Wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymere mit neuartigen hydrophob assoziierenden Monomeren Water-soluble, hydrophobically associating copolymers with novel hydrophobically associating monomers
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymere, welche in Gegenwart einer nicht polymerisierbaren oberflächenaktiven Verbindung erhalten werden und welche neuartige hydrophob assoziierende Monomere enthalten. Die Monomere umfassen eine ethylenisch ungesättigte Gruppe sowie einen Polyether- block, wobei der Polyetherblock einen hydrophilen Polyethylenoxyblock und einen hydrophoben Polyalkylenoxyblock, welcher aus Alkylenoxyeinheiten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen besteht, enthält. Optional können die Monomeren einen terminalen Polyethylenoxyblock aufweisen. Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung der Copolymere sowie deren Verwendung. The present invention relates to water-soluble hydrophobically associating copolymers obtained in the presence of a non-polymerizable surface-active compound and containing novel hydrophobically-associating monomers. The monomers include an ethylenically unsaturated group and a polyether block, wherein the polyether block contains a hydrophilic polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block consisting of alkyleneoxy units having at least 4 carbon atoms. Optionally, the monomers may have a terminal polyethyleneoxy block. The invention further relates to processes for the preparation of the copolymers and their use.
Wasserlösliche, verdickend wirkende Polymere werden in vielen Bereichen der Technik eingesetzt, beispielsweise im Bereich der Kosmetik, in Lebensmitteln, zur Herstellung von Reinigungsmitteln, Druckfarben, Dispersionsfarben oder bei der Erdölförderung. Water-soluble, thickening polymers are used in many fields of technology, for example in the field of cosmetics, in food, for the production of cleaning agents, printing inks, emulsion paints or in the production of oil.
Es sind viele chemisch unterschiedliche Klassen von Polymeren bekannt, welche als Verdicker eingesetzt werden können. Eine wichtige Klasse verdickend wirkender Polymere sind die sogenannten hydrophob assoziierenden Polymere. Hierunter versteht der Fachmann wasserlösliche Polymere, welche seiten- oder endständig hydrophobe Gruppen aufweisen, wie beispielsweise längere Alkylketten. In wässriger Lösung können derartige hydrophobe Gruppen mit sich selbst oder mit anderen Stoffen, welche hydrophobe Gruppen aufweisen, assoziieren. Hierdurch wird ein assoziatives Netzwerk gebildet, durch das das Medium verdickt wird. EP 705 854 A1 , DE 100 37 629 A1 und DE 10 2004 032 304 A1 beschreiben wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymere und deren Verwendung, beispielsweise im Bereich der Bauchemie. There are many chemically different classes of polymers known which can be used as thickeners. An important class of thickening polymers are the so-called hydrophobically associating polymers. By this the skilled person means water-soluble polymers which have side or terminal hydrophobic groups, such as longer alkyl chains. In aqueous solution, such hydrophobic groups may associate with themselves or with other substances having hydrophobic groups. As a result, an associative network is formed, through which the medium is thickened. EP 705 854 A1, DE 100 37 629 A1 and DE 10 2004 032 304 A1 describe water-soluble, hydrophobically associating copolymers and their use, for example in the field of construction chemistry.
Es ist bekannt, hydrophob assoziierende Copolymere im Bereich der Erdölförderung, insbesondere zur tertiären Erdölförderung (Enhanced Oil Recovery, EOR) einzusetzen. Einzelheiten dazu sind beispielsweise im Übersichtsartikel von Taylor, K.C. und Nasr- El-Din, H.A. in J. Petr. Sei. Eng. 1998, 19, 265-280 beschrieben.
Zu den Techniken der tertiären Erdölförderung gehört das so genannte„Polymerfluten". Eine Erdöllagerstätte ist kein unterirdischer„Erdölsee", sondern das Erdöl ist in winzigen Poren des erdölführenden Gesteins festgehalten. Der Durchmesser der Hohlräume in der Formation beträgt üblicherweise nur wenige Mikrometer. Zum Polymerflu- ten presst man durch Injektionsbohrungen eine wässrige Lösung eines verdickend wirkenden Polymers in eine Erdöllagerstätte ein. Durch das Einpressen der Polymerlösung wird das Erdöl durch die besagten Hohlräume in der Formation von der Injektionsbohrung ausgehend in Richtung der Produktionsbohrung gedrückt, und das Erdöl wird über die Produktionsbohrung gefördert. Wichtig für diese Anwendung ist es, dass die wässrige Polymerlösung keinerlei Gelpartikel enthält. Bereits kleine Gelpartikel mit Dimensionen im Mikrometerbereich können die feinen Poren in der Formation verstopfen und somit die Erdölförderung zum Erliegen bringen. Hydrophob assoziierende Co- polymere zur tertiären Erdölförderung sollten daher einen möglichst geringen Anteil an Gelpartikeln aufweisen. It is known to use hydrophobic associating copolymers in the field of crude oil production, in particular for tertiary oil recovery (Enhanced Oil Recovery, EOR). For details see, for example, the review by Taylor, KC and Nasr-El-Din, HA in J. Petr. Be. Closely. 1998, 19, 265-280. One of the techniques of tertiary oil production is the so-called "polymer flooding." An oil reservoir is not an underground "oil lake," but the oil is held in tiny pores of the oil-bearing rock. The diameter of the cavities in the formation is usually only a few microns. For polymer fl ow, an aqueous solution of a thickening polymer is injected through injection bores into a crude oil deposit. By injecting the polymer solution, the petroleum is forced through said cavities in the formation from the injection well towards the production well, and the petroleum is pumped through the production well. Important for this application is that the aqueous polymer solution does not contain any gel particles. Even small gel particles with dimensions in the micrometer range can clog the fine pores in the formation and thus bring the oil production to a standstill. Hydrophobic associating copolymers for tertiary mineral oil production should therefore have the lowest possible proportion of gel particles.
Eine weitere Technik bei der Erdölförderung ist das sogenannte "Hydraulic Fracturing". Beim "Hydraulic Fracturing" wird typischerweise eine hochviskose, wässrige Lösung unter hohem Druck in die Öl oder Gas führende Formationsschicht eingepresst. Durch den hohen Druck entstehen Risse im Gestein, welche die Förderung von Öl oder Gas erleichtern. Als Verdicker werden hier vor allem Guar und dessen temperaturstabileren Derivate wie beispielsweise Hydroxypropylguar oder Carboxymethylhydroxypropylguar eingesetzt (J. K. Fink, Oil Field Chemicals, Elsevier 2003, S. 240 ff). Diese Biopolymere weisen allerdings, wie generell die meisten Polymere, eine deutliche Abnahme der Viskosität mit steigender Temperatur auf. Da aber in den unterirdischen Formationen erhöhte Temperaturen vorherrschen, wäre es vorteilhaft für die Anwendung im "Hydraulic Fracturing" Verdicker einzusetzen, deren Viskosität mit steigender Temperatur nicht abnimmt oder sogar noch ansteigt. Another technique in oil production is the so-called "hydraulic fracturing". In "hydraulic fracturing" typically a high-viscosity, aqueous solution is pressed under high pressure into the oil or gas-carrying formation layer. The high pressure causes cracks in the rock, which facilitate the extraction of oil or gas. Guar and its more temperature-stable derivatives such as, for example, hydroxypropyl guar or carboxymethylhydroxypropyl guar are used here as thickeners (J.K. Fink, Oil Field Chemicals, Elsevier 2003, p. 240 ff). However, like most polymers, these biopolymers show a significant decrease in viscosity with increasing temperature. However, since elevated temperatures prevail in the subterranean formations, it would be advantageous to use thickeners for use in "hydraulic fracturing" whose viscosity does not decrease or even increase with increasing temperature.
Weitere Anwendungsgebiete von hydrophob assoziierenden Copolymeren im Bereich der Erdölförderung ist das Verdicken von Bohrspülungen und Komplettierungsflüssigkeiten. Dies wird beispielsweise im Review-Artikel, Taylor, Ann. Transactions of the Nordic Rheology Society, Vol. 1 1 , 2003, beschrieben. Further fields of application of hydrophobically associating copolymers in the field of mineral oil production is the thickening of drilling fluids and completion fluids. For example, in the review article, Taylor, Ann. Transactions of the Nordic Rheology Society, Vol. 11, 2003.
In WO 2010/133527 werden die Herstellung von hydrophob assoziierenden Monome- ren vom Typ H2C=C(R1)-R4-0-(-CH2-CH(R2)-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-R5 und die nachfolgende Umsetzung mit weiteren hydrophilen Monomeren zu Copolymeren beschrieben. Die beschriebenen Makromonomere weisen eine ethylenisch ungesättigte Gruppe sowie eine Polyether-Gruppe mit Blockstruktur auf, welche aus einem hydrophilen Polyalkylenoxy-Block bestehend im Wesentlichen aus Ethylenoxy-Einheiten und
aus einem terminalen, hydrophoben Polyalkylenoxy-block bestehend aus Alkylenoxy- Einheiten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen besteht. WO 2010/133527 describes the preparation of hydrophobically associating monomers of the type H 2 C =C (R 1 ) -R 4 -O- (-CH 2 -CH (R 2 ) -O-) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) iR 5 and the subsequent reaction with further hydrophilic monomers to give copolymers. The macromonomers described have an ethylenically unsaturated group and a polyether group having a block structure which consists of a hydrophilic polyalkyleneoxy block consisting essentially of ethyleneoxy units and consists of a terminal, hydrophobic polyalkyleneoxy block consisting of alkyleneoxy units having at least 4 carbon atoms.
Das Dokument WO 201 1/015520 beschreibt die Copolymerisation von hydrophob as- soziierenden Monomeren und monoethylenisch ungesättigten hydrophilen Monomeren in Gegenwart nichtionischer Tenside und die Verwendung der entstehenden Copoly- mere zum Polymerfluten. The document WO 201 1/015520 describes the copolymerization of hydrophobic-associating monomers and monoethylenically unsaturated hydrophilic monomers in the presence of nonionic surfactants and the use of the resulting copolymers for polymer flooding.
In CN 102146159 A wird ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Polyvinylether- Monomers beschrieben, wobei das Polyether-Monomer die allgemeine Formel H2C=C(R2)-0-R1-0-(CaH2aO)n-(CbH2bO)m-H aufweist, wobei a und b ganze Zahlen von 2 bis 4 sind, a ungleich b ist und R1 eine Ci-Cs-Alkylengruppe ist. Die in dem Dokument beschriebenen Monomere weisen einen Polyalkylenoxyblock auf, welcher aus Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid aufgebaut ist. Die Alkoxylierung wird bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von 120 bis 160 °C und unter Zugabe eines alkylischen Katalysators, beispielsweise Kaliummethanolat, durchgeführt. CN 102146159 A also describes a process for preparing a polyvinyl ether monomer, wherein the polyether monomer has the general formula H2C = C (R 2 ) -O-R 1 -O- (CaH 2 aO) n - (CbH 2 bO) m H wherein a and b are integers from 2 to 4, a is not equal to b and R 1 is a Ci-Cs-alkylene group. The monomers described in the document have a polyalkyleneoxy block which is composed of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide. The alkoxylation is preferably carried out at a temperature in the range from 120 to 160 ° C and with the addition of an alkylic catalyst, for example potassium methoxide.
Zur Herstellung der Monomere geht man im Verfahren gemäß WO 2010/133527 von geeigneten monoethylenisch ungesättigten Alkoholen aus, welche anschließend in einem zweistufigen Prozess alkoxyliert werden, so dass die erwähnte Blockstruktur erhalten wird. Zunächst erfolgt eine Alkoxylierung mit Ethylenoxid, optional im Gemisch mit Propylenoxid und/oder Butylenoxid und in einem zweiten Schritt mit Alkylenoxiden mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen. Die Beispiele in WO 2010/133527 beschreiben die Durchführung der Alkoxylierung unter Verwendung von KOMe (Kaliummethanolat) als Katalysator bei einer Reaktionstemperatur von 140°C, wobei die Konzentration an Kalium-Ionen über 3 mol-% liegt. To prepare the monomers, in the process according to WO 2010/133527, suitable monoethylenically unsaturated alcohols are used, which are then alkoxylated in a two-stage process, so that the abovementioned block structure is obtained. First, an alkoxylation with ethylene oxide, optionally in admixture with propylene oxide and / or butylene oxide and in a second step with alkylene oxides having at least 4 carbon atoms. The examples in WO 2010/133527 describe the performance of the alkoxylation using KOMe (potassium methoxide) as the catalyst at a reaction temperature of 140 ° C., the concentration of potassium ions being above 3 mol%.
Die Alkoxylierungsreaktion wird häufig basenkatalysiert durchgeführt. Dazu wird üblicherweise der als Ausgangsmaterial verwendete Alkohol in einem Druckreaktor mit Alkalihydroxiden oder Alkalialkoholaten versetzt und in das entsprechende Alkoholat überführt. Anschließend werden meist unter Inertgas-Atmosphäre beispielsweise in mehreren Schritten die Alkylenoxide zudosiert. Um die Reaktion zu kontrollieren und eine Übersättigung des Reaktionsgemisches mit Alkylenoxid zu vermeiden, müssen meist bestimmte Druck- und Temperaturbereiche bei der Alkoxylierung eingehalten werden. The alkoxylation reaction is often carried out base catalysis. For this purpose, the alcohol used as starting material is usually mixed in a pressure reactor with alkali metal hydroxides or alkali metal and converted into the corresponding alkoxide. Subsequently, usually under inert gas atmosphere, for example, in several steps, the alkylene oxides are added. In order to control the reaction and avoid oversaturation of the reaction mixture with alkylene oxide, it is usually necessary to observe certain pressure and temperature ranges during the alkoxylation.
Durch das Verfahren gemäß WO 2010/133527 soll die Bildung vernetzend wirkender Nebenprodukte vermieden werden, so dass die Herstellung von Copolymeren mit niedrigem Gelanteil möglich sein soll.
Es hat sich allerdings gezeigt, dass die Herstellverfahren gemäß des Standes der Technik keine verlässliche Methode zur Herstellung von hydrophob assoziierenden Copolymeren mit geringem Gelanteil darstellen. Es zeigten sich schwankende Qualitäten des Copolymers beispielsweise bei Variation von Druck und Reaktionsdauer bei den Alkoxylierungsschritten, so dass zum Teil stark vernetzte Copolymer-Produkte erhalten wurden. The process according to WO 2010/133527 is intended to avoid the formation of crosslinking by-products, so that the preparation of copolymers with a low gel content should be possible. However, it has been found that the prior art preparation methods are not a reliable method for preparing hydrophobically associating low gel copolymers. Fluctuating qualities of the copolymer were found, for example, with variation of pressure and reaction time during the alkoxylation steps, so that partially highly crosslinked copolymer products were obtained.
Es wurde gefunden, dass sich bei Verfahren des Standes der Technik vermutlich Monomere mit zwei ethylenisch ungesättigten Gruppen als Nebenprodukt bilden. Diese bi- funktionellen Nebenprodukte haben eine vernetzende Wirkung und führen bei der Co- polymerisation zu einer vermehrten Gelbildung. Es wurde gefunden, dass diese unerwünschten Nebenreaktionen umso häufiger auftreten, je höher die Temperatur ist, und je länger die Reaktion dauert. Copolymere mit Gelanteil sind in der Regel nicht mehr filtrierbar und für die Injektion in poröse Matrizes in Erdöllagerstätten nicht mehr ver- wendbar. It has been found that prior art processes presumably form monomers having two ethylenically unsaturated groups as a by-product. These bifunctional by-products have a crosslinking effect and lead to increased gel formation in the copolymerization. It has been found that the higher the temperature, and the longer the reaction lasts, the more frequently these undesirable side reactions occur. Usually, copolymers with gel content are no longer filterable and no longer usable for injection into porous matrixes in oil reservoirs.
Typischerweise wird KOMe (Kaliummethanolat) als basischer Katalysator gegenüber NaOMe (Natriummethanolat) bevorzugt, da KOMe stärker basisch ist als NaOMe und daher die Alkoxylierungsreaktion schneller abläuft. Es wurde allerdings gefunden, dass das stärker basische KOMe die Entstehung der oben beschriebenen vernetzenden Monomere begünstigt. Butylen- und Pentylenoxid reagieren deutlich langsamer als Ethylen- oder Propylenoxid, daher haben die Nebenreaktionen bei der Alkoxylierung mit Butylen- oder Pentylenoxid einen deutlicheren Effekt. Eine Aufgabe der Erfindung war es daher, hydrophob assoziierende Copolymere mit geringeren oder nicht nachweisbaren Gelanteilen im Vergleich zu den bereits bekannten Copolymeren, ausgehend von neuartigen, vernetzerfreien Monomeren, bereitzustellen. Außerdem sollten die Copolymere wirtschaftlicher als bisher hergestellt werden können und deren Wirkung als Verdicker sollte den bisherigen Verbindungen gegen- über zumindest ebenbürtig sein. Typically, KOMe (potassium methoxide) is preferred as the basic catalyst over NaOMe (sodium methoxide) because KOMe is more basic than NaOMe and therefore the alkoxylation reaction proceeds faster. However, it has been found that the more basic KOM favors the formation of the above-described crosslinking monomers. Butylene and pentylene oxide react much slower than ethylene or propylene oxide, therefore, the side reactions in the alkoxylation with butylene or pentylene oxide have a clearer effect. It was therefore an object of the invention to provide hydrophobically associating copolymers with lower or undetectable gel fractions in comparison to the already known copolymers starting from novel, crosslinker-free monomers. In addition, the copolymers should be able to be produced more economically than hitherto and their effect as thickeners should be at least equal to the previous compounds.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass die Bildung von vernetzenden bifunktionellen Verbindungen und damit der Gelanteil in den resultierenden Copolymeren vermindert oder nahezu vollständig verhindert werden kann, wenn eine kritische Men- ge an Kalium-Ionen von kleiner oder gleich 0,9 mol-% bezogen auf den zu alkoxylie- renden Alkohol und eine Temperatur kleiner oder gleich 135°C im zweiten Alkoxylie- rungsschritt (Umsetzung mit Butylen- oder Pentylenoxid) beachtet wird. Es wurde weiterhin festgestellt, dass das erfindungsgemäße Herstellverfahren unter den gegebenen sicherheitstechnischen Anforderungen der Chemie und des Betriebes (insbesondere
ein Druck kleiner 2,1 bar bei der Alkoxylierung mit Pentylenoxid und insbesondere ein Druck von kleiner 3,1 bar bei der Alkoxylierung mit Butylenoxid) eine gute Reproduzierbarkeit bei angemessener Reaktionsdauer gewährleistet. Dementsprechend wurden wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymere gefunden, welche die folgenden Monomere umfassen: It has now surprisingly been found that the formation of crosslinking bifunctional compounds and thus the gel content in the resulting copolymers can be reduced or almost completely prevented if a critical amount of potassium ions of less than or equal to 0.9 mol% is used attention is paid to the alcohol to be alkoxylated and a temperature of less than or equal to 135 ° C. in the second alkoxylation step (reaction with butylene oxide or pentylene oxide). It has also been found that the production process of the invention under the given safety requirements of the chemical and the operation (in particular a pressure of less than 2.1 bar in the alkoxylation with pentylene oxide and in particular a pressure of less than 3.1 bar in the alkoxylation with butylene oxide) ensures good reproducibility with adequate reaction time. Accordingly, water-soluble, hydrophobically associating copolymers have been found comprising the following monomers:
(a) 0,1 bis 20 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierendes Monomers (a), sowie (A) 0.1 to 20 wt .-% of at least one hydrophobically associating monomer (a), and
(b) 25 bis 99,9 Gew.-% mindestens eines von Monomer (a) verschiedenes hydrophiles Monomer (b), wobei bei seiner Synthese vor der Initiierung der Polymerisationsreaktion min- destens eine weitere, aber nicht polymerisierbare oberflächenaktiven Komponente (c) eingesetzt wird, wobei die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge aller Monomere im Co- polymer bezogen sind, und wobei es sich bei mindestens einem der Monomere (a) um ein Monomer der allgemeinen Formel (I) (B) 25 to 99.9 wt .-% of at least one of monomer (a) different hydrophilic monomer (b), wherein in its synthesis prior to the initiation of the polymerization at least one further, but not polymerizable surface-active component (c) is used in which the quantities are in each case based on the total amount of all monomers in the copolymer, and wherein at least one of the monomers (a) is a monomer of the general formula (I)
H2C=C(R1)-R2-0-(-CH2-CH2-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-(-CH2-CH2-0-)m-R4 (I), handelt; wobei die Einheiten -(-CH2-CH2-0-)k, -(-CH2-CH(R3)-0-)i und optionalH 2 C = C (R 1 ) -R 2 -O - (- CH 2 -CH 2 -O-) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i - (- CH 2 -CH 2 -O- ) m is -R 4 (I); where the units - (- CH 2 -CH 2 -O-) k, - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i and optionally
-(-CH2-CH2-0-)m in Blockstruktur in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet sind, und die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 15 bis 35, bevorzugt von 20 bis 28, besonders bevorzugt von 23 bis 26; - (- CH 2 -CH 2 -O-) m are arranged in block structure in the order shown in formula (I), and the radicals and indices have the following meanings: k: is a number from 15 to 35, preferably from 20 to 28 , more preferably from 23 to 26;
I: ist eine Zahl von 5 bis 30, bevorzugt von 5 bis 28, bevorzugt von 5 bis I: is a number from 5 to 30, preferably from 5 to 28, preferably from 5 to
25; 25;
m: ist eine Zahl von 0 bis 15, bevorzugt von 0 bis 10; m: is a number from 0 to 15, preferably from 0 to 10;
R1: ist H oder Methyl; R 1 : is H or methyl;
R2: ist unabhängig voneinander eine Einfachbindung oder eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe von -(CnF n)- und -
O- (Cn'H n')-, wobei n für eine natürliche Zahl von 1 bis 6 steht und n' für eine natürliche Zahl von 2 bis 6 steht, R 2 : is independently a single bond or a divalent linking group selected from the group of - (C n F n) - and - O- (Cn'H n ') -, where n is a natural number from 1 to 6 and n' is a natural number from 2 to 6,
ist unabhängig voneinander ein Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 2 is independently a hydrocarbon radical with at least 2
Kohlenstoffatomen oder eine Ethergruppe der allgemeinen Formel - CH2-O-R3', wobei R3' für einen Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen steht, unter der Maßgabe, dass die Summe der Kohlenstoffatome aller Kohlenwasserstoffreste R3 oder R3' im Bereich von 15 bis 60, bevorzugt von 15 bis 56, bevorzugt von 15 bis 50 liegt; Carbon atoms or an ether group of the general formula --CH 2 -OR 3 ' , wherein R 3' is a hydrocarbon radical having at least 2 carbon atoms, with the proviso that the sum of the carbon atoms of all hydrocarbon radicals R 3 or R 3 'in the range of 15 to 60 is preferably from 15 to 56, preferably from 15 to 50;
R4: ist unabhängig voneinander H oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; und wobei das hydrophob assoziierende Monomer (a) der allgemeinen Formel (I) durch ein Verfahren umfassend die folgenden Schritte erhältlich ist: Umsetzen eines monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 der allgemeinenR 4 : is independently H or a hydrocarbon radical of 1 to 4 carbon atoms; and wherein the hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I) is obtainable by a process comprising the steps of: reacting a monoethylenically unsaturated alcohol A1 of the general one
Formel (II) Formula (II)
H2C=C(R1)-R2-OH (II), mit Ethylenoxid, H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -OH (II), with ethylene oxide,
wobei die Reste R1 und R2 die oben definierten Bedeutungen haben; wherein the radicals R 1 and R 2 have the meanings defined above;
unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K1 enthaltend KOMe und/oderwith the addition of an alkaline catalyst K1 containing KOMe and / or
NaOMe; NaOMe;
wobei ein alkoxylierter Alkohol A2 erhalten wird; wherein an alkoxylated alcohol A2 is obtained;
Umsetzen des alkoxylierten Alkohols A2 mit mindestens einem Alkylenoxid Z der Formel (Z)
wobei R3 die oben definierte Bedeutung hat; Reacting the alkoxylated alcohol A2 with at least one alkylene oxide Z of the formula (Z) wherein R 3 has the meaning defined above;
unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K2; wobei die Konzentration an Kaliumionen bei der Umsetzung in Schritt b) kleiner oder gleich 0,9 mol-%, bevorzugt von 0,01 bis 0,9 mol-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,5 mol-%, bezogen auf den eingesetzten Alkohol A2 beträgt;
und wobei die Umsetzung in Schritt b) bei einer Temperatur von kleiner gleich 135°C durchgeführt wird; wobei ein alkoxylierter Alkohol A3 gemäß der Formel (III) with the addition of an alkaline catalyst K2; wherein the concentration of potassium ions in the reaction in step b) less than or equal to 0.9 mol%, preferably from 0.01 to 0.9 mol%, particularly preferably 0.01 to 0.5 mol%, based on the alcohol used is A2; and wherein the reaction in step b) is carried out at a temperature of less than or equal to 135 ° C; where an alkoxylated alcohol A3 according to the formula (III)
H2C=C(R1)-R2-0-(-CH2-CH2-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-R4 (III), mit R4 = H erhalten wird, wobei die Reste R1, R2 und R3 und die Indices k und I die oben definierten Bedeutungen haben; c) optional Umsetzen mindestens eines Teils des alkoxylierten Alkohols A3 mit Ethylenoxid; wobei der alkoxylierte Alkohol A4 erhalten wird, der dem Monomer (a) gemäß Formel (I) mit R4 = H und m > 0 entspricht; d) optional Verethern des alkoxylierten Alkohols A3 und/oder A4 mit einer Verbindung H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -O - (- CH 2 -CH 2 -O-) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i R 4 (III), where R 4 = H, wherein the radicals R 1 , R 2 and R 3 and the indices k and I have the meanings defined above; c) optionally reacting at least a portion of the alkoxylated alcohol A3 with ethylene oxide; wherein the alkoxylated alcohol A4 is obtained, which corresponds to the monomer (a) according to formula (I) with R 4 = H and m>0; d) optionally etherifying the alkoxylated alcohol A3 and / or A4 with a compound
R4-X wobei R4 die oben definierten Bedeutungen hat und X eine Abgangsgruppe, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe von Cl, Br, I, -O-SO2-CH3 (Mesylat), -O- SO2-CF3 (Triflat) und -O-SO2-OR4 ist; wobei ein Monomer (a) gemäß Formel (I) und/oder (III) mit R4 = Kohlenwasser- Stoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen erhalten wird. R 4 -X where R 4 has the meanings defined above and X is a leaving group, preferably selected from the group of Cl, Br, I, -O-SO 2 -CH 3 (mesylate), -O-SO 2 -CF 3 (triflate) and O-SO 2 -OR 4 is; wherein a monomer (a) according to formula (I) and / or (III) is obtained with R 4 = hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymere, worin die Reste und Indizes in den Monomeren (a) gemäß Formel (I) die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 23 bis 26; In a preferred embodiment, the invention relates to water-soluble, hydrophobically associating copolymers, wherein the radicals and indices in the monomers (a) according to formula (I) have the following meanings: k: is a number from 23 to 26;
I: ist eine Zahl von 5 bis 30, bevorzugt von 5 bis 28, bevorzugt von 5 bis I: is a number from 5 to 30, preferably from 5 to 28, preferably from 5 to
25; 25;
m: ist eine Zahl von 0 bis 15, bevorzugt von 0 bis 10; m: is a number from 0 to 15, preferably from 0 to 10;
R1: ist H oder Methyl; R 1 : is H or methyl;
R2: ist unabhängig voneinander eine Einfachbindung oder eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe von -(CnF n)- und - O- (Cn'F n')-, wobei n für eine natürliche Zahl von 1 bis 6 steht und n' für eine natürliche Zahl von 2 bis 6 steht,
R3: ist unabhängig voneinander ein Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen oder eine Ethergruppe der allgemeinen Formel - CH2-O-R3', wobei R3' für einen Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen steht, unter der Maßgabe, dass die Summe der Koh- lenstoffatome aller Kohlenwasserstoffreste R3 oder R3' im Bereich vonR 2 : is independently a single bond or a divalent linking group selected from the group of - (CnF n) - and - O- (Cn'F n ') -, where n is a natural number from 1 to 6 and n 'is a natural number from 2 to 6, R 3 : is independently of one another a hydrocarbon radical having at least 2 carbon atoms or an ether group of the general formula --CH 2 -OR 3 ' , where R 3' is a hydrocarbon radical having at least 2 carbon atoms, with the proviso that the sum of the carbon atoms of all Hydrocarbon radicals R 3 or R 3 'in the range of
15 bis 60, bevorzugt von 15 bis 56, bevorzugt von 15 bis 50 liegt; 15 to 60, preferably from 15 to 56, preferably from 15 to 50;
R4: ist unabhängig voneinander H oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Gesamtsumme aller Monomere im Copolymer 100 Gew.-%. R 4 : is independently H or a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms. In a preferred embodiment, the total sum of all monomers in the copolymer is 100% by weight.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Monomer (a) ausschließlich um ein Monomer der allgemeinen Formel (I) wie oben beschrieben. The monomer (a) is preferably exclusively a monomer of the general formula (I) as described above.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymere, welche die folgenden Monomere umfassen: In a preferred embodiment, the invention relates to water-soluble, hydrophobically associating copolymers comprising the following monomers:
(c) 0,1 bis 20 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierendes Monomers (a), sowie (C) 0.1 to 20 wt .-% of at least one hydrophobically associating monomer (a), and
(d) 25 bis 99,9 Gew.-% mindestens eines von Monomer (a) verschiedenes hydrophiles Monomer (b), wobei bei seiner Synthese vor der Initiierung der Polymerisationsreaktion mindestens eine weitere, aber nicht polymerisierbare oberflächenaktiven Komponente (c) eingesetzt wird, wobei die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge aller Monomere im Co- polymer bezogen sind, und wobei es sich bei mindestens einem der Monomere(d) from 25 to 99.9% by weight of at least one hydrophilic monomer (b) other than monomer (a), wherein in its synthesis prior to the initiation of the polymerization reaction at least one further, but not polymerizable surface-active component (c) is used, wherein the quantities are in each case based on the total amount of all monomers in the copolymer, and wherein it is at least one of the monomers
(a) um ein Monomer der allgemeinen Formel (I) (a) a monomer of the general formula (I)
H2C=C(R1)-R2-0-(-CH2-CH2-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-(-CH2-CH2-0-)m-R4 (I), handelt; wobei die Einheiten -(-CH2-CH2-0-)k, -(-CH2-CH(R3)-0-)i und optional -(-CH2-CH2-0-)m in Blockstruktur in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet sind,
und die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 23 bis 26; H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -O - (- CH 2 -CH 2 -O-) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i - (- CH 2 -CH 2 -O- ) m is -R 4 (I); where the units are - (- CH 2 -CH 2 -O-) k, - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i and optionally - (- CH 2 -CH 2 -O-) m in block structure are arranged in the order shown in formula (I), and the radicals and indices have the following meanings: k: is a number from 23 to 26;
I: ist eine Zahl von 8,5 bis 17,25 I: is a number from 8.5 to 17.25
m: ist eine Zahl von 0 bis 15, bevorzugt von 0 bis 10; m: is a number from 0 to 15, preferably from 0 to 10;
R1: ist H oder Methyl; R 1 : is H or methyl;
R2: ist unabhängig voneinander eine Einfachbindung oder eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe von -(CnF n)- und - O- (Cn H2n')-, wobei n für eine natürliche Zahl von 1 bis 6 steht und n' für eine natürliche Zahl von 2 bis 6 steht, R 2 : is independently a single bond or a divalent linking group selected from the group of - (CnF n) - and - O- (Cn H2n ') -, where n is a natural number from 1 to 6 and n 'stands for a natural number from 2 to 6,
R3: ist unabhängig voneinander ein Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen oder eine Ethergruppe der allgemeinen Formel - CH2-O-R3', wobei R3' für einen Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen steht, unter der Maßgabe, dass die Summe der Kohlenstoffatome aller Kohlenwasserstoffreste R3 oder R3' im Bereich von 25,5 bis 34,5 liegt; R 3 : is independently of one another a hydrocarbon radical having at least 2 carbon atoms or an ether group of the general formula --CH 2 -OR 3 ' , where R 3' is a hydrocarbon radical having at least 2 carbon atoms, with the proviso that the sum of the carbon atoms of all hydrocarbon radicals R 3 or R 3 'is in the range of 25.5 to 34.5;
R4: ist unabhängig voneinander H oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; und wobei das hydrophob assoziierende Monomer (a) der allgemeinen Formel (I) durch ein Verfahren umfassend die folgenden Schritte erhältlich ist: R 4 : is independently H or a hydrocarbon radical of 1 to 4 carbon atoms; and wherein the hydrophobically associating monomer (a) of general formula (I) is obtainable by a process comprising the following steps:
Umsetzen eines monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 der allgemeinen Formel (II) Reacting a monoethylenically unsaturated alcohol A1 of the general formula (II)
H2C=C(R1)-R2-OH (II), mit Ethylenoxid, H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -OH (II), with ethylene oxide,
wobei die Reste R1 und R2 die oben definierten Bedeutungen haben; wherein the radicals R 1 and R 2 have the meanings defined above;
unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K1 enthaltend KOMe und/oderwith the addition of an alkaline catalyst K1 containing KOMe and / or
NaOMe; NaOMe;
wobei ein alkoxylierter Alkohol A2 erhalten wird; wherein an alkoxylated alcohol A2 is obtained;
Umsetzen des alkoxylierten Alkohols A2 mit mindestens einem Alkylenoxid Z der Formel (Z)
wobei R3 die oben definierte Bedeutung hat; Reacting the alkoxylated alcohol A2 with at least one alkylene oxide Z of the formula (Z) wherein R 3 has the meaning defined above;
unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K2; wobei die Konzentration an Kaliumionen bei der Umsetzung in Schritt b) kleiner oder gleich 0,9 mol-%, bevorzugt von 0,01 bis 0,9 mol-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,5 mol-%, bezogen auf den eingesetzten Alkohol A2 beträgt; und wobei die Umsetzung in Schritt b) bei einer Temperatur von kleiner gleich 135°C durchgeführt wird; wobei ein alkoxylierter Alkohol A3 gemäß der Formel (III) with the addition of an alkaline catalyst K2; wherein the concentration of potassium ions in the reaction in step b) less than or equal to 0.9 mol%, preferably from 0.01 to 0.9 mol%, particularly preferably 0.01 to 0.5 mol%, based on the alcohol used is A2; and wherein the reaction in step b) is carried out at a temperature of less than or equal to 135 ° C; where an alkoxylated alcohol A3 according to the formula (III)
H2C=C(R1)-R2-0-(-CH2-CH2-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-R4 (III), mit R4 = H erhalten wird, wobei die Reste R1, R2 und R3 und die Indices k und I die oben definierten Bedeutungen haben; optional Umsetzen mindestens eines Teils des alkoxylierten Alkohols A3 mit Ethylenoxid; wobei der alkoxylierte Alkohol A4 erhalten wird, der dem Monomer (a) gemäß Formel (I) mit R4 = H und m > 0 entspricht; optional Verethern des alkoxylierten Alkohols A3 und/oder A4 mit einer Verbindung H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -O - (- CH 2 -CH 2 -O-) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i R 4 (III), where R 4 = H, wherein the radicals R 1 , R 2 and R 3 and the indices k and I have the meanings defined above; optionally reacting at least a portion of the alkoxylated alcohol A3 with ethylene oxide; wherein the alkoxylated alcohol A4 is obtained, which corresponds to the monomer (a) according to formula (I) with R 4 = H and m>0; optionally etherifying the alkoxylated alcohol A3 and / or A4 with a compound
R4-X wobei R4 die oben definierten Bedeutungen hat und X eine Abgangsgruppe, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe von Cl, Br, I, -O-SO2-CH3 (Mesylat), -O- SO2-CF3 (Triflat) und -O-SO2-OR4 ist; wobei ein Monomer (a) gemäß Formel (I) und/oder (III) mit R4 = Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen erhalten wird. R 4 -X where R 4 has the meanings defined above and X is a leaving group, preferably selected from the group of Cl, Br, I, -O-SO 2 -CH 3 (mesylate), -O-SO 2 -CF 3 (triflate) and O-SO 2 -OR 4 is; wherein a monomer (a) according to formula (I) and / or (III) is obtained with R 4 = hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Gesamtsumme aller Monomere Copolymer 100 Gew.-%. In a preferred embodiment, the sum total of all monomers copolymer is 100% by weight.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Monomer (a) ausschließlich um ein Monomer der allgemeinen Formel (I) wie oben beschrieben.
