой соединение, способное ионизироваться в воде.
13. 13. Способ по п.11, где агломерирующая добавка включает С1-С₄-спирт, диметилформамид, диметилацетамид, тетрагидрофуран, сульфолан, нитрометан, фурфураль и/или 1-метил-2-пирролидинон.
14. 14. Способ по п.11, дополнительно включающий после агломерирования удаление по меньшей мере 70 мас.% непрерывной фазы из одной или нескольких уплотненных полимерных структур.
15. 15. Способ по п.7, где стадия уплотнения (а) включает замораживание латекса.
16. 16. Способ по п.1, где стадия уплотнения (а) включает растворение по меньшей мере части первоначальных частиц в растворителе с получением раствора, с последующим осаждением полимера из раствора и получением одной или нескольких уплотненных полимерных структур.
17. 17. Способ по п.1, где стадия измельчения (Ь) включает грубое измельчение уплотненных полимерных структур с получением промежуточных полимерных частиц, имеющих средний размер менее 63,5 мм (2,5 дюйма), где стадия измельчения (Ь) дополнительно включает тонкое измельчение промежуточных полимерных частиц с получением модифицированных полимерных частиц.
18. 18. Способ по п.1, где стадию измельчения стадии (Ь) проводят при температуре меньше, чем температура стеклования (Т_д) полимера.
19. 19. Способ по п.1, где уплотненные полимерные структуры диспергируют в непрерывной фазе, где стадию измельчения (Ь) проводят при температуре ниже, чем температура замерзания непрерывной фазы.
20. 20. Способ по п.1, где текучий носитель содержит воду и/или спирт.
21. 21. Способ по п.1, где текучий носитель имеет форму латекса, дополнительно содержащий множество уменьшающих сопротивление течению полимерных частиц, характеризующихся средним размером частиц меньше чем приблизительно 1 мкм.
22. 22. Добавка, уменьшающая сопротивление течению, полученная способом по любому из пп.1-21, содержащая множество частиц, содержащих полимер, который не является поли-альфа-олефином и получен эмульсионной полимеризацией, где по меньшей мере часть частиц диспергирована в текучем носителе, где частицы характеризуются средним размером частиц в диапазоне от 5 до 800 мкм и где полимер имеет средневесовую молекулярную массу, равную по меньшей мере 1х 10⁶ г/моль.
23. 23. Добавка по п.22, где частицы характеризуются средним размером частиц в диапазоне от 10 до 600 мкм.
24. 24. Добавка по п.22, где частицы характеризуются средним размером частиц в диапазоне от 20 до 400 мкм.
25. 25. Добавка по п.22, где полимер имеет средневесовую молекулярную массу, равную по меньшей мере приблизительно 2х10⁶ г/моль.
26. 26. Добавка по п.22, где полимер имеет средневесовую молекулярную массу, равную по меньшей мере 5х10⁶ г/моль.
27. 27. Добавка по п.22, где полимер получен путем эмульсионной полимеризации.
28. 28. Добавка по п.22, где полимер содержит остатки одного или нескольких мономеров, выбираемых из группы, состоящей из:

    (A)

    РЦ О „с-1 II

    Н₂С=С—с—ок₂ где В| представляет собой Н или С1-Сю-алкильный радикал; В₂ представляет собой Н, С₁-С₃₀алкильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, арилзамещенный С₁-С₁₀алкильный радикал, радикал -(СН₂СН₂О)_Х-В_А или -(СН₂СН(СН₃)О)_Х-В_А, где х находится в диапазоне от 1 до 50; В, представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₃₀-алкиларильный радикал;

    (B)

    - 20 019423

    Кз-арек-В^, где арен представляет собой фенил, нафтил, антраценил или фенантренил; К₃ представляет собой СН=СН₂ или СН₃-С=СН₂; К₄ представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал, С1, 8О₃, ОК_В или СООК_С, где К_в представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₅-С₃₀циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал или арилзамещенный С1-Сю-алкильный радикал и где К_С представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал, С₆-С₂₀арильный радикал или арилзамещенный С₁-С₁₀-алкильный радикал;

    (С) где К₅ представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₂₀-арильный радикал; (О) где К₆ представляет собой Н, С1-С₃₀-алкильный радикал или С₆-С₂₀-арильный радикал; (Е) где К₇ представляет собой Н или С1-С1₈-алкильный радикал; К₈ представляет собой Н, С₁-С₁₈алкильный радикал или С1;

    (р) где К₉ и К₁₀ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С5-С30-циклоалкильный радикал;

    (С) где К₁₁ и К₁₂ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С5-С30-циклоалкильный радикал;

