ES2324933T3 - Dispersiones polimericas del tipo agua en aceite con compatibilidad medioambiental optimizada. - Google Patents
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Abstract
Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite compuestas en 20 hasta 80% en peso por una fase orgánica continua, prácticamente inmiscible en agua, y polimerizados hidrosolubles finamente distribuidos en la misma, preparados a partir de una solución monomérica acuosa que contiene al menos un monómero hidrófilo polimerizable, seleccionado del grupo compuesto por ácidos carboxílicos, anhídridos de ácidos carboxílicos y ácidos sulfónicos olefínicamente insaturados y, eventualmente, coadyuvantes, caracterizadas porque tienen un contenido en monómeros residuales menor que 1.000 ppm, preferentemente menor que 500 ppm y, de forma especialmente preferida, menor que 300 ppm.
Description
Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite
con compatibilidad medioambiental optimizada.
La presente invención se refiere a dispersiones
poliméricas del tipo agua en aceite, compuestas por una fase
orgánica continua, y polimerizados hidrosolubles muy finamente
distribuidos en la misma, en donde éstas tienen un contenido
residual en monómeros menor que 1.000 ppm. La presente invención se
refiere, adicionalmente, a un procedimiento para la fabricación de
las dispersiones poliméricas según la invención y a su uso como
coadyuvantes de floculación, agentes espesantes, aditivos para
productos fitoprotectores y contra la erosión.
Las dispersiones del tipo agua en aceite que
contienen homo- y copolímeros hidrosolubles encuentran ya en la
actualidad un extenso campo de aplicaciones, por ejemplo, como
agentes de floculación en la sedimentación de sólidos,
especialmente en el tratamiento y procesamiento de aguas y en la
depuración de aguas residuales, en la obtención de materias primas,
preferentemente de carbón, aluminio y petróleo, o como coadyuvante
en la fabricación de papel y en la industria azucarera. Dado que
estas dispersiones poliméricas se utilizan con frecuencia en la
naturaleza, por ejemplo, en su uso como protectores para plantas o
agentes contra la erosión, las propiedades toxicológicas de tales
dispersiones adquieren una creciente importancia que, a menudo, no
se tiene en consideración en los productos según el estado de la
técnica.
Por lo tanto, es misión de la presente invención
poner a disposición dispersiones poliméricas del tipo agua en
aceite que, en comparación con los productos según el estado de la
técnica, tengan una mejor compatibilidad medioambiental y que
puedan ser utilizados, por ejemplo, como agentes de floculación,
espesantes, aditivos para agentes de protección contra la erosión y
productos fitoprotectores o, conjuntamente con otras sustancias
biológicamente
activas.
activas.
La misión se resuelve, según la invención, por
la preparación de dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite
compuestas por 20 hasta 80% en peso de una fase orgánica continua,
prácticamente inmiscible en agua, y polimerizados hidrosolubles,
muy finamente distribuidos en la misma, fabricados a partir de una
solución monomérica acuosa que contiene al menos un monómero
hidrófilo polimerizable seleccionado del grupo compuesto por ácidos
carboxílicos, anhídridos de ácido carboxílico y ácidos sulfónicos
olefínicamente insaturados y, eventualmente, coadyuvantes, que se
distinguen por tener un contenido en monómeros residuales menor que
1.000 ppm, preferentemente menor que 500 ppm y, de forma
especialmente preferida, menor que 300 ppm.
Una dispersión polimérica del tipo agua en
aceite en el sentido de la invención comprende tanto una emulsión
polimérica como también una suspensión polimérica tal como se
describe, por ejemplo, en la Enciclopedia de Química Industrial de
Ullmann, 1988, Vol. A11, página 254, que se incorpora a este
documento como referencia y forma parte, por tanto, de la presente
publicación.
Como monómeros residuales en el sentido de la
presente invención se entienden los monómeros empleados en una
reacción de polimerización y que no han reaccionado durante la
polimerización y que, por consiguiente, están contenidos de forma
químicamente inalterada en la dispersión polimérica después de la
polimerización.