Weiterhin wurde die Herstellung derartiger Copolymere gefunden, sowie deren Verwendung zur Erschließung, Ausbeutung und Komplettierung unterirdischer Erdöl- und Erdgaslagerstätten. Zur Erfindung ist im Einzelnen folgendes auszuführen: The monomer (a) is preferably exclusively a monomer of the general formula (I) as described above. Furthermore, the preparation of such copolymers has been found, as well as their use for the development, exploitation and completion of underground oil and gas deposits. In detail, the following is to be accomplished for the invention:
Bei den erfindungsgemäßen hydrophob assoziierenden Copolymeren handelt es sich um wasserlösliche Copolymere, welche hydrophobe Gruppen aufweisen. In wässriger Lösung können die hydrophoben Gruppen mit sich selbst oder mit den hydrophoben Gruppen von anderen Stoffen assoziieren und verdicken durch diese Wechselwirkungen das wässrige Medium. The hydrophobically associating copolymers according to the invention are water-soluble copolymers which have hydrophobic groups. In aqueous solution, the hydrophobic groups can associate with themselves or with the hydrophobic groups of other substances and thicken the aqueous medium through these interactions.
Dem Fachmann ist bekannt, dass die Löslichkeit hydrophob assoziierender (Co)Polymere in Wasser je nach der Art der verwendeten Monomere mehr oder weni- ger stark vom pH-Wert abhängig sein kann. Bezugspunkt für die Beurteilung der Wasserlöslichkeit soll daher jeweils der für den jeweiligen Einsatzzweck des Copolymers gewünschte pH-Wert sein. It is known to the person skilled in the art that the solubility of hydrophobically associating (co) polymers in water can be more or less dependent on the pH, depending on the type of monomers used. The reference point for the assessment of the water solubility should therefore be in each case the desired pH value for the respective intended use of the copolymer.
Monomer (a) Monomer (a)
Das erfindungsgemäße, hydrophob assoziierende Copolymer umfasst mindestens ein monoethylenisch ungesättigtes Monomer (a), welches dem erfindungsgemäßen Copolymer hydrophob assoziierende Eigenschaften verleiht und daher im Folgenden als hydrophob assoziierendes Monomer bezeichnet wird. The hydrophobically associating copolymer according to the invention comprises at least one monoethylenically unsaturated monomer (a) which imparts hydrophobically associating properties to the copolymer according to the invention and is therefore referred to below as a hydrophobically associating monomer.
Erfindungsgemäß handelt es sich bei mindestens einem der hydrophob assoziierenden Monomere (a) um ein Monomer der allgemeinen Formel (I) According to the invention, at least one of the hydrophobically associating monomers (a) is a monomer of the general formula (I)
H2C=C(R1)-R2-0-(-CH2-CH2-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-(-CH2-CH2-0-)m-R4 (l). H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -O - (- CH 2 -CH 2 -O-) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i - (- CH 2 -CH 2 -O- m -R 4 (I).
Bei den Monomeren (a) der allgemeinen Formel (I) ist eine ethylenische Gruppe H2C=C(R1)- über eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe -R2-0- mit einem Polyalkylenoxyrest mit Blockstruktur -(-CH2-CH2-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-R4 verbunden, wobei die Blöcke -(-CH2-CH2-0-)k und -(-CH2-CH(R3)-0-)i in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet sind. Optional kann das Monomer (a) der Formel (I) einen weiteren Polyethylenoxy-Block -(-CH2-CH2-0-)m aufweisen. Der Polyalkylenoxyrest weist entweder eine terminale OH-Gruppe oder eine terminale Ethergruppe OR4 auf.
In der oben genannten Formel steht R1 für H oder eine Methylgruppe. Bevorzugt handelt es sich bei R1 um H. In the monomers (a) of the general formula (I), an ethylenic group H2C = C (R 1 ) - via a divalent, linking group -R 2 -O- with a polyalkyleneoxy radical having a block structure - (- CH 2 -CH 2 -O -) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) iR 4 wherein the blocks - (- CH 2 -CH 2 -O-) k and - (- CH 2 -CH (R 3 ) -0-) i are arranged in the order shown in formula (I). Optionally, the monomer (a) of formula (I) may have another polyethyleneoxy block - (- CH 2 -CH 2 -O-) m . The polyalkyleneoxy group has either a terminal OH group or a terminal ether group OR 4 . In the above formula, R 1 is H or a methyl group. Preferably, R 1 is H.
R2 steht für eine Einfachbindung oder eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe -(CnF n)- und -0-(ΟηΉ2η )-. In den genannten Formeln steht n für eine natürliche Zahl von 1 bis 6 und n' für eine natürliche Zahl von 2 bis 6. Mit anderen Worten gesagt handelt es sich bei der verknüpfenden Gruppe um geradkettige oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bzw. 2 bis 6 Kohlenstoffatome, welche entweder direkt oder über eine Ethergruppe -O- mit der ethylenischen Gruppe H2C=C(R1)- verknüpft sind. Bevorzugt handelt es sich bei den Gruppen -(CnF n)- und -{Cn H2n - um lineare aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen. R 2 is a single bond or a divalent linking group selected from the group - (CnF n) - and -O- (Ο η Ή2η) -. In said formulas, n is a natural number from 1 to 6 and n 'is a natural number from 2 to 6. In other words, the linking group is straight-chain or branched aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms or 2 to 6 carbon atoms, which are linked either directly or via an ether group -O- with the ethylenic group H2C = C (R 1 ) -. The groups - (CnF n) - and - {C n H 2n - are preferably linear aliphatic hydrocarbon groups.
Bevorzugt handelt es sich bei der Gruppe R2 = -(CnF n)- um eine Gruppe ausgewählt aus -CH2-, -CH2-CH2- und -CH2-CH2-CH2-, besonders bevorzugt ist eine Methylengruppe -CH2-. Preferably, the group R 2 = - (CnF n) - is a group selected from -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 - and -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, more preferably a methylene group is -CH 2 -.
Bevorzugt handelt es sich bei der Gruppe R2 = -0-(ΟηΉ2η )- um eine Gruppe ausgewählt aus -O-CH2-CH2-, -O-CH2-CH2-CH2- und -O-CH2-CH2-CH2-CH2-, besonders bevorzugt ist -O-CH2-CH2-CH2-CH2-. Preferably, the group R 2 = -O- (Ο η Ή2η) - is a group selected from -O-CH 2 -CH 2 -, -O-CH 2 -CH 2 -CH 2 - and -O-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, more preferably -O-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Gruppe R2 um eine Gruppe -0-(ΟηΉ2η )-. Particularly preferably, the group R 2 is a group -O- (Ο η Ή2η) -.
Weiterhin besonders bevorzugt handelt es sich bei R2 um eine Gruppe ausgewählt aus -CH2-oder -O-CH2-CH2-CH2-CH2-, ganz besonders bevorzugt ist -O-CH2-CH2-CH2- CH2-. With particular preference, R 2 is a group selected from -CH 2 - or -O-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, very particularly preferably -O-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -.
Die Monomere (a) weisen weiterhin einen Polyalkylenoxyrest auf, der aus den Einheiten -(-CH2-CH2-0-)k, -(-CH2-CH(R3)-0-)i und optional -(-CH2-CH2-0-)m besteht, wobei die Einheiten in Blockstruktur in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet sind. Der Übergang zwischen den Blöcken kann abrupt oder auch kontinuierlich erfolgen. The monomers (a) furthermore have a polyalkyleneoxy radical which consists of the units - (- CH 2 -CH 2 -O-) k , - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i and optionally - (- CH 2 -CH 2 -O-) m , wherein the units are arranged in block structure in the order shown in formula (I). The transition between the blocks can be abrupt or continuous.
Bei der Anzahl der Ethylenoxyeinheiten k handelt es sich um eine Zahl von 15 bis 35, bevorzugt von 20 bis 28, besonders bevorzugt von 23 bis 26. The number of ethyleneoxy units k is a number from 15 to 35, preferably from 20 to 28, particularly preferably from 23 to 26.
Bei der Anzahl der Ethylenoxyeinheiten k handelt es bevorzugt sich um eine Zahl von 23 bis 26. Für den Fachmann auf dem Gebiet der Polyalkylenoxide ist klar, dass es sich bei den genannten Zahlen um Mittelwerte von Verteilungen handelt.
Beim dem zweiten Block -(-CH2-CH(R3)-0-)i- stehen die Reste R3 unabhängig voneinander für Kohlenwasserstoffstoffreste mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 2 bis 4, und besonders bevorzugt mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen. Es kann sich hierbei um einen aliphatischen und/oder aro- matischen, linearen oder verzweigten Kohlenstoffrest handeln. Bevorzugt handelt es sich um aliphatische Reste. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen aliphatischen, unverzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen. Bei dem genannten Block handelt es sich bevorzugt um einen Polybutylenoxybiock oder um einen Polypentylenoxyblock. The number of ethyleneoxy units k is preferably from 23 to 26. It is clear to those skilled in the art of polyalkylene oxides that the numbers mentioned are average values of distributions. In the second block - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i-, the radicals R 3 are independently hydrocarbon radicals having at least 2 carbon atoms, preferably having 2 to 14 carbon atoms, preferably 2 to 4, and particularly preferred with 2 or 3 carbon atoms. This may be an aliphatic and / or aromatic, linear or branched carbon radical. Preference is given to aliphatic radicals. Particularly preferred is an aliphatic, unbranched hydrocarbon radical having 2 or 3 carbon atoms. The said block is preferably a polybutyleneoxy block or a polypentyleneoxy block.
Beispiele geeigneter Reste R3 umfassen Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n- Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl oder n-Decyl, n-Dodecyl, n-Tetradecyl sowie Phenyl. Examples of suitable radicals R 3 include ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl or n-decyl, n-dodecyl, n-tetradecyl and phenyl.
Beispiele geeigneter Reste R3 umfassen Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n- Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl oder n-Decyl sowie Phenyl. Beispiele bevorzugter Reste umfassen n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, besonders bevorzugt ist ein Ethylrest oder ein n- Propylrest. Examples of suitable radicals R 3 include ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl or n-decyl and also phenyl. Examples of preferred radicals include n-propyl, n-butyl, n-pentyl, particularly preferably an ethyl radical or an n-propyl radical.
Bei den Resten R3 kann es sich weiterhin um Ethergruppen der allgemeinen Formel - CH2-O-R3' handeln, wobei es sich bei R3' um einen aliphatischen und/oder aromatischen, linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und besonders bevorzugt mindestens 3 Kohlenstoffatomen handelt. Beispiele für Reste R3' umfassen n-Propyl, n-Butyl, n- Pentyl, n-Hexyl, 2-Ethylhexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl n-Decyl oder Phenyl. The radicals R 3 may furthermore be ether groups of the general formula --CH 2 -OR 3 ' , where R 3' is an aliphatic and / or aromatic, linear or branched hydrocarbon radical having at least 2 carbon atoms, preferably 2 to 10 Carbon atoms and more preferably at least 3 carbon atoms. Examples of radicals R 3 ' include n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl or phenyl.
Beispiele für Reste R3' umfassen n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, 2-Ethylhexyl, n- Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl n-Decyl, n-Dodecyl, n-Tetradecyl oder Phenyl. Examples of radicals R 3 ' include n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl n-decyl, n-dodecyl, n-tetradecyl or phenyl.
Bei dem Block -(-CH2-CH(R3)-0-)i- handelt es sich also um einen Block, der aus Alky- lenoxyeinheiten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen und/oder Glycidylethern mit einer Ethergruppe von mindestens 2, bevorzugt mindestens 3 Kohlenstoffatomen besteht. Bevorzugt als Reste R3 sind die genannten Kohlenwasserstoffreste; bei den Bausteinen des zweiten Block handelt es sich besonders bevorzugt um mindestens 4 Kohlenstoffatome umfassende Alkylenoxyein- heiten, wie Butylenoxy- und Pentylenoxyeinheiten oder Einheiten höherer Alkylenoxide, ganz besonders bevorzugt handelt es sich um Butylenoxid- oder Pentylenoxyeinheiten. The block - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i- is thus a block consisting of alkyleneoxy units having at least 4 carbon atoms, preferably having 4 or 5 carbon atoms and / or glycidyl ethers having an ether group of at least 2, preferably at least 3 carbon atoms. Preferred radicals R 3 are the hydrocarbon radicals mentioned; the building blocks of the second block are particularly preferably alkyleneoxy units comprising at least 4 carbon atoms, such as butyleneoxy and pentyleneoxy units or units of higher alkylene oxides, very particular preference being given to butylene oxide or pentyleneoxy units.
Für den Fachmann auf dem Gebiet der Polyalkylenoxide ist klar, dass die Orientierung der Kohlenwasserstoffreste R3 von den Bedingungen bei der Alkoxylierung abhängen
kann, beispielsweise vom zur Alkoxylierung gewählten Katalysator. Die Alkylenoxyg- ruppen können also sowohl in der Orientierung -(-CH2-CH(R3)-0-)- oder auch die inverser Orientierung -(-CH(R3)-CH2-0-)- in das Monomer eingebaut werden. Die Darstellung in Formel (I) soll daher nicht als auf eine bestimmte Orientierung der Grup- pe R3 beschränkt angesehen werden. It will be clear to one skilled in the art of polyalkylene oxides that the orientation of the hydrocarbon radicals R 3 will depend on the conditions of the alkoxylation can, for example, from the catalyst selected for the alkoxylation. Thus, the alkyleneoxy groups can be incorporated into the monomer either in the orientation - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) or in the inverse orientation - (- CH (R 3 ) -CH 2 O -) - , The representation in formula (I) should therefore not be regarded as being restricted to a specific orientation of the group R 3 .
Bei der Anzahl der Alkylenoxyeinheiten I handelt es sich um eine Zahl von 5 bis 30, bevorzugt von 5 bis 28, bevorzugt von 5 bis 25, bevorzugt von 7 bis 23, bevorzugt von 7 bis 18, insbesondere bevorzugt von 8,5 bis 17,25 unter der Maßgabe, dass die Summe der Kohlenstoffatome in allen Kohlenwasserstoffresten R3 oder R3' im Bereich von 15 bis 60, bevorzugt von 15 bis 56, bevorzugt von 15 bis 50, bevorzugt von 25,5 bis 34,5 liegt. Handelt es sich bei den Resten R3 um eine Ethergruppe -CH2-O-R3', gilt die Maßgabe, dass die Summe der Kohlenwasserstoffrevon ste R3' im Bereich von 15 bis 60, bevorzugt von 15 bis 56, bevorzugt 15 bis 50, besonders bevorzugt von 25,5 bis 34,5 liegt, wobei das Kohlenstoffatom der verknüpfenden -Ch -O-Gruppe in -CH2- O-R3' nicht berücksichtigt wird. The number of alkyleneoxy units I is a number from 5 to 30, preferably from 5 to 28, preferably from 5 to 25, preferably from 7 to 23, preferably from 7 to 18, particularly preferably from 8.5 to 17, 25 with the proviso that the sum of the carbon atoms in all hydrocarbon radicals R 3 or R 3 'is in the range from 15 to 60, preferably from 15 to 56, preferably from 15 to 50, preferably from 25.5 to 34.5. If the radicals R 3 are an ether group -CH 2 -OR 3 ' , the proviso is that the sum of the hydrocarbon radicals of ste R 3' in the range from 15 to 60, preferably from 15 to 56, preferably 15 to 50, especially preferably from 25.5 to 34.5, wherein the carbon atom of the linking -Ch -O group in -CH 2 OR 3 'is not taken into account.
Eine bevorzugte Ausführungsform betrifft ein oben beschriebenes Copolymer umfassend ein Monomer (a), wobei R3 Ethyl ist und I eine Zahl von 7,5 bis 28, bevorzugt von 7,5 bis 25, besonders bevorzugt von 12,75 bis 25, insbesondere bevorzugt von 13 bis 23, insbesondere bevorzugt von 12,75 bis 17,25, beispielsweise 14, 16 oder 22 ist. A preferred embodiment relates to a copolymer described above comprising a monomer (a), wherein R 3 is ethyl and I is a number from 7.5 to 28, preferably from 7.5 to 25, particularly preferably from 12.75 to 25, particularly preferred from 13 to 23, particularly preferably from 12.75 to 17.25, for example 14, 16 or 22.
Bei der Anzahl der Alkylenoxyeinheiten I handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um eine Zahl von 8,5 bis 17,25, unter der Maßgabe, dass die Summe der Kohlenstoffatome in allen Kohlenwasserstoffresten R3 oder R3' im Bereich von 25,5 bis 34,5 liegt. Handelt es sich bei den Resten R3 um eine Ethergruppe -CH2-O-R3', gilt die Maßgabe, dass die Summe der Kohlenwasserstoffreste R3' im Bereich von 25,5 bis 34,5 liegt, wobei das Kohlenstoffatom der verknüpfenden -CH2-0-Gruppe in -CH2-O-R3' nicht berücksichtigt wird. Eine bevorzugte Ausführungsform betrifft ein oben beschrie- benes Copolymer umfassend ein Monomer (a), wobei R3 Ethyl ist und I eine Zahl von 12,75 bis 17,25, insbesondere von 13 bis 17, beispielsweise 14 oder 16, ist. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform betrifft ein oben beschriebenes Copolymer umfassend ein Monomer (a), wobei R3 n-Propyl ist und I eine Zahl von 8,5 bis 1 1 ,5, bevorzugt von 9 bis 1 1 , beispielsweise 10 oder 1 1 , ist. Für den Fachmann auf dem Gebiet der Polyalkylenoxide ist klar, dass es sich bei den genannten Zahlen um Mittelwerte von Verteilungen handelt. The number of alkyleneoxy units I in a preferred embodiment is a number from 8.5 to 17.25, with the proviso that the sum of the carbon atoms in all hydrocarbon radicals R 3 or R 3 'in the range from 25.5 to 34.5 lies. If the radicals R 3 are an ether group -CH 2 -OR 3 ' , the proviso that the sum of the hydrocarbon radicals R 3' is in the range from 25.5 to 34.5, wherein the carbon atom of the linking -CH 2 - 0 group in -CH2-OR 3 'is not taken into account. A preferred embodiment relates to a copolymer described above comprising a monomer (a), wherein R 3 is ethyl and I is a number from 12.75 to 17.25, in particular from 13 to 17, for example 14 or 16, is. A further preferred embodiment relates to a copolymer described above comprising a monomer (a), wherein R 3 is n-propyl and I is a number from 8.5 to 1, 5, preferably from 9 to 1 1, for example 10 or 1 1, is. It will be apparent to those skilled in the art of polyalkylene oxides that the numbers given are means of distribution.
Bei dem optionalen Block -(-CH2-CH2-0-)m handelt es sich um einen Polyethylenoxy- Block. Bei der Anzahl der Ethylenoxyeinheiten m handelt es sich um eine Zahl von 0
bis 15, bevorzugt von 0 bis 10, besonders bevorzugt von 0,1 bis 10, besonders bevorzugt von 0,1 bis 5, insbesondere bevorzugt von 0,5 bis 5 und ganz besonders bevorzugt von 0,5 bis 2,5. Für den Fachmann auf dem Gebiet der Polyalkylenoxide ist klar, dass es sich bei den genannten Zahlen um Mittelwerte von Verteilungen handelt. The optional block - (- CH2-CH2-0-) m is a polyethyleneoxy block. The number of ethyleneoxy units m is a number of 0 to 15, preferably from 0 to 10, particularly preferably from 0.1 to 10, particularly preferably from 0.1 to 5, particularly preferably from 0.5 to 5 and very particularly preferably from 0.5 to 2.5. It will be apparent to those skilled in the art of polyalkylene oxides that the numbers given are means of distribution.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist m größer 0 (d. h. der optionale Schritt c) wird ausgeführt). Insbesondere ist in dieser Ausführungsform m eine Zahl von 0,1 bis 15, bevorzugt von 0,1 bis 10, besonders bevorzugt von 0,5 bis 10, insbesondere bevorzugt von 1 bis 7, weiterhin bevorzugt von 2 bis 5. Für den Fachmann auf dem Gebiet der Polyalkylenoxide ist klar, dass es sich bei den genannten Zahlen um Mittelwerte von Verteilungen handelt. In a preferred embodiment of the invention, m is greater than 0 (i.e., the optional step c) is performed). In particular, in this embodiment, m is a number from 0.1 to 15, preferably from 0.1 to 10, particularly preferably from 0.5 to 10, particularly preferably from 1 to 7, more preferably from 2 to 5. For the expert In the field of polyalkylene oxides, it is clear that the numbers mentioned are mean values of distributions.
Bei dem Rest R4 handelt es sich um H oder einen bevorzugt aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Bevorzugt handelt es sich bei R4 um H, Me- thyl oder Ethyl, besonders bevorzugt um H oder Methyl und ganz besonders bevorzugt um H. The radical R 4 is H or a preferably aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms. R 4 is preferably H, methyl or ethyl, particularly preferably H or methyl and very particularly preferably H.
Bei den Monomeren der Formel (I) ist also eine terminale, monoethylenische Gruppe mit einer Polyalkylenoxygruppe mit Blockstruktur verknüpft, und zwar zunächst mit ei- nem hydrophilen, Polyethylenoxyeinheiten aufweisenden Block und dieser wiederum mit einem zweiten hydrophoben Block, welcher aus Alkylenoxyeinheiten, bevorzugt mindestens Butylenoxyeinheiten oder Einheiten höherer Alkylenoxide und besonders bevorzugt aus Butylenoxy- oder Pentylenoxyeinheiten aufgebaut ist. Der zweite Block kann eine terminale -OR4-Guppe, insbesondere eine OH-Gruppe, aufweisen. Die End- gruppe muss nicht mit einem Kohlenwasserstoffrest zum hydrophoben Assoziieren verethert sein, sondern der zweite Block -(-CH2-CH(R3)-0-)i selbst mit den Resten R3 oder R3' ist für das hydrophobe Assoziieren der unter Verwendung der Monomere (a) hergestellten Copolymere verantwortlich. Das Verethern ist nur eine Option, welche vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften des Copolymers ausgewählt werden kann. In the case of the monomers of the formula (I), therefore, a terminal, monoethylenic group is linked to a block-structured polyalkyleneoxy group, first with a hydrophilic block having polyethyleneoxy units and this in turn with a second hydrophobic block which consists of alkyleneoxy units, preferably at least butyleneoxy units or units of higher alkylene oxides and more preferably composed of butyleneoxy or Pentylenoxyeinheiten. The second block may have a terminal -OR 4 group, in particular an OH group. The end group need not be etherified with a hydrocarbon radical for hydrophobic association, but the second block - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) even with the radicals R 3 or R 3 ' is for the hydrophobic association of the responsible for the use of monomers (a). The etherification is only an option that can be selected by the skilled person depending on the desired properties of the copolymer.
