ES2218158T3 - Polimeros popcorn que contienen estireno, procedimiento para su obtencion y empleo. - Google Patents
Polimeros popcorn que contienen estireno, procedimiento para su obtencion y empleo.Info
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Abstract
Polímeros popcorn insolubles, apenas poco hinchables, que contienen a) un 50 a un 99 % en peso de estireno y/o al menos un derivado de estireno monoinsaturado; b) un 0, 1 a un 40 % en peso de al menos una N- vinillactama o N-vinilamina, y c) un 0, 1 a un 10 % en peso de al menos un componente reticulante difuncional, sumándose los datos en % en peso de los componentes aislados a) a c) para dar un 100 %.
Description
Polímeros popcorn que contienen estireno,
procedimiento para su obtención y empleo.
La presente se refiere a polímeros popcorn que
contienen estireno, insolubles, a procedimientos para su obtención,
así como al empleo de polímero popcorn como adsorbentes,
intercambiadores iónicos, materiales soporte y agentes auxiliares de
filtración.
El nombre polímeros popcorn representa granos de
polímeros espumosos, cubiertos de costra, con estructura de tipo
coliflor. Debido a su reticulado, fuerte en la mayor parte de los
casos, los polímeros popcorn son generalmente insolubles, y apenas
hinchables.
Por la DE 2 255 263 es conocido un procedimiento
para la obtención de polímeros de N-vinilpirrolidona
insolubles, reticulados, y apenas poco hinchables, en el que se
polimeriza N-vinilpirrolidona en disolución acuosa,
en presencia de una amida de ácido cíclica, que contiene al menos
dos grupos con insaturación etilénica como reticulante. En este caso
se inicia la reacción de polimerización mediante calentamiento de la
disolución de reacción al menos a 80ºC, y se concluye a la
temperatura de ebullición de agua.
La US 3 277 066 se refiere a un procedimiento
para la obtención de polímeros de N-vinillactamas
insolubles mediante calentamiento de N-vinillactamas
en agua, en presencia de óxidos e hidróxidos metálicos alcalinos y
alcalinotérreos como catalizador.
Se sabe por Houben-Weyl, tomo 14,
Makrom. Stoffe, parte 1, página 98 (1961), que se pueden formar
polímeros popcorn a partir de mezclas de estireno con
divinilbenceno. Tales polímeros se producen también en la
polimerización técnica de butadieno-estireno.
También el acrilato de metilo tiende a la formación de polímeros
popcorn.
Los polímeros popcorn tienen la propiedad, en
contacto con los monómeros por los cuales está constituido, o con
otros monómeros, de poder transformar éstos en polímeros popcorn.
Por así decirlo, éstos actúan como germen para la polimerización. No
obstante, éstos pierden la actividad si entran en contacto con
aire.
Se sabe por Ullmanns Encyklopädie der Techn.
Chemie, 4ª ed. Tomo 19, página 385 (1980), que se forma un polímero
insoluble, ligeramente hinchable en agua, en reacción espontánea en
el caso de calentamiento de N-vinilpirrolidona con
hidróxidos y alcoholatos de metales alcalinos y alcalinotérreos.
Tales substancias denominadas polímeros popcorn se producen también
en el caso de calentamiento de N-vinilpirrolidona
con compuestos divinílicos bajo exclusión de oxígeno.
Por la EP-A-0 177
812 es conocido un procedimiento para la obtención de polímeros
insolubles, apenas poco hinchables, pulverulentos, a base de amidas
de ácido carboxílico, ácidos carboxílicos y carboxilatos con
insaturación monoetilénica, en el que se emplea, para el inicio de
la polimerización, un polímero popcorn activo, que es obtenible
mediante calentamiento de una mezcla constituida por un 99,6 a un
98,8% en peso de N-vinilpirrolidona, y un 0,4 a un
1,2% en peso de un compuesto que presenta al menos dos dobles
enlaces con insaturación etilénica, como reticulante, a una
temperatura de 100 a 150ºC, en ausencia de oxígeno e iniciadores de
polimerización.