Los polimerizados contenidos en las dispersiones
poliméricas del tipo agua en aceite según la invención constituyen
una clase de productos que se preparan por polimerización en
emulsión de fase inversa. Se obtiene, de este modo, una fase
orgánica continua, prácticamente inmiscible en agua, con la adición
de polimerizados hidrosolubles finamente distribuidos en emulgentes
del tipo agua en aceite.
Para las fabricación de los polimerizados, los
monómeros de la fase orgánica se agregan como una solución
monomérica, compuesta por agua y monómeros apropiados. De acuerdo
con la invención, la solución monomérica acuosa contiene al menos
un monómero hidrófilo polimerizable, seleccionado del grupo
compuesto por ácidos carboxílicos, anhídridos de ácido carboxílico
y ácidos sulfónicos olefínicamente insaturados. No obstante,
también puede estar compuesta por una mezcla de dos o múltiples
monómeros del grupo de monómeros hidrófilos, polimerizables.
Monómeros hidrófilos polimerizables son:
- -
- Ácidos carboxílicos y anhídridos de ácidos carboxílicos olefínicamente insaturados, en especial ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido crotónico, ácido glutacónico, ácido maleico y anhídrido de ácido maleico, y las sales hidrosolubles de los mismos;
- -
- Ácidos sulfónicos olefínicamente insaturados, en particular ácidos vinilsulfónicos alifáticos o aromáticos tales como ácido vinilsulfónico, ácido alilsulfónico, ácido estirenosulfónico, en especial ácidos acril- y metacrilosulfónicos tales como acrilato sulfoetílico, metacrilato sulfoetílico, acrilato sulfopropílico, metacrilato sulfopropílico, ácido 2-hidroxi-3-metacriloxi-propilsulfónico y ácido 2-acrilamido-2-metil-propanosulfónico (AMPS), y las sales hidrosolubles de los mismos.
También se pueden utilizar como monómeros
hidrófilos y solubles en agua derivados hidrosolubles o dispersables
en agua de los ácidos acrílico y metacrílico, en especial
acrilamida, metacrilamida, acrilamidas
N-alquil-sustituidas, acrilato de
2-hidroxietilo, metacrilato de
2-hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo,
metacrilato de hidroxipropilo, (met)acrilato de
alquilo-(C_{1}-C_{4}) y acetato de vinilo.
Preferentemente, la solución monomérica contiene
como monómeros ácido acrílico y/o un derivado de ácido acrílico, de
manera especialmente preferida, al menos una sal de ácido acrílico
y/o acrilamida y, de forma muy especialmente preferida, una mezcla
de ácido acrílico, al menos una sal de ácido acrílico, acrilamida y
una sal de ácido
2-acrilamido-2-metil-propanosulfónico.
Para la fabricación de la emulsión del tipo agua
en aceite que contiene monómeros, se agrega la solución monomérica
a una fase orgánica que contiene un emulgente del tipo agua en
aceite. Como fase orgánica se pueden utilizar, en principio, todas
las sustancias conocidas por el experto para una polimerización en
emulsión de fase inversa, preferentemente hidrocarburos
alifáticos.
En una forma de realización preferida de esta
invención, se usan como fase orgánica ésteres de ácidos grasos. De
manera especialmente preferida, se utilizan ésteres de ácidos grasos
lineales, saturados o insaturados, en especial ácidos grasos con
una longitud de cadena de alquilo de más de 11 átomos de carbono,
preferentemente ácido láurico, mirístico, palmítico, esteárico y
oleico, con alcoholes. También se pueden usar, preferentemente,
alcoholes mono-ramificados, preparados
preferentemente por una síntesis de Guerbert. Mediante el uso de
estas sustancias se obtienen dispersiones poliméricas del tipo agua
en aceite, que exhiben una muy baja toxicidad sobre Daphnia,
medida según la directriz 202 de la OCDE.