Für den Fachmann auf dem Gebiet von Polyalkylenoxy-Blockcopolymeren ist klar, dass der Übergang zwischen den beiden Blöcken je nach der Art der Herstellung abrupt oder auch kontinuierlich erfolgen kann. Bei einem kontinuierlichen Übergang be- findet sich zwischen den Blöcken noch eine Übergangzone, welche Monomere beider Blöcke umfasst. Wenn man die Blockgrenze auf die Mitte der Übergangzone festlegt, kann dem entsprechend der erste Block - (-Ch -Ch -O- noch geringe Mengen an Einheiten -(-CH2-CH(R3)-0-)- und der zweite Block -(-CH2-CH(R3)-0-)i geringe Mengen an Einheiten -(-CH2-CH2-O-)- aufweisen, wobei diese Einheiten aber nicht
statistisch über den Block verteilt sind, sondern in der genannten Übergangszone angeordnet sind. Insbesondere kann der optionale dritte Block (-CH2-CH2-0-)m geringe Mengen an Einheiten -(-CH2-CH(R3)-0-)- aufweisen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Monomers M gemäß Formel (I), wobei die Einheiten (-CH2-CH2-0-)k und (-CH2-CH(R3)-0-)i und optional -(-CH2-CH2-0-)m in Blockstruktur in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet. Blockstruktur im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die Blöcke zu mindestens 85 mol-%, bevorzugt zu mindestens 90 mol-%, besonders bevor- zugt zu mindestens 95 mol-%, bezogen auf die Gesamtstoffmenge des jeweiligen Blocks, aus den entsprechenden Einheiten aufgebaut sind. Dies bedeutet, dass die Blöcke neben den entsprechenden Einheiten geringe Mengen an anderen Einheiten (insbesondere andere Polyalkylenoxyeinheiten) aufweisen können. Insbesondere enthält der optionale Polyethylenoxyblock -(-CH2-CH2-0-)m mindestens 85 mol-%, bevor- zugt mindestens 90 mol-%, bezogen auf die Gesamtstoffmenge des Blocks, die Einheit (-CH2-CH2-O-). Insbesondere besteht der optionale Polyethylenoxyblock -(-CH2-CH2-O- )m aus 85 bis 95 mol-% der Einheit (-CH2-CH2-O-) und aus 5 bis 15 mol-% der Einheit - (-CH2-CH(R3)-0-). It will be clear to one skilled in the art of polyalkyleneoxy block copolymers that the transition between the two blocks can be abrupt or continuous, depending on the nature of the preparation. In a continuous transition, there is still a transition zone between the blocks, which comprises monomers of both blocks. Accordingly, if the block boundary is set to the middle of the transition zone, the first block can still contain - (-Ch-CH-O- small amounts of units - (- CH 2 -CH (R 3 ) -0 -) and the second Block - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i have small amounts of units - (- CH 2 -CH 2 -O -) - but these units are not statistically distributed over the block, but are arranged in said transition zone. In particular, the optional third block (-CH 2 -CH 2 -O-) m may contain small amounts of units - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O -) -. The present invention relates to a process for the preparation of a monomer M according to formula (I), wherein the units (-CH 2 -CH 2 -O-) k and (-CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i and optionally - (- CH 2 -CH 2 -O-) m arranged in block structure in the order shown in formula (I). Block structure in the sense of the present invention means that the blocks are composed of at least 85 mol%, preferably at least 90 mol%, more preferably at least 95 mol%, based on the total amount of substance of the respective block, of the corresponding units are. This means that the blocks in addition to the corresponding units can have small amounts of other units (in particular other polyalkyleneoxy units). In particular, the optional polyethyleneoxy block - (- CH 2 -CH 2 -O-) m contains at least 85 mole%, preferably at least 90 mole%, based on the total amount of the block, of the unit (-CH 2 -CH 2 -O-). In particular, the optional polyethyleneoxy block - (- CH 2 -CH 2 -O-) m consists of from 85 to 95 mol% of the unit (-CH 2 -CH 2 -O-) and from 5 to 15 mol% of the unit - (-CH 2 - CH (R 3 ) -O-).
Die Erfindung betrifft bevorzugt ein Copolymer, in dem die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 15 bis 35, bevorzugt von 20 bis 28, bevorzugt von 23 bis 26; I: ist eine Zahl von 5 bis 30, bevorzugt von 5 bis 28, bevorzugt von 5 bis 25; The invention preferably relates to a copolymer in which the radicals and indices have the following meanings: k: is a number from 15 to 35, preferably from 20 to 28, preferably from 23 to 26; I: is a number from 5 to 30, preferably from 5 to 28, preferably from 5 to 25;
m: ist eine Zahl von 0 bis 15, bevorzugt 0 oder bevorzugt von 0,5 bis 10; m: is a number from 0 to 15, preferably 0 or preferably from 0.5 to 10;
R ist H; R is H;
R2 ist eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe -0-(Cn H2n )-, wobei n' für 4 steht; R3 ist, unabhängig voneinander ein Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen; insbesondere Ethyl; R 2 is a divalent linking group -O- (C n H 2n) -, where n 'is 4; R 3 is, independently of one another, a hydrocarbon radical having 2 carbon atoms; in particular ethyl;
R4: ist H. R 4 : is H.
Die Erfindung betrifft bevorzugt ein Copolymer, in dem die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 15 bis 35, bevorzugt von 20 bis 28, bevorzugt von 23 bis 26; I: ist eine Zahl von 5 bis 30, bevorzugt von 5 bis 28, bevorzugt von 5 bis 25; The invention preferably relates to a copolymer in which the radicals and indices have the following meanings: k: is a number from 15 to 35, preferably from 20 to 28, preferably from 23 to 26; I: is a number from 5 to 30, preferably from 5 to 28, preferably from 5 to 25;
m: ist eine Zahl von 0,1 bis 10, bevorzugt von 0,5 bis 10, insbesondere bevorzugt von 2 bis 5; m: is a number from 0.1 to 10, preferably from 0.5 to 10, particularly preferably from 2 to 5;
R : ist H;
R2: ist eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe -0-(Cn'H2n )-, wobei n' für 4 steht; R3: ist, unabhängig voneinander ein Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen; insbesondere Ethyl; R: is H; R 2 : is a divalent linking group -O- (Cn'H 2n) -, where n 'is 4; R 3 : is independently a hydrocarbon radical having 2 carbon atoms; in particular ethyl;
R4: ist H. R 4 : is H.
Die Erfindung betrifft bevorzugt ein Copolymer, in dem die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 15 bis 35, bevorzugt von 20 bis 28, besonders bevorzugt von 23 bis 26; The invention preferably relates to a copolymer in which the radicals and indices have the following meanings: k: is a number from 15 to 35, preferably from 20 to 28, particularly preferably from 23 to 26;
I: ist eine Zahl von 7,5 bis 28, bevorzugt von 7,5 bis 25, besonders bevorzugt von 12,75 bis 25; insbesondere bevorzugt von 13 bis 23, beispielsweise 14, 16 oder 22; I: is a number from 7.5 to 28, preferably from 7.5 to 25, particularly preferably from 12.75 to 25; more preferably from 13 to 23, for example 14, 16 or 22;
m: ist eine Zahl von 0 bis 15, bevorzugt 0 oder bevorzugt von 0,5 bis 10; m: is a number from 0 to 15, preferably 0 or preferably from 0.5 to 10;
R1: ist H; R 1 : is H;
R2: ist eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe -0-(Cn'H2n )-, wobei n' für 4 steht; R3: ist, unabhängig voneinander ein Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen; insbesondere Ethyl; R 2 : is a divalent linking group -O- (Cn'H 2n) -, where n 'is 4; R 3 : is independently a hydrocarbon radical having 2 carbon atoms; in particular ethyl;
R4: ist H. R 4 : is H.
Die Erfindung betrifft bevorzugt ein Copolymer, in dem die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 15 bis 35, bevorzugt von 20 bis 28, bevorzugt von 23 bis 26; I: ist eine Zahl von 7,5 bis 28, bevorzugt von 7,5 bis 25, besonders bevorzugt von 12,75 bis 25; insbesondere bevorzugt von 13 bis 23, beispielsweise 14, 16 oder 22; The invention preferably relates to a copolymer in which the radicals and indices have the following meanings: k: is a number from 15 to 35, preferably from 20 to 28, preferably from 23 to 26; I: is a number from 7.5 to 28, preferably from 7.5 to 25, particularly preferably from 12.75 to 25; more preferably from 13 to 23, for example 14, 16 or 22;
m: ist eine Zahl von 0,1 bis 10, bevorzugt von 0,5 bis 10, insbesondere bevorzugt von 2 bis 5; m: is a number from 0.1 to 10, preferably from 0.5 to 10, particularly preferably from 2 to 5;
R1: ist H; R 1 : is H;
R2: ist eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe -0-(Cn1-l2n')-, wobei n' für 4 steht; R3: ist, unabhängig voneinander ein Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen; insbesondere Ethyl; R 2 : is a divalent linking group -O- (C n 1 -l 2n ') -, where n ' is 4; R 3 : is independently a hydrocarbon radical having 2 carbon atoms; in particular ethyl;
R4: ist H. R 4 : is H.
Die Erfindung betrifft bevorzugt ein Copolymer, in dem die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 23 bis 26;
I: ist eine Zahl von 12,75 bis 17,25; The invention preferably relates to a copolymer in which the radicals and indices have the following meanings: k: is a number from 23 to 26; I: is a number from 12.75 to 17.25;
m: ist eine Zahl von 0 bis 15; bevorzugt 0 oder bevorzugt von 0,5 bis 10; m: is a number from 0 to 15; preferably 0 or preferably from 0.5 to 10;
R : ist H; R: is H;
R2: ist eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe -0-(Cn'H2n )-, wobei n' für 4 steht; R3: ist, unabhängig voneinander ein Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen; insbesondere Ethyl; R 2 : is a divalent linking group -O- (Cn'H 2n) -, where n 'is 4; R 3 : is independently a hydrocarbon radical having 2 carbon atoms; in particular ethyl;
R4: ist H. R 4 : is H.
Weiterhin betrifft die Erfindung bevorzugt ein Copolymer in dem die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: k: ist eine Zahl von 23 bis 26; Furthermore, the invention preferably relates to a copolymer in which the radicals and indices have the following meanings: k: is a number from 23 to 26;
I: ist eine Zahl von 8,5 bis 1 1 ,5; I: is a number from 8.5 to 1, 5;
m: ist eine Zahl von 0 bis 15, bevorzugt von 0 bis 10; bevorzugt 0 oder bevorzugt von 0,5 bis 10; m: is a number from 0 to 15, preferably from 0 to 10; preferably 0 or preferably from 0.5 to 10;
R : ist H; R: is H;
R2: ist eine zweiwertige, verknüpfende Gruppe -0-(Cn'H2n )-, wobei n' für 4 steht; R3: ist ein Kohlenwasserstoffrest mit 3 Kohlenstoffatomen, insbesondere n-Propyl; R4: ist H. R 2 : is a divalent linking group -O- (Cn'H 2n) -, where n 'is 4; R 3 : is a hydrocarbon radical having 3 carbon atoms, in particular n-propyl; R 4 : is H.
Weiterhin bevorzugt betrifft die Erfindung eine Copolymer, in dem das Monomer (a) der Formel (I) ein Gemisch darstellt aus einem Monomer (a) der Formel (I) mit m = 0 und einem Monomer (a) der Formel (I) mit m = 1 bis 15, bevorzugt 1 bis 10. Weiterhin bevorzugt betrifft die Erfindung ein Copolymer, in welchem das Gewichtsverhältnis des Monomers (a) der Formel (I) mit m = 0 und dem Monomer (a) der Formel (I) mit m = 1 bis 15, bevorzugt 1 bis 10, im Bereich von 19 : 1 bis 1 : 19, bevorzugt im Bereich von 9 : 1 bis 1 : 9 liegt. Besonders bevorzugt ergibt sich für dieses Gemisch aus Monomer (a) der Formel (I) mit m = 0 und Monomer (a) der Formel (I) mit m = 1 bis 15 ein mittlerer Wert (gemittelt über alle Monomere (a) in dem Gemisch) im Bereich von m = 0,1 bis 10, bevorzugt von 0,1 bis 5, besonders bevorzugt von 0,5 bis 5, besonders bevorzugt von 0,5 bis 2,5. The invention furthermore preferably relates to a copolymer in which the monomer (a) of the formula (I) is a mixture of a monomer (a) of the formula (I) with m = 0 and a monomer (a) of the formula (I) m = 1 to 15, preferably 1 to 10. Further preferred, the invention relates to a copolymer in which the weight ratio of the monomer (a) of the formula (I) with m = 0 and the monomer (a) of the formula (I) with m = 1 to 15, preferably 1 to 10, in the range from 19: 1 to 1:19, preferably in the range from 9: 1 to 1: 9. Particularly preferably, this mixture of monomer (a) of formula (I) with m = 0 and monomer (a) of formula (I) with m = 1 to 15 gives an average value (averaged over all monomers (a) in the Mixture) in the range from m = 0.1 to 10, preferably from 0.1 to 5, particularly preferably from 0.5 to 5, particularly preferably from 0.5 to 2.5.
Weiterhin besonders bevorzugt ergibt sich für dieses Gemisch aus Monomer (a) der Formel (I) mit m = 0 und Monomer (a) der Formel (I) mit m = 1 bis 15 ein mittlerer Wert (gemittelt über alle Monomere (a) in dem Gemisch) im Bereich von m = 0, 1 bis 10, bevorzugt von 0,1 bis 5, besonders bevorzugt von 0,5 bis 5, besonders bevorzugt von 0,5 bis 3,5, besonders bevorzugt von 0,5 bis 2,5.
In der Regel wird eine Ethoxylierung des alkoxylierten Alkohols A3 in Schritt c) bevorzugt an bereits ethoxylierten Ketten erfolgen, da die primäre Alkoholatgruppe aktiver ist im Vergleich zu der sekundären Alkoholatgruppe des Alkohols A3. Es kann also insbesondere nach Schritt c) eine Mischung aus Ketten vorliegen, die einen endständigen mindestens eine Einheit umfassenden Ethylenoxyblock -(-CH2-CH2-0-)m aufweisen (Monomere der Formel (I)), und Ketten, die keinen endständige Ethylenoxyblock -(- CH2-CH2-0-)m aufweisen (Monomere der Formel (III)). With particular preference, this mixture of monomer (a) of the formula (I) with m = 0 and monomer (a) of the formula (I) with m = 1 to 15 results in a mean value (averaged over all monomers (a) in the mixture) in the range of m = 0, 1 to 10, preferably from 0.1 to 5, particularly preferably from 0.5 to 5, particularly preferably from 0.5 to 3.5, particularly preferably from 0.5 to 2 ; 5. In general, an ethoxylation of the alkoxylated alcohol A3 in step c) is preferably carried out on already ethoxylated chains, since the primary alkoxide group is more active in comparison to the secondary alcoholate group of the alcohol A3. Thus, in particular after step c), there may be a mixture of chains which have a terminal ethyleneoxy block comprising at least one unit - (- CH 2 -CH 2 -O-) m (monomers of the formula (I)), and chains which do not have a terminal ethyleneoxy block - have (- CH 2 -CH 2 -O-) m (monomers of the formula (III)).
Herstellung der Monomere (a) der Formel (I) Preparation of the monomers (a) of the formula (I)
Die Herstellung der Monomere (a) der allgemeinen Formel (I) The preparation of the monomers (a) of the general formula (I)
H2C=C(R1)-R2-0-(-CH2-CH2-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-(-CH2-CH2-0-)m-R4 (I), erfolgt in den oben beschriebenen Schritten. Die bevorzugten Ausführungsformen des Monomeres (a) entsprechen den bereits weiter oben genannten. H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -O - (- CH 2 -CH 2 -O-) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) i - (- CH 2 -CH 2 -O- ) m -R 4 (I), takes place in the steps described above. The preferred embodiments of the monomer (a) correspond to those already mentioned above.
Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Umsetzung eines monoethy- lenisch ungesättigten Alkohols A1 mit Ethylenoxid unter Zugabe eines alkalischen Ka- talysators K1 enthaltend KOMe (Kaliummethanolat) und/oder NaOMe (Natriummetha- nolat), wobei ein alkoxylierter Alkohol A2 erhalten wird. Step a) of the process according to the invention comprises the reaction of a monoethylenically unsaturated alcohol A1 with ethylene oxide with the addition of an alkaline catalyst K1 comprising KOMe (potassium methoxide) and / or NaOMe (sodium methanolate) to give an alkoxylated alcohol A2.
Die im Folgenden genannten bevorzugten Bedingungen (z.B. Druck- und/oder Temperaturbereiche) bei den Umsetzungen gemäß Schritt a), b), c) und/oder d) bedeuten, dass der jeweilige Schritt ganz oder teilweise bei den angegebenen Bedingungen durchgeführt wird. The preferred conditions mentioned below (for example pressure and / or temperature ranges) in the reactions according to step a), b), c) and / or d) mean that the respective step is carried out wholly or partly under the stated conditions.
Bevorzugt umfasst Schritt a) zunächst die Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit dem alkalischen Katalysator K1 . Typischerweise wird dazu der als Ausgangsmaterial verwendete Alkohol A1 in einem Druckreaktor mit einem alkalischen Katalysator K1 versetzt. Durch verminderten Druck von typischerweise kleiner 100 mbar, bevorzugt im Bereich von 50 bis 100 mbar und/oder Erhöhung der Temperatur typischerweise auf 30 bis 150°C können noch in der Mischung vorhandenes Wasser und/oder Niedrigsieder abgezogen werden. Der Alkohol liegt danach im We- sentlichen als entsprechendes Alkoholat vor. Anschließend wird das Reaktionsgemisch typischerweise mit Inertgas (z.B. Stickstoff) behandelt. Preferably, step a) first comprises the reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1. Typically, to this end, the alcohol A1 used as the starting material is mixed with an alkaline catalyst K1 in a pressure reactor. By reduced pressure of typically less than 100 mbar, preferably in the range of 50 to 100 mbar and / or increasing the temperature typically to 30 to 150 ° C, water and / or low boilers still present in the mixture can be withdrawn. The alcohol is then essentially present as a corresponding alcoholate. Subsequently, the reaction mixture is typically treated with inert gas (e.g., nitrogen).
Weiterhin bevorzugt umfasst Schritt a) zunächst die Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit dem alkalischen Katalysator K1. Typischerweise wird
dazu der als Ausgangsmaterial verwendete Alkohol A1 in einem Druckreaktor mit einem alkalischen Katalysator K1 versetzt. Durch verminderten Druck von typischerweise kleiner 100 mbar, bevorzugt im Bereich von 30 bis 100 mbar und/oder Erhöhung der Temperatur typischerweise auf 30 bis 150°C können noch in der Mischung vorhan- denes Wasser und/oder Niedrigsieder abgezogen werden. Der Alkohol liegt danach im Wesentlichen als entsprechendes Alkoholat vor. Anschließend wird das Reaktionsgemisch typischerweise mit Inertgas (z.B. Stickstoff) behandelt. Further preferably, step a) comprises first the reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1. Typically will to the alcohol used as starting material A1 in a pressure reactor with an alkaline catalyst K1. By reduced pressure of typically less than 100 mbar, preferably in the range of 30 to 100 mbar and / or increasing the temperature typically to 30 to 150 ° C, water and / or low boilers still present in the mixture can be withdrawn. The alcohol is then present essentially as a corresponding alkoxide. Subsequently, the reaction mixture is typically treated with inert gas (eg nitrogen).
Bevorzugt umfasst Schritt a) die Zugabe von Ethylenoxid zu der oben beschriebenen Mischung aus Alkohol A1 mit dem alkalischen Katalysator K1 (wie oben beschrieben). Nach Beendigung der Zugabe von Ethylenoxid lässt man das Reaktionsgemisch typischerweise nachreagieren. Die Zugabe und/oder Nachreaktion erfolgt typischerweise über einen Zeitraum von 2 bis 36 h, bevorzugt von 5 bis 24 h, insbesondere bevorzugt von 5 bis 15 h, besonders bevorzugt von 5 bis 10 h. Preferably, step a) comprises the addition of ethylene oxide to the above-described mixture of alcohol A1 with the alkaline catalyst K1 (as described above). After completion of the addition of ethylene oxide, the reaction mixture is typically allowed to react. The addition and / or after-reaction typically takes place over a period of from 2 to 36 h, preferably from 5 to 24 h, particularly preferably from 5 to 15 h, particularly preferably from 5 to 10 h.
Weiterhin bevorzugt umfasst Schritt a) die Zugabe von Ethylenoxid zu der oben beschriebenen Mischung aus Alkohol A1 mit dem alkalischen Katalysator K1 (wie oben beschrieben). Nach Beendigung der Zugabe von Ethylenoxid lässt man das Reaktionsgemisch typischerweise nachreagieren. Die Nachreaktion erfolgt typischerweise über einen Zeitraum von 0,1 bis 1 h. Die Zugabe inklusive optionaler Entspannung (zwischenzeitliche Reduzierung des Druckes von beispielsweise 6 auf 3 bar absolut) und inklusive Nachreaktion erfolgt beispielsweise über einen Zeitraum von 2 bis 36 h, bevorzugt von 5 bis 24 h, insbesondere bevorzugt von 5 bis 15 h, besonders bevorzugt von 5 bis 10 h. Further preferably, step a) comprises the addition of ethylene oxide to the above-described mixture of alcohol A1 with the alkaline catalyst K1 (as described above). After completion of the addition of ethylene oxide, the reaction mixture is typically allowed to react. The post-reaction typically occurs over a period of 0.1 to 1 h. The addition including optional relaxation (intermediate reduction of the pressure from, for example, 6 to 3 bar absolute) and including post-reaction takes place, for example, over a period of 2 to 36 hours, preferably from 5 to 24 hours, particularly preferably from 5 to 15 hours, more preferably from 5 to 10 h.
Schritt a) erfolgt typischerweise bei Temperaturen von 60 bis 180°C, bevorzugt von 130 bis 150°C, besonders bevorzugt von 140 bis 150°C. Insbesondere umfasst Schritt a) die Zugabe des Ethylenoxids zu der Mischung aus Alkohol A1 mit dem alkalischen Katalysator K1 bei einer Temperatur von 60 bis 180°C, bevorzugt von 130 bis 150°C, besonders bevorzugt von 140 bis 150°C. Step a) is typically carried out at temperatures of 60 to 180 ° C, preferably from 130 to 150 ° C, more preferably from 140 to 150 ° C. In particular, step a) comprises the addition of the ethylene oxide to the mixture of alcohol A1 with the alkaline catalyst K1 at a temperature of 60 to 180 ° C, preferably from 130 to 150 ° C, particularly preferably from 140 to 150 ° C.
Bevorzugt erfolgt die Zugabe des Ethylenoxids zu der Mischung aus Alkohol A1 und alkalischem Katalysator K1 bei einem Druck im Bereich von 1 bis 7 bar, bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 bar. Um den sicherheitstechnischen Vorgaben gerecht zu werden wird die Zugabe in Schritt a) typischerweise bei einem Druck im Bereich von 1 bis 3,1 bar durchgeführt. Insbesondere werden die Zugabe an Ethylenoxid und/oder die Nachreaktion bei den oben genannten Bedingungen durchgeführt.
Weiterhin bevorzugt erfolgt die Zugabe des Ethylenoxids zu der Mischung aus Alkohol A1 und alkalischem Katalysator K1 bei einem Druck im Bereich von 1 bis 7 bar, bevorzugt im Bereich von 1 bis 6 bar. Um den sicherheitstechnischen Vorgaben gerecht zu werden wird die Zugabe in Schritt a) typischerweise bei einem Druck im Bereich von 1 bis 4 bar, bevorzugt 1 bis 3,9 bar, besonders bevorzugt von 1 bis 3,1 bar oder in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung von 3 bis 6 bar, durchgeführt. Insbesondere werden die Zugabe an Ethylenoxid und/oder die Nachreaktion bei den oben genannten Bedingungen durchgeführt. Bevorzugt umfasst Schritt a) die Zugabe des Ethylenoxids zu einer Mischung aus Alkohol A1 und alkalischem Katalysator K1 über einen Zeitraum von kleiner oder gleich 36 h, bevorzugt kleiner oder gleich 32 h, besonders bevorzugt über einen Zeitraum von 2 bis 32 h, und bei einem Druck von kleiner oder gleich 5 bar, bevorzugt bei 1 bis 3,1 bar. Insbesondere umfasst der oben angegebene Zeitraum die Zugabe an Ethylenoxid und/oder die Nachreaktion. The addition of the ethylene oxide to the mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 preferably takes place at a pressure in the range from 1 to 7 bar, preferably in the range from 1 to 5 bar. In order to meet the safety requirements, the addition in step a) is typically carried out at a pressure in the range of 1 to 3.1 bar. In particular, the addition of ethylene oxide and / or the post-reaction are carried out under the conditions mentioned above. Further preferably, the ethylene oxide is added to the mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 at a pressure in the range of 1 to 7 bar, preferably in the range of 1 to 6 bar. To meet the safety requirements, the addition in step a) typically at a pressure in the range of 1 to 4 bar, preferably 1 to 3.9 bar, more preferably from 1 to 3.1 bar or in another embodiment of the invention from 3 to 6 bar. In particular, the addition of ethylene oxide and / or the post-reaction are carried out under the conditions mentioned above. Preferably, step a) comprises the addition of the ethylene oxide to a mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 over a period of less than or equal to 36 h, preferably less than or equal to 32 h, more preferably over a period of 2 to 32 h, and a Pressure of less than or equal to 5 bar, preferably at 1 to 3.1 bar. In particular, the above period comprises the addition of ethylene oxide and / or the post-reaction.
Weiterhin bevorzugt umfasst Schritt a) die Zugabe des Ethylenoxids zu einer Mischung aus Alkohol A1 und alkalischem Katalysator K1 über einen Zeitraum von kleiner oder gleich 36 h, bevorzugt kleiner oder gleich 32 h, besonders bevorzugt über einen Zeit- räum von 2 bis 32 h, und bei einem Druck von kleiner oder gleich 5 bar, bevorzugt bei 1 bis 4 bar, insbesondere bevorzugt bei 1 bis 3,9 bar und ganz besonders bevorzugt bei 1 bis 3,1 bar. Insbesondere umfasst der oben angegebene Zeitraum die Zugabe an Ethylenoxid und/oder die Nachreaktion. Insbesondere kann die Umsetzung eines monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit Ethylenoxid unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K1 enthaltend KOMe (Ka- liummethanolat) und/oder NaOMe (Natriummethanolat) gemäß Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem oder mehreren Ethoxylierungsschritten erfolgen. Bevorzugt ist ein Verfahren wie oben beschrieben, wobei Schritt a) folgende Schritte umfasst: Further preferably, step a) comprises the addition of the ethylene oxide to a mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 over a period of less than or equal to 36 h, preferably less than or equal to 32 h, particularly preferably over a time period of from 2 to 32 h, and at a pressure of less than or equal to 5 bar, preferably at 1 to 4 bar, more preferably at 1 to 3.9 bar and most preferably at 1 to 3.1 bar. In particular, the above period comprises the addition of ethylene oxide and / or the post-reaction. In particular, the reaction of a monoethylenically unsaturated alcohol A1 with ethylene oxide with addition of an alkaline catalyst K1 comprising KOMe (potassium methoxide) and / or NaOMe (sodium methoxide) according to step a) of the process according to the invention can be carried out in one or more ethoxylation steps. Preferred is a method as described above, wherein step a) comprises the following steps:
Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit dem alkalischen Katalysator K1 , Umsetzung der Mischung aus Alkohol A1 und Katalysator K1 mit einem Teil des Ethylenoxids, insbesondere 10 bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 30 Gew.-%, der Gesamtmenge an Ethylenoxid, einen Zwischenschritt umfassend eine Ruhephase und/oder eine Druckentspannung und die Umsetzung mit dem verbleibenden Teil des Ethylenoxids.
Weiterhin bevorzugt ist ein Verfahren wie oben beschrieben, wobei Schritt a) die folgenden Schritte umfasst: Reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1, reaction of the mixture of alcohol A1 and catalyst K1 with a portion of the ethylene oxide, in particular 10 to 50 wt .-%, in particular 10 to 30 wt .-%, of the total amount of ethylene oxide, an intermediate step comprising a quiescent phase and / or a pressure release and the reaction with the remaining part of the ethylene oxide. Further preferred is a method as described above, wherein step a) comprises the following steps:
Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit dem alkalischen Katalysator K1 , Umsetzung der Mischung aus Alkohol A1 und Katalysator K1 mit einem Teil des Ethylenoxids, insbesondere 50 bis 98 Gew.-%, insbesondere 80 bis 98 Gew.-%, der Gesamtmenge an Ethylenoxid, einen Schritt zur Entfernung von Niedrigsiedern unter Druckentspannung auf ei- nen Druck kleiner 100 mbar, bevorzugt 50 bis 100 mbar und/oder Erhöhung derReaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1, reaction of the mixture of alcohol A1 and catalyst K1 with a portion of the ethylene oxide, in particular 50 to 98 wt .-%, in particular 80 to 98 wt .-%, of the total amount of ethylene oxide, a step for removing low boilers under pressure release to a pressure of less than 100 mbar, preferably 50 to 100 mbar and / or increasing the
Temperatur typischerweise im Bereich von 30 bis 150°C, Temperature typically in the range of 30 to 150 ° C,
Umsetzung des erhaltenen Ethoxylierungsproduktes mit dem alkalischen Katalysators K1 und Umsetzung des verbleibenden Teils des Ethylenoxids mit der Mi- schung aus Ethoxylierungsprodukt und alkalischem Katalysator K1. Reaction of the obtained ethoxylation product with the alkaline catalyst K1 and reaction of the remaining part of the ethylene oxide with the mixture of ethoxylation product and alkaline catalyst K1.
Weiterhin bevorzugt ist ein Verfahren wie oben beschrieben, wobei Schritt a) die folgenden Schritte umfasst: Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit dem alkalischenFurther preferred is a process as described above, wherein step a) comprises the following steps: reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline one
Katalysator K1 , Umsetzung der Mischung aus Alkohol A1 und Katalysator K1 mit einem Teil des Ethylenoxids, insbesondere 50 bis 98 Gew.-%, insbesondere 80 bis 98 Gew.-%, der Gesamtmenge an Ethylenoxid, einen Schritt zur Entfernung von Niedrigsiedern unter Druckentspannung auf einen Druck kleiner 100 mbar, bevorzugt 30 bis 100 mbar und/oder Erhöhung der Temperatur typischerweise im Bereich von 30 bis 150°C, Catalyst K1, reaction of the mixture of alcohol A1 and catalyst K1 with a portion of the ethylene oxide, in particular 50 to 98 wt .-%, in particular 80 to 98 wt .-%, of the total amount of ethylene oxide, a step to remove low boilers under pressure release a pressure of less than 100 mbar, preferably 30 to 100 mbar and / or an increase in the temperature typically in the range of 30 to 150 ° C,
Umsetzung des erhaltenen Ethoxylierungsproduktes mit dem alkalischen Kataly- sators K1 und Umsetzung des verbleibenden Teils des Ethylenoxids mit der Mischung aus Ethoxylierungsprodukt und alkalischem Katalysator K1. Reaction of the obtained ethoxylation product with the alkaline catalyst K1 and reaction of the remaining part of the ethylene oxide with the mixture of ethoxylation product and alkaline catalyst K1.