Se emplean estos polímeros popcorn, a modo de
ejemplo, para la absorción de taninos a partir de bebidas, y como
intercambiadores iónicos. También se pueden obtener polímeros
popcorn que contienen grupos carboxilo mediante saponificado de
polímeros que contienen unidades acrilato y acrilamida.
La US 2 341 175 describe la polimerización
popcorn de estireno con ésteres orgánicos poliinsaturados (por
ejemplo acrilato de alilo). La polimerización en masa espontánea de
estireno y comonómero se lleva a cabo a temperaturas de 80ºC, y en
tiempos de reacción de 6-7 días. Se elabora el
producto de reacción con benceno, se separa, se seca y se moltura.
Se obtiene copolímeros de estireno pulverulentos, porosos,
insolubles y no hinchables.
La EP-A-0 088 964
describe un procedimiento para la obtención de polímeros popcorn a
partir de heterociclos vinílicos básicos, y hasta un 30% en peso de
diversos comonómeros. Como alimentación iniciadora se emplea una
mezcla de N-vinilpirrolidona y diviniletilenurea.
Una vez comienza la reacción se alimenta el heterociclo vinílico
básico, hidrosoluble (por ejemplo N-vinilimidazol)
junto con comonómero y agua. También se menciona estireno como
comonómero que entra en consideración.
Ahora existía la tarea de encontrar un polímero
insoluble y apenas poco hinchable, que fuera inerte químicamente y
rico en superficie, así como obtenible de manera sencilla y en
tiempos de reacción aceptables. Además, el polímero debía ser
económico y obtenible en medio exento de disolventes en lo
posible.
Además, la presente invención tomaba como base la
tarea de poner a disposición nuevas substancias, que fueran
empleables como adsorbentes, intercambiadores iónicos, materiales
soporte y agentes auxiliares de filtración.
Según la invención, se solucionó el problema con
polímeros popcorn insolubles, apenas poco hinchables, que
contienen
- a)
- un 50 a un 99% en peso de estireno y/o al menos un derivado de estireno monoinsaturado;
- b)
- un 0,1 a un 40% en peso de al menos una N-vinillactama o N-vinilamina, y
- c)
- un 0,1 a un 10% en peso de al menos un componente reticulante difuncional,
refiriéndose los datos en % en peso de los
componentes aislados a) a c) a la cantidad total de polímero
popcorn, y sumándose para dar un 100%.
Como derivados de estireno monoinsaturados se
indican, entre otros, estirenos que contienen grupos ácido
sulfónico, como por ejemplo ácido
estireno-3-sulfónico o
estireno-3-sulfonato sódico, así
como estirenos que contienen grupos amino. Se debe entender por
estirenos que contienen grupos amino, a modo de ejemplo, estirenos
que portan los siguientes substituyentes en la posición 3:
-CH_{2}N^{+}(CH_{3})_{3}Cl^{-},
-CH_{2}N^{+}(CH_{3})_{3}CH_{2}CH_{2}OHCl^{-},-CH_{2}N(CH_{3})_{2},
-CH_{2}NHCH_{3}, -CH_{2}NH_{2}. Los derivados de estireno
citados anteriormente son conocidos, entre otras cosas, como
monómeros para la obtención de resinas de intercambio iónico.
En el ámbito de la invención se emplean los
monómeros a) en cantidades de un 50 a un 99% en peso,
preferentemente un 70 a un 99% en peso, de modo especialmente
preferente en cantidades de un 75 a un 97% en peso, referido a la
cantidad total de polímero popcorn.