Los ésteres de ácidos grasos se utilizan solos
o, preferentemente, combinados con un hidrocarburo o una mezcla de
hidrocarburos, en donde el hidrocarburo o la mezcla de hidrocarburos
tiene un punto de ebullición menor que 200ºC. De forma muy
especialmente preferida, se utilizan para este fin los llamados
aceites blancos de la destilación del petróleo o ligroína, con un
punto de ebullición de 150-200ºC.
La fase orgánica se utiliza en una cantidad de
20 hasta 80% en peso, con respecto a la cantidad de la
dispersión.
Como emulgente, se agrega a la fase orgánica 0,5
hasta 10% en peso, con respecto a la cantidad de la dispersión, de
al menos un emulgente liposoluble. Preferentemente, se utilizan
emulgentes del tipo agua en aceite (W/O). De forma especialmente
preferida, se usan éster de sorbitan, ésteres de ácido ftálico,
glicéridos de ácidos grasos y derivados etoxilados de los mismos,
en combinación con emulgentes W/O. De manera muy especialmente
preferida, se usan emulgentes poliméricos de la marca comercial
Hypermer® (ICI, Londres, Inglaterra).
Después de finalizar la polimerización, se
agrega a la dispersión polimérica, preferentemente, un agente
depurador de monómeros residuales. La adición se determina de modo
que el contenido en monómeros residuales en la dispersión
polimérica del tipo agua en aceite resultante sea menor que 1.000
ppm, preferentemente menor que 500 ppm y, de forma especialmente
preferida, menor que 300 ppm.
En el sentido de la presente invención, los
agentes depuradores de monómeros residuales son sustancias que
modifican los monómeros polimerizables por medio de una reacción
química, de manera que dejan de ser polimerizables y, por lo tanto,
en el sentido de la presente invención, ya no son monómeros. Con
este objetivo se pueden utilizar sustancias que reaccionan con el
doble enlace presente en los monómeros, y/o sustancias capaces de
inducir una extensa polimerización.
Como agentes depuradores de monómeros residuales
que reaccionan con el doble enlace se pueden utilizar, por ejemplo,
agentes reductores, preferentemente,
- -
- Sustancias del grupo de las sales ácidas y neutras de ácidos derivados del azufre, con un índice de oxidación menor que VI, preferentemente ditionito sódico, tiosulfato sódico, sulfito sódico o disulfito sódico, y/o
- -
- Sustancias con un grupo ácido sulfhídrico, preferentemente hidrógeno-sulfuro sódico o compuestos de los grupos de los tioles, preferentemente mercapto-etanol, dodecil-mercaptano, ácido tiopropiónico, o sales del ácido tiopropiónico o ácido tio-propanosulfónico, o sales del ácido tio-propanosulfónico, y/o
- -
- Sustancias del grupo de las aminas, preferentemente del grupo de las aminas con volatilidad reducida, preferentemente diisopropanolamina o aminoetil-etanolamina, y/o
- -
- Sustancias del grupo de las sales de Bunte, ácido formamidin sulfínico, dióxido sulfúrico, soluciones acuosas y orgánicas de dióxido sulfúrico o tio-urea.
\vskip1.000000\baselineskip
El experto reconocerá que también se puede
utilizar una mezcla de al menos dos agentes depuradores de monómeros
residuales de uno o múltiples grupos.
Para la reducción del contenido en monómeros
residuales mediante la inducción de una nueva polimerización, se
pueden utilizar los agentes reductores anteriormente mencionados
solos o combinados con oxidantes, preferentemente sustancias del
grupo de los peroxodisulfatos o hidroperóxidos, preferentemente
peróxido de hidrógeno. Adicionalmente, son adecuados los compuestos
que a temperatura más elevada se degradan en radicales tales como,
preferentemente, sustancias del grupo de los azocompuestos,
peróxidos o peroxodisulfatos.