Der alkalische Katalysator K1 enthält insbesondere 10 bis 100 Gew.-% KOMe und/oder NaOMe, bevorzugt 20 bis 90 Gew.-%. Der Katalysator K1 kann neben KOMe und/oder NaOMe weitere alkalische Verbindungen und/oder ein Lösungsmittel (insbesondere ein C1 - bis C6-Alkohol) enthalten. Beispielsweise kann eine Verbindung enthalten sein ausgewählt aus Alkalimetallhydroxiden, Erdalkalimetallhydroxiden, Alkali- metallalkanolaten (C2- bis C6-Kaliumalkanolate, C2- bis C6-Natriumalkanolate, bevorzugt Ethanolat), Erdalkalialkanolaten (insbesondere C1 - bis C6-Alkanolate, bevorzugt
Methanolat und/oder Ethanolat). Bevorzugt enthält der Katalysator K1 neben KOMe und/oder NaOMe mindestens eine weitere alkalische Verbindung ausgewählt aus Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht der alkalische Katalysator K1 aus KOMe oder aus einer Mischung von KOMe und Methanol (MeOH). Typischerweise kann eine Lösung von 20 bis 50 Gew.-% KOMe in Methanol (MeOH) eingesetzt werden. The alkaline catalyst K1 contains in particular 10 to 100 wt .-% KOMe and / or NaOMe, preferably 20 to 90 wt .-%. The catalyst K1 may contain, in addition to KOMe and / or NaOMe, further alkaline compounds and / or a solvent (especially a C1 to C6 alcohol). For example, a compound selected from alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, alkali metal alkoxides (C2 to C6 potassium alkoxides, C2 to C6 sodium alkoxides, preferably ethanolate), alkaline earth alkoxides (in particular C1 to C6 alkoxides, are preferred Methanolate and / or ethanolate). In addition to KOMe and / or NaOMe, the catalyst K1 preferably contains at least one further alkaline compound selected from sodium hydroxide and potassium hydroxide. In another preferred embodiment, the alkaline catalyst K1 is KOMe or a mixture of KOMe and methanol (MeOH). Typically, a solution of 20 to 50% by weight KOMe in methanol (MeOH) can be used.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der alkalische Katalysator K1 aus NaOMe oder aus einer Mischung von NaOMe und Methanol (MeOH). Typischer- weise kann eine Lösung von 20 bis 50 Gew.-% NaOMe in Methanol (MeOH) eingesetzt werden. In a further preferred embodiment, the alkaline catalyst K1 consists of NaOMe or of a mixture of NaOMe and methanol (MeOH). Typically, a solution of 20 to 50 wt .-% NaOMe in methanol (MeOH) can be used.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der alkalische Katalysator K1 aus einer Mischung von KOMe und NaOMe oder einer Lösung von KOMe und NaOME in Methanol. In a further preferred embodiment, the alkaline catalyst K1 consists of a mixture of KOMe and NaOMe or a solution of KOMe and NaOME in methanol.
Wird bei der Umsetzung in Schritt a) KOMe als basischer Katalysator K1 eingesetzt, ist es vorteilhaft, K1 in einer solchen Menge einzusetzen, dass eine Obergrenze von 2.500 ppm (ca. 0,4 mol-%) KOMe in Bezug auf den eingesetzten Alkohol A1 eingehal- ten wird, um die Zersetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 zu vermeiden. Bevorzugt beträgt die Konzentration an Kalium-Ionen in Schritt a) kleiner oder gleich 0,4 mol-% bezogen auf die Gesamtmenge des eingesetzten Alkohols A1 , besonders bevorzugt 0,1 bis 0,4 mol-%. Wird KOMe in einer solchen Menge zugegeben, dass die Konzentration über 0,9 mol- % bezogen auf den ethoxylierten Alkohol A2 (Produkt des Verfahrensschritts a)) liegt, so muss KOMe vor Schritt b) ganz oder teilweise abgetrennt werden, um eine Kalium- Ionen-Konzentration von weniger als 0,9 mol-% in Verfahrensschritt b) zu erhalten. Dies kann beispielsweise erfolgen indem der ethoxyliert Alkohol A2 nach Schritt a) iso- liert und optional gereinigt wird. If KOM is used as basic catalyst K1 in the reaction in step a), it is advantageous to use K1 in such an amount that an upper limit of 2,500 ppm (about 0.4 mol%) KOMe with respect to the alcohol A1 used is maintained in order to avoid the decomposition of the monoethylenically unsaturated alcohol A1. The concentration of potassium ions in step a) is preferably less than or equal to 0.4 mol%, based on the total amount of the alcohol A1 used, particularly preferably 0.1 to 0.4 mol%. If KOMe is added in such an amount that the concentration is above 0.9 mol% based on the ethoxylated alcohol A2 (product of process step a)), KOMe must be completely or partially separated before step b) in order to obtain a potassium To obtain ion concentration of less than 0.9 mol% in process step b). This can be done, for example, by isolating the ethoxylated alcohol A2 after step a) and optionally purifying it.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird KOMe in einer solchen Menge eingesetzt, dass die Konzentration an Kalium-Ionen nach der Umsetzung in Schritt a) bereits kleiner oder gleich 0,9 mol-% bezogen auf A2 beträgt. In a further preferred embodiment, KOMe is used in such an amount that the concentration of potassium ions after the reaction in step a) is already less than or equal to 0.9 mol% based on A2.
Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Umsetzung des ethoxylierten Alkohols A2 mit mindestens einem Alkylenoxid Z unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K2, wobei ein alkoxylierte Alkohol A3 erhalten wird, der dem Monomer (a) gemäß Formel (III)
H2C=C(R1)-R2-0-(-CH2-CH2-0-)k-(-CH2-CH(R3)-0-)i-R4 (lll) mit R4 = H entspricht. Step b) of the process according to the invention comprises reacting the ethoxylated alcohol A2 with at least one alkylene oxide Z with the addition of an alkaline catalyst K2 to give an alkoxylated alcohol A3 which corresponds to the monomer (a) of the formula (III) H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -O- (- CH 2 -CH 2 -O-) k - (- CH 2 -CH (R 3 ) -O-) iR 4 (III) where R 4 = H ,
Bevorzugt umfasst Schritt b) zunächst die Umsetzung des ethoxylierten Alkohols A2 mit dem alkalischen Katalysator K2. Typischerweise wird dazu der Alkohol A2 in einem Druckreaktor mit dem alkalischen Katalysator K2 versetzt. Durch verminderten Druck von typischerweise kleiner 100 mbar, bevorzugt im Bereich von 50 bis 100 mbar, und/oder Erhöhung der Temperatur, typischerweise im Bereich von 30 bis 150°C, können noch in der Mischung vorhandenes Wasser und/oder Niedrigsieder abgezogen werden. Der Alkohol liegt danach im Wesentlichen als entsprechendes Alkoholat vor. Anschließend wird das Reaktionsgemisch typischerweise mit Inertgas (z.B. Stickstoff) behandelt. Preferably, step b) first comprises the reaction of the ethoxylated alcohol A2 with the alkaline catalyst K2. Typically, the alcohol A2 is added to the alkaline catalyst K2 in a pressure reactor. By reduced pressure of typically less than 100 mbar, preferably in the range of 50 to 100 mbar, and / or increasing the temperature, typically in the range of 30 to 150 ° C, water and / or low boilers still present in the mixture can be withdrawn. The alcohol is then present essentially as a corresponding alkoxide. Subsequently, the reaction mixture is typically treated with inert gas (e.g., nitrogen).
Weiterhin bevorzugt umfasst Schritt b) zunächst die Umsetzung des ethoxylierten Alkohols A2 mit dem alkalischen Katalysator K2. Typischerweise wird dazu der Alkohol A2 in einem Druckreaktor mit dem alkalischen Katalysator K2 versetzt. Durch verminderten Druck von typischerweise kleiner 100 mbar, bevorzugt im Bereich von 30 bis 100 mbar, und/oder Erhöhung der Temperatur, typischerweise im Bereich von 30 bis 150°C, können noch in der Mischung vorhandenes Wasser und/oder Niedrigsieder abgezogen werden. Der Alkohol liegt danach im Wesentlichen als entsprechendes Alkoholat vor. Anschließend wird das Reaktionsgemisch typischerweise mit Inertgas (z.B. Stickstoff) behandelt. Further preferably, step b) first comprises the reaction of the ethoxylated alcohol A2 with the alkaline catalyst K2. Typically, the alcohol A2 is added to the alkaline catalyst K2 in a pressure reactor. By reduced pressure of typically less than 100 mbar, preferably in the range of 30 to 100 mbar, and / or increasing the temperature, typically in the range of 30 to 150 ° C, water still present in the mixture and / or low boilers can be withdrawn. The alcohol is then present essentially as a corresponding alkoxide. Subsequently, the reaction mixture is typically treated with inert gas (e.g., nitrogen).
Bevorzugt umfasst Schritt b) die Zugabe des mindestens einen Alkylenoxids Z zu der oben beschriebenen Mischung aus Alkohol A2 mit alkalischem Katalysator K2. Nach Beendigung der Zugabe des Alkylenoxids Z lässt man das Reaktionsgemisch typischerweise nachreagieren. Die Zugabe und/oder Nachreaktion erfolgt typischerweise über einen Zeitraum von 2 bis 36 h, bevorzugt von 5 bis 24 h, insbesondere bevorzugt von 5 bis 20 h, besonders bevorzugt von 5 bis 15 h. Preferably, step b) comprises the addition of the at least one alkylene oxide Z to the above-described mixture of alcohol A2 with alkaline catalyst K2. After completion of the addition of the alkylene oxide Z, the reaction mixture is typically allowed to react. The addition and / or after-reaction typically takes place over a period of from 2 to 36 hours, preferably from 5 to 24 hours, particularly preferably from 5 to 20 hours, particularly preferably from 5 to 15 hours.
Bevorzugt umfasst Schritt b) die Zugabe des mindestens einen Alkylenoxids Z zu der oben beschriebenen Mischung aus Alkohol A2 mit alkalischem Katalysator K2. Nach Beendigung der Zugabe des Alkylenoxids Z lässt man das Reaktionsgemisch typischerweise nachreagieren. Die Zugabe inklusive optionaler Entspannung und inklusive Nachreaktion erfolgt typischerweise über einen Zeitraum von 2 bis 36 h, bevorzugt von 5 bis 30 h, insbesondere bevorzugt von 10 bis 28 h, besonders bevorzugt von 1 1 bis
Erfindungsgemäß beträgt die Konzentration an Kalium-Ionen bei der Umsetzung in Schritt b) kleiner oder gleich 0,9 mol-%, bevorzugt kleiner 0,9 mol-%, bevorzugt von 0,01 bis 0,9 mol-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,6 mol-%, bezogen auf den ein- gesetzten Alkohol A2. Bevorzugt beträgt bei der Herstellung von Monomer (a) die Konzentration an Kalium-Ionen bei der Umsetzung in Schritt b) 0,01 bis 0,5 mol-%, bezogen auf den eingesetzten Alkohol A2. Preferably, step b) comprises the addition of the at least one alkylene oxide Z to the above-described mixture of alcohol A2 with alkaline catalyst K2. After completion of the addition of the alkylene oxide Z, the reaction mixture is typically allowed to react. The addition including optional relaxation and including post-reaction typically takes place over a period of 2 to 36 hours, preferably from 5 to 30 hours, particularly preferably from 10 to 28 hours, particularly preferably from 1 to According to the invention, the concentration of potassium ions in the reaction in step b) is less than or equal to 0.9 mol%, preferably less than 0.9 mol%, preferably from 0.01 to 0.9 mol%, particularly preferably from 0.1 to 0.6 mol%, based on the alcohol used A2. In the preparation of monomer (a), the concentration of potassium ions in the reaction in step b) is preferably 0.01 to 0.5 mol%, based on the alcohol A2 used.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Konzentration an Kalium- Ionen bei der Umsetzung in Schritt b) 0,1 bis 0,5 mol-% und die Umsetzung in Schritt b) wird bei Temperaturen von 120 bis 130°C durchgeführt. In a particularly preferred embodiment, the concentration of potassium ions in the reaction in step b) 0.1 to 0.5 mol% and the reaction in step b) is carried out at temperatures of 120 to 130 ° C.
Der alkalischer Katalysator K2 enthält bevorzugt mindestens eine alkalische Verbindung ausgewählt aus Alkalimetallhydroxiden, Erdalkalimetallhydroxiden, Alkalimetallal- kanolaten (insbesondere C1 - bis C6-Alkanolaten, bevorzugt Methanolat und/oder Ethanolat), Erdalkalialkanolaten (insbesondere C1 - bis C6-Alkanolate, bevorzugt Methanolat und/oder Ethanolat). Bevorzugt enthält der Katalysator mindestens eine basische Natrium-Verbindung, insbesondere ausgewählt aus NaOH, NaOMe, und NaOEt, besonders bevorzugt NaOMe oder NaOH. Als Katalysator K2 kann eine Mischung der genannten alkalischen Verbindungen eingesetzt werden, bevorzugt besteht der Katalysator K2 aus einer der genannten basischen Verbindungen oder Mischungen der genannten alkalischen Verbindungen. Häufig wird eine wässrige Lösung der alkalischen Verbindungen eingesetzt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht der alkalische Katalysator K1 aus NaOMe oder aus einer Mischung von NaOMe und Me- thanol. Typischerweise kann eine Lösung von 20 bis 50 Gew.-% NaOMe in Methanol eingesetzt werden. Bevorzugt enthält der Katalysator K2 kein KOMe. The alkaline catalyst K2 preferably contains at least one alkaline compound selected from alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, alkali metal alkoxides (in particular C 1 - to C 6 -alkanolates, preferably methanolate and / or ethanolate), alkaline earth alkoxides (in particular C 1 - to C 6 -alkanolates, preferably methanolate and / or ethanolate). The catalyst preferably contains at least one basic sodium compound, in particular selected from NaOH, NaOMe, and NaOEt, particularly preferably NaOMe or NaOH. As catalyst K2, a mixture of said alkaline compounds can be used, preferably the catalyst K2 consists of one of said basic compounds or mixtures of said alkaline compounds. Frequently, an aqueous solution of the alkaline compounds is used. In another preferred embodiment, the alkaline catalyst K1 is NaOMe or a mixture of NaOMe and methanol. Typically, a solution of 20 to 50 wt .-% NaOMe can be used in methanol. Preferably, the catalyst K2 contains no KOMe.
Bevorzugt wird bei der Herstellung in Schritt b) ein Katalysator K2 enthaltend mindestens eine basische Natrium-Verbindung, insbesondere ausgewählt aus NaOH, NaOMe, und NaOEt, eingesetzt, wobei die Konzentration an Natrium-Ionen bei der Umsetzung in Schritt b) 3,5 bis 12 mol-%, bevorzugt 3,5 bis 7 mol-%, besonders bevorzugt 4 bis 5,5 mol-% bezogen auf den eingesetzten Alkohol A2 beträgt. In the preparation in step b), preference is given to using a catalyst K2 comprising at least one basic sodium compound, in particular selected from NaOH, NaOMe, and NaOEt, the concentration of sodium ions in the reaction in step b) from 3.5 to 12 mol%, preferably 3.5 to 7 mol%, particularly preferably 4 to 5.5 mol%, based on the alcohol A2 used.
Erfindungsgemäß wird die Umsetzung in Schritt b) bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 135°C durchgeführt. Bevorzugt wird die Umsetzung in Schritt b) bei Temperaturen von 60 bis 135°C, bevorzugt bei 100 bis 135°C, besonders bevorzugt bei 120 bis 130°C durchgeführt. Insbesondere umfasst Schritt b) die Zugabe des mindestens einen Alkylenoxids Z zu einer Mischung aus Alkohol A2 mit alkalischem Katalysator K2 bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 135°C, bevorzugt bei Temperaturen von
60 bis 135°C, besonders bevorzugt bei 100 bis 135°C, besonders bevorzugt bei 120 bis 135°C. According to the invention, the reaction in step b) is carried out at a temperature of less than or equal to 135 ° C. The reaction in step b) is preferably carried out at temperatures of 60 to 135 ° C., preferably at 100 to 135 ° C., particularly preferably at 120 to 130 ° C. In particular, step b) comprises the addition of the at least one alkylene oxide Z to a mixture of alcohol A2 with alkaline catalyst K2 at a temperature of less than or equal to 135 ° C., preferably at temperatures of 60 to 135 ° C, more preferably at 100 to 135 ° C, particularly preferably at 120 to 135 ° C.
Bevorzugt wird Schritt b) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 3,1 bar, bevorzugt von 1 bis 2,1 bar durchgeführt. Um den sicherheitstechnischen Bedingungen gerecht zu werden, wird die Umsetzung in Schritt b) bevorzugt bei einem Druck im Bereich kleiner oder gleich 3,1 bar (bevorzugt 1 bis 3,1 bar) durchgeführt, falls R3 für einen Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen steht, oder bei einem Druck von kleiner oder gleich 2,1 bar (bevorzugt 1 bis 2,1 bar) durchgeführt, falls R3 für einen Kohlenwasser- Stoffrest mit mehr als 2 Kohlenstoffatomen steht. Preferably, step b) is carried out at a pressure in the range from 1 to 3.1 bar, preferably from 1 to 2.1 bar. In order to meet the safety conditions, the reaction in step b) is preferably carried out at a pressure in the range of less than or equal to 3.1 bar (preferably 1 to 3.1 bar), if R 3 is a hydrocarbon radical having 2 carbon atoms, or at a pressure of less than or equal to 2.1 bar (preferably 1 to 2.1 bar), if R 3 is a hydrocarbon radical having more than 2 carbon atoms.
Weiterhin bevorzugt wird Schritt b) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 6 bar, bevorzugt von 1 bis 3,1 bar, bevorzugt von 1 bis 2,1 bar durchgeführt. Bevorzugt wird die Umsetzung in Schritt b) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 6 bar, bevorzugt von 1 bis 3,1 bar, bevorzugt von 4 bis 6 bar durchgeführt, falls R3 für einen Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen steht. Insbesondere werden die Zugabe an Alkylen- oxid Z und/oder die Nachreaktion bei den oben genannten Drücken durchgeführt. Further preferably, step b) is carried out at a pressure in the range from 1 to 6 bar, preferably from 1 to 3.1 bar, preferably from 1 to 2.1 bar. The reaction in step b) is preferably carried out at a pressure in the range from 1 to 6 bar, preferably from 1 to 3.1 bar, preferably from 4 to 6 bar, if R 3 is a hydrocarbon radical having 2 carbon atoms. In particular, the addition of alkylene oxide Z and / or the after-reaction are carried out at the abovementioned pressures.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Copolymer, wobei R3 für einen Koh- lenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen steht und bei der Herstellung von Monomer (a) Schritt b) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 3,1 bar durchgeführt wird; oder wobei R3 für einen Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen (bevorzugt mit 3 Kohlenstoffatomen) steht und bei der Herstellung von Monomer (a) Schritt b) bei einem Druck von 1 bis 2,1 bar durchgeführt wird. In particular, the present invention relates to a copolymer wherein R 3 is a hydrocarbon radical having 2 carbon atoms and in the preparation of monomer (a) step b) is carried out at a pressure in the range of 1 to 3.1 bar; or wherein R 3 is a hydrocarbon radical having at least 3 carbon atoms (preferably having 3 carbon atoms) and in the preparation of monomer (a) step b) is carried out at a pressure of 1 to 2.1 bar.
Insbesondere werden die Zugabe an Alkylenoxid Z und/oder die Nachreaktion bei dem oben genannten Druck durchgeführt. Bevorzugt umfasst Schritt b) die Zugabe des mindestens einen Alkylenoxids Z zu einer Mischung aus Alkohol A2 und alkalischem Katalysator K2 bei einem Druck im Bereich kleiner oder gleich 3,1 bar (bevorzugt 1 bis 3,1 bar), falls R3 für einen Kohlenwasserstoffrest mit 2 Kohlenstoffatomen steht, oder bei einem Druck von kleiner oder gleich 2,1 bar (bevorzugt 1 bis 2,1 bar) falls R3 für einen Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen steht. In particular, the addition of alkylene oxide Z and / or the post-reaction are carried out at the abovementioned pressure. Preferably, step b) comprises the addition of the at least one alkylene oxide Z to a mixture of alcohol A2 and alkaline catalyst K2 at a pressure in the range of less than or equal to 3.1 bar (preferably 1 to 3.1 bar), if R 3 is a hydrocarbon radical with 2 carbon atoms, or at a pressure of less than or equal to 2.1 bar (preferably 1 to 2.1 bar) if R 3 is a hydrocarbon radical having at least 3 carbon atoms.
Bevorzugt umfasst Schritt b) die Zugabe des mindestens einen Alkylenoxids Z zu einer Mischung aus Alkohol A2 mit alkalischen Katalysator K2 über einen Zeitraum von kleiner oder gleich 36 h, bevorzugt kleiner oder gleich 32 h, besonders bevorzugt über einen Zeitraum von 2 bis 32 h, ganz besonders bevorzugt über einen Zeitraum von 5 bis 24 h, und bei einem Druck von kleiner oder gleich 3,1 bar, bevorzugt bei 1 bis 2, 1 bar (weiterhin bevorzugt bei den oben genannten Drücken).
Weiterhin bevorzugt umfasst Schritt b) die Zugabe des mindestens einen Alkylenoxids Z zu einer Mischung aus Alkohol A2 mit alkalischen Katalysator K2 über einen Zeitraum von kleiner oder gleich 36 h, bevorzugt kleiner oder gleich 32 h, besonders be- vorzugt über einen Zeitraum von 2 bis 32 h, ganz besonders bevorzugt über einen Zeitraum von 1 1 bis 24 h, und bei einem Druck von kleiner oder gleich 3, 1 bar (weiterhin bevorzugt bei den oben genannten Drücken). Preferably, step b) comprises the addition of the at least one alkylene oxide Z to a mixture of alcohol A2 with alkaline catalyst K2 over a period of less than or equal to 36 h, preferably less than or equal to 32 h, particularly preferably over a period of from 2 to 32 h, most preferably over a period of 5 to 24 h, and at a pressure of less than or equal to 3.1 bar, preferably at 1 to 2, 1 bar (further preferably at the above pressures). Further preferably, step b) comprises the addition of the at least one alkylene oxide Z to a mixture of alcohol A2 with alkaline catalyst K2 over a period of less than or equal to 36 h, preferably less than or equal to 32 h, more preferably over a period of from 2 to 32 h, most preferably over a period of 1 1 to 24 h, and at a pressure of less than or equal to 3, 1 bar (further preferred at the above pressures).
Besonders bevorzugt wird Schritt b) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 3,1 bar (bevorzugt bei den oben genannten Drücken) und bei einer Temperatur von 120 bis 130°C durchgeführt. Particularly preferably, step b) is carried out at a pressure in the range from 1 to 3.1 bar (preferably at the abovementioned pressures) and at a temperature of 120 to 130 ° C.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann optional den Schritt c) umfassen, wobei min- destens ein Teil des alkoxylierten Alkohols A3 mit Ethylenoxid umgesetzt wird; wobei ein alkoxylierter Alkohol A4 erhalten wird, der dem Monomer (a) gemäß der Formel (I) mit R4 = H und m > 0, bevorzugt 0 bis 15, bevorzugt 0 bis 10, besonders bevorzugt 0,1 bis 10, besonders bevorzugt 0,1 bis 5, insbesondere bevorzugt um 0,5 bis 5 und ganz besonders bevorzugt um 0,5 bis 2,5, entspricht. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst Schritt c) die Umsetzung des gesamten alkoxylierten Alkohols A3 mit Ethylenoxid. The process of the invention may optionally comprise step c) wherein at least a portion of the alkoxylated alcohol A3 is reacted with ethylene oxide; wherein an alkoxylated alcohol A4 is obtained, which is the monomer (a) according to the formula (I) with R 4 = H and m> 0, preferably 0 to 15, preferably 0 to 10, particularly preferably 0.1 to 10, particularly preferably 0.1 to 5, more preferably 0.5 to 5, and most preferably 0.5 to 2.5. In a preferred embodiment, step c) comprises the reaction of the entire alkoxylated alcohol A3 with ethylene oxide.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren Schritt c), wobei mindestens ein Teil des alkoxylierten Alkohols A3 (bevorzugt der gesamten al- koxylierte Alkohol A3) mit Ethylenoxid umgesetzt wird; wobei ein alkoxylierter Alkohol A4 erhalten wird, der dem Makromonomer M gemäß Formel (I) mit R4 = H und m ist eine Zahl von 0,1 bis 15, bevorzugt von 0,1 bis 10, besonders bevorzugt von 0,5 bis 10, insbesondere bevorzugt von 1 bis 7, weiterhin bevorzugt von 2 bis 5, entspricht. Der optionale Schritt c) erfolgt insbesondere ohne weitere Zugabe eines alkalischen Katalysators. Der optionale Schritt c) wird insbesondere bei einem Druck im Bereich von 1 bis 7 bar, bevorzugt von 1 bis 5 bar, und einer Temperatur im Bereich von 60 bis 140°C, bevorzugt von 120 bis 140°C, besonders bevorzugt von 125 bis 135°C, durchgeführt. Die Ethoxylierung im optionalen Schritt c) erfolgt insbesondere über einen Zeit- räum von 0,5 bis 7 h, insbesondere 0,5 bis 5 h, bevorzugt von 0,5 bis 4 h. In a preferred embodiment of the invention, the process comprises step c), wherein at least a portion of the alkoxylated alcohol A3 (preferably the entire alkoxylated alcohol A3) is reacted with ethylene oxide; wherein an alkoxylated alcohol A4 is obtained which is the macromonomer M according to formula (I) with R 4 = H and m is a number from 0.1 to 15, preferably from 0.1 to 10, particularly preferably from 0.5 to 10 , particularly preferably from 1 to 7, more preferably from 2 to 5, corresponds. The optional step c) is carried out in particular without further addition of an alkaline catalyst. The optional step c) is especially at a pressure in the range of 1 to 7 bar, preferably from 1 to 5 bar, and a temperature in the range of 60 to 140 ° C, preferably from 120 to 140 ° C, particularly preferably from 125 to 135 ° C, performed. The ethoxylation in optional step c) takes place in particular over a period of from 0.5 to 7 h, in particular from 0.5 to 5 h, preferably from 0.5 to 4 h.
Der optionale Schritt c) erfolgt weiterhin bevorzugt ohne weitere Zugabe eines alkalischen Katalysators. Der optionale Schritt c) wird insbesondere bei einem Druck im Bereich von 1 bis 7 bar, bevorzugt von 1 bis 6 bar, und einer Temperatur im Bereich von
60 bis 140°C, bevorzugt von 120 bis 140°C, besonders bevorzugt von 120 bis 135°C, durchgeführt. Die Ethoxylierung im optionalen Schritt c) erfolgt insbesondere über einen Zeitraum von 0,5 bis 7 h, insbesondere 1 bis 5 h, bevorzugt von 1 bis 4 h. Bevorzugt umfasst der optionale Schritt c) die Zugabe von Ethylenoxid zu der Reaktionsmischung nach Schritt b) enthaltend den alkoxylierten Alkohol A3 gemäß Formel (III) ohne weitere Aufarbeitung und/oder Druckentspannung. Nach Beendigung der Zugabe des Ethylenoxids lässt man das Reaktionsgemisch typischerweise nachreagieren. Die Zugabe und/oder Nachreaktion erfolgt typischerweise über einen Zeitraum von 0,5 bis 10 h, insbesondere 0,5 bis 7 h, insbesondere 0,5 bis 5 h, bevorzugt von 0,5 bis 4 h. The optional step c) is furthermore preferably carried out without further addition of an alkaline catalyst. The optional step c) is especially at a pressure in the range of 1 to 7 bar, preferably from 1 to 6 bar, and a temperature in the range of 60 to 140 ° C, preferably from 120 to 140 ° C, more preferably from 120 to 135 ° C carried out. The ethoxylation in optional step c) takes place in particular over a period of 0.5 to 7 h, in particular 1 to 5 h, preferably from 1 to 4 h. The optional step c) preferably comprises the addition of ethylene oxide to the reaction mixture according to step b) containing the alkoxylated alcohol A3 of the formula (III) without further workup and / or depressurization. After completion of the addition of the ethylene oxide, the reaction mixture is typically allowed to react. The addition and / or after-reaction typically takes place over a period of 0.5 to 10 h, in particular 0.5 to 7 h, in particular 0.5 to 5 h, preferably from 0.5 to 4 h.
Weiterhin bevorzugt umfasst der optionale Schritt c) die Zugabe von Ethylenoxid zu der Reaktionsmischung nach Schritt b) enthaltend den alkoxylierten Alkohol A3 gemäß Formel (III) ohne weitere Aufarbeitung und/oder Druckentspannung. Nach Beendigung der Zugabe des Ethylenoxids lässt man das Reaktionsgemisch typischerweise nachreagieren. Die Zugabe inklusive optionaler Entspannung sowie inklusive Nachreaktion erfolgt typischerweise über einen Zeitraum von 0,5 bis 10 h, insbesondere 2 bis 10 h, insbesondere 4 bis 8 h. Further preferably, the optional step c) comprises the addition of ethylene oxide to the reaction mixture after step b) containing the alkoxylated alcohol A3 according to formula (III) without further workup and / or pressure release. After completion of the addition of the ethylene oxide, the reaction mixture is typically allowed to react. The addition including optional relaxation and including post-reaction typically takes place over a period of 0.5 to 10 hours, in particular 2 to 10 hours, in particular 4 to 8 hours.
Die Durchführung des optionalen Schritts c), d.h. einer abschließenden Ethoxylierung, soll insbesondere bewirken, dass möglicherweise nach Schritt b) noch in der Reaktionsmischung vorhandenes Alkylenoxid Z abreagiert und entfernt wird. Es ist weiterhin möglich, Alkylenoxid Z, das nach Schritt b) nicht abreagiert ist, durch eine Druckentspannung und/oder Temperaturerhöhung nach Schritt b) zu entfernen. The performance of optional step c), i. a final ethoxylation, should in particular cause possibly after step b) still in the reaction mixture present alkylene oxide Z is reacted and removed. It is also possible to remove alkylene oxide Z, which is not reacted after step b), by a pressure release and / or temperature increase after step b).
