FR2555995A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF LOW MOLECULAR WEIGHT ACRYLAMIDE POLYMERS - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF LOW MOLECULAR WEIGHT ACRYLAMIDE POLYMERS Download PDFInfo
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- C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/52—Amides or imides
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE PRODUCTION DE POLYMERES D'ACRYLAMIDE DE BAS POIDS MOLECULAIRE. LES HOMOPOLYMERES ET COPOLYMERES D'ACRYLAMIDE DE BAS POIDS MOLECULAIRE SONT PREPARES PAR POLYMERISATION EN EMULSION INVERSE DE L'ACRYLAMIDE EN PRESENCE D'UN AGENT DE TRANSFERT DE CHAINE CHOISI ENTRE L'ACIDE ERYTHORBIQUE, L'ACIDE ASCORBIQUE, DES VITAMINES ET L'HYDROXYTOLUENE BUTYLE. LE PROCEDE DE L'INVENTION DONNE UN POLYACRYLAMIDE DE BAS POIDS MOLECULAIRE QUI PEUT ETRE UTILISE SANS DANGER AU CONTACT DE PRODUITS ALIMENTAIRES.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ACRYLAMIDE POLYMERS OF LOW MOLECULAR WEIGHT. THE LOW MOLECULAR WEIGHT ACRYLAMIDE HOMOPOLYMERS AND COPOLYMERS ARE PREPARED BY REVERSE EMULSION POLYMERIZATION OF ACRYLAMIDE IN THE PRESENCE OF A CHAIN TRANSFER AGENT CHOSEN BETWEEN ERYTHORBIC ACID, ASCORAMENYTIN ACID AND HUDITROBIC ACID, BUTYL. THE PROCESS OF THE INVENTION PROVIDES A LOW MOLECULAR WEIGHT POLYACRYLAMIDE WHICH CAN BE USED WITHOUT DANGER IN CONTACT WITH FOOD PRODUCTS.
Description
255599S255599S
ii
La présente invention concerne un procédé per- The present invention relates to a method for
fectionné de production de polymères et de copolymères d'acrylamide hydrosolubles, de bas poids moléculaire, par production of water-soluble, low molecular weight acrylamide polymers and copolymers by
polymérisation en émulsion inverse ou en solution en uti- polymerization in inverse emulsion or in solution in use
lisant un agent de transfert de chaîne. La polymérisation en solution ou en émulsion de l'acrylamide est un procédé reading a chain transfer agent. The solution or emulsion polymerization of acrylamide is a process
déjà connu. L'art antérieur enseigne l'utilisation d'al- Already known. The prior art teaches the use of
cools aliphatiques tels que l'alcool isopropylique, l'étha- aliphatic cools such as isopropyl alcohol, ethanol
nol et le méthanol comme agents de transfert de chaîne nol and methanol as chain transfer agents
pour la polymérisation en solution de l'acrylamide. for the solution polymerization of acrylamide.
D'autres techniques utilisent divers composés du soufre ou composés organiques du soufre comme agents de transfert de chalne, tels que le thioglycol, l'acide thioglycolique Other techniques utilize various sulfur compounds or organic sulfur compounds as the heat transfer agents, such as thioglycol, thioglycolic acid, and the like.
et le n-dodécylmercaptan (brevets des Etats-Unis d'Améri- and n-dodecylmercaptan (United States of America patents)
que N 4 196 272 et N 4 245 072). Une autre technique, that N 4 196 272 and N 4 245 072). Another technique,
utilisée pour la polymérisation en solution de l'acrylami- used for the solution polymerization of acrylamide
de, implique des initiateurs d'oxydo-réduction dans les- of, involves initiators of oxidation-reduction in
quels l'ion bisulfite joue le rôle d'un agent de transfert which bisulfite ion plays the role of a transfer agent
de chaîne.of chain.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 307 215 enseigne l'utilisation de l'acide formique et de formiates de métaux alcalins comme agents de transfert de chaîne, en utilisant des conditions de polymérisation en émulsion inverse. U.S. Patent No. 4,307,215 teaches the use of formic acid and alkali metal formates as chain transfer agents, using inverse emulsion polymerization conditions.
Tous les composés de l'art antérieur présen- All the compounds of the prior art have
tent des inconvénients qui les rendent, tout au mieux, difficiles à utiliser dans l'industrie. Par exemple, ils disadvantages that make them, at best, difficult to use in industry. For example, they
ne sont pas efficaces et nécessitent de hautes concentra- are not effective and require high concentrations of
tions d'agent de transfert de chaîne pour obtenir la ré- the chain transfer agent to obtain the
duction désirée de poids moléculaire, ou bien ils ont des desired molecular weight, or they have
odeurs fortes et piquantes qui sont fréquemment communi- strong and pungent odors that are frequently
quées au polymère final, ce qui limite considérablement les débouchés commerciaux; certains sont corrosifs ou toxiques, et d'autres produisent un effet retardateur final polymer, which severely limits market opportunities; some are corrosive or toxic, others produce a retarding effect
accentué sur la polymérisation de l'acrylamide, en contri- accentuated on the polymerisation of acrylamide, by
buant donc à une baisse de productivité. therefore reducing productivity.