Preferentemente, a la dispersión polimérica se
agregan 100 hasta 20.000 ppm, preferentemente 200 hasta 5.000 ppm
y, de forma especialmente preferida, 500 hasta 3.000 ppm de agentes
depuradores de monómeros residuales.
Por último, se agrega a la dispersión polimérica
del tipo agua en aceite un emulgente del tipo agua en aceite,
designado como activador o inversor, en una cantidad de 0,5 hasta
10% en peso, con respecto a la cantidad de la emulsión.
Preferentemente, se utilizan como inversores alcoholes grasos
etoxilados, preferentemente alcoholes grasos etoxilados preparados
a partir de alcoholes grasos lineales y/o ramificados con una
longitud de cadena de alquilo de más de 11 átomos de carbono.
También de forma preferida se utilizan productos de etoxilación de
alcoholes altamente ramificados, asequibles por oxosíntesis, tales
como, preferentemente, alcohol isotridecílico. De manera
especialmente preferida, se utiliza como inversor un producto de
etoxilación de alcoholes superiores,
mono-ramificados, que se pueden obtener por síntesis
de Guerbert.
La dispersión polimérica del tipo agua en aceite
según la invención contiene, preferentemente, 10 hasta 70% en peso,
de forma especialmente preferida 20 hasta 50% en peso y, de manera
muy especialmente preferida, 25 hasta 40% en peso de partículas
poliméricas hidrosolubles.
Las partículas poliméricas tienen,
preferentemente, un tamaño de partícula menor que 2 \mum y, de
forma especialmente preferida, un tamaño de partícula menor que 1
\mum.
Las dispersiones poliméricas del tipo agua en
aceite según la invención, que contienen polímeros hidrosolubles,
se distinguen de los del estado de la técnica por una mejor
compatibilidad medioambiental, en particular por una menor
toxicidad frente a los microorganismos. De forma particular, exhiben
un valor de CE_{50} determinado según el ensayo de algas de la
directriz 201 de la OCDE, mayor que 10 mg/l. Además, en el ensayo de
Daphnia según la directriz 202 de la OCDE, se obtienen en
parte valores de CE_{50} mayores que 10 mg/l, de manera que las
dispersiones según la invención, de acuerdo con la legislación
europea, son únicamente "perjudiciales para organismos
acuáticos". No es obligatoria la caracterización de
identificación con el símbolo de peligro "N".
Debido a esta compatibilidad medioambiental
optimizada, las dispersiones poliméricas según la invención son
especialmente adecuadas, desde el punto de vista ecológico, para ser
utilizadas en la naturaleza libre.
Un objeto adicional de la presente invención es
un procedimiento para la fabricación de las dispersiones poliméricas
del tipo agua en aceite según la invención por polimerización en
emulsión de fase inversa, preferentemente utilizando uno o
múltiples ésteres de ácidos grasos como fase orgánica, en donde se
agrega a la dispersión polimérica, tras la polimerización, un
agente depurador de monómeros residuales.
La polimerización se inicia por la adición de
iniciadores de la polimerización conocidos por el experto. Para
ello se utilizan, preferentemente, azocompuestos, compuestos de
peróxido o catalizadores redox, ya sea solos o combinados entre sí,
en una cantidad de 0,001 hasta 5% en peso, con respecto a la
cantidad de solución monomérica.
La polimerización se lleva a cabo de forma
adiabática, isotérmica o como una combinación de un procedimiento
adiabático e isotérmico.
En la realización del proceso isotérmico, la
polimerización se inicia a una temperatura determinada bajo presión
reducida tal como se describe, por ejemplo, en el documento EP 228
397 B1. Esta memoria se incorpora al presente documento como
referencia y forma parte de la publicación. La presión reducida, en
este caso, se ajusta de tal forma que por el calor generado por la
polimerización se retiran por destilación las sustancias volátiles
tales como agua y componentes de la fase orgánica, y es posible
mantener la temperatura prácticamente constante. El final de la
polimerización se caracteriza porque cesa la aparición de destilado.