Como componentes hidrófilos b) se indican
generalmente N-vinillactamas o
N-vinilaminas. En este caso cítense preferentemente
los siguientes comonómeros polimerizables:
N-vinillactamas y
N-vinilaminas, en especial
N-vinilpirrolidona,
N-vinilpiperidona,
N-vinilcaprolactama,
N-vinilimidazol,
N-vinil-2-metilimidazol,
N-vinil-4-metilimidazol,
así como N-vinilformamida.
Los componentes hidrófilos preferentes son
N-vinilpirrolidona, N-vinilimidazol
y N-vinilcaprolactama, de modo especialmente
preferente N-vinilpirrolidona.
En el ámbito de la invención se emplean los
monómeros b) en cantidades de un 0,1 a un 40% en peso,
preferentemente un 0,5 a un 30% en peso, de modo especialmente
preferente en cantidades de un 1 a un 25% en peso, referido a la
cantidad total de polímero popcorn.
Como monómeros c) se indican generalmente
compuestos que contienen al menos 2 dobles enlaces con insaturación
etilénica no conjugados en la molécula, y que actúan, por
consiguiente, como reticulantes difuncionales en la polimerización.
Los representantes preferentes de los monómeros c) son, a modo de
ejemplo, alquilenbisacrilamidas, como metilenbisacrilamida y
N,N'-acriloiletilendiamina,
N,N'-diviniletilenurea,
N,N'-divinilpropilenurea,
etiliden-bis-3-(N-vinilpirrolidona),
N,N'-divinildiimidazolil(2,2')butano, y
1,1'-bis-(3,3'-vinilbencimidazolil-2-on)1,4-butano.
Otros reticulantes apropiados son, a modo de ejemplo,
di(met)acrilatos de alquilenglicol, como diacrilato de
etilenglicol, dimetacrilato de etilenglicol, acrilato de
tetraetilenglicol, dimetacrilato de tetraetilenglicol, acrilato de
dietilenglicol, metacrilato de dietilenglicol, compuestos
divinílicos aromáticos, como divinilbenceno y diviniltolueno, así
como acrilato de vinilo, acrilato de alilo, metacrilato de alilo,
divinildioxano, trialiléter de pentaeritrita, así como mezclas de
reticulantes.
Los reticulantes especialmente preferentes son
N,N'-diviniletilenurea y divinilbenceno.
Se emplean los reticulantes en cantidades de un
0,1 a un 10, preferentemente un 0,1 a un 8% en peso, de modo
especialmente preferente en cantidades de un 0,2 a un 5% en peso,
referido a la cantidad total de polímero popcorn.
Son preferentes polímeros popcorn que
contienen
- a)
- un 60 a un 99% en peso de estireno;
- b)
- un 0,5 a un 30% en peso de al menos una N-vinilactama o N-vinilamina, seleccionada a partir del grupo constituido por N-vinilpirrolidona, N-vinilpiperidona, N-vinilcaprolactama, N-vinilimidazol, y N-vinilimidazol metilado, o N-vinilformamida;
- c)
- un 0,1 a un 8% en peso de al menos un componente reticulante difuncional, seleccionado a partir del grupo constituido por N,N'-diviniletilenurea, N,N'-divinilpropilenurea, y divinilbenceno.
Son especialmente preferentes polímeros popcorn
que contienen
- a)
- un 60 a un 99% en peso de estireno;
- b)
- un 1 a un 25% en peso de N-vinilpirrolidona; y
- c)
- un 0,2 a un 5% en peso de N,N'-diviniletilenurea y/o divinilbenceno.
Los polímeros popcorn según la invención pueden
contener adicionalmente hasta un 20% en peso de otros monómeros d)
polimerizables a través de radicales, sumándose, en este caso, los
datos en % en peso de los monómeros a) a d) para dar un 100%.
Como otros monómeros d) polimerizables a través
de radicales se indican, entre otros, ácido acrílico y ácido
metacrílico, así como sus ésteres y amidas, a modo de ejemplo
metil-, etil-, iso-propil-, n-butil-
y terc-butiléster, o bien amida, así como acetato de
vinilo, acrilonitrilo o vinilmetiléter.