Aucun enseignement de la présente invention n'a été trouvé dans l'art antérieur. La présente invention No teaching of the present invention has been found in the prior art. The present invention
élimine les problèmes de l'art antérieur-. eliminates the problems of the prior art.
La présente invention est axée sur un procédé de productiond'unpolymèreou d'un copolymère, comprenant The present invention is directed to a process for producing a polymer or copolymer comprising
la polymérisation en émulsion aqueuse inverse d'un repré- the inverse aqueous emulsion polymerization of a representative
sentant du groupe comprenant (i) l'acrylamide, (ii) le mé- comprising the group consisting of (i) acrylamide, (ii)
thacrylamide et (iii) un mélange de 10 à 90% de (i) ou (ii) et d'un monomère choisi dans le groupe comprenant l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, le méthacrylate thacrylamide and (iii) a mixture of 10 to 90% of (i) or (ii) and a monomer selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, methacrylate
de N,N-diméthylaminoéthyle, l'acrylate de sodium, l'iso- N, N-dimethylaminoethyl, sodium acrylate, iso-
propylacrylamide et l'acroléine, en présence d'au moins un surfactif, d'au moins un initiateur de radicaux libres et d'un agent de transfert de chaine pour limiter le poids moléculaire et- par conséquent pour ltiss-e? la viscosité ? de la oliftion de polymère ou de copolymêre, ledit agent propylacrylamide and acrolein, in the presence of at least one surfactant, of at least one free radical initiator and a chain transfer agent for limiting the molecular weight and consequently for the effect thereof. the viscosity ? of the oliftion of polymer or copolymer, said agent
de transfert de chaîne étant choisi dans le groupe compre- chain transfer being selected from the group consisting of
nant l'acide érythorbique et ses sels de métaux alcalins, erythorbic acid and its alkali metal salts,
l'acide ascorbique et ses sels de métaux alcalins, des vi- ascorbic acid and its alkali metal salts,
tamines et l'hydroxytoluène butylé. and butylated hydroxytoluene.
Les agents de transfert de chaîne utilisés -dans la mise en oeuvre de la présente invention sont des The chain transfer agents used in the practice of the present invention are
composés bien-connus dont la plupart ont été utilisés com- well-known compounds, most of which have been used
me additifs dans l'industrie des aliments et des boissons. me additives in the food and beverage industry.
Ils sont faciles à obtenir, leur manipulation est sans danger et ils ne montrent pas la toxicité ou les risques hygiéniques associés aux composés de l'art antérieur. Cela est particulièrement important, attendu que les polymères They are easy to obtain, their handling is safe and they do not show the toxicity or the hygienic risks associated with the compounds of the prior art. This is particularly important since polymers
résultants sont utilisés dans diverses formulations cosmé- The resultants are used in various cosmetic formulations.
tiques et aussi comme additifs dans l'industrie alimen- ticks and also as additives in the food industry.
t.ire. En utilisant des techniques de polymérisation en émulsion, la présente invention remédie aux problèmes drawn. By using emulsion polymerization techniques, the present invention overcomes the problems
de la haute viscosité et du mauvais transfert de chaleur. high viscosity and poor heat transfer.
En conséquence, le rapport de l'eau au monomère peut être As a result, the ratio of water to monomer can be
maintenu très bas, en élevant ainsi la quantité de polymè- kept very low, thus raising the amount of polymer
re produite dans un lot réactionneI donné. It is produced in a given reaction batch.
Une haute température de polymérisation n'est A high temperature of polymerization is not
pas nécessaire dans la mise en oeuvre de la présente in- not necessary in the implementation of this
vention. Le degré de ramification du polymère serait ainsi vention. The degree of branching of the polymer would thus be
réduit en améliorant de la sorte la qualité du produit. reduced by improving the quality of the product.
Par suite du coit élevé de l'énergie, la plus basse tempé- rature de polymérisation améliorerait également l'économie As a result of the high cost of energy, the lower temperature of polymerization would also improve the economy.
de la production.from production.
On obtient généralement une émulsion en dis- An emulsion is generally obtained
persant une phase sous la forme de très fines gouttelettes (c'est-à-dire la phase dispersée) dans une autre phase persant a phase in the form of very small droplets (ie the dispersed phase) in another phase
(c'est-à-dire la phase continue) en présence d'un surfac- (ie the continuous phase) in the presence of a surfac-
tif convenable. La forme d'émulsion la plus courante est une émulsion du type huile-dans-eau dans laquelle l'huile constitue la phase dispersée et l'eau constitue la phase continue. Une autre forme d'émulsion est l'émulsion du type eau-dans-huile dans laquelle de l'eau constitue la phase dispersée. Cette émulsion est aussi appelée parfois suitable tif. The most common emulsion form is an oil-in-water emulsion in which the oil constitutes the dispersed phase and water constitutes the continuous phase. Another form of emulsion is the water-in-oil type emulsion in which water constitutes the dispersed phase. This emulsion is also sometimes called
émulsion inverse. Le terme émulsion utilisé dans la pré- inverse emulsion. The term emulsion used in the pre-
sente invention ne se réfère qu'à des émulsions du type This invention only refers to emulsions of the type
eau-dans-huile, sauf spécification contraire. water-in-oil unless otherwise specified.