Después de la polimerización se agrega a la dispersión polimérica,
según la invención, el agente depurador de monómeros residuales
anteriormente mencionado. Dado que la dispersión polimérica,
después de finalizar la reacción, está libre de oxígeno, la
reducción de la cantidad de monómeros residuales tras la adición del
agente depurador de monómeros residuales transcurre de forma
especialmente eficaz en este procedimiento. Preferentemente, se
agregan 100 hasta 20.000 ppm, preferentemente 200 hasta 5.000 y, de
forma especialmente preferida, 500 hasta 3.000 ppm, con respecto a
la dispersión, del agente depurador de monómeros residuales.
De manera análoga al procedimiento isotérmico,
el proceso adiabático se inicia también a una temperatura
determinada en el intervalo de 0 hasta 50ºC, preferentemente de 0 a
25ºC. Sin embargo, la polimerización se lleva a cabo a presión
atmosférica, sin aporte de calor externo, hasta alcanzar la
temperatura final máxima por el calor de la polimerización,
dependiente del contenido de la dispersión en sustancia
polimerizable. Después de finalizar la polimerización, se efectúa
un enfriamiento de la mezcla de reacción, durante el cual se procede
a la adición del agente depurador de monómeros residuales. Dado que
en la realización de este proceso no se obtienen dispersiones
exentas de oxígeno, es necesario agregar cantidades mayores de
agente depurador de monómeros residuales. Preferentemente, en la
realización de este proceso se utilizan 100 hasta 20.000 ppm,
preferentemente 500 hasta 5.000 ppm de agente depurador de monómeros
residuales.
Adicionalmente, la polimerización se puede
llevar a cabo como una combinación de una parte isotérmica y una
parte adiabática del proceso. Un proceso de este tipo se realiza,
preferentemente, de forma isotérmica en primer lugar. En un momento
predeterminado, el aparato se airea con un gas inerte y la
polimerización se continúa de manera adiabática hasta una
temperatura final determinada. A continuación, la reacción prosigue
bajo presión reducida y bajo destilación, y se enfría hasta una
temperatura seleccionada previamente. Por medio de este
procedimiento se obtiene una dispersión polimérica libre de oxígeno,
de modo que la reducción de la cantidad de monómeros residuales,
tras la adición del agente depurador de monómeros residuales,
transcurre de manera especialmente eficaz. Preferentemente, se
utilizan 100 hasta 20.000 ppm, preferentemente 200 hasta 5.000 ppm
y, de forma especialmente preferida, 500 hasta 3.000 ppm de agente
depurador de monómeros residuales, con respecto a la dispersión.
Por último, se agrega a la dispersión un
emulgente de aceite en agua (Ö/W), designado también como activador
o inversor, en una cantidad de 0,5 hasta 10% en peso, con respecto a
la cantidad de dispersión. Como inversor se utilizan,
preferentemente, alcoholes grasos etoxilados, preferentemente
alcoholes grasos etoxilados preparados a partir de alcoholes grasos
lineales y/o ramificados con una longitud de cadenas de alquilo de
más de 11 átomos de carbono. También de manera preferida, se
utilizan productos de etoxilación de alcoholes altamente
ramificados, asequibles por oxosíntesis, tales como,
preferentemente, alcohol isotridecílico. De forma especialmente
preferida se utiliza como inversor un producto de etoxilación de
alcoholes superiores, mono-ramificados, asequibles
por síntesis de Guerbert.