Das erfindungsgemäße Verfahren kann optional den Schritt d) umfassen, wobei der alkoxylierte Alkohol A3 und/oder A4 mit einer Verbindung R4-X verethert wird, wobei X eine Abgangsgruppe, bevorzugt ausgewählt aus Cl, Br, I, -O-SO2-CH3 (Mesylat), -O- SO2-CF3 (Triflat) oder -O-SO2-CR4 ist. The process according to the invention may optionally comprise step d), wherein the alkoxylated alcohol A3 and / or A4 is etherified with a compound R 4 -X, where X is a leaving group, preferably selected from Cl, Br, I, -O-SO 2 -CH 3 (Mesylate), -O-SO 2-CF 3 (triflate) or -O-SO 2 -CR 4 .
Sofern der alkoxylierte Alkohol A3 der Formel (III) und/oder A4 der Formel (I) mit einer terminalen OH-Gruppe (d.h. R4 = H) verethert werden soll, kann dies auch mit, dem Fachmann prinzipiell bekannten, üblichen Alkylierungsmitteln erfolgen, beispielsweise Alkylsulfaten und/oder Alkylhalogeniden. Typischerweise kann es sich bei der Verbindung R4-X um Alkylhalogenide handeln. Zur Veretherung kann auch insbesondere Di- methylsulfat oder Diethylsulfat eingesetzt werden. Das Verethern ist nur eine Option,
welche vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften des Copolymers ausgewählt werden kann. If the alkoxylated alcohol A3 of the formula (III) and / or A4 of the formula (I) is to be etherified with a terminal OH group (ie R 4 = H), this can also be carried out with conventional alkylating agents known in principle to those skilled in the art, for example, alkyl sulfates and / or alkyl halides. Typically, the compound R 4 -X may be alkyl halides. For etherification it is also possible in particular to use dimethyl sulfate or diethyl sulfate. The etherification is just an option which can be selected by the skilled person depending on the desired properties of the copolymer.
Hydrophile Monomere (b) Hydrophilic monomers (b)
Über die Monomere (a) hinaus umfasst das erfindungsgemäße, hydrophob assoziierende Copolymer mindestens ein davon verschiedenes, monoethylenisch ungesättigtes, hydrophiles Monomer (b). Selbstverständlich können auch Gemische mehrerer verschiedener hydrophiler Monomere (b) eingesetzt werden. In addition to the monomers (a), the hydrophobically associating copolymer according to the invention comprises at least one different, monoethylenically unsaturated, hydrophilic monomer (b). Of course, mixtures of several different hydrophilic monomers (b) can be used.
Die hydrophilen Monomere (b) umfassen neben einer ethylenischen Gruppe eine oder mehrere hydrophile Gruppen. Diese verleihen dem erfindungsgemäßen Copolymer aufgrund ihrer Hydrophilie eine ausreichende Wasserlöslichkeit. Bei den hydrophilen Gruppen handelt es sich insbesondere um funktionelle Gruppen, welche O- und/oder N-Atome umfassen. Sie können darüber hinaus als Heteroatome insbesondere S- und/oder P-Atome umfassen. The hydrophilic monomers (b) comprise, in addition to an ethylenic group, one or more hydrophilic groups. These impart sufficient water solubility to the copolymer of the invention because of their hydrophilicity. The hydrophilic groups are, in particular, functional groups which comprise O and / or N atoms. In addition, they may comprise as heteroatoms in particular S and / or P atoms.
Besonders bevorzugt sind die Monomere (b) in beliebigem Verhältnis mit Wasser mischbar, zur Ausführung der Erfindung ist es jedoch ausreichend, dass das erfin- dungsgemäße, hydrophob assoziierende Copolymer die eingangs erwähnte Wasserlöslichkeit besitzt. Im Regelfall sollte die Löslichkeit der Monomere (b) in Wasser bei Raumtemperatur mindestens 100 g/l, bevorzugt mindestens 200 g/l und besonders bevorzugt mindestens 500 g/l betragen. Beispiele geeigneter funktioneller Gruppen umfassen Carbonylgruppen >C=0, Ether- gruppen -O-, insbesondere Polyethylenoxygruppen -(CH2-CH2-0-)n-, wobei n bevorzugt für eine Zahl von 1 bis 200 steht, Hydroxygruppen -OH, Estergruppen -C(0)0-, primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen, Ammoniumgruppen, Amidgruppen - C(0)-NH-, Carboxamidgruppen -C(0)-NH2 oder saure Gruppen wie Carboxylgruppen -COOH, Sulfonsäuregruppen -SO3H, Phosphonsäuregruppen -PO3H2 oder Phosphorsäuregruppen -OP(OH)3. With particular preference, the monomers (b) are miscible with water in any desired ratio, but it is sufficient for carrying out the invention that the hydrophobically associating copolymer according to the invention has the aforementioned water solubility. As a rule, the solubility of the monomers (b) in water at room temperature should be at least 100 g / l, preferably at least 200 g / l and particularly preferably at least 500 g / l. Examples of suitable functional groups include carbonyl groups> C = 0, ether groups -O-, in particular polyethyleneoxy groups - (CH 2 -CH 2 -O-) n -, where n preferably represents a number from 1 to 200, hydroxyl groups -OH, ester groups C (0) 0, primary, secondary or tertiary amino groups, ammonium groups, amide groups - C (0) -NH-, carboxamide groups -C (0) -NH2 or acidic groups such as carboxyl groups -COOH, sulfonic acid groups -SO3H, phosphonic acid groups -PO3H2 or Phosphoric acid groups -OP (OH) 3.
Beispiele bevorzugter funktioneller Gruppen umfassen Hydroxygruppen -OH, Carboxylgruppen -COOH, Sulfonsäuregruppen -SO3H, Carboxamidgruppen -C(0)-NH2, Amidgruppen -C(0)-NH- sowie Polyethylenoxygruppen -(CH2-CH2-0-)n-H, wobei n bevorzugt für eine Zahl von 1 bis 200 steht.
Die funktionellen Gruppen können direkt an die ethylenische Gruppe angebunden sein, oder aber über eine oder mehrere verknüpfende Kohlenwasserstoffgruppen mit der ethylenischen Gruppe verbunden sein. Bei den hydrophilen Monomeren (b) handelt es sich bevorzugt um Monomere der allgemeinen Formel
(IV) , wobei R5 für H oder Methyl und R6 für eine hydrophile Gruppe oder eine, eine oder mehrere hydrophile Gruppen umfassende Gruppe steht. Bei den Gruppen R6 handelt es sich um Gruppen, welche Heteroatome in einer solchen Menge umfassen, so dass die eingangs definierte Wasserlöslichkeit erreicht wird. Examples of preferred functional groups include hydroxy groups -OH, carboxyl groups -COOH, sulfonic acid groups -SO 3 H, carboxamide groups -C (O) -NH 2, amide groups -C (O) -NH- and polyethyleneoxy groups - (CH 2 -CH 2 -O-) n -H, where n is preferably from 1 to 200. The functional groups may be attached directly to the ethylenic group, or linked to the ethylenic group via one or more linking hydrocarbon groups. The hydrophilic monomers (b) are preferably monomers of the general formula (IV) wherein R 5 is H or methyl and R 6 is a hydrophilic group or a group comprising one or more hydrophilic groups. The groups R 6 are groups which comprise heteroatoms in such an amount that the water solubility defined above is achieved.
Beispiele geeigneter Monomere (b) umfassen saure Gruppen umfassende Monomere, beispielsweise -COOH-Gruppen umfassende Monomere wie Acrylsäure oder Methac- rylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure, Sulfonsäuregrup- pen umfassende Monomere wie Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure (AMPS), 2-Methacrylamido-2-methylpropansulfonsäure, 2- Acrylamidobutansulfonsäure, 3-Acrylamido-3-methyl-butansulfonsäure oder 2- Acrylamido-2,4,4-trimethylpentansulfonsäure oder Phosphonsäuregruppen umfassen- de Monomere wie Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure, N- (Meth)acrylamidoalkylphosphonsäuren oder (Meth)acryloyloxyalkylphosphonsäuren. Examples of suitable monomers (b) include monomers comprising acidic groups, for example monomers containing COOH groups, such as acrylic acid or methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid, monomers comprising sulfonic acid groups, such as vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-acrylamido-2- methylpropanesulfonic acid (AMPS), 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamidobutanesulfonic acid, 3-acrylamido-3-methyl-butanesulfonic acid or 2-acrylamido-2,4,4-trimethylpentanesulfonic acid or phosphonic acid group-containing monomers such as vinylphosphonic acid, allylphosphonic acid, N - (meth) acrylamidoalkylphosphonic acids or (meth) acryloyloxyalkylphosphonic acids.
Zu nennen sind weiterhin Acrylamid und Methacrylamid sowie Derivate davon, wie beispielsweise N-Methyl(meth)acrylamid, N, N'-Dimethyl(meth)acrylamid sowie N- Methylolacrylamid, N-Vinylderivate wie N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N- Vinylpyrrolidon oder N-Vinylcaprolactam sowie Vinylester, wie Vinylformiat oder Vi- nylacetat. N-Vinylderivate können nach Polymerisation zu Vinylamin-Einheiten, Vinylester zu Vinylalkohol-Einheiten hydrolysiert werden. Weitere Beispiele umfassen Hydroxy- und/oder Ethergruppen umfassende Monomere, wie beispielsweise Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Allylalko- hol, Hydroxyvinylethylether, Hydroxyvinylpropylether, Hydroxyvinylbutylether oder Verbindungen der Formel H2C=C(R1)-0-(-CH2-CH(R7)-0-)b-R8 (V) wobei R1 wie oben definiert ist und b für eine Zahl von 2 bis 200, bevorzugt 2 bis 100 steht. Bei den Res- ten R7 handelt es sich unabhängig voneinander um H, Methyl oder Ethyl, bevorzugt H oder Methyl, mit der Maßgabe, dass es sich bei mindestens 50 mol-% der Reste R8 um H handelt. Bevorzugt handelt es sich bei mindestens 75 mol-% der Reste R7 um H, besonders bevorzugt bei mindestens 90 mol-% und ganz besonders bevorzugt ausschließlich um H. Bei dem Rest R8 handelt es sich um H, Methyl oder Ethyl, bevorzugt
H oder Methyl. Die einzelnen Alkylenoxyeinheiten können statistisch oder blockweise angeordnet werden. Bei einem Blockcopolymer kann der Übergang zwischen den Blöcken abrupt oder graduell sein. Weitere geeignete hydrophile Monomere (b) sind in WO 201 1/133527 (Seite 15, Zeile 1 -23) beschrieben. Also to be mentioned are acrylamide and methacrylamide and derivatives thereof, such as N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylolacrylamide, N-vinyl derivatives such as N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N- Vinylpyrrolidone or N-vinylcaprolactam and vinyl esters, such as vinyl formate or vinyl acetate. N-vinyl derivatives can be hydrolyzed after polymerization to vinylamine units, vinyl esters to vinyl alcohol units. Further examples include monomers comprising hydroxyl and / or ether groups, for example hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, allyl alcohol, hydroxyvinyl ethyl ether, hydroxyvinyl propyl ether, hydroxyvinyl butyl ether or compounds of the formula H 2 C =C (R 1 ) -O - (- CH 2 -CH (R 7 ) -O-) b R 8 (V) wherein R 1 is as defined above and b is a number from 2 to 200, preferably 2 to 100. The radicals R 7 independently of one another are H, methyl or ethyl, preferably H or methyl, with the proviso that at least 50 mol% of the radicals R 8 are H. Preferably, at least 75 mol% of the radicals R 7 are H, more preferably at least 90 mol% and most preferably exclusively H. The radical R 8 is H, methyl or ethyl, preferably H or methyl. The individual alkyleneoxy units can be arranged randomly or in blocks. For a block copolymer, the transition between blocks may be abrupt or gradual. Further suitable hydrophilic monomers (b) are described in WO 201 1/133527 (page 15, lines 1 to 23).
Die oben genannten hydrophilen Monomere können selbstverständlich nicht nur in der dargestellten Säure- bzw. Basenform eingesetzt werden, sondern auch in Form ent- sprechender Salze. Es ist auch möglich, saure oder basische Gruppen nach der Bildung des Polymers in entsprechende Salze umzuwandeln. Bevorzugt handelt es sich bei den entsprechenden Salzen um Alkalimetallsalze oder Ammoniumsalze, besonders bevorzugt um organische Ammoniumsalze, insbesondere bevorzugt um wasserlösliche organische Ammoniumsalze. Of course, the abovementioned hydrophilic monomers can be used not only in the acid or base form shown, but also in the form of corresponding salts. It is also possible to convert acidic or basic groups into corresponding salts after the formation of the polymer. The corresponding salts are preferably alkali metal salts or ammonium salts, more preferably organic ammonium salts, particularly preferably water-soluble organic ammonium salts.
Bevorzugt ist ein Copolymer, bei dem es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein saure Gruppen umfassendes Monomer handelt, wobei es sich bei den sauren Gruppen um mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe von -COOH, - SO3H und -PO3H, und deren Salze handelt. Preference is given to a copolymer in which at least one of the monomers (b) is a monomer comprising acidic groups, the acidic groups being at least one group selected from the group of -COOH, -SO 3 H and -PO 3 H , and their salts.
Bevorzugt handelt es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein Monomer ausgewählt aus der Gruppe von (Meth)acrylsäure, Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure und 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS), besonders bevorzugt um Acryl- säure und/oder APMS bzw. deren Salze. At least one of the monomers (b) is preferably a monomer selected from the group of (meth) acrylic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), particularly preferably acrylic acid and / or APMS or their salts.
Bevorzugt betrifft die Erfindung ein Copolymer, welches mindestens zwei verschiedene hydrophile Monomere (b) umfasst, und es sich dabei um mindestens ein neutrales hydrophiles Monomer (b1 ), und Preferably, the invention relates to a copolymer which comprises at least two different hydrophilic monomers (b), and at least one neutral hydrophilic monomer (b1), and
- mindestens ein hydrophiles anionisches Monomer (b2), welches mindestens eine saure Gruppe ausgewählt aus der Gruppe von -COOH, -SO3H und -POsH und deren Salze umfasst, handelt. - At least one hydrophilic anionic monomer (b2), which comprises at least one acidic group selected from the group of -COOH, -SO3H and -POsH and their salts, is.
Beispiele geeigneter Monomere (b1 ) umfassen Acrylamid und Methacrylamid, bevor- zugt Acrylamid sowie Derivate davon, wie beispielsweise N-Methyl(meth)acrylamid, N, N'-Dimethyl(meth)acrylamid sowie N-Methylolacrylamid. Weiterhin zu nennen sind N- Vinylderivate wie N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon oder N- Vinylcaprolactam. Weiterhin zu nennen sind OH-Gruppen aufweisende Monomere wie Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Allylalkohol, Hydroxyvi-
nylethylether, Hydroxyvinylpropylether oder Hydroxyvinylbutylether. Bevorzugt handelt es sich bei dem Monomer (b1 ) im erfindungsgemäßen Copolymer um Acrylamid beziehungsweise Derivate davon, besonders bevorzugt um Acrylamid. Beispiele für anionische Monomere (b2) umfassen Acrylsäure oder Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure, Sulfonsäuregruppen umfassende Monomere wie Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure (AMPS), 2-Methacrylamido-2-methylpropansulfonsäure, 2- Acrylamidobutansulfonsäure, 3-Acrylamido-3-methyl-butansulfonsäure oder 2- Acrylamido-2,4,4-trimethylpentansulfonsäure oder Phosphonsäuregruppen umfassende Monomere wie Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure, N- (Meth)acrylamidoalkylphosphonsäuren oder (Meth)acryloyloxyalkylphosphonsäuren. Examples of suitable monomers (b1) include acrylamide and methacrylamide, preferably acrylamide and derivatives thereof, such as N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylolacrylamide. Also to be mentioned are N-vinyl derivatives such as N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone or N-vinylcaprolactam. Also to be mentioned are OH-containing monomers such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, allyl alcohol, Hydroxyvi- nylethyl ether, hydroxyvinyl propyl ether or hydroxyvinyl butyl ether. The monomer (b1) in the copolymer according to the invention is preferably acrylamide or derivatives thereof, more preferably acrylamide. Examples of anionic monomers (b2) include acrylic acid or methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid, monomers comprising sulfonic acid groups, such as vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamidobutanesulfonic acid , 3-acrylamido-3-methyl-butanesulfonic acid or 2-acrylamido-2,4,4-trimethylpentanesulfonic acid or phosphonic acid-containing monomers such as vinylphosphonic acid, allylphosphonic acid, N- (meth) acrylamidoalkylphosphonsäuren or (meth) acryloyloxyalkylphosphonsäuren.
Beispiele bevorzugter anionischer Monomere (b2) umfassen Acrylsäure, Vinylsulfon- säure, Allylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS), 2- Acrylamidobutansulfonsäure, 3-Acrylamido-3-methyl-butansulfonsäure und 2- Acrylamido-2,4,4-trimethylpentansulfonsäure, ganz besonders bevorzugt ist 2- Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS). Bevorzugt handelt es sich um ein Copolymer, welches als Monomer (b1 ) Acrylamid und als Monomer (b2) ein saure Gruppen umfassendes Monomer umfasst. Examples of preferred anionic monomers (b2) include acrylic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), 2-acrylamidobutanesulfonic acid, 3-acrylamido-3-methyl-butanesulfonic acid and 2-acrylamido-2,4,4 -trimethylpentanesulfonic acid, most preferred is 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS). It is preferably a copolymer which comprises acrylamide as monomer (b1) and monomer comprising acidic groups as monomer (b2).
Bevorzugt handelt es sich um ein Copolymer, welches als Monomer (b1 ) Acrylamid und als Monomer (b2) ein saure Gruppen umfassendes Monomer umfasst, wobei die saure Gruppe -SO3H ist. Insbesondere bevorzugt handelt es sich um ein Copolymer, welches als Monomer (b1 ) Acrylamid und als Monomer (b2) 2-Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure (AMPS) umfasst. It is preferably a copolymer which comprises acrylamide as monomer (b1) and monomer comprising acidic groups as monomer (b2), the acidic group being -SO3H. In particular, it is preferably a copolymer which comprises acrylamide as monomer (b1) and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) as monomer (b2).
Bevorzugt handelt es sich um ein Copolymer, welches als Monomer (b1 ) Acrylamid und als Monomer (b2) Acrylsäure umfasst. It is preferably a copolymer which comprises acrylamide as monomer (b1) and acrylic acid as monomer (b2).
Weiterhin bevorzugt handelt es sich um ein Copolymer, welches als Monomer (b1 ) Acrylamid und mindestens zwei weitere verschiedene saure Gruppen umfassende Monomere (b2) umfasst. Insbesondere bevorzugt handelt es sich um ein Copolymer, wel- ches als Monomer (b1 ) Acrylamid und als saure Gruppen umfassendes Monomer (b2) ein Monomer umfassend die Gruppe -SO3H und ein Monomer umfassend die Gruppe -COOH umfasst.
Weiterhin bevorzugt handelt es sich um ein Copolymer, welches als Monomer (b1 ) Acrylamid, als Monomer (b2) 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS) und ein Monomer umfassend die Gruppe -COOH umfasst. Weiterhin bevorzugt handelt es sich um ein Copolymer, welches als Monomer (b1 ) Acrylamid, als Monomer (b2) 2- Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS) und Acrylsäure umfasst. Further preferably, it is a copolymer comprising as monomer (b1) acrylamide and at least two further different acidic groups comprising monomers (b2). In particular, it is preferably a copolymer which comprises, as monomer (b1), acrylamide and monomer (b2) comprising acidic groups, a monomer comprising the group -SO3H and a monomer comprising the group -COOH. Further preferably, it is a copolymer comprising as monomer (b1) acrylamide, as monomer (b2) 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) and a monomer comprising the group -COOH. Further preferably, it is a copolymer comprising as monomer (b1) acrylamide, as monomer (b2) 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) and acrylic acid.
Die Menge der Monomere (b) im erfindungsgemäßen Copolymer beträgt 25 bis 99,9 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge aller Monomere im Copolymer, bevorzugt 25 bis 99,5 Gew.-%. Die genaue Menge richtet sich nach der Art und dem gewünschten Verwendungszweck der hydrophob assoziierenden Copolymere und wird vom Fachmann entsprechend festgelegt. The amount of monomers (b) in the copolymer according to the invention is from 25 to 99.9% by weight, based on the total amount of all monomers in the copolymer, preferably from 25 to 99.5% by weight. The exact amount will depend on the nature and intended use of the hydrophobically associating copolymers and will be determined by one skilled in the art.
Bevorzugt betrifft die Erfindung ein Copolymer umfassend (a) 2 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierenden Monomeres (a), sowie Preferably, the invention relates to a copolymer comprising (a) 2 wt .-% of at least one hydrophobically associating monomer (a), and
(b) 50 Gew.-% Acrylamid als neutrales hydrophiles Monomer (b1 ), und (c) 48 Gew.-% Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS) als anionisches hydrophiles Monomer (b2), wobei die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge aller Monomere im Copolymer bezogen sind. (b) 50% by weight of acrylamide as a neutral hydrophilic monomer (b1), and (c) 48% by weight of acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) as anionic hydrophilic monomer (b2), the amounts given are based on the total amount of all Monomers are based in the copolymer.
Nicht-polymerisierbare oberflächenaktive Komponenten (c) Non-polymerizable surface-active components (c)
Die erfindungsgemäßen Copolymere werden in Gegenwart mindestens einer nicht- polymerisierbaren, oberflächenaktiven Verbindung hergestellt, bei der es sich vor- zugsweise um mindestens ein nicht-ionisches Tensid handelt. Aber auch anionische und kationische Tenside sind geeignet, sofern sie an der Polymerisationsreaktion nicht teilnehmen. The copolymers of the invention are prepared in the presence of at least one non-polymerizable, surface-active compound, which is preferably at least one nonionic surfactant. However, anionic and cationic surfactants are also suitable if they do not participate in the polymerization reaction.
Bevorzugt handelt es sich bei der Komponente (c) um mindestens ein nichtionisches Tensid. Component (c) is preferably at least one nonionic surfactant.
Es kann sich insbesondere um Tenside, bevorzugt nichtionische Tenside der allgemeinen Formel R10-Y' handeln, wobei R10 für einen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 32, bevorzugt 10 bis 20 und besonders bevorzugt 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und
Y' für eine hydrophile Gruppe, bevorzugt eine nichtionische hydrophile Gruppe, insbesondere eine Polyalkoxygruppe. They may in particular be surfactants, preferably nonionic surfactants of the general formula R 10 -Y ', where R 10 is a hydrocarbon radical having 8 to 32, preferably 10 to 20 and particularly preferably 12 to 18 carbon atoms and Y 'for a hydrophilic group, preferably a nonionic hydrophilic group, in particular a polyalkoxy group.
Bei dem nichtionischen Tensid handelt es sich bevorzugt um einen ethoxylierten lang- kettigen, aliphatischen Alkohol mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, welcher optional aromatische Anteile enthalten kann. The nonionic surfactant is preferably an ethoxylated long-chain aliphatic alcohol having 10 to 20 carbon atoms, which may optionally contain aromatic moieties.
Exemplarisch seinen genannt: Ci2Ci4-Fettalkoholethoxylate, C16C18- Fettalkoholethoxylate, Ci3-Oxoalkoholethoxylate, Cio-Oxoalkoholethoxylate, C13C15- Oxoalkoholethoxylate, Cio-Guerbetalkoholethoxylate und Alkylphenolethoxylate. Bewährt haben sich insbesondere Verbindungen mit 5 bis 20 Ethylenoxyeinheiten, bevorzugt 8 bis 18 Ethylenoxyeinheiten. Optional können auch noch geringe Mengen von höheren Alkylenoxyeinheiten, insbesondere Propylenoxy- und/oder Butylenoxyoxyein- heiten vorhanden sein, wobei die Menge als Ethylenoxyeinheiten aber in der Regel mindestens 80 mol-% bezüglich aller Alkylenoxyeinheiten betragen sollte. Examples of its called: Ci2Ci4-fatty alcohol ethoxylates, C16C18 fatty alcohol ethoxylates, Ci3-oxo alcohol ethoxylates, Cio-Oxoalkoholethoxylate, C13C15- Oxoalkoholethoxylate, Cio Guerbetalkoholethoxylate and Alkylphenolethoxylate. Compounds having 5 to 20 ethyleneoxy units, preferably 8 to 18 ethyleneoxy units, have proven particularly suitable. Optionally, small amounts of higher alkyleneoxy units, in particular propyleneoxy and / or butyleneoxyoxy units, may also be present, but the amount as ethyleneoxy units should generally be at least 80 mol% with respect to all alkyleneoxy units.
Geeignet sind insbesondere Tenside ausgewählt aus der Gruppe der ethoxylierten Alkylphenole, der ethoxylierten, gesättigten iso-C13-Alkohole und/oder der ethoxylierten C10-Guerbetalkohole, wobei jeweils 5 bis 20 Ethylenoxyeinheiten, bevorzugt 8 bis 18 Ethylenoxyeinheiten in den Alkoxyresten vorhanden sind. Particularly suitable are surfactants selected from the group of ethoxylated alkylphenols, ethoxylated, saturated iso-C13 alcohols and / or ethoxylated C10 Guerbet alcohols, wherein in each case 5 to 20 ethyleneoxy units, preferably 8 to 18 ethyleneoxy units are present in the alkoxy radicals.
Herstellung der hydrophob assoziierenden Copolymere Preparation of hydrophobically associating copolymers
Die erfindungsgemäßen Copolymere können nach dem Fachmann prinzipiell bekann- ten Methoden durch radikalische Polymerisation der Monomere (a) und (b) hergestellt werden, beispielsweise durch Substanz-, Lösungs-, Gel-, Emulsions-, Dispersionsoder Suspensionspolymerisation, bevorzugt in wässriger Phase, wobei jedoch jede der möglichen Polymerisationsvarianten in Gegenwart mindestens einer Komponente (c) durchgeführt werden muss. The copolymers according to the invention can be prepared by methods known in principle to the person skilled in the art by free-radical polymerization of the monomers (a) and (b), for example by bulk, solution, gel, emulsion, dispersion or suspension polymerization, preferably in an aqueous phase however, each of the possible polymerization variants must be carried out in the presence of at least one component (c).
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen erfindungsgemäßen Copolymers, wobei mindestens ein hydrophob assoziierendes Monomer (a) und mindestens ein hydrophiles Monomer (b) einer wässrigen Lösungspolymerisation in Gegenwart mindestens einer oberflächenaktiven Komponente (c) unterzogen wird, und wobei das Monomer (a) der allgemeinen Formel (I) durch das oben beschrieben Verfahren hergestellt wird.
In Bezug auf das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Copolymers gelten die bevorzugten Ausführungsformen, welche oben im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Copolymeren beschrieben wurden. Bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Copolymers, wobei die Lösungspolymerisation bei einem pH-Wert von 5,0 bis 7,5 durchgeführt wird. The present invention relates to a process for preparing a copolymer according to the invention described above, wherein at least one hydrophobically associating monomer (a) and at least one hydrophilic monomer (b) is subjected to aqueous solution polymerization in the presence of at least one surface-active component (c), and wherein the monomer (a) of general formula (I) is prepared by the method described above. With regard to the process for the preparation of the copolymer according to the invention, the preferred embodiments which have been described above in connection with the copolymers according to the invention apply. Preferably, the present invention relates to a process for producing the copolymer of the present invention, wherein the solution polymerization is carried out at a pH of 5.0 to 7.5.
Die erfindungsgemäß verwendeten Monomere (a) der Formel (I) werden nach dem oben dargestellten Herstellverfahren durch mehrstufige Alkoxylierung von Alkoholen (II) optional gefolgt von einer Veretherung bereitgestellt. In Bezug auf das Verfahren zur Herstellung des Monomers (a) gelten die bevorzugten Ausführungsformen, welche oben im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Copolymeren beschrieben wurden. The monomers (a) of the formula (I) used according to the invention are prepared by the above-described preparation process by multistage alkoxylation of alcohols (II) optionally followed by etherification. With regard to the process for the preparation of the monomer (a), the preferred embodiments which have been described above in connection with the copolymers according to the invention apply.
In einer bevorzugten Ausführungsformen wird die Herstellung des Copolymers mittels Gelpolymerisation in wässriger Phase vorgenommen, vorausgesetzt alle eingesetzten Monomere weisen eine ausreichende Wasserlöslichkeit auf. Zur Gelpolymerisation wird zunächst eine Mischung aus den Monomeren, Initiatoren und sonstigen Hilfsstof- fen mit Wasser oder einem wässrigen Lösemittelgemisch bereitgestellt. Geeignete wässrige Lösemittelgemische umfassen Wasser sowie mit Wasser mischbare organische Lösemittel, wobei der Anteil von Wasser im Regelfalle mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 80 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% beträgt. Zu nennen als organische Lösemittel sind hierbei insbesondere mit Wasser mischbare Alkohole wie Methanol, Ethanol oder Propanol. Saure Monomere können vor der Polymerisation ganz oder teilweise neutralisiert werden. In a preferred embodiment, the preparation of the copolymer is carried out by means of gel polymerization in aqueous phase, provided that all the monomers used have sufficient water solubility. For gel polymerization, a mixture of the monomers, initiators and other auxiliaries is first provided with water or an aqueous solvent mixture. Suitable aqueous solvent mixtures include water and water-miscible organic solvents, wherein the proportion of water as a rule at least 50 wt .-%, preferably at least 80 wt .-% and particularly preferably at least 90 wt .-% is. To name as organic solvents here are in particular water-miscible alcohols such as methanol, ethanol or propanol. Acidic monomers can be completely or partially neutralized prior to polymerization.
Die Konzentration aller Komponenten mit Ausnahme der Lösemittel beträgt üblicherweise 25 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 50 Gew.-%. The concentration of all components except the solvents is usually 25 to 60 wt .-%, preferably 30 to 50 wt .-%.