Comme cela est bien connu, les surfactifs peu- As is well known, surfactants can
vent être classés d'après le système EHL, c'est-à-dire to be classified according to the EHL system, that is to say
"équilibre hydrophile-lipophile". En général, pour prépa- "hydrophilic-lipophilic balance". In general, to prepare
rer les émulsions du type eau-dans-huile, les surfactifs utilisés doivent être solubles dans l'huile et doivent avoir une plage de EHL d'environ 1 à 12, de préférence d'environ 4 à 6. La plage désirée de EHL peut également For water-in-oil emulsions, the surfactants used should be oil-soluble and should have an EHL range of about 1 to 12, preferably about 4 to 6. The desired range of EHL can be also
être obtenue en utilisant des mélanges de surfactifs com- be obtained using mixtures of surfactants com-
prenant des surfactifs ioniques et non ioniques. Des sur- taking ionic and nonionic surfactants. Surprising
factifs convenables comprennent des esters d'acides gras du sorbitanne, des monoglycérides et des diglycérides d'acides gras, des esters de polyoxyéthylènssorbitol, des esters d'acides gras de polyéthylènesorbitanne et des Suitable facets include sorbitan fatty acid esters, fatty acid monoglycerides and diglycerides, polyoxyethylenesorbitol esters, polyethylenesorbitan fatty acid esters, and
alcools polyoxyéthyl!niQues.polyoxyethylated alcohols.
La concentration totale de surfactifs que l'on utilise peut varier d'environ 0,5 à 20,0 parties en poids The total concentration of surfactants used may vary from about 0.5 to 20.0 parts by weight
pour 100 parties en poids de la phase huileuse, de préfé- per 100 parts by weight of the oily phase, preferably
rence d'environ 2,0 à 15,0 parties en poids de la phase huileuse. L'acrylamide est en général polymérisé dans une atmosphère inerte (par exemple N2 ou GO2) a un pH d'environ 3 à 8. Lorsque le pH est supérieur à environ 9, les groupes amide peuvent être hydrolysés et lorsque le pH est inférieur à environ 2,5, une imidation a souvent from about 2.0 to 15.0 parts by weight of the oily phase. Acrylamide is generally polymerized in an inert atmosphere (eg N 2 or GO 2) at a pH of about 3 to 8. When the pH is greater than about 9, the amide groups can be hydrolyzed and when the pH is below about 2.5, an imidation often
lieu, entraînant la formation d'un polymère réticulé inso- place, resulting in the formation of an inert cross-linked polymer
luble dans l'eau. Ainsi, l'intervalle préféré de pH dans la mise en oeuvre de la présente invention se situe entre luble in the water. Thus, the preferred pH range in the practice of the present invention is between
environ 3 et 8.about 3 and 8.
Le rapport de la phase aqueuse à la phase hui- The ratio of the aqueous phase to the oil phase
leuse est déterminant dans la mise en oeuvre de la présen- is crucial in the implementation of the present
te invention pour la stabilité et pour le rendement. En the invention for stability and performance. In
général, le rapport de la phase aqueuse à la phase huileu- general, the ratio of the aqueous phase to the oil phase
se doit être d'environ 1:5 et notamment d'environ 1:2. Un rapport de la phase aqueuse à la phase huileuse de 1:1 ou should be about 1: 5 and especially about 1: 2. A ratio of the aqueous phase to the oily phase of 1: 1 or
même de 2:1 peut être utilisé du moment que l'émulsion ré- even 2: 1 can be used as long as the emulsion
sultante est stable. Etant donné que le monomère est dis- sultante is stable. Since the monomer is
sous dans la phase aqueuse, il vaut mieux maintenir la under in the aqueous phase, it is better to maintain the
concentration de la phase huileuse aussi basse que possi- concentration of the oily phase as low as possible
ble pour accroître le rendement en polymère dans un lot donné. to increase the polymer yield in a given batch.
La température de polymérisation doit généra- The polymerization temperature should generally
lement se situer dans l'intervalle d'environ 20 à environ C et notamment dans l'intervalle d'environ 25 à environ be in the range of about 20 to about C and especially in the range of about 25 to about