Con el procedimiento según la invención es
posible preparar, en comparación con los procedimientos según el
estado de la técnica, dispersiones poliméricas del tipo agua en
aceite con mejor compatibilidad medioambiental, que contienen
polímeros hidrosolubles. Por medio del procedimiento según la
invención se obtienen dispersiones poliméricas que exhiben valores
de CE_{50}, calculado por el ensayo de algas según la directriz
201 de la OCDE, mayores que 10 mg/l. En parte, también en el ensayo
de Daphnia según la directriz 202 de la OCDE, se obtienen
valores de CE_{50} mayores que 10 mg/l, de manera que las
dispersiones poliméricas según la invención se clasifican, de
acuerdo con la legislación europea únicamente como "perjudiciales
para los organismos acuáticos", y no es obligatoria la
caracterización de identificación con el símbolo de peligro
"N".
Las dispersiones poliméricas del tipo agua en
aceite según la invención se pueden utilizar en numerosas
aplicaciones. Preferentemente, encuentran utilidad como agentes de
floculación y, de manera especialmente preferida, en la separación
de hierro en el proceso Bayer, en la minería, en el procesamiento
del carbón y minerales, y en la industria azucarera. También de
manera especialmente preferida se les puede utilizar como agentes
coadyuvantes para la floculación en la depuración de aguas
residuales, de forma muy especialmente preferida en combinación con
otro coadyuvante para la floculación, en el marco de la llamada
floculación dual.
Además, las dispersiones poliméricas del tipo
agua en aceite según la invención se pueden utilizar,
preferentemente, como agentes espesantes, o como aditivos para
productos fitoprotectores, junto con otras sustancias biológicamente
activas, o como agentes de protección contra la erosión.
El cálculo de la toxicidad frente a los
microorganismos se llevó a cabo de acuerdo con las "Directrices
para el Análisis de Productos Químicos" ("Guidelines for
Testing of Chemicals") de la OCDE.
De manera individual, éstas son la Directriz 201
de la OCDE, "Algas, Ensayo de Inhibición del
Crecimiento"\cdot, y la Directriz 202 de la OCDE "Ensayo de
Inmovilización Aguda de Daphnia sp. y Ensayo de
Reproducción", Parte 1.
A continuación, la invención se explicará más
detalladamente mediante ejemplos. Estas explicaciones son únicamente
ejemplares y no limitan el alcance global de la invención.
En los mismos, se utilizan las siguientes
abreviaturas:
- ABAH
- dihidrocloruro de 2,2'-azo-bis-amidinopropano
- AIBN
- 2,2'-azo-bis-2-metilpropionitrilo
- AMPS
- ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico
- BO
- 2-butil-octanol
- EO
- óxido de etileno (1,2-epoxietano)
- IHD
- isohexadecano
- ITDA
- alcohol isotridecílico
- ITS
- estearato isotridecílico
- ÖFSBOE
- ésteres de butil-octilo de ácido graso de aceite
- RÖFSME
- éster de metilo del ácido graso de colza
Ejemplo comparativo
1
En primer lugar, se prepara una solución
monomérica acuosa a partir de los siguientes componentes:
A continuación, se disuelven 30 g de Hypermer®
1083 en 180 g de RÖFSME y 300 g de estearato isotridecílico, y se
agrega bajo agitación la solución monomérica. Después de la
formación de la emulsión, ésta se homogeneiza con una mezcladora
doméstica de alta velocidad y por medio de la aireación con
nitrógeno se retira el oxígeno disuelto. La polimerización se
inicia a 20ºC mediante la adición de 2 ml de una solución al 0,2% de
terc-butil-hidroperóxido y 2,4 ml
de dióxido sulfúrico gaseoso, en donde la mezcla se calienta a
través del calor generado por la polimerización hasta
aproximadamente 100ºC. Después de enfriar, se mezclan agitando 80 g
de 6-etoxilato de alcohol isotridecílico.
Ejemplos 1 hasta
12
Ejemplos comparativos 2 y
3
En estos ejemplos, se preparan dispersiones
poliméricas del tipo agua en aceite según el procedimiento de
polimerización ("procedimiento") descrito en la Tabla 1, en
donde "i" significa isotérmico y "a", adiabático. Para el
procedimiento de polimerización isotérmico o adiabático se utilizan
las mezclas descritas a continuación.