Die Mischung wird anschließend fotochemisch und/oder thermisch polymerisiert, vorzugsweise bei -5 °C bis 50°C. Sofern thermisch polymerisiert wird, setzt man bevorzugt Polymerisationsinitiatoren ein, die schon bei vergleichsweise niedriger Temperatur starten, wie beispielsweise Redoxinitiatoren. Die thermische Polymerisation kann schon bei Raumtemperatur oder durch Erwärmen der Mischung, bevorzugt auf Temperaturen von nicht mehr als 50°C vorgenommen werden. Die fotochemische Polymerisation wird üblicherweise bei Temperaturen von -5 bis 10°C vorgenommen. Besonders vorteilhaft kann man fotochemische und thermische Polymerisation miteinander kombinieren, indem man der Mischung sowohl Initiatoren für die thermische als auch für
die fotochemische Polymerisation zugibt. Die Polymerisation wird hierbei zunächst fotochemisch bei niedrigen Temperaturen, vorzugsweise -5 bis +10°C gestartet. Durch die freiwerdende Reaktionswärme erwärmt sich die Mischung und hierdurch wird zusätzlich die thermische Polymerisation gestartet. Mittels dieser Kombination lässt sich ein Umsatz von mehr als 99% erreichen. The mixture is then polymerized photochemically and / or thermally, preferably at -5 ° C to 50 ° C. If thermally polymerized, preference is given to using polymerization initiators which start even at a comparatively low temperature, for example redox initiators. The thermal polymerization can be carried out even at room temperature or by heating the mixture, preferably to temperatures of not more than 50 ° C. The photochemical polymerization is usually carried out at temperatures of -5 to 10 ° C. It is particularly advantageous to combine photochemical and thermal polymerization with one another by adding both thermal and thermal initiators to the mixture adds the photochemical polymerization. The polymerization is first started photochemically at low temperatures, preferably -5 to + 10 ° C. The liberated heat of reaction heats up the mixture, which additionally initiates thermal polymerization. By means of this combination, a turnover of more than 99% can be achieved.
Die Gelpolymerisation erfolgt in aller Regel ohne Rühren. Sie kann batchweise erfolgen, indem man die Mischung in einem geeigneten Gefäß bei einer Schichtdicke von 2 bis 20 cm bestrahlt und/oder erwärmt. Durch die Polymerisation entsteht ein festes Gel. Die Polymerisation kann auch kontinuierlich erfolgen. Hierzu benutzt man eine Polymerisationsapparatur, welche ein Transportband zur Aufnahme der zu polymerisie- renden Mischung verfügt. Das Transportband ist mit Einrichtungen zum Erwärmen o- der zum Bestrahlen mit UV-Strahlung ausgestattet. Hiernach gießt man die Mischung mittels einer geeigneten Vorrichtung an einem Ende des Bandes auf, im Zuge des Transportes in Bandrichtung polymerisiert die Mischung und am anderen Ende des Bandes kann man das feste Gel abnehmen. The gel polymerization is usually carried out without stirring. It can be carried out batchwise by irradiating and / or heating the mixture in a suitable vessel at a layer thickness of 2 to 20 cm. The polymerization produces a solid gel. The polymerization can also be continuous. For this purpose, use is made of a polymerization apparatus which has a conveyor belt for receiving the mixture to be polymerized. The conveyor belt is equipped with means for heating or for irradiation with UV radiation. After this, the mixture is poured on by means of a suitable device at one end of the strip, in the course of transport in the direction of the strip, the mixture polymerizes and at the other end of the strip, the solid gel can be removed.
Das Gel wird nach der Polymerisation zerkleinert und getrocknet. Die Trocknung sollte bevorzugt bei Temperaturen unterhalb von 100°C erfolgen. Zum Vermeiden von Zu- sammenkleben kann man für diesen Schritt ein geeignetes Trennmittel verwenden. Man erhält das hydrophob assoziierende Copolymer als Pulver. The gel is comminuted and dried after the polymerization. The drying should preferably be carried out at temperatures below 100 ° C. To avoid sticking together you can use a suitable release agent for this step. The hydrophobically associating copolymer is obtained as a powder.
Weitere Einzelheiten zur Durchführung einer Gelpolymerisation sind beispielsweise in DE 10 2004 032 304 A1 , Abschnitte [0037] bis [0041 ] offenbart. Further details for carrying out a gel polymerization are disclosed, for example, in DE 10 2004 032 304 A1, Sections [0037] to [0041].
Erfindungsgemäße Copolymere in Form von alkalilöslichen, wässrigen Dispersionen können bevorzugt mittels Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Die Durchführung einer Emulsionspolymerisation unter Verwendung hydrophob assoziierender Monomere ist beispielsweise in WO 2009/019225 Seite 5, Zeile 16 bis Seite 8, Zeile 13 offenbart. Copolymers of the invention in the form of alkali-soluble, aqueous dispersions can preferably be prepared by means of emulsion polymerization. The performance of an emulsion polymerization using hydrophobically associating monomers is disclosed, for example, in WO 2009/019225 page 5, line 16 to page 8, line 13.
Die erfindungsgemäßen Copolymere besitzen vorzugsweise ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 1.000.000 bis 30.000.000 g/mol. Verwendung der hydrophob assoziierenden Copolymere The copolymers of the invention preferably have a number average molecular weight M n of from 1,000,000 to 30,000,000 g / mol. Use of the hydrophobically associating copolymers
Die erfindungsgemäßen hydrophob assoziierenden Copolymere können, wie schon eingangs erwähnt, erfindungsgemäß zur Verdickung wässriger Phasen eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Copolymere bei der Erschließung, Ausbeutung und Komplettierung unterirdischer Erdöl- und Erdgaslagerstätten. Insbesondere betrifft die Verwendung die bevorzugten Ausführungsformen, welche oben im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Copolymeren beschrieben wurden. As already mentioned, the hydrophobically associating copolymers according to the invention can be used according to the invention for thickening aqueous phases. The present invention relates to the use of the copolymers of the invention in the development, exploitation and completion of underground oil and gas deposits. In particular, the use relates to the preferred embodiments described above in connection with the copolymers of the invention.
Die Copolymere können hierbei alleine eingesetzt werden, oder auch in Kombination mit anderen verdickenden Komponenten, beispielsweise mit anderen verdickenden Polymeren zusammen. Sie können weiterhin beispielsweise gemeinsam mit Tensiden zu einem verdickenden System formuliert werden. Die Tenside können in wässriger Lösung Mizellen bilden und die hydrophob assoziierenden Copolymere können gemeinsam mit den Mizellen ein dreidimensionales, verdickend wirkendes Netzwerk bilden. Zum Einsatz kann man das Copolymer direkt in der zu verdickenden wässrigen Phase lösen. Denkbar ist es auch, das Copolymer vorzulösen und dann die gebildete Lösung dem zu verdickenden System zuzugeben. The copolymers can be used alone or in combination with other thickening components, for example with other thickening polymers together. They can also be formulated, for example together with surfactants to a thickening system. The surfactants can form micelles in aqueous solution, and the hydrophobically associating copolymers can form, together with the micelles, a three-dimensional, thickening network. For use, the copolymer can be dissolved directly in the aqueous phase to be thickened. It is also conceivable to pre-dissolve the copolymer and then add the solution formed to the system to be thickened.
Durch die Auswahl von Art und Menge der Monomere (a) und (b), sowie der Kompo- nente (c) lassen sich die Eigenschaften der Copolymere an die jeweiligen technischen Anforderungen anpassen. By selecting the type and amount of the monomers (a) and (b), as well as the component (c), the properties of the copolymers can be adapted to the respective technical requirements.
Die erfindungsgemäßen Copolymere können beispielsweise im Bereich der Erdölförderung als Zusatz zum Verdicken von Bohrspülungen und Komplettierungsflüssigkeiten eingesetzt werden. The copolymers according to the invention can be used, for example, in the field of crude oil production as an additive for thickening drilling fluids and completion fluids.
Weiterhin finden die erfindungsgemäßen Copolymere Verwendung als Verdicker beim Hydraulic Fracturing. Dabei wird typischerweise eine hochviskose, wässrige Lösung unter hohem Druck in die Öl- oder Gas-führende Formationsschicht eingepresst. Furthermore, the copolymers according to the invention are used as thickeners in hydraulic fracturing. In this case, a highly viscous, aqueous solution is typically injected under high pressure into the oil or gas-conducting formation layer.
Die Erfindung betrifft bevorzugt die Verwendung der erfindungsgemäßen Copolymere zur tertiären Erdölförderung, wobei eine wässrige Formulierung der besagten Copolymere in einer Konzentration von 0,01 bis 5 Gew.-% durch mindestens eine Injektionsbohrung in eine Erdöllagerstätte eingepresst wird und der Lagerstätte durch mindes- tens eine Produktionsbohrung Rohöl entnommen wird. The invention preferably relates to the use of the copolymers according to the invention for tertiary mineral oil production, wherein an aqueous formulation of said copolymers is pressed in a concentration of 0.01 to 5 wt .-% by at least one injection well in a Erdöllagerstätte and the deposit by at least one Production drilling crude oil is taken.
Die Konzentration des Copolymers sollte in der Regel 5 Gew.-% bezüglich der Summe aller Bestandteile der Formulierung nicht überschreiten und beträgt üblicherweise 0,01
bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 2 Gew.-%. The concentration of the copolymer should generally not exceed 5% by weight with respect to the sum of all constituents of the formulation and is usually 0.01 to 5 wt .-%, in particular 0.1 to 5 wt .-%, preferably 0.5 to 3 wt .-% and particularly preferably 1 to 2 wt .-%.
Die Formulierung wird durch mindestens eine Injektionsbohrung in die Erdöllagerstätte eingepresst, und der Lagerstätte wird durch mindestens eine Produktionsbohrung Rohöl entnommen. Mit dem Begriff „Rohöl" ist in diesem Zusammenhang selbstverständlich nicht nur phasenreines Öl gemeint, sondern der Begriff umfasst auch die üblichen Rohöl-Wasser-Emulsionen. In der Regel wird eine Lagerstätte mit mehreren Injektionsbohrungen und mit mehreren Produktionsbohrungen versehen. Die einge- presste Formulierung, die sogenannte „Polymerflut", erzeugt einen Druck, der dazu führt, dass das Erdöl in Richtung der Produktionsbohrung fließt und über die Produktionsbohrung gefördert wird. Die Viskosität des Flutmediums sollte möglichst an die Viskosität des Erdöls in der Erdöllagerstätte angepasst werden. Die Viskosität kann insbesondere über die Konzentration des Copolymers eingestellt werden. Beim Polymerflu- ten wird eine wässrige Formulierung eingesetzt, welche neben Wasser mindestens ein hydrophob assoziierendes Copolymer umfasst. Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener Copolymere eingesetzt werden. Darüber hinaus können selbstverständlich noch weitere Komponenten eingesetzt werden. Beispiele weiterer Komponenten umfassen Biozide, Stabilisatoren oder Inhibitoren. Die Formulierung kann be- vorzugt hergestellt werden, indem man das Wasser vorlegt und das Copolymer als Pulver einstreut. Die wässrige Formulierung sollte möglichst geringen Scherkräften ausgesetzt werden. The formulation is injected through at least one injection well into the oil reservoir and the deposit is extracted from at least one production well of crude oil. Of course, the term "crude oil" in this context does not only mean pure phase oil, but also includes the usual crude oil-water emulsions, as a rule, a deposit is provided with several injection wells and several production wells , the so-called "polymer flood", creates a pressure that causes the oil to flow towards the production well and be pumped through the production well. The viscosity of the flood medium should be adjusted as far as possible to the viscosity of the petroleum in the oil reservoir. The viscosity can be adjusted in particular via the concentration of the copolymer. In polymer fl uening, an aqueous formulation is used which, in addition to water, comprises at least one hydrophobically associating copolymer. Of course, mixtures of different copolymers can be used. In addition, of course, other components can be used. Examples of other components include biocides, stabilizers or inhibitors. The formulation can preferably be prepared by initially charging the water and scattering the copolymer as a powder. The aqueous formulation should be exposed to the lowest possible shear forces.
Zur Erhöhung der Erdölausbeute kann das Polymerfluten vorteilhaft mit anderen Tech- niken der tertiären Erdölförderung kombiniert werden. To increase the oil yield, the polymer flooding can be advantageously combined with other techniques of tertiary mineral oil production.
Bevorzugt betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Copolymere bei der Erschließung, Ausbeutung und Komplettierung unterirdischer Erdöl- und Erdgaslagerstätten, insbesondere zur tertiären Erdölförderung, wobei die wässrige Formu- lierung der besagten Copolymere mindestens ein Tensid enthält. The invention preferably relates to the use of the copolymers according to the invention in the development, exploitation and completion of underground oil and natural gas deposits, in particular for tertiary mineral oil production, wherein the aqueous formulation of said copolymers contains at least one surfactant.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das„Polymerfluten" unter Verwendung der erfindungsgemäßen hydrophob assoziierenden Copolymere mit einem vorangehenden, sogenannten„Tensidfluten" kombiniert werden. Hierbei wird vor dem Polymerfluten zunächst eine wässrige Tensidformulierung in die Erdölformation eingepresst. Hierdurch wird die Grenzflächenspannung zwischen dem Formationswasser und dem eigentlichen Erdöl verringert und somit die Mobilität des Erdöls in der Formation erhöht. Durch die Kombination beider Techniken lässt sich die Erdölausbeute erhöhen.
Beispiele geeigneter Tenside zum Tensidfluten umfassen Sulfatgruppen, Sulfonat- gruppen, Polyoxyalkylengruppen, anionisch modifizierten Polyoxyalkylengruppen, Be- taingruppen, Glucosidgruppen oder Aminoxidgruppen aufweisende Tenside, wie beispielsweise Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate oder Amidopropylbetaine. Bevorzugt können anionische und/oder betainische Tenside eingesetzt werden. In a further preferred embodiment of the invention, the "polymer flooding" using the hydrophobically associating copolymers according to the invention can be combined with a preceding, so-called "surfactant flooding". Here, an aqueous surfactant formulation is first pressed into the petroleum formation prior to the polymer flooding. This reduces the interfacial tension between the formation water and the actual petroleum and thus increases the mobility of the petroleum in the formation. By combining both techniques, the oil yield can be increased. Examples of suitable surfactants for surfactant flooding include sulfate groups, sulfonate groups, polyoxyalkylene groups, anionically modified polyoxyalkylene groups, betaine groups, glucoside groups or amine oxide-containing surfactants, for example alkylbenzenesulfonates, olefinsulfonates or amidopropylbetaines. Preferably anionic and / or betainic surfactants can be used.
Dem Fachmann sind Einzelheiten zur technischen Durchführung des Polymerflutens und des Tensidflutens bekannt, und er wendet je nach Art der Lagerstätte eine entsprechende Technik an. The person skilled in the art knows details of the technical implementation of the polymer flooding and the surfactant flooding, and applies a corresponding technique depending on the nature of the deposit.
Es ist selbstverständlich auch möglich, Tenside und die erfindungsgemäßen Copoly- mere im Gemisch einzusetzen. It is of course also possible to use surfactants and the copolymers according to the invention in a mixture.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher illustrieren: The following examples are intended to illustrate the invention in more detail:
Teil I: Synthesen l-a Herstellung der Monomere (a) Soweit nicht explizit erwähnt, wurden die Reaktionen so durchgeführt, dass der Zielfüllgrad am Ende der Alkoxylierung bei etwa 65% des Reaktorvolumens lag. Part I: Syntheses 1-a Preparation of Monomers (a) Unless explicitly stated, the reactions were carried out so that the target fill level at the end of the alkoxylation was about 65% of the reactor volume.
Beispiel M1 HBVE - 22 EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen) In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 135,3 g (1 ,16 mol) Hydroxybutylvi- nylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 1 ,06 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (32% KOMe in Methanol (Me- OH), entspricht 0,0048 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck kleiner 10 mbar evakuiert, auf 80°C aufgeheizt und 70 min bei 80°C und einem Druck von kleiner 10 mbar betrieben. MeOH wurde abdestilliert. Example M1 HBVE - 22 EO (0.4 mol% potassium ion) In a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer, 135.3 g (1.16 mol) of hydroxybutylvinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm potassium hydroxide (KOH) ) and the stirrer is started. 1, 06 g of potassium methoxide (KOMe) solution (32% KOMe in methanol (MeOH), equivalent to 0.0048 mol of potassium) were fed in and the stirred tank was evacuated to a pressure of less than 10 mbar, heated to 80 ° C and 70 min operated at 80 ° C and a pressure of less than 10 mbar. MeOH was distilled off.
In einer alternativen Durchführung wurde die Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (32% KOMe in Methanol (MeOH)) zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 10 - 20 mbar evakuiert, auf 65°C aufgeheizt, 70 min bei 65°C und einem Druck von 10 - 20 mbar betrieben. MeOH wurde abdestilliert. In an alternative procedure, the potassium methoxide (KOMe) solution (32% KOMe in methanol (MeOH)) was fed and the stirred tank to a pressure of 10 - 20 mbar evacuated, heated to 65 ° C, 70 min at 65 ° C and a Pressure of 10 - 20 mbar operated. MeOH was distilled off.
Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 120°C aufgeheizt. Man entspannte auf 1 bar absolut und dosierte 1 126 g (25,6 mol) Ethylenoxid (EO) zu
bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150°C betrug. Nach Zugabe von 300 g EO wurde die Dosage abgebrochen (ca. 3 h nach Beginn), 30 min gewartet und auf 1 ,3 bar absolut entspannt. Danach wurde das restliche EO zudosiert. Die Zudosierung an EO dauerte inklusive Entspannung insgesamt 10 h. It was rinsed three times with N 2 (nitrogen). Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set and heated to 120 ° C. It was completely depressurized to 1 bar and metered in 1 126 g (25.6 mol) of ethylene oxide (EO) until pmax was 3.9 bar absolute and T ma x 150 ° C. After addition of 300 g of EO, the dosage was stopped (about 3 hours after the start), maintained for 30 minutes and relaxed to 1, 3 bar absolute. Thereafter, the remaining EO was added. The addition of EO lasted 10 hours including relaxation.
Es wurde bis zur Druckkonstanz bei ca. 145-150°C (1 h) nachgerührt, auf 100°C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsiedern befreit. Die Ware wurde bei 80°C unter N2 abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. It was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 100 ° C and freed at a pressure of less than 10 mbar for 1 h of low boilers. The product was filled at 80 ° C under N 2 . The analysis (OH number, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M2 HBVE - 22 EO - 10,6 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 140°C bis 3,2 bar Example M2 HBVE - 22 EO - 10.6 PeO (0.4 mol% potassium ion, 4.6 mol% sodium ion), addition of the PeO at 140 ° C to 3.2 bar
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 135,3 g (1 ,16 mol) HBVE (mit 100 ppm KOH stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 1 ,06 g KOMe-Lösung (32% KOMe in MeOH, entspricht 0,0048 mol K) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf <10 mbar evakuiert, auf 80°C aufgeheizt und 70 min bei 80°C und <10 mbar betrieben. MeOH wurde abdestilliert. 135.3 g (1.16 mol) HBVE (stabilized with 100 ppm KOH) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was started. 1.06 g of KOMe solution (32% KOM in MeOH, corresponds to 0.0048 mol K) were fed in and the stirred tank was evacuated to <10 mbar, heated to 80 ° C. and operated at 80 ° C. and <10 mbar for 70 min. MeOH was distilled off.
In einer alternativen Durchführung wurde die Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (32% KOMe in Methanol (MeOH)) zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 10 - 20 mbar evakuiert, auf 65°C aufgeheizt, 70 min bei 65°C und einem Druck von 10 - 20 mbar betrieben. MeOH wurde abdestilliert. In an alternative procedure, the potassium methoxide (KOMe) solution (32% KOMe in methanol (MeOH)) was fed and the stirred tank to a pressure of 10 - 20 mbar evacuated, heated to 65 ° C, 70 min at 65 ° C and a Pressure of 10 - 20 mbar operated. MeOH was distilled off.
Es wurde dreimal mit N2 gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 120°C aufgeheizt. Man entspannte auf 1 bar absolut und dosierte 255 g (5,8 mol) EO zu bis pmax 3,9 bar absolut und Tmax 150°C betrug. Es wurde bis zur Druckkonstanz bei ca. 145-150°C (1 h) nachgerührt, auf 100°C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsiedern befreit. Die Ware (HBVE-5 EO) wurde bei 80°C unter N2 abgefüllt. It was rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set and heated to 120 ° C. It was relaxed to 1 bar absolute and metered 255 g (5.8 mol) of EO to p ma x 3.9 bar absolute and Tmax 150 ° C. It was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 100 ° C and freed at a pressure of less than 10 mbar for 1 h of low boilers. The product (HBVE-5 EO) was filled at 80 ° C under N 2 .
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 180 g (0,54 mol) von obigem HBVE-5 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Danach wurden 4,32 g 30%-ige NaOMe (Natriummethanolat) in MeOH Lösung (0,024 mol NaOMe, 1 ,30 g NaOMe) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das MeOH abzudestillieren. Es wurde dreimal mit N2 gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf
150°C aufgeheizt. Es wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. Man dosierte 398 g (9,04 mol) EO bis zu einem Druck von 2 bar absolut und ließ 1 h nachreagieren. Man kühlte auf 140°C ab und dosierte bei 1 ,2 bar absolut und 140°C 502 g (5,83 mol) PeO (Penty- lenoxid) zu bis der Druck auf 3,2 bar absolut anstieg. Das PeO konnte innerhalb von zwei Stunden zudosiert werden. Es wurde auf 80°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT (Butylhydroxytoluol). Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. 180 g (0.54 mol) of the above HBVE-5 EO were initially introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 4.32 g of 30% NaOMe (sodium methoxide) in MeOH solution (0.024 mol NaOMe, 1.30 g NaOMe) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min To distill off MeOH. It was rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set and on Heated to 150 ° C. It was completely relaxed to 1, 0 bar. 398 g (9.04 mol) of EO were metered to a pressure of 2 bar absolute and left to react for 1 h. It was cooled to 140 ° C and metered at 1, 2 bar absolute and 140 ° C 502 g (5.83 mol) PeO (Pentylen oxide) until the pressure to 3.2 bar absolute rise. The PeO could be added within two hours. It was cooled to 80 ° C, withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT (butylhydroxytoluene) was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N 2 . The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M3 HBVE - 22 EO - 10,5 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 3,3 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 140°C bis 2,1 bar Example M3 HBVE - 22 EO - 10.5 PeO (0.4 mol% potassium ion, 3.3 mol% sodium ion), addition of the PeO at 140 ° C to 2.1 bar
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 135,3 g (1 ,16 mol) Hydro- xybutylvinylether (mit 100 ppm KOH stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 1 ,06 g KOMe-Lösung (32% KOMe in MeOH, entspricht 0,0048 mol K) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf <10 mbar evakuiert, auf 80°C aufgeheizt, 70 min bei 80°C und <10 mbar betrieben. MeOH wurde abdestilliert. 135.3 g (1.16 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (stabilized with 100 ppm KOH) were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was started up. 1.06 g of KOMe solution (32% COM in MeOH, corresponds to 0.0048 mol K) were fed in and the stirred tank was evacuated to <10 mbar, heated to 80 ° C., operated at 80 ° C. and <10 mbar for 70 min. MeOH was distilled off.
In einer alternativen Durchführung wurde die Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (32% KOMe in Methanol (MeOH)) zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 10 - 20 mbar evakuiert, auf 65°C aufgeheizt, 70 min bei 65°C und einem Druck von 10 - 20 mbar betrieben. MeOH wurde abdestilliert. In an alternative procedure, the potassium methoxide (KOMe) solution (32% KOMe in methanol (MeOH)) was fed and the stirred tank to a pressure of 10 - 20 mbar evacuated, heated to 65 ° C, 70 min at 65 ° C and a Pressure of 10 - 20 mbar operated. MeOH was distilled off.
Es wurde dreimal mit N2 gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 120°C aufgeheizt. Man entspannte auf 1 bar absolut und dosierte 255 g (5,8 mol) EO zu bis pmax 3,9 bar abso- lut und Tmax 150°C betrug. Es wurde bis zur Druckkonstanz als 10 mbar für 1 h von Niedrigsiedern befreit. Die Ware (HBVE-5 EO) wurde bei 80°C unter N2 abgefüllt. It was rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set and heated to 120 ° C. It was depressurized to 1 bar absolute and metered 255 g (5.8 mol) of EO to p ma x 3.9 bar abso lut and Tmax 150 ° C. It was freed from low boilers to 10 mbar for 1 h until the pressure remained constant. The product (HBVE-5 EO) was filled at 80 ° C under N 2 .
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 180 g (0,54 mol) HBVE-5 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Danach wurden 3,18 g 30%-ige NaOMe in Me- OH Lösung (0,018 mol NaOMe, 0,95 g NaOMe) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das MeOH abzudestillieren. Es wurde dreimal mit N2 gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 150°C aufgeheizt. Es wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. Man dosierte 398 g (9,04 mol) EO bis zu einem Druck von 2
bar absolut zu, ließ 1 h nachreagieren, anschließend wurde auf 100°C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsiedern befreit. Die Ware (HBVE-22 EO) wurde bei 80°C unter N2 abgefüllt. In einem 1 I Autoklaven mit Ankerrührer wurden 450 g (0,425 mol) von obigem HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Es wurde dreimal mit N2 gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 140°C aufgeheizt. Es wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. Nun wurden bei 1 ,4 bar absolut und 140°C 384 g (5,83 mol) PeO mit 48 g/h zudosiert bis der Druck auf 2,1 bar absolut anstieg. Es musste zweimal unterbrochen werden. Man ließ bei 140°C abreagieren bis der Druck wieder fiel. Das PeO wurde innerhalb von zwei Tagen zudosiert. Es wurde auf 80°C abgekühlt und Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. 180 g (0.54 mol) of HBVE-5 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 3.18 g of 30% NaOMe in MeOH solution (0.018 mol NaOMe, 0.95 g NaOMe) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to the MeOH distill. It was rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set and heated to 150 ° C. It was completely relaxed to 1, 0 bar. 398 g (9.04 mol) of EO were metered in to a pressure of 2 absolute, allowed to react for 1 h, then was cooled to 100 ° C and freed at a pressure of less than 10 mbar for 1 h from low boilers. The product (HBVE-22 EO) was filled at 80 ° C under N 2 . In a 1 l autoclave with anchor stirrer, 450 g (0.425 mol) of the above HBVE-22 EO were initially charged and the stirrer was switched on. It was rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set and heated to 140 ° C. It was completely relaxed to 1, 0 bar. 384 g (5.83 mol) of PeO at 48 g / h were metered in at 1.4 bar absolute and 140 ° C. until the pressure rose to 2.1 bar absolute. It had to be interrupted twice. It was allowed to react at 140 ° C until the pressure fell again. The PeO was added within two days. It was cooled to 80 ° C and withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2.
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. Beispiel M4 HBVE - 22 EO - 10 PeO (0.4 mol-% Kalium-Ionen, 4.6 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure. Example M4 HBVE - 22 EO - 10 PeO (0.4 mol% potassium ion, 4.6 mol% sodium ion), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 745 g (0,69 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Danach wurden 5,36 g 32%-ige NaOMe in MeOH Lösung (0,0317 mol NaOMe, 1 ,71 g NaOMe) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 80°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das MeOH abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 745 g (0.69 mol) of HBVE-22 EO were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 5.36 g of 32% NaOMe in MeOH solution (0.0317 mol NaOMe, 1.71 g NaOMe) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 80 ° C and held for 80 min. To the MeOH distill.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 bar absolut eingestellt. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 127 ° C and then the pressure to 1 bar absolute.
Es wurden 591 g (6,9 mol) PeO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 2,1 bar absolut. Ein zwischenzeitliches zweimaliges Entspannen infolge Füllgradzunahme wurde notwen- dig. Man stoppte die PeO-Dosage, ließ 2 h ausreagieren bis der Druck konstant war und entspannte auf 1 ,0 bar absolut. Danach wurde die Zudosage von PeO fortgeführt. Pmax betrug weiterhin 2,1 bar. Nach Ende der PeO-Dosage ließ man bis zur Druckkonstanz bzw. 4 h nachreagieren. Es wurde auf 1 10°C abgekühlt und Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zuga-
be von 0,5% Wasser bei 1 10°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. There were added 591 g (6.9 mol) of PeO at 127 ° C, p ma x was 2.1 bar absolute. An intermediate two-fold relaxation due to Füllgradzunahme became necessary. The PeO-Dosage was stopped, allowed to react for 2 h until the pressure was constant and relaxed to 1, 0 bar absolute. Thereafter, the addition of PeO was continued. Pmax remained at 2.1 bar. After the end of the PeO dosage, the reaction was allowed to continue until the pressure remained constant or for 4 h. It was cooled to 110 ° C. and residual oxide was drawn off until the pressure was below 10 mbar for at least 10 minutes. Then the accession be of 0.5% water at 1 10 ° C and then stripping until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M5 HBVE - 22 EO - 1 1 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar Example M5 HBVE - 22 EO - 1 1 PeO (0.4 mol% potassium ion, 4.6 mol% sodium ion), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M4 mit dem Unterschied, dass 1 1 statt 10 eq (Mol-Äquivalente) PeO addiert wurden. The preparation was carried out analogously to Example M4 with the difference that 1 1 instead of 10 eq (molar equivalents) PeO were added.
Beispiel M6 HBVE - 24,5 EO - 1 1 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% Nat- rium-lonen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar Example M6 HBVE - 24.5 EO - 1 1 PeO (0.4 mol% of potassium ions, 4.6 mol% of sodium ions), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 650 g (0,60 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Danach wurden 5,96 g 25%-ige NaOMe in MeOH Lösung (0,0276 mol NaOMe, 1 ,49 g NaOMe) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das MeOH abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 650 g (0.60 mol) of HBVE-22 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 5.96 g of 25% NaOMe in MeOH solution (0.0276 mol NaOMe, 1.49 g NaOMe) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to the MeOH distill.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 120°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 bar absolut eingestellt. Es wurden 66 g (1 ,577 mol) EO zudosiert bei 127°C, pmax betrug 2,1 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 120 ° C and then the pressure to 1 bar absolute. There were 66 g (1, 577 mol) of EO added at 127 ° C, pmax was 2.1 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar.