60 C.60 C.
Les initiateurs de radicaux libres utilisés dans la mise en oeuvre de la présente invention sont les peroxydes organiques et les initiateurs azoiques bien connus. A titre d'exemples, des initiateurs convenables comprennent les suivants: peroctoate de tertio-butyle, peroctoate de The free radical initiators used in the practice of this invention are the well known organic peroxides and azo initiators. As examples, suitable initiators include the following: tert-butyl peroctoate, peroctoate
tertio-amyle, peroxypivalate de tertio-butyle, peroxyniva- tert-amyl, tert-butyl peroxypivalate, peroxynival
late de tertio-amyle, peroxvypivalate d'.-cu-.. -=' néohexancare de tertiot-butyle,:;xyn:. 1 5 tertio-amy!e, peroxynéodécanor- --ô terniob:::: néodcanoate de tertio-amyle, peiTcy=e de dibenzoyie, tert-amylate late, t-butyl peroxvypivalate, tert-butyl neohexancarate, xyn :. Tert-amylate, peroxynodeodecanoyl, tert-amyl neodecanoate, dibenzoyl peptylate,
peroxyde de diacétyle, peroxyde de dilauro-le, peroxydi- diacetyl peroxide, dilauro-peroxide, peroxidic acid
carbonate de di(2-éthylhexyle), peroxydicarbonate de di- di (2-ethylhexyl) carbonate, di-peroxydicarbonate
(phénoxyéthyle), 1,1-di(tertio-butylperoxy)cyclohexane, (phenoxyethyl), 1,1-di (tert-butylperoxy) cyclohexane,
1,1-di(tertio-butylperoxy)3,3,5-triméthylcyclohexane, 2,5- 1,1-di (tert-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-
diméthyl-2,5-di(2-éthylhexanoylperoxy)hexane, 2,5-diméthyl- 2,5di(benzoylperoxy)hexane, peroxyde de di-tertio-butyle, dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5di (benzoylperoxy) hexane, di-tert-butyl peroxide,
di(tertio-butyldiperoxy)azélate, peroxyde de tertio-butyl- di (tert-butyldiperoxy) azelate, tert-butyl peroxide
cumyle, azo-bisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2,4-diméthyl- cumyl, azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4-dimethyl-
valéronitrile), 2-tertio-butylazo-2-cyano-4-méthoxy-4- valeronitrile), 2-tert-butylazo-2-cyano-4-methoxy-4-
méthylpentane, 2-tertio-butylazo-2-cyano-4-méthylpentane, methylpentane, 2-tert-butylazo-2-cyano-4-methylpentane,
2-tertio-butylazo-2-cyanopropane, 2-tertio-butylazo-2- 2-tert-butylazo-2-cyanopropane, 2-tert-butylazo-2-
cyanobutane, 1-tertio-butylazo-1-cyanocyclohexane, hydro- cyanobutane, 1-tert-butylazo-1-cyanocyclohexane, hydro-
peroxyde de tertio-butyle et hydroperoxyde de cumène. tert-butyl peroxide and cumene hydroperoxide.
Des initiateurs hydrosolubles de radicaux libres tels que le persulfate de potassium, le persulfate d'ammonium et le peroxyde d'hydrogène peuvent aussi être utilisés. On peut aussi utiliser un mélange de deux ou Water-soluble initiators of free radicals such as potassium persulfate, ammonium persulfate and hydrogen peroxide can also be used. One can also use a mixture of two or
de plus de deux initiateurs de radicaux libres. La concen- more than two initiators of free radicals. The concentration
tration en initiateurs doit se situer dans l'intervalle d'environ 0,005 à environ 5,0 parties en poids pour 100 parties en poids du monomère, de préférence d'environ 0,05 à environ 2,5 parties en poids pour 100 parties en poids The initiator ratio should range from about 0.005 to about 5.0 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer, preferably from about 0.05 to about 2.5 parts by weight per 100 parts by weight. weight
de monomère.of monomer.
De l'acrylamide ou du méthacrylamide est poly- Acrylamide or methacrylamide is poly-
mérisé, dans la mise en oeuvre de la présente invention, pour produire des homopolymères non ioniques de bas poids moléculaire. Toutefois, il est également possible de les In the practice of the present invention, the present invention is directed to producing nonionic homopolymers of low molecular weight. However, it is also possible to
copolymériser avec un ou plusieurs comonomères. Des como- copolymerize with one or more comonomers. Comoros
nomères convenables comprennent, par exemple, l'acide suitable denomers include, for example, the acid
acrylique, l'acide méthacrylique, le méthacrylate de N,N- acrylic, methacrylic acid, N, N methacrylate
diméthylaminoéthyle, l'acrylate de sodium, l'isopropyl- dimethylaminoethyl, sodium acrylate, isopropyl
acrylamide et l'acroléine. Comme cela est bien connu de l'homme de l'art, les comonomères peuvent être choisis acrylamide and acrolein. As is well known to those skilled in the art, comonomers can be chosen
pour produire des polyélectrolytes cationiques ou anioni- to produce cationic or anionic polyelectrolytes
ques. Pendant la copolymérisation, la concentration en acrylamide (ou en méthacrylamide) est d'environ 10 à % et de préférence d'environ 10 à 75% de monomère total, c. During the copolymerization, the concentration of acrylamide (or methacrylamide) is about 10 to% and preferably about 10 to 75% total monomer,
en poids.in weight.
Des composés de transfert de chaîne, par défi- Chain transfer compounds, by definition
nition, sont utilisés pour limiter la croissance de la nition, are used to limit the growth of
chaîne de polymère et par conséquent le poids moléculaire. polymer chain and therefore the molecular weight.
Dans des conditions théoriques, ces composés ne doivent exercer aucun effet sur la vitesse de polymérisation. On les utilise dans un intervalle de concentration d'environ 0,001 à 5,0 parties en poids pour 100 parties en poids de monomère, de préférence d'environ 0,01 à 2,5 parties en Under theoretical conditions, these compounds should have no effect on the rate of polymerization. They are used in a concentration range of about 0.001 to 5.0 parts by weight per 100 parts by weight of monomer, preferably from about 0.01 to 2.5 parts by weight.
poids pour 100 parties en poids du monomère. weight per 100 parts by weight of the monomer.