Además es objeto de la invención un procedimiento
para la obtención de polímeros popcorn insolubles, apenas poco
hinchables, caracterizado porque se polimeriza
- a)
- un 50 a un 99% en peso de estireno y/o al menos un derivado de estireno monoinsaturado;
- b)
- un 0,5 a un 40% en peso de al menos una N-vinillactama o N-vinilamina, y
- c)
- un 0,1 a un 10% en peso de al menos un componente reticulante difuncional,
sumándose los datos en % en peso de los
componentes aislados a) a c) para dar un 100%, bajo exclusión de
oxígeno e iniciadores de polimerización.
La definición exacta de monómeros a) a c)
corresponde, en este caso, a la descripción efectuada ya al
inicio.
Es preferente un procedimiento para la obtención
de polímeros popcorn insolubles, apenas poco hinchables,
caracterizado porque se polimeriza
- a)
- un 70 a un 99% en peso de estireno;
- b)
- un 0,5 a un 30% en peso de al menos una N-vinilactama o N-vinilamina, seleccionada a partir del grupo constituido por N-vinilpirrolidona, N-vinilpiperidona, N-vinilcaprolactama, N-vinilimidazol, y N-vinilimidazol metilado, o N-vinilformamida;
- c)
- un 0,1 a un 8% en peso de al menos un componente reticulante difuncional, seleccionado a partir del grupo constituido por N,N'-diviniletilenurea, N,N'-divinilpropilenurea, y divinilbenceno.
Es especialmente preferente el procedimiento
según la invención, en el cual se polimeriza
- a)
- un 75 a un 97% en peso de estireno;
- b)
- un 1 a un 25% en peso de N-vinilpirrolidona; y
- c)
- un 0,2 a un 5% en peso de N,N'-diviniletilenurea y/o divinilbenceno.
Se lleva a cabo la polimerización popcorn según
procedimientos conocidos, por ejemplo como polimerización por
precipitación, o mediante polimerización en substancia. Es
preferente el modo de trabajo en el que, como se describe en la
EP-A-0 177 812, se inicia la
polimerización popcorn calentándose una mezcla constituida por un
99,6 a un 98,8% en peso de N-vinilpirrolidona, y un
0,4 a un 1,2% en peso de un compuesto que presenta al menos dos
dobles enlaces con insaturación etilénica como reticulante, a una
temperatura de 100 a 150ºC en ausencia de oxígeno e iniciadores de
polimerización. En especial se inicia esta polimerización mediante
presencia de cantidades reducidas de hidróxido sódico o hidróxido
potásico. En un intervalo corto de tiempo se forma un polímero
popcorn apto para polimerización, que, en el caso de adición de la
mezcla de monómeros restante, es decir, en especial del monómero
estireno, y de la cantidad restante de monómeros c), inicia la
polimerización popcorn de estos monómeros sin periodo de inducción.
Además es posible trasladar el polímero popcorn polimerizable a un
depósito que contiene monómero y reticulante, o bien en el que se
añaden entonces con dosificación monómero y reticulante.
También se puede llevar a cabo la polimerización
popcorn sin disolvente. En este caso se inertiza la mezcla de a), b)
y c) mediante introducción de nitrógeno, y a continuación se
calienta a una temperatura en el intervalo de 20 a 200ºC,
preferentemente 100 a 200ºC, de modo especialmente preferente 150 a
180ºC. Es ventajoso conducir adicionalmente una ligera corriente de
nitrógeno a través de los monómeros, también durante la
polimerización.