Es wurden 567 g (6,6 mol) PeO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 2.1 bar absolut. Ein zwischenzeitliches zweimaliges Entspannen infolge Füllgradzunahme wurde notwendig. Man stoppte die PeO-Dosage, ließ 2 h ausreagieren bis der Druck konstant war und entspannte auf 1 ,0 bar absolut. Danach wurde die Zudosage von PeO fortgeführt. Pmax betrug weiterhin 2,1 bar. Nach Ende der PeO-Dosage wurde bis Druckkonstanz bzw. 4 h nachreagieren gelassen. Es wurde auf 1 10°C abgekühlt und Restoxid abge- zogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 1 10°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2.
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. There were 567 g (6.6 mol) of added PeO at 127 ° C, p ma x was 2.1 bar absolute. An interim two-time relaxation due to Füllgradzunahme became necessary. The PeO-Dosage was stopped, allowed to react for 2 h until the pressure was constant and relaxed to 1, 0 bar absolute. Thereafter, the addition of PeO was continued. Pmax remained at 2.1 bar. After the end of the PeO dosage, the mixture was left to react for 4 hours or allowed to react. It was cooled to 110 ° C. and residual oxide was drawn off until the pressure was below 10 mbar for at least 10 minutes. Then, the addition of 0.5% water at 1 10 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M7 HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% Nat- rium-lonen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar Example M7 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.4 mol% potassium ions, 4.6 mol% sodium ions), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Herstellung erfolgte analog Beispiel M6 mit dem Unterschied, dass 10 statt 1 1 eq Pen- tenoxid addiert wurden. Beispiel M8 HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,9 mol-% Kalium-Ionen, 4,1 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar Production was carried out analogously to Example M6 with the difference that 10 instead of 1 1 eq pentene oxide were added. Example M8 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.9 mol% potassium ion, 4.1 mol% sodium ion), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M6 mit dem Unterschied, dass die Katalysatorkonzentration 0,9 mol-% Kalium-Ionen und 4,1 mol-% Natrium-Ionen betrug und dass 10 statt 1 1 eq PeO addiert wurden. The preparation was carried out analogously to Example M6, with the difference that the catalyst concentration was 0.9 mol% potassium ions and 4.1 mol% sodium ions and that 10 instead of 1 1 eq PeO were added.
Beispiel M9 HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (1 ,5 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M6 mit dem Unterschied, dass die Katalysatorkonzentration 1 ,5 mol-% Kalium-Ionen und 4,1 mol-% Natrium-Ionen betrug und dass 10 statt 1 1 eq PeO addiert wurden. Example M9 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (1.5 mol% potassium ions, 4.6 mol% sodium ions), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar The preparation was carried out analogously to Example M6 with the difference that the catalyst concentration was 1, 5 mol% of potassium ions and 4.1 mol% of sodium ions and that 10 instead of 1 1 eq PeO were added.
Beispiel M10 HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Nat- rium-lonen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar Example M10 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 684,0 g (0,631 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Danach wurden 2,78 g 50%-ige NaOH (Natriumhydroxid)- Lösung (0,0348 mol NaOH, 1 ,39 g NaOH) zugegeben, ein Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 684.0 g (0.631 mol) of HBVE-22 EO were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 2.78 g of 50% NaOH (sodium hydroxide) solution (0.0348 mol NaOH, 1.39 g NaOH) were added, a vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and kept for 80 min, to distill off the water.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 120°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 69,4 g (1 ,577 mol) EO zudosiert bei 127°C, pmax betrug 2,1 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt.
Es wurden 542,5 g (6,03 mol) PeO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 2,1 bar absolut. Ein zwischenzeitliches Entspannen infolge Füllgradzunahme wurde notwendig. Man stoppte die PeO-Dosage, ließ 1 h ausreagieren bis der Druck konstant war und entspannte auf 1 ,0 bar absolut. Danach wurde die Zudosage von PeO fortgeführt. Pmax betrug weiterhin 2,1 bar (erstes Entspannen nach 399 g PeO, Gesamtdosierzeit PeO 7 h inkl. Entspannungspause). Nach Ende der PeO-Dosage ließ man bis Druckkonstanz bzw. 3 h nachreagiere. Es wurde auf 1 10°C abgekühlt und Restoxid im Vakuum entfernt bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 1 10°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindes- tens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 120 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. 69.4 g (1.757 mol) of EO were metered in at 127 ° C., pmax was 2.1 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar. There were added 542.5 g (6.03 mol) of PeO at 127 ° C, p ma x was 2.1 bar absolute. An intermediate relaxation due to Füllgradzunahme became necessary. The PeO-Dosage was stopped, allowed to react for 1 h until the pressure was constant and relaxed to 1, 0 bar absolute. Thereafter, the addition of PeO was continued. P ma x was still 2.1 bar (first relaxation after 399 g PeO, total dosing time PeO 7 h including relaxation break). After the end of the PeO dosage, the reaction was allowed to continue until the pressure remained constant or for 3 hours. It was cooled to 110 ° C. and residual oxide was removed in vacuo until the pressure was below 10 mbar for at least 10 minutes. Then, 0.5% of water was added at 110.degree. C., followed by removal until the pressure was below 10 mbar for at least 10 minutes. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2.
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M1 1 HBVE - 24,5 EO - 9 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar Example M1 1 HBVE - 24.5 EO - 9 PeO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M10 mit dem Unterschied, dass 9 statt 10 eq PeO addiert wurden. The preparation was carried out analogously to Example M10 with the difference that 9 instead of 10 eq PeO were added.
Beispiel M12 HBVE - 24,5 EO - 9 PeO (5,8 mol-% Kalium-Ionen), Addition des Example M12 HBVE - 24.5 EO - 9 PeO (5.8 mol% potassium ions), Addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 889,2 g (0,820 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Danach wurden 9,69 g 32%ige KOMe in MeOH-Lösung (0,0443 mol PeO at 127 ° C to 2.1 bar The starting material used was monomer M1 from example M1. 889.2 g (0.820 mol) of HBVE-22 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 9.69 g of 32% KOMe in MeOH solution (0.0443 mol
KOMe, 3,1 1 g KOMe) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 80°C erhitzt und für 80 min gehalten, um MeOH abzudestillieren. KOMe, 3.1 1 g KOMe), vacuum of <10 mbar applied, heated to 80 ° C and held for 80 min to distill off MeOH.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 120°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 bar absolut eingestellt. Es wurden 90,2 g (2,050 mol) EO zudosiert bis 140°C. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut bei 120°C entspannt. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 120 ° C and then the pressure to 1 bar absolute. There were 90.2 g (2.050 mol) of EO added to 140 ° C. It was maintained for 30 min until pressure constancy set, then it was relaxed to 1, 0 bar absolute at 120 ° C.
Man zog eine größere Probe, so dass im Reaktor 789 g (0,66 mol) HBVE-24,5 EO verblieben. Es wurde zur Sicherheit erneut mit N2 inertisiert, 1 ,0 bar absolut eingestellt und auf 127°C erwärmt. Es wurden 51 1 g (5,95 mol) PeO bei 127°C zudosiert, pmax betrug
2,1 bar absolut. Ein zwischenzeitliches Entspannen infolge Füllgradzunahme wurde notwendig. Man stoppte die PeO-Dosage, ließ 2 h ausreagieren bis Druck konstant war und entspannte auf 1 ,0 bar absolut. Danach wurde die Zudosage von PeO fortgeführt. Pmax betrug weiterhin 2,1 bar. Nach Ende der PeO-Dosage ließ man bis zur Druck- konstanz bzw. 3 h nachreagieren. Es wurde auf 1 10°C abgekühlt und Restoxid im Vakuum entfernt bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 1 10°C und anschließendes Abziehen, bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. A larger sample was drawn so that 789 g (0.66 mol) of HBVE-24.5 EO remained in the reactor. It was again inertized with N2, set to 1, 0 bar absolute and warmed to 127 ° C for safety. There were 51 1 g (5.95 mol) of added PeO at 127 ° C, p ma x was 2.1 bar absolute. An intermediate relaxation due to Füllgradzunahme became necessary. The PeO-Dosage was stopped, allowed to react for 2 h until pressure was constant and relaxed to 1, 0 bar absolute. Thereafter, the addition of PeO was continued. Pmax remained at 2.1 bar. After the end of the PeO dosage, the reaction was allowed to continue until the pressure remained constant or 3 h. It was cooled to 110 ° C. and residual oxide was removed in vacuo until the pressure was below 10 mbar for at least 10 minutes. Then, the addition of 0.5% water at 1 10 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2.
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M13 HBVE - 24,5 EO - 8 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% Natri- um-lonen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar Example M13 HBVE - 24.5 EO - 8 PeO (0.4 mol% potassium ion, 4.6 mol% sodium ion), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M6 mit dem Unterschied, dass 8 statt 1 1 eq PeO addiert wurden. Beispiel M14 HBVE - 26,5 EO - 10 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 127°C bis 2,1 bar The preparation was carried out analogously to Example M6 with the difference that 8 instead of 1 1 eq PeO were added. Example M14 HBVE - 26.5 EO - 10 PeO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M10 mit dem Unterschied, dass ausgehend von HBVE -22 EO 4,5 eq EO anstatt 2,5 eq EO addiert wurden. The preparation was carried out analogously to Example M10 with the difference that, starting from HBVE -22 EO, 4.5 eq of EO were added instead of 2.5 eq of EO.
Beispiel M15 HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 122°C bis 2,1 bar Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M10 mit dem Unterschied, dass PeO bei 122°C anstatt 127°C addiert wurde. Example M15 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.4 mol% potassium ions, 5.5 mol% sodium ions), Addition of the PeO at 122 ° C to 2.1 bar The preparation was carried out analogously to Example M10 with the difference that PeO was added at 122 ° C instead of 127 ° C.
Beispiel M16 HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol- % Natrium-Ionen), Addition des PeO bei 132°C bis 2,1 bar Example M16 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of the PeO at 132 ° C to 2.1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M10 mit dem Unterschied, dass PeO bei 132°C anstatt 127°C addiert wurde.
Beispiel M17 HBVE - 24,5 EO - 10 BuO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 2,1 bar The preparation was carried out analogously to Example M10 with the difference that PeO was added at 132 ° C instead of 127 ° C. Example M17 HBVE - 24.5 EO - 10 BuO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 2.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 730,8 g (0,674 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Danach wurden 2,97 g 50%-ige NaOH-Lösung (0,0371 mol NaOH, 0,85 g NaOH) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 120°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 74,1 g (1 ,685 mol) EO zudosiert bis 127°C, pmax betrug 3,9 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. The starting material used was monomer M1 from example M1. 730.8 g (0.674 mol) of HBVE-22 EO were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 2.97 g of 50% NaOH solution (0.0371 mol NaOH, 0.85 g NaOH) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to distill off the water , One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 120 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. There were 74.1 g (1, 685 mol) of EO added to 127 ° C, pmax was 3.9 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar.
Es wurden 485,3 g (6,74 mol) BuO (Butylenoxid) bei 127°C zudosiert, pmax betrug 2,1 bar absolut. Ein zwischenzeitliches Entspannen infolge Füllgradzunahme wurde notwendig. Man stoppte die BuO-Dosage, ließ 1 h ausreagieren bis Druck konstant war und entspannte auf 1 ,0 bar absolut. Danach wurde die Zudosage von BuO fortgeführt. Pmax betrug weiterhin 2,1 bar (erstes Entspannen nach 246 g BuO, Gesamtdosierzeit BuO 10 h inkl. Entspannungspause). Nach Ende der BuO-Dosage ließ man bis Druckkonstanz bzw. 3 h nachreagieren. Es wurde auf 1 10°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unterl O mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 1 10°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. 485.3 g (6.74 mol) of BuO (butylene oxide) were metered in at 127 ° C., p ma x was 2.1 bar absolute. An intermediate relaxation due to Füllgradzunahme became necessary. The BuO dosage was stopped, allowed to react for 1 h until pressure was constant and relaxed to 1, 0 bar absolute. Thereafter, the addition of BuO was continued. Pmax still amounted to 2.1 bar (first relaxation after 246 g BuO, total dosage time BuO 10 h including relaxation break). After the end of the BuO dosage, the reaction was allowed to continue until the pressure remained constant or for 3 hours. It was cooled to 1 10 ° C, residual oxide withdrawn until the pressure was at least 10 min unterl O mbar. Then, the addition of 0.5% water at 1 10 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2.
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M18 HBVE - 24,5 EO - 12 BuO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 2,1 bar Example M18 HBVE - 24.5 EO - 12 BuO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 2.1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M17 mit dem Unterschied, dass 12 statt 10 eq BuO addiert wurden. The preparation was carried out analogously to Example M17 with the difference that 12 instead of 10 eq BuO were added.
Beispiel M19 HBVE - 24,5 EO - 14 BuO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 2,1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M17 mit dem Unterschied, dass 14 statt 10 eq BuO addiert wurden. Example M19 HBVE - 24.5 EO - 14 BuO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 2.1 bar The preparation was carried out analogously to Example M17 with the difference that 14 instead of 10 eq BuO were added.
Beispiel M20 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 2,1 bar Example M20 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 2.1 bar
Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M17 mit dem Unterschied, dass 16 statt 10 eq BuO addiert wurden. The preparation was carried out analogously to Example M17 with the difference that 16 instead of 10 eq BuO were added.
Beispiel M21 HBVE - 24,5 EO - 18 BuO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 2,1 bar Die Herstellung erfolgte analog Beispiel M17 mit dem Unterschied, dass 18 statt 10 eq BuO addiert wurden. Example M21 HBVE - 24.5 EO - 18 BuO (0.4 mol% potassium ions, 5.5 mol% sodium ions), addition of BuO at 127 ° C to 2.1 bar The preparation was carried out analogously to Example M17 with the difference that 18 instead of 10 eq BuO were added.
Beispiel M22 HBVE - 24,5 EO - 16 BuO (5,8 mol-% Kalium-Ionen), Addition des Example M22 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO (5.8 mol% potassium ions), Addition of the
BuO bei 127°C bis 3,1 bar BuO at 127 ° C to 3.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 622,8 g (0,575 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer einschaltet. Danach wurden 6,92 g 32%-ige KOMe in MeOH Lösung (0,0316 mol KOMe, 2,21 g KOMe) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 80°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das Methanol abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 622.8 g (0.575 mol) of HBVE-22 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 6.92 g of 32% KOM in MeOH solution (0.0316 moles of KOM, 2.21 g of KOMe) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 80 ° C and held for 80 min to the methanol distill.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 120°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 50,3 g (1 ,144 mol) EO zudosiert bis 127°C, pmax betrug 3,9 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 120 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. There were 50.3 g (1, 144 mol) of EO added to 127 ° C, pmax was 3.9 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar.
Es wurden 662 g (9,19 mol) BuO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der BuO-Dosage ließ man bis zur Druckkonstanz bzw. 5 h nachreagieren. Es wurde auf 1 10°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 1 10°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2.
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. There were 662 g (9.19 mol) of BuO added at 127 ° C, p ma x was 3.1 bar absolute. After the end of the BuO dosage, the reaction was allowed to continue until the pressure remained constant or for 5 h. It was cooled to 1 10 ° C, withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. Then, the addition of 0.5% water at 1 10 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N 2 . The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M23 HBVE - 24,5 EO - 16 BuO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 1 1 mol-% Nat- rium-lonen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 bar Example M23 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO (0.4 mol% potassium ions, 1 1 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 3.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 595,1 g (0,549 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer eingeschaltet. Danach wurden 4,83 g 50%-ige NaOH-Lösung (0,060 mol NaOH, 2,41 g NaOH) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 595.1 g (0.549 mol) of HBVE-22 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 4.83 g of 50% NaOH solution (0.060 mol NaOH, 2.41 g NaOH) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to distill off the water.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 120°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 60,4 g (1 ,373 mol) EO zudosiert bis 127°C, pmax betrug 3,9 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 120 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. There were added 60.4 g (1, 373 mol) of EO to 127 ° C, pmax was 3.9 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar.
Es wurden 632,2 g (8,748 mol) BuO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Ein zwischenzeitliches Entspannen infolge Füllgradzunahme wurde notwendig. Man stoppte die BuO-Dosage, ließ 1 h ausreagieren bis Druck konstant war und entspannte auf 1 ,0 bar absolut. Danach wurde die Zudosage von BuO fortgeführt. Pmax betrug weiterhin 3,1 bar (erstes Entspannen nach 334 g BuO, Gesamtdosierzeit BuO 5 h inkl. Entspannungspause). Nach Ende der BuO-Dosage erwärmte man auf 135°C und ließ 3,5 h nachreagieren. Es wurde auf 100°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 120°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. 632.2 g (8.748 mol) of BuO were metered in at 127 ° C., p max was 3.1 bar absolute. An intermediate relaxation due to Füllgradzunahme became necessary. The BuO dosage was stopped, allowed to react for 1 h until pressure was constant and relaxed to 1, 0 bar absolute. Thereafter, the addition of BuO was continued. P ma x was still 3.1 bar (first relaxation after 334 g BuO, total dosage time BuO 5 h incl. Relaxation break). After the end of the BuO dosage, the mixture was heated to 135 ° C. and allowed to react for 3.5 h. It was cooled to 100 ° C, withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. Then the addition of 0.5% water at 120 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N 2 .
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M24 HBVE - 23 EO - 17 BuO - 2,5 EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol- % Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 bar Example M24 HBVE - 23 EO - 17 BuO - 2.5 EO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 3.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 576,7 g (0,532 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer eingeschaltet. Danach wurden 2,33 g 50%-ige NaOH-Lösung (0,029
mol NaOH, 1 ,17 g NaOH) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 576.7 g (0.532 mol) of HBVE-22 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 2.33 g of 50% NaOH solution (0.029 mol NaOH, 1.17 g NaOH), vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to distill off the water.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 23,4 g (0,532 mol) EO zudosiert bei 127°C, pmax betrug 3,9 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. Es wurden 651 ,2 g (9,044 mol) BuO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der BuO-Dosage erwärmte man auf 135°C und ließ 2 h nachreagieren. Danach wurden 58,5 g (1 ,331 mol) EO bei 135°C zudosiert, pmax betrug 3,2 bar absolut. Nach Ende der EO-Dosage ließ man 2 h nachreagieren. Es wurde auf 100°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 120°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 127 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. There were 23.4 g (0.532 mol) of EO added at 127 ° C, pmax was 3.9 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar. There were 651, 2 g (9.044 mol) of BuO added at 127 ° C, p ma x was 3.1 bar absolute. After the end of the BuO dosage, the mixture was heated to 135 ° C. and allowed to react for 2 h. Thereafter, 58.5 g (1, 331 mol) of EO were metered in at 135 ° C, p ma x was 3.2 bar absolute. After the end of the EO dosage was allowed to react for 2 h. It was cooled to 100 ° C, withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. Then the addition of 0.5% water at 120 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M25 HBVE - 24,5 EO - 16 BuO - 3,5 EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 bar Example M25 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO - 3.5 EO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 3.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 588,6 g (0,543 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer eingeschaltet. Danach wurden 2,39 g 50%-ige NaOH-Lösung (0,030 mol NaOH, 1 ,19 g NaOH) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C er- hitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 588.6 g (0.543 mol) of HBVE-22 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 2.39 g of 50% NaOH solution (0.030 mol NaOH, 1.19 g NaOH) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to distill off the water ,
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 59,7 g (1 ,358 mol) EO zudosiert bei 127°C, pmax betrug 3,9 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 127 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. There were 59.7 g (1.358 mol) of EO added at 127 ° C, pmax was 3.9 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar.
Es wurden 625,5 g (8,688 mol) BuO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Ein zwischenzeitliches Entspannen infolge Füllgradzunahme wurde notwendig. Man stoppte die BuO-Dosage, ließ 1 h ausreagieren bis Druck konstant war und entspannte
auf 1 ,0 bar absolut. Danach wurde die Zudosage von BuO fortgeführt. Pmax betrug weiterhin 3,1 bar (erstes Entspannen nach 610 g BuO, Gesamtdosierzeit BuO 8 h inkl. Entspannungspause). Nach Ende der BuO-Dosage ließ man 8 h nachreagieren und erwärmte dann auf 135°C. Danach wurden 83,6 g (1 ,901 mol) EO bei 135°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der EO-Dosage ließ man 4 h nachreagieren. Es wurde auf 100°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 120°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. 625.5 g (8.688 mol) of BuO were metered in at 127 ° C., while p ma x was 3.1 bar absolute. An intermediate relaxation due to Füllgradzunahme became necessary. The BuO dosage was stopped, allowed to react for 1 h until pressure was constant and relaxed to 1, 0 bar absolute. Thereafter, the addition of BuO was continued. P ma x was still 3.1 bar (first relaxation after 610 g BuO, total dosage time BuO 8 h incl. Relaxation break). After the end of the BuO dosage was allowed to react for 8 h and then heated to 135 ° C. Thereafter, 83.6 g (1.901 mol) of EO were metered in at 135 ° C., pmax was 3.1 bar absolute. After the end of the EO dosage was allowed to react for 4 h. It was cooled to 100 ° C, withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. Then the addition of 0.5% water at 120 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N 2 .
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. Beispiel M26 HBVE - 24,5 EO - 16 BuO - 5 EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure. Example M26 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO - 5 EO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol.
% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 bar % Sodium ions), addition of BuO at 127 ° C to 3.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. Die Herstellung erfolgte analog zu Beispiel M25 mit dem Unterschied, dass nach Ende der BuO- Dosage und Polymerisation 5 statt 3,5 eq EO addiert wurden, d.h. es wurden 1 19,5 g (2,715 mol) EO bei 135°C zudosiert. The starting material used was monomer M1 from example M1. The preparation was carried out analogously to Example M25 with the difference that after the end of the BuO dosage and polymerization 5 instead of 3.5 eq EO were added, i. 1 19.5 g (2.715 mol) EO at 135 ° C were added.
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M27 HBVE - 24,5 EO - 10 BuO - 3,5 EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 bar Example M27 HBVE - 24.5 EO - 10 BuO - 3.5 EO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 3.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 685,2 g (0,632 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer eingeschaltet. Danach wurden 2,78 g 50%-ige NaOH-Lösung (0,035 mol NaOH, 1 ,39 g NaOH) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 685.2 g (0.632 mol) of HBVE-22 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 2.78 g of 50% NaOH solution (0.035 mol NaOH, 1.39 g NaOH) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to distill off the water.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 69,8 g (1 ,587 mol) EO zudosiert bei 127°C, pmax betrug 3,9 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt.
Es wurden 455,2 g (6,322 mol) BuO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der BuO-Dosage ließ man 7 h nachreagieren. Danach wurden 97,4 g (2,213 mol) EO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der EO- Dosage ließ man 2 h nachreagieren. Es wurde auf 100°C abgekühlt, Restoxid abgezo- gen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 120°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 127 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. There were 69.8 g (1.587 mol) of EO added at 127 ° C, pmax was 3.9 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar. There were 455.2 g (6.322 mol) of BuO added at 127 ° C, p ma x was 3.1 bar absolute. After the end of the BuO dosage was allowed to react for 7 h. Thereafter, 97.4 g (2.213 mol) of EO were added at 127 ° C, p ma x was 3.1 bar absolute. After the end of the EO dosage was allowed to react for 2 h. It was cooled to 100 ° C., residual oxide was removed until the pressure was below 10 mbar for at least 10 minutes. Then the addition of 0.5% water at 120 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M28 HBVE - 24,5 EO - 5 BuO - 3,5 EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 bar Example M28 HBVE - 24.5 EO - 5 BuO - 3.5 EO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 3.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 822,0 g (0,758 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer eingeschaltet. Danach wurden 3,34 g 50%-ige NaOH-Lösung (0,042 mol NaOH, 1 ,67 g NaOH) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C er- hitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from example M1. 822.0 g (0.758 mol) of HBVE-22 EO were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 3.34 g of 50% NaOH solution (0.042 mol NaOH, 1.67 g NaOH) were added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to distill off the water ,
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 83,4 g (1 ,895 mol) EO zudosiert bei 127°C, pmax betrug 3,9 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 127 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. There were 83.4 g (1.895 mol) of EO added at 127 ° C, pmax was 3.9 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar.
Es wurden 273,0 g (3,792 mol) BuO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der BuO-Dosage ließ man 15 h nachreagieren. Danach wurden 1 16,8 g (2,654 mol) EO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der EO- Dosage ließ man 4 h nachreagieren. Es wurde auf 100°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 120°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. There were added 273.0 g (3.792 mol) BuO at 127 ° C, p ma x was 3.1 bar absolute. After the end of the BuO dosage was allowed to react for 15 h. Thereafter, 1.168 g (2.654 mol) EO were added at 127 ° C, p ma x was 3.1 bar absolute. After the end of the EO dosage was allowed to react for 4 h. It was cooled to 100 ° C, withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. Then the addition of 0.5% water at 120 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N 2 .
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur.
Beispiel M29 HBVE - 24,5 EO - 22 BuO - 3,5 EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 bar The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure. Example M29 HBVE - 24.5 EO - 22 BuO - 3.5 EO (0.4 mol% potassium ion, 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 3.1 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet. In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 493,3 g (0,455 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer eingeschaltet. Danach wurden 2,00 g 50%-ige NaOH-Lösung (0,025 mol NaOH, 1 ,00 g NaOH) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127°C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,6 bar absolut eingestellt. Es wurden 50,0 g (1 ,138 mol) EO zudosiert bei 127°C, pmax betrug 3,9 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 1 ,0 bar absolut entspannt. The starting material used was monomer M1 from example M1. In a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer 493.3 g (0.455 mol) of HBVE-22 EO were submitted and turned on the stirrer. Thereafter, 2.00 g of 50% NaOH solution (0.025 mol NaOH, 1.00 g NaOH) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to distill off the water. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 127 ° C and then the pressure to 1, 6 bar absolute. There were 50.0 g (1, 138 mol) of EO added at 127 ° C, pmax was 3.9 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure remained stable, after which it was completely depressurized to 1, 0 bar.
Es wurden 720,9 g (10,012 mol) BuO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der BuO-Dosage ließ man 9 h nachreagieren. Es wurde auf 135°C erwärmt. Danach wurden 70,1 g (1 ,593 mol) EO bei 135°C zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der EO-Dosage ließ man 2 h nachreagieren. Es wurde auf 100°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 120°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. There were 720.9 g (10.012 mol) of BuO added at 127 ° C, p ma x was 3.1 bar absolute. After the end of the BuO dosage was allowed to react for 9 h. It was heated to 135 ° C. Thereafter, 70.1 g (1, 593 mol) of EO were added at 135 ° C, p ma x was 3.1 bar absolute. After the end of the EO dosage was allowed to react for 2 h. It was cooled to 100 ° C, withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. Then the addition of 0.5% water at 120 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N 2 .
Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure.
Beispiel M30 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO - 3,5 EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C von bis 4 bis 6 bar Example M30 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO - 3.5 EO (0.4 mol% potassium ions, 5.5 mol% sodium ions), addition of BuO at 127 ° C up to 4 to 6 bar
Als Ausgangsmaterial wurde Monomer M1 aus Beispiel M1 verwendet In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 568,6 g (0,525 mol) HBVE-22 EO vorgelegt und der Rührer eingeschaltet. Danach wurden 2,31 g 50%-ige NaOH-Lösung (0,029 mol NaOH, 1 ,16 g NaOH) zugegeben, Vakuum von <10 mbar angelegt, auf 100°C erhitzt und für 80 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. The starting material used was monomer M1 from Example M1 568.6 g (0.525 mol) of HBVE-22 EO were introduced into a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Thereafter, 2.31 g of 50% NaOH solution (0.029 mol NaOH, 1.16 g NaOH) was added, vacuum of <10 mbar applied, heated to 100 ° C and held for 80 min to distill off the water.
Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127°C aufgeheizt und danach der
Druck auf 3 bar absolut eingestellt. Es wurden 57,7 g (1 ,31 1 mol) EO zudosiert bei 127°C, pmax betrug 6 bar absolut. Es wurde 30 min gewartet bis sich Druckkonstanz einstellte, danach wurde auf 4,0 bar absolut entspannt. Es wurden 604,2 g (8,392 mol) BuO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 6 bar absolut. Ein zwischenzeitliches Entspannen infolge Füllgradzunahme wurde notwendig. Man stoppte die BuO-Dosage, ließ 1 h ausreagieren bis Druck konstant war und entspannte auf 4,0 bar absolut. Danach wurde die Zudosage von BuO fortgeführt. Pmax betrug weiterhin 6 bar (erstes Entspannen nach 505 g BuO, Gesamtdosierzeit BuO 1 1 h inkl. Entspannungspause). Nach Ende der BuO-Dosage ließ man 6 h bei 127°C nachreagieren. Man entspannte auf 4 bar absolut. One rinsed three times with N2. Thereafter, the container was tested for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1, 5 bar absolute) set, heated to 127 ° C and then the Pressure set to 3 bar absolute. There were added 57.7 g (1, 31 1 mol) of EO at 127 ° C, pmax was 6 bar absolute. It was maintained for 30 min until the pressure stabilized, then it was completely relaxed to 4.0 bar. There were added 604.2 g (8.392 mol) of BuO at 127 ° C, p ma x was 6 bar absolute. An intermediate relaxation due to Füllgradzunahme became necessary. The BuO dosage was stopped, allowed to react for 1 h until pressure was constant and relaxed to 4.0 bar absolute. Thereafter, the addition of BuO was continued. P ma x continued to be 6 bar (first release after 505 g BuO, total dosing time BuO 1 1 h incl. Relaxation break). After the end of the BuO dosage was allowed to react for 6 h at 127 ° C. One relaxed to 4 bar absolute.