Les composés suivants sont des agents de trans- The following compounds are transfer agents
fert de chaîne efficaces de la présente invention: Effective Chain Factors of the Present Invention:
Acide érythorbique et ses sels de métaux alca- Erythorbic acid and its alkali metal salts
lins tels que t'érythorbate de sodium, l'acide ascorbique et ses sels de nmetaux alcalins, des vitamines telles que such as sodium erythorbate, ascorbic acid and its alkali metal salts, vitamins such as
la niacine, la vitamine E et la riboflavine, et l'hydroxy- niacin, vitamin E and riboflavin, and hydroxy-
toluène bitylé (BHT).Bityl toluene (BHT).
20. Dte point de vue des facilités d'approvisionne- 20. From the point of view of the supply facilities
ment et du coût, les agents de transfert de chaîne que and cost, the chain transfer agents that
l'on appzécie dans la mise en oeuvre de la présente inven- the implementation of the present invention is
tion sont l'érythorbate de sodium, l'acide érythorbique et l'hydroxyttluène-butylé. Ces composés ont été classés comme anti-oxydants aptes à être utilisés dans l'industrie alimentaire, par exemple d'après la réglementation FDA (voir Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, volume 3, 3ème édition, page 140, tableau 2). En outre, ils n'ont pas de niveau de tolérance particulier, ce qui are sodium erythorbate, erythorbic acid and hydroxy-butene-butylated. These compounds have been classified as antioxidants suitable for use in the food industry, for example according to FDA regulations (see Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 3, 3rd edition, page 140, Table 2). In addition, they do not have a particular tolerance level, which
indique qu'on peut les utiliser sans danger à toute con- indicates that they can be safely used for any purpose
concentration comme additifs pour produits alimentaires. concentration as additives for food products.
Par conséquent, les composés de transfert de chaîne que Therefore, the chain transfer compounds that
l'on apprécie conformément à l'invention peuvent être uti- in accordance with the invention may be used
lisés seuls ou en association les uns avec les autres pour produire un polymère d'acrylamide de bas poids moléculaire qui peut être utilisé sans danger pour des applications alone or in combination with each other to produce a low molecular weight acrylamide polymer that can be safely used for applications
au contact des aliments.in contact with food.
ExemplesExamples
Définitions des matières utilisées dans les exemples OMS - Essence minérale inodore, vendue sous la marque déposée Shell Sol-71 par la firme Shell Oil Co. Span 80 - mono-oléate de sorbitanne de la firme ICI Americas, Inc. EA - Acide érythorbique de la firme Pfizer Inc. NaEA Erythorbate de sodium de la firme Pfizer Inc. Acrylamide monomère, de qualité "Réactif Definitions of Materials Used in WHO Examples - Odorless Mineral Essence, sold under the Trade Mark Shell Sol-71 by Shell Oil Co. Span 80 - Sorbitan Monooleate from ICI Americas, Inc. EA - Erythorbic Acid Pfizer Inc. NaEA Sodium Erythorbate from Pfizer Inc. Acrylamide Monomer, Grade "Reactive
Fisher" de la firme Fisher Scientific. Fisher "of Fisher Scientific.
Solution aqueuse à 50% d'acrylamide monomère inhibé avec environ 25 ppm de cuivre (Cu ++) de la firme A 50% aqueous solution of monomeric acrylamide inhibited with about 25 ppm copper (Cu ++) of the firm
Dow Chemicals.Dow Chemicals.
Eau tridistillée de la Queen City Pure Water (Buffalo, N1.Y.). Avant l'usage, on a fait bouillir cette eau et on l'a laissée refroidir tout en la purgeant à Water tridistilled Queen City Pure Water (Buffalo, N1.Y.). Before use, this water was boiled and allowed to cool while purging
l'azote. Jusqu'au moment de l'utilisation, on la conser- nitrogen. Until the moment of use, it is
vait sous une atmosphere d'azote.was under an atmosphere of nitrogen.
Lupersol 223M75-peroxydicarbonate de di- Lupersol 223M75-di-peroxydicarbonate
(éthylhexyle), commercialisé par la Lucidol Divo de Pennwalt Corp. (Ethylhexyl), marketed by Pennwalt Corp.'s Lucidol Divo.
Versenex Q 80 - acide diéthylènetriamine- Versenex Q 80 - diethylenetriamine acid
penta-acétique, agent chélateur de la firme Dow Chemicalse Vazo 0 64 Azo-bis-isobutyronitrile de la penta-acetic acid, a chelating agent from Dow Chemicalse Vazo 0 64 Azo-bis-isobutyronitrile
firme DuPont.DuPont firm.
Vazo W 52 - 2,2'-azo-bis(2,4-diméthylvaléro- Vazo W 52 - 2,2'-azo-bis (2,4-dimethylvalo)
nitrile) de la firme DuPont.nitrile) from DuPont.