Se consigue la exclusión de oxígeno
polimerizándose la carga a una presión que se sitúa bajo la presión
atmosférica, y a la que los monómeros entran en ebullición. Según
tipo de monómeros empleados y de temperatura seleccionada, la mezcla
polimeriza en el intervalo de 1 a 20 horas. A modo de ejemplo, en la
polimerización de N-vinilamidas con un 2% de
N,N'-diviniletilenurea a 150ºC, bajo agitación con
un mecanismo agitador intensivo, y a una presión de 310 mbar,
después de 2,5 horas se forman las primeras partículas de polímero,
cuya cantidad aumenta lentamente, hasta que la mezcla de
polimerización está constituida por un polvo, después de
aproximadamente 10 horas de tiempo de polimerización. A partir de
ello se obtiene el polímero popcorn en rendimientos de más de un
90%, en forma de un polvo con un tamaño medio de partícula de
aproximadamente 10 \mum a 5 mm, preferentemente 10 \mum a 500
\mum.
Para la polimerización de los polímeros popcorn
es preferente la polimerización por precipitación en agua. En este
caso se selecciona convenientemente la concentración de monómeros,
de modo que la mezcla de reacción se pueda agitar convenientemente
pasado el tiempo de reacción total. A una concentración demasiado
elevada de monómeros en agua, por ejemplo en el caso de un 95%, los
granos de polímero se vuelven pegajosos frecuentemente, de modo que
una agitación es más difícil que en ausencia de agua. Para llevar a
cabo la reacción en las calderas de agitación habituales, se
selecciona aproximadamente un 5 a un 30, preferentemente un 10 a un
20% en peso. Si se dispone de mecanismos agitadores más intensivos,
se puede aumentar también la concentración de monómeros de la
disolución acuosa hasta un 50% en peso, en caso dado también por
encima de este valor.
En algunos casos puede ser conveniente comenzar
la polimerización popcorn con una disolución relativamente
concentrada, y añadir después agua para la dilución en el desarrollo
de la reacción. Preferentemente se lleva a cabo la polimerización
popcorn a valores de pH por encima de 6, para evitar un saponificado
de monómeros b) y/o c), eventualmente posible. El ajuste del valor
de pH se puede efectuar mediante adición de cantidades reducidas de
bases, como hidróxido sódico o amoniaco, o las habituales sales
tampón, como sosa, hidrogenocarbonato sódico, o fosfato sódico.
En el mejor de los casos, se puede conseguir la
exclusión de oxígeno calentándose a ebullición la mezcla a
polimerizar, y trabajándose, en caso dado, adicionalmente en una
atmósfera de gas inerte, conduciéndose, a modo de ejemplo, nitrógeno
a través de la mezcla de reacción. Se puede variar la temperatura de
polimerización en un amplio intervalo, por ejemplo de
aproximadamente 20 a 200, preferentemente 50 a 150ºC.
En algunos casos, para la eliminación completa de
oxígeno disuelto también puede ser ventajoso añadir cantidades
reducidas - un 0,1 a un 1% en peso, referido al monómero - de un
agente reductor, como sulfito sódico, pirosulfito sódico, ditionito
sódico, ácido ascórbico, o mezclas de agentes reductores.
En una forma especialmente preferente de
ejecución de la polimerización por precipitación se calienta el
comonómero hidrosoluble, una parte de reticulante, agua, y, en caso
dado, un tampón, así como un agente reductor, en una ligera
corriente de nitrógeno, hasta que se muestran las primeras
partículas de polímero. Después se añade una mezcla, inertizada
previamente mediante soplado de nitrógeno, constituida especial por
estireno, en caso dado reticulante, y en caso dado agua como agente
diluyente, en el intervalo de 0,2 a 10 horas. El estireno y el
reticulante pueden estar disueltos también en un disolvente miscible
con agua. Estos pueden ser, por ejemplo, alcoholes inferiores, como
metanol, etanol, isopropanol, n-propanol o
t-butanol. Este modo de trabajo tiene la ventaja de
que la polimerización popcorn requiere sólo un tiempo relativamente
corto. Se pueden aislar y purificar los polímeros popcorn a partir
de la disolución acuosa.