Danach wurden 80,8 g (1 ,836 mol) EO bei 127°C zudosiert, pmax betrug 6 bar absolut. Nach Ende der EO-Dosage ließ man 4 h nachreagieren. Es wurde auf 100°C abgekühlt, Restoxid abgezogen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Es wurden ca. 1400 ppm an leichtflüchtige Komponenten abgetrennt. Dann erfolgte die Zugabe von 0,5% Wasser bei 120°C und anschließendes Abziehen bis der Druck für mindestens 10 min unter 10 mbar lag. Das Vakuum wurde mit N2 aufgehoben und es erfolgte die Zugabe von 100 ppm BHT. Die Abfüllung erfolgte bei 80°C unter N2. Die Analytik (Massenspektrum, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur. l-b Herstellung der Copolymere basierend auf Monomeren (M2-M30) Beispiel C1 Allgemeine Herstellung eines Copolymers aus 2 Gew.-% Monomer M, Thereafter, 80.8 g (1, 836 mol) of EO were added at 127 ° C, p ma x was 6 bar absolute. After the end of the EO dosage was allowed to react for 4 h. It was cooled to 100 ° C, withdrawn residual oxide until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. About 1400 ppm of volatile components were separated. Then the addition of 0.5% water at 120 ° C and subsequent removal took place until the pressure for at least 10 minutes below 10 mbar. The vacuum was released with N2 and 100 ppm BHT was added. The bottling was carried out at 80 ° C under N2. The analysis (mass spectrum, GPC, 1 H NMR in CDCl 3 , 1 H NMR in MeOD) confirmed the structure. lb Preparation of the Copolymers Based on Monomers (M2-M30) Example C1 General Preparation of a Copolymer of 2% by Weight of Monomer M,
50 Gew.-% Acrylamid und 48 Gew.-% 2-Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure 50% by weight of acrylamide and 48% by weight of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid
In einem Plastikeimer mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 121 ,2 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von NaATBS (2-Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure, Na-Salz) vorgelegt und anschließend nacheinander 155 g destilliertes Wasser, 0,6 g eines Entschäumers (Surfynol® DF-58), 0,2 g eines Silikonentschäumers (Baysilon® EN), 2,3 g Monomer M, 1 14,4 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von Acrylamid, 1 ,2 g Pentanatriumdiethylentriaminpentaacetat (Komplexbild- ner, als 5%ige wässrige Lösung) und 2,4 g eines nichtionischen Tensids (Isotridekanol, alkoxyliert mit 15 Einheiten Ethylenoxid) zugegeben. 121.2 g of a 50% strength aqueous solution of NaATBS (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, Na salt) were placed in a plastic bucket with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and subsequently 155 g of distilled water, 0.6 g a defoamer (Surfynol ® DF-58), 0.2 g of a silicone antifoam (Baysilon ® EN), 2.3 g of monomer M, 1 14.4 g of a 50% aqueous solution of acrylamide, 1, 2 g Pentasodium diethylenetriaminepentaacetate (complexing - ner, as a 5% aqueous solution) and 2.4 g of a nonionic surfactant (isotridekanol, alkoxylated with 15 units of ethylene oxide) was added.
Nach Einstellen des pH-Wertes mit einer 20%igen bzw. 2%igen Schwefelsäure-Lösung auf einen Wert von 6 und Zugabe des restlichen Wassers wurde die Monomerlösung
auf die Starttemperatur von 5°C eingestellt. Die Gesamtmenge des Wassers wurde so bemessen, dass -nach der Polymerisation- eine Feststoffkonzentration von ca. 30 bis 36 Gew.-% erreicht wurde. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, ein Thermofühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht und 30 Minuten mit N2 ge- spült. Die Polymerisation wurde anschließend durch Zugabe von 1 ,6 ml einer 10%igen wässrigen Lösung eines wasserlöslichen, kationischen Azoinitiators 2,2'-Azo-bis-(2- amidinopropan)-dihydrochlorid (Wako V-50), 0,12 ml einer 1 %igen wässrigen Lösung feri.-Butylhydroperoxid sowie 0,24 ml einer 1 %igen Natriumsulfit-Lösung gestartet. Nach Zugabe der Initiatoren stieg die Temperatur innerhalb von 15 bis 30 min auf ca. 80°C. Nach 30 min wurde das Reaktionsgefäß zur Vervollständigung der Polymerisation für ca. 2 h in einen Trockenschrank von ca. 80°C gestellt. Die Gesamtdauer der Polymerisation betrug ca. 2 h bis 2,5 h. After adjusting the pH to 6 with a 20% or 2% sulfuric acid solution and adding the remaining water, the monomer solution became set to the starting temperature of 5 ° C. The total amount of water was such that, after polymerization, a solids concentration of about 30 to 36 wt .-% was achieved. The solution was transferred to a thermos flask, a thermocouple was mounted for temperature recording and rinsed with N2 for 30 minutes. The polymerization was then carried out by adding 1.6 ml of a 10% aqueous solution of a water-soluble, cationic azo initiator 2,2'-azo-bis (2-amidinopropane) dihydrochloride (Wako V-50), 0.12 ml of a 1% aqueous solution of ferric butyl hydroperoxide and 0.24 ml of a 1% sodium sulfite solution started. After addition of the initiators, the temperature rose within 15 to 30 minutes to about 80 ° C. After 30 minutes, the reaction vessel was placed in a drying oven of about 80 ° C for about 2 h to complete the polymerization. The total duration of the polymerization was about 2 hours to 2.5 hours.
Es wurde ein Gel-Block erhalten, der nach Beendigung der Polymerisation mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert wurde. Das erhaltene Gel-Granulat wurde in einem Wirbelschichttrockner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Man erhielt dabei ein weißes, hartes Granulat, welches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand übergeführt wurde. Man erhielt ein Copolymer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von ca. 1.000.000 g/mol bis 30.000.000 g/mol. There was obtained a gel block which was crushed after completion of the polymerization using a meat grinder. The resulting gel granules were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C for two hours. This gave a white, hard granules, which was converted by means of centrifugal mill into a powdery state. A copolymer having a weight-average molecular weight of about 1,000,000 g / mol to 30,000,000 g / mol was obtained.
Beispiel C2 Copolymer basierend auf Monomer M2 Example C2 copolymer based on monomer M2
Das Copolymer wurde nach obiger allgemeiner Herstellvorschrift durch Verwendung von Monomer 2 aus Vergleichsbeispiel M2 gewonnen. The copolymer was obtained according to the above general preparation procedure by using monomer 2 from Comparative Example M2.
Beispiele C3 bis C30 Examples C3 to C30
Die Copolymere C3 bis C30 wurden nach obiger allgemeiner Vorschrift durch Verwendung der jeweiligen Monomere M3 bis M30 hergestellt. The copolymers C3 to C30 were prepared according to the above general instructions by using the respective monomers M3 to M30.
Teil II: Anwendungstechnische Tests Part II: Application Testing
Mit den erhaltenen Copolymeren basierend auf obigen Monomeren wurden die folgenden Tests durchgeführt, um deren Eignung zur tertiären Erdölförderung zu bewerten. With the obtained copolymers based on the above monomers, the following tests were conducted to evaluate their suitability for tertiary petroleum production.
Beschreibung der Messmethoden a) Bestimmung der Löslichkeit
Die Copolymere wurden in synthetischen Meerwasser nach DIN 50900 (35 g/l Salzgehalt) so gelöst, dass sich eine Polymerkonzentration von 2000 ppm ergab: 0,5 g des jeweiligen Copolymers wurden in 249 g synthetischem Meerwasser (DIN 50900) 24 h bis zum vollständigen Lösen gerührt (als KPG-Rührer sollte vorzugsweise ein Blattrüh- rer verwendet werden, das Polymer wurde langsam in den sich bildenden Vortex gestreut). b) Bestimmung der Viskosität Von oben genannten Copolymer-Lösungen wurden die Viskositäten an einem Haake- Rheometer mit Doppelspaltgeometrie bei 7 Hz und 60°C bestimmt. Nach ca. 5 min stellte sich ein Plateauwert für die Viskosität ein, welcher abgelesen wurde. Als sehr gute Werte wurden Viskositäten größer oder gleich 150 mPas angesehen (2000 ppm Copolymer in synthetischem Meerwasser bei 60°C und 7 Hz). Als gute Werte wurden Viskositäten von 120 bis 149 mPas angesehen. Als mäßig wurden Viskositätswerte von 80 bis 1 19 mPas angesehen. Viskositäten von kleiner 80 mPas wurden als schlecht angesehen. c) Bestimmung der Filtrierbarkeit Description of the measurement methods a) Determination of solubility The copolymers were dissolved in synthetic seawater according to DIN 50900 (35 g / l salinity) so that a polymer concentration of 2000 ppm resulted: 0.5 g of the respective copolymer were in 249 g of synthetic seawater (DIN 50900) 24 h to complete Loosened stirring (preferably a blade stirrer should be used as KPG stirrer, the polymer was slowly scattered into the forming vortex). b) Determination of Viscosity The abovementioned copolymer solutions were used to determine the viscosities on a Haake rheometer with a double-gap geometry at 7 Hz and 60 ° C. After about 5 minutes, a plateau value for the viscosity, which was read. Viscosities greater than or equal to 150 mPas were considered to be very good values (2000 ppm copolymer in synthetic seawater at 60 ° C. and 7 Hz). As good values, viscosities of 120 to 149 mPas were considered. Viscosity values of 80 to 1 19 mPas were considered moderate. Viscosities of less than 80 mPas were considered poor. c) Determination of filterability
Vor dem eigentlichen Filtriertest wurde über ein 200 μηη Retsch-Sieb filtriert und dabei der Gelanteil der Polymerlösung bestimmt. Before the actual filtration test was filtered through a 200 μηη Retsch sieve and thereby determined the gel content of the polymer solution.
Der Filtrierttest zur Ermittlung des MPFR-Wertes - das Verhältnis der Durchflußrate des ersten Viertels zu der des vierten Viertels stellt das sogenannte "Milliporefilterratio" (MPFR) dar - wurde mittels einer Satorius-Druckfiltrationszelle 16249 (Filterdurchmesser 47 mm) und eines Isopore Polycarbonat-Membranfilters (Durchmesser 47 mm, 3 μηη Porengröße) bei Raumtemperatur und 1 bar Überdruck durchgeführt. Man verwendete 210-220g Polymerlösung. Beim Test sollten mindestens 180 g Filtrat innerhalb von 30 Minuten austreten. Als gute Werte wurden MPFR von kleiner gleich 1 ,3 angesehen. Sind sie zwischen 1 ,3 und 1 ,6 wurde die Filtrierbarkeit als mäßig angesehen. Trat weniger als 30 g Filtrat durch, wurde die Probe als nicht filtrierbar angesehen. d) Bestimmung des Gelanteils 1 g des jeweiligen Copolymers der Herstellungsbeispiele 2 - 30 wurde in 249 g synthetischem Meerwasser nach DIN 50900 (Salzgehalt 35 g/l) 24 h lang bis zum vollständigen Lösen gerührt. Anschließend wurde die Lösung über ein Sieb mit der Maschenweite 200 μηη filtriert und das Volumen des auf dem Sieb verbleibenden Rückstands gemessen. Der erhaltene Wert entspricht dem Gelanteil.
Testergebnisse: The filtration test for determining the MPFR value - the ratio of the flow rate of the first quarter to that of the fourth quarter represents the so-called "Millipore Filter Ratio" (MPFR) - was determined by means of a Satorius pressure filtration cell 16249 (filter diameter 47 mm) and an Isopore polycarbonate membrane filter (Diameter 47 mm, 3 μηη pore size) carried out at room temperature and 1 bar overpressure. 210-220 g of polymer solution was used. During the test, at least 180 g of filtrate should be released within 30 minutes. As good values, MPFRs of less than or equal to 1.3 were considered. If they are between 1, 3 and 1, 6, the filterability was considered moderate. If less than 30 g of filtrate passed through, the sample was considered non-filterable. d) Determination of Gel Content 1 g of the respective copolymer of Preparation Examples 2 to 30 was stirred in 249 g of synthetic seawater according to DIN 50900 (salt content 35 g / l) for 24 hours until complete dissolution. Subsequently, the solution was filtered through a sieve with a mesh size of 200 μm and the volume of the residue remaining on the sieve was measured. The value obtained corresponds to the gel content. Test results:
BeiViskosiFiltrierbar- Gel¬Viscosity-filterable gel
Copolymer löslich Copolymer soluble
spiel tät keit anteil playfulness share
C2 basierend auf M2 C2 based on M2
HBVE - 22 EO - 10,6 PeO (0,4 HBVE - 22 EO - 10.6 PeO (0.4
2 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% ja gut gut 0 ml 2 mol% potassium ions, 4.6 mol% yes well good 0 ml
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
PeO bei 140°C bis 3,2 bar PeO at 140 ° C to 3.2 bar
C3 basierend auf M3 C3 based on M3
HBVE - 22 EO - 10,5 PeO (0,4 HBVE - 22 EO - 10.5 PeO (0.4
nicht filtrier¬ not filtered
3 mol-% Kalium-Ionen, 3,3 mol-% ja gut 2 ml bar 3 mol% potassium ion, 3.3 mol% yes well 2 ml bar
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
PeO bei 140°C bis 2,1 bar PeO at 140 ° C to 2.1 bar
C4 basierend auf M4 C4 based on M4
HBVE - 22 EO - 10 PeO (0,4 HBVE - 22 EO - 10 PeO (0.4
4 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% ja gut gut 0 ml 4 mol% potassium ions, 4.6 mol% yes well good 0 ml
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C5 basierend auf M5 C5 based on M5
HBVE - 22 EO - 1 1 PeO (0,4 HBVE - 22 EO - 1 1 PeO (0.4
nicht filtrier¬ not filtered
5 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% ja gut 12 ml bar 5 mol% potassium ions, 4.6 mol% yes well 12 ml bar
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C6 basierend auf M6 C6 based on M6
HBVE - 24,5 EO - 1 1 PeO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 1 1 PeO (0.4
6 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% ja gut gut 0 ml 6 mol% potassium ions, 4.6 mol% yes well good 0 ml
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C7 basierend auf M7 C7 based on M7
HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.4
7 mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% ja gut gut 0 ml 7 mol% potassium ions, 4.6 mol% yes well good 0 ml
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C8 basierend auf M8 C8 based on M8
HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,9 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.9
8 mol-% Kalium-Ionen, 4,1 mol-% ja gut mäßig 0-1 ml 8 mol% potassium ions, 4.1 mol% yes, moderately good 0-1 ml
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar
C9 basierend auf M9 PeO at 127 ° C to 2.1 bar C9 based on M9
HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (1 ,5 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (1, 5
nicht filtriermol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% ja gut 3 ml bar not filtered mol% potassium ions, 4.6 mol% yes well 3 ml bar
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C10 basierend auf M10 C10 based on M10
HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja gut gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes well good 0 ml sodium ions), Addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C1 1 basierend auf M1 1 C1 1 based on M1 1
HBVE - 24,5 EO - 9 PeO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 9 PeO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja gut gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes well good 0 ml sodium ions), Addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C12 basierend auf M12 C12 based on M12
HBVE - 24,5 EO - 9 PeO (5,8 nicht filtrierja gut 48 ml mol-% Kalium-Ionen), Addition bar HBVE - 24.5 EO - 9 PeO (5.8 not filtrierja good 48 ml mol% potassium ions), addition bar
des PeO bei 127°C bis 2,1 bar of the PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C13 basierend auf M13 C13 based on M13
HBVE - 24,5 EO - 8 PeO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 8 PeO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 4,6 mol-% ja gut mäßig 0-1 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% of potassium ions, 4.6 mol% yes well moderately 0-1 ml sodium ions), Addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C14 basierend auf M14 C14 based on M14
HBVE - 26,5 EO - 10 PeO (0,4 HBVE - 26.5 EO - 10 PeO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja gut mäßig 0-1 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes well moderately 0-1 ml sodium ions), Addition of the
PeO bei 127°C bis 2,1 bar PeO at 127 ° C to 2.1 bar
C15 basierend auf M15 C15 based on M15
HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja gut gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes well good 0 ml sodium ions), Addition of the
PeO bei 122°C bis 2,1 bar PeO at 122 ° C to 2.1 bar
C16 basierend auf M16 C16 based on M16
HBVE - 24,5 EO - 10 PeO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 10 PeO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja gut gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes well good 0 ml sodium ions), Addition of the
PeO bei 132°C bis 2,1 bar
C17 basierend auf M17 PeO at 132 ° C to 2.1 bar C17 based on M17
HBVE - 24,5 EO - 10 BuO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 10 BuO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja schlecht gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes bad good 0 ml sodium ions), Addition of the
BuO bei 127°C bis 2,1 bar BuO at 127 ° C to 2.1 bar
C18 basierend auf M18 C18 based on M18
HBVE - 24,5 EO - 12 BuO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 12 BuO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja schlecht gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes bad good 0 ml sodium ions), Addition of the
BuO bei 127°C bis 2,1 bar BuO at 127 ° C to 2.1 bar
C19 basierend auf M19 C19 based on M19
HBVE - 24,5 EO - 14 BuO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 14 BuO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja gut gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes well good 0 ml sodium ions), Addition of the
BuO bei 127°C bis 2,1 bar BuO at 127 ° C to 2.1 bar
C20 basierend auf M20 C20 based on M20
HBVE - 24,5 EO - 16 BuO (0.4 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja gut gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 5.5 mol% yes well good 0 ml sodium ions), Addition of the
BuO bei 127°C bis 2,1 bar BuO at 127 ° C to 2.1 bar
C21 basierend auf M21 C21 based on M21
HBVE - 24.5 EO - 18 BuO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 18 BuO (0.4
nicht filtriermol-% Kalium-Ionen, 5,5 mol-% ja gut 2 ml bar not filtered mol% potassium ion, 5.5 mol% yes well 2 ml bar
Natrium-Ionen), Addition des Sodium ions), addition of the
BuO bei 127°C bis 2,1 bar BuO at 127 ° C to 2.1 bar
C22 basierend auf M22 C22 based on M22
HBVE - 24,5 EO - 16 BuO (5,8 nicht filtrierja gut 5-10 ml mol-% Kalium-Ionen), Addition bar HBVE - 24.5 EO - 16 BuO (5.8 not filtrierja good 5-10 ml mol% potassium ions), addition bar
des BuO bei 127°C bis 3,1 bar of the BuO at 127 ° C to 3.1 bar
C23 basierend auf M23 C23 based on M23
HBVE - 24,5 EO - 16 BuO (0,4 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO (0.4
mol-% Kalium-Ionen, 1 1 mol-% ja gut gut 0 ml Natrium-Ionen), Addition des mol% potassium ions, 1 1 mol% yes, well good 0 ml sodium ions), addition of the
BuO bei 127°C bis 3,1 bar BuO at 127 ° C to 3.1 bar
C24 basierend auf M24 C24 based on M24
HBVE - 23 EO - 17 BuO - 2,5 HBVE - 23 EO - 17 BuO - 2.5
EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, ja sehr gut gut 0 ml 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1
bar EO (0.4 mol% potassium ion, very good at all 0 ml 5.5 mol% sodium ion), addition of BuO at 127 ° C to 3.1 bar
C25 basierend auf M25 C25 based on M25
HBVE - 24,5 EO - 16 BuO - 3,5 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO - 3.5
EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, EO (0.4 mol% potassium ion,
ja sehr gut gut 0 ml 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 yes very good good 0 ml 5.5 mol% sodium ions), addition of BuO at 127 ° C to 3.1
bar bar
C26 basierend auf M26 C26 based on M26
HBVE - 24,5 EO - 16 BuO - 5 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO - 5
EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, EO (0.4 mol% potassium ion,
ja sehr gut gut 0 ml 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 yes very good good 0 ml 5.5 mol% sodium ions), addition of BuO at 127 ° C to 3.1
bar bar
C27 basierend auf M27 C27 based on M27
HBVE - 24,5 EO - 10 BuO - 3,5 HBVE - 24.5 EO - 10 BuO - 3.5
EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, EO (0.4 mol% potassium ion,
ja mäßig gut 0 ml 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 yes moderately good 0 ml 5.5 mol% sodium ions), addition of BuO at 127 ° C to 3.1
bar bar
C28 basierend auf M28 C28 based on M28
HBVE - 24,5 EO - 5 BuO - 3,5 HBVE - 24.5 EO - 5 BuO - 3.5
EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, EO (0.4 mol% potassium ion,
ja mäßig gut 0 ml 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 yes moderately good 0 ml 5.5 mol% sodium ions), addition of BuO at 127 ° C to 3.1
bar bar
C29 basierend auf M29 C29 based on M29
HBVE - 24,5 EO - 22 BuO - 3,5 HBVE - 24.5 EO - 22 BuO - 3.5
EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, EO (0.4 mol% potassium ion,
ja sehr gut sehr gut 0 ml 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C bis 3,1 yes very good very good 0 ml 5.5 mol% sodium ions), addition of BuO at 127 ° C to 3.1
bar bar
C30 basierend auf M30 C30 based on M30
HBVE - 24,5 EO - 16 BuO - 3,5 HBVE - 24.5 EO - 16 BuO - 3.5
EO (0,4 mol-% Kalium-Ionen, EO (0.4 mol% potassium ion,
ja sehr gut gut 0 ml 5,5 mol-% Natrium-Ionen), Addition des BuO bei 127°C von 4 yes very good good 0 ml 5.5 mol% sodium ions), addition of BuO at 127 ° C of 4
bis 6 bar
Beispiele 2 und 3 zeigen, dass das Druckfenster für die PeO-Dosage bei 140°C einen großen Einfluss auf die Produktqualität hat. Ein größeres Druckfenster ermöglicht eine rasche Dosage und kurze Zykluszeit (2 h für PeO). Hält man sich jedoch an die durch sicherheitstechnische Vorgaben bedingten Druckfenster wie in Beispiel 3 so zieht sich die Reaktion in die Länge (2 Tage für PeO). In Folge der hohen Temperatur kommt es zu Nebenreaktionen und die Ausbildung von Vernetzern, welche bei der späteren Co- polymerisation bewirken, dass ein verdickendes nicht mehr filtrierbares Copolymer entsteht, welches für Einsätze in poröser Matrix (z.B. erdölführende Gesteinsschichten, Verdicker in der Erdölförderung) nicht mehr verwendbar sind. up to 6 bar Examples 2 and 3 show that the pressure window for the PeO dosage at 140 ° C has a great influence on the product quality. A larger pressure window allows fast dosage and short cycle time (2 h for PeO). However, if one sticks to the pressure windows due to safety specifications, as in example 3, the reaction will be protracted (2 days for PeO). As a result of the high temperature, side reactions and the formation of crosslinkers, which in the subsequent copolymerization cause a thickening no longer filterable copolymer, which is not for use in porous matrix (eg petroleum-bearing rock layers, thickeners in petroleum production) not more usable.
Beispiel 4 zeigt, dass durch Absenkung der Reaktionstemperatur unter Einhaltung der kleinen Druckfenster Copolymere hergestellt werden können, die frei von Vernetzern sind. Wie in den Beispielen zu sehen ist, ist die Konzentration von Kalium-Ionen von zentraler Bedeutung. Wie die Beispiele 9 und 12 zeigen, ist oberhalb von 0.9 mol-% Kalium-Ionen das Polymer nicht mehr filtrierbar trotz Temperaturen von 127°C in der PeO-Dosage. Eine Kalium-Ionen Konzentration von größer als 0,9 mol-% führt offensichtlich zur Bildung von vernetzenden Verbindungen, welche zu einem nicht mehr filtrierbaren Copolymer führen. Zudem scheint auch der der exakte Gehalt an Natrium- Ionen-Katalysator eine wichtige Rolle zu spielen. Example 4 shows that by lowering the reaction temperature while maintaining the small pressure window copolymers can be prepared which are free of crosslinking agents. As can be seen in the examples, the concentration of potassium ions is of central importance. As the examples 9 and 12 show, above 0.9 mol% potassium ions, the polymer is no longer filterable despite temperatures of 127 ° C in the PeO dosage. A potassium ion concentration of greater than 0.9 mol% obviously leads to the formation of crosslinking compounds, which lead to a no longer filterable copolymer. In addition, the exact content of sodium ion catalyst also seems to play an important role.
Überraschenderweise ist darüber hinaus zu sehen, dass auch das Hydrophil- Hydrophob-Verhältnis des Monomers von großer Bedeutung ist. Trotz vernetzerfreier Fahrweise lässt sich das Copolymer gemäß Beispiel 5 etwas schlechter filtrieren als Copolymere basierend auf Monomeren mit lediglich 1 eq PeO weniger (Beispiel 4). Werden Monomere mit 24,5 Einheiten EO verwendet, hat die Variation der PeO Einheiten keinen Einfluss auf die Filtrierbarkeit der Copolymere (Vergleich der Beispiele 6 und 7 und Vergleich der Beispiele 10 und 1 1 ). Die spezielle Auswahl eines Hydrophil- Hydrophob-Verhältnisses, d.h. Verhältnis von EO- und PeO Einheiten; führte zu einer überraschenden Robustheit des Verfahrens. Bei den Beispielen 10 und 1 1 (24,5 EO- Einheiten) macht sich eine Variation des PeO-Gehaltes nicht bemerkbar. Dadurch ist eine gute Stabilität für die großtechnische Produktion gegeben, bei der Schwankungen von weniger als 1 eq Alkylenoxid nicht einfach zu garantieren sind. Abweichungen von Verfahren und Struktur werden in der späteren Copolymer-Synthese bzw. Anwendung somit viel besser toleriert. Surprisingly, it can also be seen that the hydrophilic-hydrophobic ratio of the monomer is also of great importance. Despite the crosslinker-free mode of operation, the copolymer according to Example 5 is slightly poorer in filtration than copolymers based on monomers with only 1 eq PeO less (Example 4). When monomers with 24.5 units EO are used, the variation of the PeO units has no influence on the filterability of the copolymers (comparison of Examples 6 and 7 and comparison of Examples 10 and 11). The particular selection of hydrophilic-hydrophobic ratio, i. Ratio of EO and PeO units; led to a surprising robustness of the process. In Examples 10 and 11 (24.5 EO units), a variation in the PeO content is not noticeable. This provides good stability for large-scale production where variations of less than 1 eq of alkylene oxide are not easily guaranteed. Deviations from process and structure are much better tolerated in the later copolymer synthesis or application.
Ein ähnliches Bild zeigt sich bei Copolymeren basierend auf Monomeren mit terminalen BuO-Gruppen. Ein Vergleich der Beispiele 20 und 22 zeigt, dass auch bei der Herstellung von Copolymeren basierend auf Monomeren mit terminalen BuO-Gruppen überraschenderweise eine Konzentration an Kalium-Ionen von kleiner 0,9 mol-% zu
verbesserten Copolymeren führt. Zu hohe Werte an Kalium-Ionen führen im Copolymer zu nicht filtrierbaren Strukturen. A similar picture is seen for copolymers based on monomers having terminal BuO groups. A comparison of Examples 20 and 22 shows that even in the preparation of copolymers based on monomers having terminal BuO groups surprisingly, a concentration of potassium ions of less than 0.9 mol% to improved copolymers leads. Excessive levels of potassium ions in the copolymer lead to non-filterable structures.
Die Beispiele 19 und 20 zeigen, dass sich optimale Produkteigenschaften (gute Visko- sitäten und gute Filtrierbarkeit) insbesondere bei einem Butoxylierungsgrad über 12 und unter 18 erreichen lassen. Ein Vergleich der Ergebnisse betreffend Monomere mit terminalen PeO-Gruppen und betreffend Monomere mit terminalen BuO-Gruppen hat zudem gezeigt, dass die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen in den Seitenketten der Monomeren, insbesondere in den terminalen Alkylenoxid-Blöcke, von entscheidender Bedeutung für die Eigenschaft der resultierenden Copolymere ist. Beispielsweise fällt die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen in den Seitenketten des terminalen Alkylenoxid- Blockes aus den Beispielen 19 und 20 (insgesamt 28 bis 32 Kohlenstoffatome in Seitenketten) mit dem Bereich der Gesamtzahl in den Beispielen 6, 10 und 1 1 (insgesamt 27 bis 33 Kohlenstoffatome in Seitenketten) betreffend Monomere mit terminale PeO- Gruppen zusammen. Andere Butoxylierungsgrade wie in den Beispielen 17, 18 und 21 führen zu nicht mehr in allen Bereichen optimalen Eigenschaften des Monomeres. Examples 19 and 20 show that optimum product properties (good viscosities and good filterability) can be achieved, in particular at a degree of butoxylation above 12 and below 18. A comparison of the results regarding monomers having terminal PeO groups and regarding monomers having terminal BuO groups has also shown that the total number of carbon atoms in the side chains of the monomers, in particular in the terminal alkylene oxide blocks, is of crucial importance for the property of the resulting Copolymers is. For example, the total number of carbon atoms in the side chains of the terminal alkylene oxide block of Examples 19 and 20 (total of 28 to 32 carbon atoms in side chains) falls within the range of the total number in Examples 6, 10 and 11 (total 27 to 33 carbon atoms in Side chains) related to monomers having terminal PeO groups. Other degrees of butoxylation, as in Examples 17, 18 and 21, no longer lead to optimal properties of the monomer in all areas.
Es hat sich zudem gezeigt, dass es vorteilhaft sein kann, Monomere mit BuO-Blöcken, insbesondere Blöcke mit 16 bis 22 BuO-Einheiten, mit einem terminalen EO-Block zu modifizieren. Somit können insbesondere Copolymere mit sehr guten Viskositätseigenschaften und guter Filtrierbarkeit erhalten werden (Beispiele 24 bis 26 und 29). Dagegen scheint die Einführung eines terminalen EO-Blocks bei Monomeren mit weniger als 12 BuO-Einheiten im BuO-Block keinen besonders vorteilhaften Effekt zu bewirken (Beispiele 27 und 28). It has also been shown that it may be advantageous to modify monomers with BuO blocks, in particular blocks with 16 to 22 BuO units, with a terminal EO block. Thus, in particular copolymers with very good viscosity properties and good filterability can be obtained (Examples 24 to 26 and 29). In contrast, the introduction of a terminal EO block with monomers having less than 12 BuO units in the BuO block does not appear to produce a particularly advantageous effect (Examples 27 and 28).
Beispiel 23 zeigt, dass die Konzentration an Natrium-Ionen bei der Addition des Buty- lenoxids mindestens bis zu 1 1 mol-% betragen kann. Example 23 shows that the concentration of sodium ions in the addition of the butylene oxide can be at least up to 1 mol%.
Beispiel 30 zeigt, dass auch bei Drücken von 4 bis 6 bar vorteilhaft die Addition von Butylenoxid möglich ist.
Example 30 shows that even at pressures of 4 to 6 bar, the addition of butylene oxide is advantageously possible.