BiT - hydroxytoluène butylé 5 296-di-tertio- BiT - butylated hydroxytoluene 5 296-di-tertiary
*,}tyl-p-crésol 26-di-tertio-butyl-4-méthylphénol de la firme Aldrich Chemical Co., Inc. *,} tyl-p-cresol 26-di-tert-butyl-4-methylphenol from Aldrich Chemical Co., Inc.
Riboflavine - Vitamine B2 de Roche.Riboflavin - Vitamin B2 from Roche.
VitamiDne E - acétate d'alpha-tocophéryle de _, t I t. r}-d r' 3-. ' E aca_-- e nc i otinique de Lonz- G =cide formique - certifié A.CoS. de la ^irme Vitamin Dne E - α-Tocopheryl Acetate of _, t I t. r} -d r '3-. Lonz-G = formic acidic acetic acid - certified A.CoS. of the irme
Fisher Sientic Company.Fisher Sientic Company.
Acrylamide monomère, "Label or de qualité à 99+% pour électrophorése" de la firme Aldrich Chemical Company, Inc. Acrylamide Monomer, "99% + Gold Quality Label for Electrophoresis" from Aldrich Chemical Company, Inc.
K2D208 - Persulfate de potassium "Baker Ana- K2D208 - Potassium persulfate "Baker Ana-
lyzed Reagent" de la firme J.T. Baker Chemical Co. lyzed Reagent "from J.T. Baker Chemical Co.
Lupersol Q 256 - 2,5-diméthyl-2,5-di-t2- Lupersol Q 256 - 2,5-dimethyl-2,5-di-t 2
éthylhexanoylperoxy]hexane, commercialisé par la Lucidol ethylhexanoylperoxy] hexane, marketed by Lucidol
Div. de Pennwalt Corporation.Div. from Pennwalt Corporation.
Lupersol C 331-80B-1,1-di-[tertio-butyl- Lupersol C 331-80B-1,1-di- [tert-butyl-
peroxy]cyclohexane, commercialisé par la Lucidol Div. de Pennwalt Corp. peroxy] cyclohexane, marketed by Lucidol Div. from Pennwalt Corp.
DS-606 4-(tertio-butylperoxycarbonyl)-3-hexyl- DS-606 4- (tert-butylperoxycarbonyl) -3-hexyl-
6-(7-(tertio-butylperoxycarbonyl)heptyl)cyclohexène, com- 6- (7- (tert-butylperoxycarbonyl) heptyl) cyclohexene,
mercialisé par la Lucidol Div. de Pennwalt Corp. marketed by the Lucidol Div. from Pennwalt Corp.
Lupersol 0 TA-54M75-peroxypivalate de tertio- Lupersol 0 TA-54M75-tertiary peroxypivalate
amyle, commercialisé par la Lucidol Div. de Pennwalt Cor- amyl, marketed by Lucidol Div. from Pennwalt Cor-
poration.poration.
METHODE DE REFERENCEREFERENCE METHOD
Formulation: Parties en poids Acrylamide 50 Eau tridistillée 50 Formulation: Parts by weight Acrylamide 50 Tridistilled water 50
OMS 200OMS 200
Span w 80 20 Initiateur 0,05 ou selon la quanttié requise Agent de transfert de chaîne Mode opératoire En utilisant une balance à triple fléau (Ohaus), on a pesé 50 g d'acrylamide monomère solide puis on l'a dissous en agitant (à la température ambiante) dans 50 g d'eau tridistillée. De la même manière, on a pesé 20 g de Span 80 que l'on a dissous dans 200 g d'OMS. Ces deux solutions ont ensuite été mélangées dans un mélangeur Span w 80 Initiator 0.05 or according to the required amount Chain transfer agent Procedure Using a triple flail scale (Ohaus), 50 g of solid acrylamide monomer were weighed and then dissolved with stirring ( at room temperature) in 50 g of tridistilled water. In the same manner, 20 g of Span 80 were weighed and dissolved in 200 g of WHO. These two solutions were then mixed in a blender
eLrin- -n acier inoxydable à grande vitesse pendant envi- eLrin- -n high-speed stainless steel for approxi-
rcn 3 mrinutes pour former une émulsion eau-dans-huile. 3 mm rins to form a water-in-oil emulsion.