Los polímeros popcorn se producen habitualmente
con un rendimiento de aproximadamente un 90 a más de un 99% del
rendimiento teórico. Se pueden aislar a partir de la suspensión
acuosa mediante filtración o centrifugado con subsiguiente lavado
con agua, y secado en secadores habituales, como armario secador de
aire circulante o vacío, secadores de palas, o secadores de
corriente. Los polímeros popcorn son prácticamente insolubles en
agua y en todos los disolventes, y también se hinchan sólo de manera
insignificante en los mismos.
Los polímeros insolubles, apenas poco hinchables,
obtenibles de este modo, se pueden emplear como adsorbentes,
intercambiadores iónicos, materiales soporte y agentes auxiliares de
filtración.
Por medio de los siguientes ejemplos se explicará
más detalladamente la obtención de los polímeros popcorn según la
invención.
Se calentaron a 60ºC en una instalación de
agitación 450 g de agua destilada, 50 g de
N-vinilpirrolidona, 1 g de
N,N'-diviniletilenurea, y 0,05 g de hidróxido
sódico, bajo introducción de una ligera corriente de nitrógeno. A
continuación se añadieron 0,1 g de ditionito sódico, disueltos en 10
g de agua destilada. Se calentó la mezcla a 80ºC, y se mantuvo a
esta temperatura. Después de 20 minutos se formaron copos blancos.
Ahora se añadió con dosificación uniformemente, en el intervalo de 4
horas, una disolución de 3 g de
N,N'-diviniletilenurea en 150 g de estireno. Los
copos blancos se transformaron en una suspensión de polímero, que se
hizo altamente viscosa de manera paulatina. En el intervalo de 2
horas se diluyó con 1000 ml de agua destilada. A continuación se
calentó de modo subsiguiente 1 hora más a 80ºC, y después se enfrió.
Se separó por filtración la suspensión viscosa, y se lavó con agua,
para eliminar impurezas, como polímero soluble y monómeros. A
continuación se secó en vacío el producto sólido húmedo. El
rendimiento en polímero popcorn tras el secado ascendía a un
96%.
Se calentaron a 60ºC en una instalación de
agitación 225 g de agua destilada, 25 g de
N-vinilpirrolidona, 0,5 g de
N,N'-diviniletilenurea, y 0,05 g de hidróxido
sódico, bajo introducción de una ligera corriente de nitrógeno. A
continuación se añadieron 0,1 g de ditionito sódico, disueltos en 10
g de agua destilada. Se calentó la mezcla a 80ºC, y se mantuvo a
esta temperatura. Después de 20 minutos se formaron copos blancos.
Ahora se añadió con dosificación uniformemente, en el intervalo de 4
horas, una disolución de 3 g de
N,N'-diviniletilenurea en 200 g de estireno. Los
copos blancos se transformaron en una suspensión de polímero, que se
hizo altamente viscosa de manera paulatina. En el intervalo de 2
horas se diluyó con 1000 ml de agua destilada. A continuación se
calentó de modo subsiguiente 2 horas más a 80ºC, y después se
enfrió. Se separó por filtración la suspensión viscosa, y se lavó
con agua, para eliminar impurezas, como polímero soluble y
monómeros. A continuación se secó en vacío el producto sólido
húmedo. El rendimiento en polímero popcorn tras el secado ascendía a
un 94%.
Se calentaron a 60ºC en una instalación de
agitación 225 g de agua destilada, 25 g de
N-vinilpirrolidona, 0,5 g de
N,N'-diviniletilenurea, y 0,05 g de hidróxido
sódico, bajo introducción de una ligera corriente de nitrógeno. Se
añadieron 0,1 g de ditionito sódico, disueltos en 10 g de agua
destilada. Se calentó la mezcla a 80ºC, y se mantuvo a esta
temperatura. Después de 20 minutos se formaron copos blancos. Ahora
se añadió con dosificación uniformemente, en el intervalo de 4
horas, una disolución de 6 g de divinilbenceno en 200 g de estireno.