    (Н) где К₁₃ и К₁₄ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С5-С30-циклоалкильный радикал;

    (I) где К₁₅ представляет собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С₅-С₃₀циклоалкильный радикал;

    (I)

    - 21 019423 (К) где Κΐ6 представляет собой Н, С1-С₃о-алкильный радикал или Сб-С₂о-арильный радикал;

    (Ь) (М) (Ν) (O) (P) где К₁₇ и К₁₈ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал; К₁₉ и К₂₀ независимо представляют собой Н, С₁-С₃₀-алкильный радикал, С₆-С₂₀-арильный радикал, С₅-С₃₀-циклоалкильный радикал.
29. 29. Добавка по п.22, где полимер содержит повторяющиеся звенья, образованные из остатков С₄С₂₀-алкиловых, С₆-С₂₀-ариловых или арилзамещенных С₁-С₁₀-алкиловых сложноэфирных производных метакриловой кислоты или акриловой кислоты.
30. 30. Добавка по п.22, где полимер представляет собой гомополимер, содержащий повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2-этилгексилметакрилатных мономеров.
31. 31. Добавка по п.22, где полимер представляет собой сополимер, содержащий повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2-этилгексилметакрилатных мономеров и остатков по меньшей мере одного другого мономера.
32. 32. Добавка по п.22, где полимер представляет собой сополимер, содержащий повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2-этилгексилметакрилатных мономеров и остатков бутилакрилатных мономеров.
33. 33. Добавка по п.22, где текучий носитель содержит воду и/или спирт.
34. 34. Добавка по п.22, в которой полимер содержится в количестве от 10 до 40 мас.%.
35. 35. Добавка по п.22 дополнительно содержит множество частиц, содержащих полимер, уменьшающий сопротивление течению, и характеризующихся средним размером частиц менее 1 мкм, где второй полимер, уменьшающий сопротивление течению, не является поли-альфа-олефиновым полимером, полученным путем эмульсионной полимеризации.

    - 22 019423
36. 36. Способ уменьшения сопротивления течению в трубопроводе, включающий:

    (a) введение добавки, уменьшающей сопротивление течению, по п.22 в углеводородсодержащую текучую среду для получения обработанной углеводородсодержащей текучей среды;

    (b) протекание потока обработанной углеводородсодержащей текучей среды через трубопровод, где добавка, уменьшающая сопротивление течению, содержит дисперсную фазу, включающую множество частиц, содержащих полимер, который не является поли-альфа-олефином и получен путем эмульсионной полимеризации, где частицы характеризуются средним размером частиц в диапазоне от 5 до 800 мкм, полимер имеет средневесовую молекулярную массу, равную по меньшей мере 1х 10⁶ г/моль.
37. 37. Способ по п.36, где частицы характеризуются средним размером частиц в диапазоне от 10 до 600 мкм.
38. 38. Способ по п.36, где полимер имеет средневесовую молекулярную массу, равную по меньшей мере 2х10⁶ г/моль.
39. 39. Способ по п.36, где полимер получают в результате проведения эмульсионной полимеризации.
40. 40. Способ по п.37, где полимер содержит повторяющиеся звенья, образованные из остатков С₄-С₂₀алкиловых, С₆-С₂₀-ариловых или арилзамещенных С1-С1₀-алкиловых сложноэфирных производных метакриловой кислоты или акриловой кислоты.
41. 41. Способ по п.36, где полимер содержит повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2этилгексилметакрилатных мономеров.
42. 42. Способ по п.36, где полимер представляет собой сополимер, содержащий повторяющиеся звенья, образованные из остатков 2-этилгексилметакрилатных мономеров и остатков бутилакрилатных мономеров.
43. 43. Способ по п.36, где обработанная углеводородсодержащая текучая среда характеризуется суммарной концентрацией полимера в диапазоне от 0,1 до 500 ч./млн (мас.).
44. 44. Способ по п.36, где углеводородсодержащая текучая среда содержит жидкофазный углеводород, нежидкофазный углеводород и/или неуглеводородную текучую среду, где углеводородсодержащая текучая среда содержит жидкофазный углеводород в количестве, равном по меньшей мере приблизительно 50 мас.% при расчете на общую массу углеводородсодержащей текучей среды.
45. 45. Способ по п.36, где углеводородсодержащая текучая среда содержит сырую нефть.
46. 46. Способ по п.36, где добавка, уменьшающая сопротивление течению, содержит текучий носитель, где текучий носитель содержит воду и/или спирт, где добавка, уменьшающая сопротивление течению, содержит полимер в количестве от 10 до 40 мас.%.

    Евразийская патентная организация, ЕАПВ

    Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2