_c': ....sion a ensuite été transférée dans un réacteur en ver= d'un litre (à chemise) équipé d'un agitateur, d'un condenseur, d'un thermomètre et d'un conduit de purge à l'azote. Le bol proprement dit du réacteur a été immergé dans un bain-marie thermostaté (+ 0,1 C) et préréglé à la The solution was then transferred to a 1 liter (jacketed) reactor equipped with a stirrer, condenser, thermometer and purge line. 'nitrogen. The actual bowl of the reactor was immersed in a thermostated bath (+ 0.1 C) and preset to the
température désirée de réaction (par exemple 35 C). L'émul- desired reaction temperature (e.g. 35 C). The emulsified
sion sous agitation a été purgée à l'azote pendant environ une demi-heure avant l'addition de l'initiateur. La quantité désirée d'initiateur a été pesée dans de petites coupelles tarées en verre en utilisant une The stirring was purged with nitrogen for about half an hour before addition of the initiator. The desired amount of initiator was weighed into small tared glass cups using a
balance analytique Mettler (+ 0,0001 g). Le petite coupel- Mettler analytical balance (+ 0.0001 g). The small coupel-
le a été placée dans un bécher en verre de 10 ml auquel was placed in a 10 ml glass beaker to which
on a ajouté environ 5 ml d'acétone. Cette solution a en- about 5 ml of acetone was added. This solution has
suite été ajoutée à l'émulsion sous agitation. Le bécher subsequently added to the emulsion with stirring. The beaker
avec la petite coupelle a été rincé de nouveau avec quel- with the small cup was rinsed again with some
ques millilitres (2-5 ml) d'acétone et le contenu a été ajouté de nouveau au réacteur. A ce stade, le chronomètre électrique a été déclenché pour indiquer le début de la polymérisation. Lorsqu'on a utilisé un agent de transfert de chaîne, on l'a pesé et transféré dans le réacteur de la même façon. Seul le choix du solvant varie selon l'agent de transfert que l'on utilise, par exemple l'eau pour EA, milliliters (2-5 ml) of acetone and the contents were added back to the reactor. At this point, the electric timer has been triggered to indicate the beginning of the polymerization. When a chain transfer agent was used, it was weighed and transferred to the reactor in the same way. Only the choice of the solvent varies according to the transfer agent that is used, for example water for EA,
l'OMS pour BHT, un mélange eau-méthanol pour la riboflavi- WHO for BHT, a water-methanol mixture for riboflavin
ne. Toutefois, l'initiateur doit toujours être le dernier born. However, the initiator must always be the last
composant ajouté au réacteur.component added to the reactor.
A des intervalles de temps prédéterminés, des échantillons d'émulsion ont été prélevés dans le réacteur At predetermined time intervals, emulsion samples were taken from the reactor
en utilisant une seringue hypodermique et une aiguille. using a hypodermic syringe and a needle.
Après pesée, l'émulsion a été précipitée dans de l'acétone After weighing, the emulsion was precipitated in acetone
ou dans du méthanol sous agitation. La seringue et l'ai- or in methanol with stirring. The syringe and the
guille ont été pesées a nouveau pour obtenir le poids de guille were weighed again to obtain the weight of
l'échantillon d'émulsion.the emulsion sample.
Le polymère précipité a été filtré sur du papier-filtre préalablement pesé et il a été séché sous vide à environ 50 C jusqu'à poids constant (d'ordinaire The precipitated polymer was filtered through pre-weighed filter paper and dried under vacuum at about 50 C to constant weight (usually
environ 12 heures). On obtient la teneur en matières soli- about 12 hours). The solids content is obtained
des à partir de laquelle on peut calculer les pourcentages from which the percentages can be calculated
de transformation.of transformation.
Pour la polymérisation de solution aqueuse d'acrylamide (de la firme Dow Chemicals), le monomère est tout d'abord traité avec 0,2 partie en poids de Versenex (agent chélateur) pour 100 parties en poids de monomère, pour éliminer l'inhibiteur (cuivre). La suite du mode opératoire est la même que pour l'acrylamide mono- For the polymerization of aqueous acrylamide solution (from Dow Chemicals), the monomer is first treated with 0.2 parts by weight of Versenex (chelating agent) per 100 parts by weight of monomer, to eliminate the inhibitor (copper). The rest of the procedure is the same as for mono acrylamide
mère solide décrit ci-dessus.solid mother described above.
Mesure de la viscosité en solution du polymère: Le polymère sec a tout d'abord été broyé dans Solution viscosity measurement of the polymer: The dry polymer was first ground in
un appareil Micro-Mill (modèle n 502 de la firme Techni- a Micro-Mill device (Model No. 502 from the firm Techni-
lab Instruments) pendant environ 3 minutes. Ensuite, 4,00 g du polymère ont été mélangés avec 24 ml de méthanol sous agitation dans un bécher de 250 ml. Après mouillage total lab Instruments) for about 3 minutes. Then 4.00 g of the polymer was mixed with 24 ml of methanol with stirring in a 250 ml beaker. After total wetting
du polymère, on a ajouté rapidement 198 ml d'eau tridis- of the polymer, 198 ml of tridis-
tillée et on a continué d'agiter pendant encore 5 minutes pour obtenir une solution aqueuse à 1,8% de polymère que and continued stirring for a further 5 minutes to obtain a 1.8% aqueous solution of polymer which
l'on a utilisée pour des mesures de viscosité. it has been used for viscosity measurements.
Un viscosimètre Brookfield RVF équipé d'une A Brookfield RVF viscometer equipped with a
broche n 4 et réglé sur la vitesse 4 (tr/min) a été uti- pin 4 and set to speed 4 (rpm) was used
lisé pour des mesures de viscosité en solution & 25"C. for solution viscosity measurements at 25 ° C.
La METHODE DE REFERENCE a été utilisée dans The REFERENCE METHOD has been used in
tous les exemples, sauf spécification contraire. all examples, unless otherwise specified.
Exemple 1Example 1
Cet exemple illustre l'utilisation de EA et de NaEA comme agents de transfert de chaîne avec des types This example illustrates the use of EA and NaEA as chain transfer agents with types
différents d'initiateurs de radicaux libres, comme repré- different types of free radical initiators, as
senté par les résultats du tableau I. the results of Table I.