Los copos blancos se transformaron en una suspensión de polímero,
que se hizo altamente viscosa de manera paulatina. En el intervalo
de 2 horas se diluyó con 1000 ml de agua destilada. A continuación
se calentó de modo subsiguiente 1 hora más a 80ºC, y después se
enfrió. Se separó por filtración la suspensión viscosa, y se lavó
con agua, para eliminar impurezas, como polímero soluble y
monómeros. A continuación se secó en vacío el producto sólido
húmedo. El rendimiento en polímero popcorn tras el secado ascendía a
un 92%.
Se calentaron a 60ºC en una instalación de
agitación 225 g de agua destilada, 25 g de
N-vinilpirrolidona, 0,5 g de
N,N'-diviniletilenurea, y 0,05 g de hidróxido
sódico, bajo introducción de una ligera corriente de nitrógeno. A
continuación se añadieron 0,1 g de ditionito sódico, disueltos en 10
g de agua destilada. Se calentó la mezcla a 80ºC, y se mantuvo a
esta temperatura. Después de 20 minutos se formaron copos blancos.
Ahora se añadieron con dosificación uniformemente, en el intervalo
de 4 horas, 200 g de estireno. Los copos blancos se transformaron
en una suspensión de polímero, que se hizo altamente viscosa de
manera paulatina. En el intervalo de 2 horas se diluyó con 1000 ml
de agua destilada. A continuación se calentó de modo subsiguiente 1
hora más a 80ºC, y después se enfrió. Se separó por filtración la
suspensión viscosa, y se lavó con agua, para eliminar impurezas,
como polímero soluble y monómeros. A continuación se secó en vacío
el producto sólido húmedo. El rendimiento en polímero popcorn tras
el secado ascendía a un 94%.
Se calentaron a 60ºC en una instalación de
agitación 225 g de agua destilada, 25 g de
N-vinilpirrolidona, 0,5 g de
N,N'-diviniletilenurea, y 0,05 g de hidróxido
sódico, bajo introducción de una ligera corriente de nitrógeno. A
continuación se añadieron 0,1 g de ditionito sódico, disueltos en 10
g de agua destilada. Se calentó la mezcla a 80ºC, y se mantuvo a
esta temperatura. Después de 20 minutos se formaron copos blancos.
Ahora se añadió con dosificación uniformemente, en el intervalo de 4
horas, una disolución de 6 g de
N,N'-diviniletilenurea y 300 g de estireno en 200 g
de etanol absoluto. Los copos blancos se transformaron en una
suspensión de polímero, que se hizo altamente viscosa de manera
paulatina. En el intervalo de 2 horas se diluyó con 1000 ml de agua
destilada. A continuación se calentó de modo subsiguiente 1 hora más
a 80ºC, y después se enfrió. Se separó por filtración la suspensión
viscosa, y se lavó con agua, para eliminar impurezas, como polímero
soluble y monómeros. A continuación se secó en vacío el producto
sólido húmedo. El rendimiento en polímero popcorn tras el secado
ascendía a un 96%.
Se calentaron a 60ºC en una instalación de
agitación 20 g de agua destilada, 2 g de
N-vinilpirrolidona, 0,05 g de
N,N'-diviniletilenurea, y 0,01 g de hidróxido
sódico, bajo introducción de una ligera corriente de nitrógeno. A
continuación se añadieron 0,5 g de ditionito sódico, disueltos en 5
g de agua destilada. Se calentó la mezcla a 80ºC, y se mantuvo a
esta temperatura. Después de 20 minutos se formaron copos blancos.
Ahora se añadió con dosificación uniformemente, en el intervalo de 4
horas, una disolución de 6 g de divinilbenceno en 200 g de estireno.