En primer lugar, se prepara una solución
monomérica acuosa a partir de los siguientes componentes:
A continuación, se disuelven 30 g de Hypermer®
1083 en 480 g de fase orgánica, y se agrega bajo agitación la
solución monomérica. Después de la formación de la emulsión, ésta se
homogeneiza con una mezcladora doméstica de alta velocidad y por
medio de la aireación con nitrógeno se retira el oxígeno disuelto.
La polimerización se inicia a 20ºC mediante la adición de 2 ml de
una solución al 0,2% de
terc-butil-hidroperóxido y 2,4 ml
de dióxido sulfúrico gaseoso, en donde la mezcla se calienta a
través del calor generado por la polimerización hasta
aproximadamente 100ºC. Después de alcanzar la temperatura máxima, la
dispersión polimérica se enfría por destilación al vacío hasta
aproximadamente 40ºC.
En el caso de los ejemplos según la invención,
se absorben todavía al vacío 40 g de la preparación adicional
(SO_{2} en Exxsol 100 o solución de Na_{2}SO_{3}) para la
reducción de los monómeros residuales y, tras el enfriamiento
definitivo, se mezclan agitando 4% de activador.
En primer lugar, se prepara una solución
monomérica acuosa a partir de los siguientes componentes:
A continuación, se disuelven 40 g de Hypermer®
1083 en 440 g de fase orgánica, y se agrega bajo agitación la
solución monomérica. Después de la formación de la emulsión, ésta se
homogeneiza con una mezcladora doméstica de alta velocidad y se
calienta a 60ºC. Seguidamente, se agregan 0,3 g de AIBN y se genera
el vacío. Se retira agua por destilación hasta que la mezcla quede
libre de oxígeno, y se inicia la polimerización. Por medio de la
destilación al vacío, la temperatura de reacción se mantiene
constante dentro de un intervalo de 60-65ºC.
Después de haber destilado alrededor de 90 ml de agua, el compuesto
se incorpora en la bomba de vacío y se airea el aparato con
nitrógeno hasta alcanzar presión normal. Por medio del calor de
polimerización residual, la mezcla se calienta entonces hasta
aproximadamente 90ºC.
Tras alcanzar la temperatura máxima, la
dispersión se enfría a aproximadamente 40ºC por una nueva
destilación al vacío.
En el caso de los ejemplos según la invención,
se absorben todavía al vacío 40 g de la preparación adicional
(SO_{2} en Exxsol 100 o solución de Na_{2}SO_{3}) para la
reducción de los monómeros residuales y, tras el enfriamiento
definitivo, se mezclan agitando 4% de activador.
Las sustancias individuales para la fase
orgánica, el activador y la preparación adicional, así como los
resultados de los ensayos de toxicidad frente a algas y
Daphnia se recogen en la Tabla 1.
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\vskip1.000000\baselineskip
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (17)
-
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1. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite compuestas en 20 hasta 80% en peso por una fase orgánica continua, prácticamente inmiscible en agua, y polimerizados hidrosolubles finamente distribuidos en la misma, preparados a partir de una solución monomérica acuosa que contiene al menos un monómero hidrófilo polimerizable, seleccionado del grupo compuesto por ácidos carboxílicos, anhídridos de ácidos carboxílicos y ácidos sulfónicos olefínicamente insaturados y, eventualmente, coadyuvantes, caracterizadas porque tienen un contenido en monómeros residuales menor que 1.000 ppm, preferentemente menor que 500 ppm y, de forma especialmente preferida, menor que 300 ppm. - 2. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según la reivindicación 1, caracterizadas porque, además de 20 a 80% en peso de fase orgánica, están compuestas por:
- A.
- 10 hasta 70% en peso, preferentemente 20 hasta 50% en peso y, de forma especialmente preferida, 25 hasta 35% en peso, de un polimerizado hidrosoluble;
- B.