Paralelamente se añadieron 1000 ml de agua destilada en el intervalo
de 6 horas. A continuación se calentó de modo subsiguiente 2 horas
más a 80ºC, y después se enfrió. Se separó por filtración la
suspensión viscosa, y se lavó con agua. A continuación se secó en
vacío en vacío el producto sólido húmedo. El rendimiento en polímero
popcorn tras el secado ascendía a un 89%.
Claims (9)
1. Polímeros popcorn insolubles, apenas poco
hinchables, que contienen
- a)
- un 50 a un 99% en peso de estireno y/o al menos un derivado de estireno monoinsaturado;
- b)
- un 0,1 a un 40% en peso de al menos una N-vinillactama o N-vinilamina, y
- c)
- un 0,1 a un 10% en peso de al menos un componente reticulante difuncional,
sumándose los datos en % en peso de los
componentes aislados a) a c) para dar un 100%.
2. Polímeros popcorn según la reivindicación 1,
que contienen
- a)
- un 70 a un 99% en peso de estireno;
- b)
- un 0,5 a un 30% en peso de al menos una N-vinilactama o N-vinilamina, seleccionada a partir del grupo constituido por N-vinilpirrolidona, N-vinilpiperidona, N-vinilcaprolactama, N-vinilimidazol, y N-vinilimidazol metilado, o N-vinilformamida;
- c)
- un 0,1 a un 8% en peso de al menos un componente reticulante difuncional, seleccionado a partir del grupo constituido por N,N'-diviniletilenurea, N,N'-divinilpropilenurea, y divinilbenceno.
3. Polímeros popcorn según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, que contienen
- a)
- un 75 a un 97% en peso de estireno;
- b)
- un 1 a un 25% en peso de N-vinilpirrolidona; y
- c)
- un 0,2 a un 5% en peso de N,N'-diviniletilenurea y/o divinilbenceno.
4. Polímeros popcorn según una de las
reivindicaciones 1 a 3, que contienen adicionalmente un 0 a un 20%
en peso de otros monómeros d) polimerizables a través de
radicales.
5. Procedimiento para la obtención de polímeros
popcorn insolubles, apenas poco hinchables, definidos según la
reivindicación 1, caracterizado porque se polimeriza
- a)
- un 50 a un 99% en peso de estireno y/o al menos un derivado de estireno monoinsaturado;
- b)
- un 0,1 a un 40% en peso de al menos una N-vinillactama o N-vinilamina, y
- c)
- un 0,1 a un 10% en peso de al menos un componente reticulante difuncional,
sumándose los datos en % en peso de los
componentes aislados para dar un 100%, bajo exclusión de oxígeno e
iniciadores de polimerización.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque se polimeriza
- a)
- un 70 a un 99% en peso de estireno;
- b)
- un 0,5 a un 30% en peso de al menos una N-vinilactama o N-vinilamina, seleccionada a partir del grupo constituido por N-vinilpirrolidona, N-vinilpiperidona, N-vinilcaprolactama, N-vinilimidazol, y N-vinilimidazol metilado, o N-vinilformamida;
- c)
- un 0,1 a un 8% en peso de al menos un componente reticulante difuncional, seleccionado a partir del grupo constituido por N,N'-diviniletilenurea, N,N'-divinilpropilenurea, y divinilbenceno.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque se
polimeriza
- a)
- un 75 a un 97% en peso de estireno;
- b)
- un 1 a un 25% en peso de N-vinilpirrolidona; y
- c)
- un 0,2 a un 5% en peso de N,N'-diviniletilenurea y/o divinilbenceno.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque se lleva a cabo
la polimerización a una temperatura de 20ºC a 200ºC.
9. Empleo de polímeros popcorn insolubles, apenas
poco hinchables, definidos según una de las reivindicaciones 1 a 4,
como intercambiadores iónicos, resinas adsorbentes y agentes
auxiliares de filtración.
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