- 0,5 hasta 10% en peso de un emulgente del tipo agua en aceite;
- C.
- 100 hasta 20.000 ppm de un agente depurador de monómeros residuales;
- D.
- 0,5 hasta 10% en peso de un inversor, y un
- E.
- resto de agua hasta 100% en peso.
- 3. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según la reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque la fase orgánica es un éster de ácido graso, preferentemente un éster de ácidos grasos lineales, saturados e insaturados, con una longitud de cadena de alquilo de más de 11 átomos de carbono y de alcoholes-(C_{1}-C_{4}) o alcoholes superiores no ramificados, o una mezcla de al menos dos de estos ésteres.
- 4. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según la reivindicación 3, caracterizadas porque el o los ésteres de ácidos grasos están combinados con un hidrocarburo o una mezcla de hidrocarburos, en donde el punto de ebullición del hidrocarburo o de la mezcla de hidrocarburos es menor que 200ºC.
- 5. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque el polimerizado es un polímero de ácido acrílico y/o al menos un derivado de ácido acrílico.
- 6. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque el polimerizado es un polímero de al menos una sal de ácido acrílico y acrilamida.
- 7. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque el polimerizado es un polímero de ácido acrílico y/o una sal de ácido acrílico, acrilamida y una sal de ácido 2-acril-amido-2-metilpropanosulfónico.
- 8. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizadas porque la dimensión máxima de las partículas poliméricas es menor que 2 \mum y, preferentemente, menor que 1 \mum.
- 9. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizadas porque tienen un valor de CE_{50}, determinado según la Directriz 202 de la OCDE, de más de 10 mg/l.
- 10. Dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizadas porque tienen un valor de CE_{50}, determinado según la Directriz 201 de la OCDE, de más de 10 mg/l.
- 11. Procedimiento para la fabricación de una dispersión polimérica del tipo agua en aceite según las reivindicaciones 1 a 10, preferentemente por polimerización en emulsión de fase inversa, caracterizado porque, después de la polimerización, se agrega al polimerizado un agente depurador de monómeros residuales.
- 12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque como agente depurador de monómeros residuales se utilizan sustancias del grupo de las sales ácidos y neutras de ácidos derivados del azufre, con un índice de oxidación menor que VI, preferentemente ditionito sódico, tiosulfato sódico, sulfito sódico o disulfito sódico, y/o sustancias con un grupo sulfhídrico, preferentemente hidrógeno-sulfuro sódico, o compuestos del grupo de los tioles, preferentemente mercaptoetanol, dodecil-mercaptano, ácido tiopropiónico, o sales del ácido tiopropiónico o ácido tiopropanosulfónico o sales del ácido tiopropanosulfónico, y/o sustancias del grupo de las aminas, preferentemente del grupo de la aminas de baja volatilidad, y/o sustancias del grupo formado por sales de Bunte, ácido formamidin-sulfínico, dióxido sulfúrico, soluciones acuosas y orgánicas de dióxido sulfúrico o tio-urea.
- 13. Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el agente depurador de monómeros residuales se utiliza en una cantidad de 100 hasta 20.000 ppm, preferentemente 200 hasta 5.000 ppm y, de forma especialmente preferida, de 500 hasta 3.000 ppm, con respecto a la dispersión.
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- 14. Uso de las dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 10 como agentes de floculación en la sedimentación de sólidos, especialmente en el tratamiento y procesamiento de aguas y en la depuración de aguas residuales, en la obtención de materias primas, preferentemente de carbón, aluminio y petróleo, o como coadyuvante en la fabricación de papel y en la industria azucarera.
- 15. Uso de las dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 10 como agente espesante.
- 16. Uso de las dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 10 como aditivos para agentes fitoprotectores junto con otras sustancias biológicamente activas.
- 17. Uso de las dispersiones poliméricas del tipo agua en aceite según una de las reivindicaciones 1 a 10 como aditivos para agentes protectores contra la erosión.
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