On a utilisé de l'acide EA à la concentration - EA acid was used at the concentration -
de 0,1 g pour 100 g d'acrylamide monomère et le sel NaEA 0.1 g per 100 g of acrylamide monomer and NaEA salt
à la concentration de 0,2 g pour 100 g de monomêre. at the concentration of 0.2 g per 100 g of monomer.
Les initiateurs ont été utilisés à une concen- The initiators were used at a concentration
tration de 0,1 g pour 100 g de-monomère, après avoir tenu 0.1 g per 100 g of monomer, after taking into account
compte de toutes différences des titres. account of any differences in the titles.
TABLEAU ITABLE I
Durée de polymhri- Viscosité Brook- Polymer time- Viscosity Brook-
Agent de transe de polymi- Transformation, field d'une so- Polymer trance agent Transformation, field of a
Initiateur fert de chaîne sation, min. lution à 1,8% de lution à 1,8% de polymère à 25 C, en mPa.s Euazo @ 55 _ 400 74 14 000 Lu azo 55 _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ __ _ _ _ Initiator fert chain sation, min. 1.8% elution at 1.8% polymer at 25 ° C, in mPa.s Euazo @ 55 _ 400 74 14 000 Lu azo 55 _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ __ _ _ _
EA 360 75 2500EA 360 75 2500
245 100 26 000245,100 26,000
Vazo 52 EA 260 100 7900"Vazo 52 EA 260 100 7900 "
___ _-._.___. _: 300 100 24 500___ _-._.___. _: 300 100 24 500
Lupersol 245 EA 300 100 4500 GoT:_ _ _' _ _ " ' __ _300 100 24 500 Lupersol '256 NaBA 240,100 4500 -9 Lupersol 245 EA 300 100 4500 GoT: _ _ _ '_ _' '__ _ 300 100 24 500 Lupersol' 256 NaBA 240,100 4500 -9
Temperature de polymrisation: 35 C.Polymerization temperature: 35 C.
Temp érature de polymérisation 35 C. Polymerization temperature 35 C.
naJ WnaJ W
Exemple 2Example 2
Les vitamines énumérées sur la tableau II ont été utilisées avec succès comme agents de transfert de The vitamins listed in Table II have been successfully used as
chaîne avec divers initiateurs de radicaux libres. chain with various initiators of free radicals.
Les initiateurs ont été utilisés à une concen- tration de 0,1 g pour 100 g d'acrylamide monomère après The initiators were used at a concentration of 0.1 g per 100 g acrylamide monomer after
avoir tenu compte de toutes différences des titres. have taken into account any differences in the titles.
Les concentrations de vitamines utilisées, en grammes pour 100 g d'acrylamide monomêre, sont énumérées The concentrations of vitamins used, in grams per 100 g of acrylamide monomer, are listed
sur le tableau II.in Table II.
TABLEAU IITABLE II
Agent de trans- Concentration de Durée de poly- Viscosité Brook- Brook-polydispersity trans-concentration agent
* Initiateur fert de chaîne l'agent de trans- mérisation, Transformation, field de la so-* Initiator fert chain agent, Transformation, field of the
fert de chaîne min. % lution à 1,8% de en g/100 g de polymère à 25 C, monomère en mPa.s __Lupersol _5 300 100 14 800 256Vitamine B2 0,2 g/100 g de 300 98 1000 (Riboflavine) monomère Lupersol5__ _ - 360 85 19 500 33180B Vitamine E 0,66 g/100 g de 360 57 3000 monomère Niacine 0,1 g/100 g de 360 53 4800 monomère Niacine 0,05 g/100 g de 360 56 4000 monomère Température de polymérisation: 35C -%n uLn o o us min. 1.8% g / 100 g polymer at 25 ° C., monomer in mpas. Lupersol 5,800 100 2,800,200 Vitamin B2 0.2 g / 100 g of 300 98 1000 (Riboflavin) Lupersol monomer 360 85 19 500 33180B Vitamin E 0.66 g / 100 g 360 57 3000 monomer Niacin 0.1 g / 100 g 360 360 4800 monomer Niacin 0.05 g / 100 g 360 56 4000 monomer Polymerization temperature: 35C -% n ln oo us
Exemple 3Example 3
On a utilisé la METHODE DE REFERENCE, à la différence qu'on a choisi un profil de température de réaction. La substance DS-606 est un initiateur séquentiel dont le peroxyde possède deux groupes initiateurs avec des activités de période différente. Le profil impliquait une The REFERENCE METHOD was used, except that a reaction temperature profile was chosen. DS-606 is a sequential initiator whose peroxide has two initiator groups with different period activities. The profile involved a
température de 35 C pendant 4,5 heures suivie d'une éléva- temperature of 35 C for 4.5 hours followed by a rise
tion de température à 45 C avec maintien à cette tempéra- temperature at 45 C with holding at this temperature.
ture pendant 1,5 heure.for 1.5 hours.
De l'acide EA a été utilisé à une concentra- EA acid was used at a concentration
tion de 0,1 g pour 100 g d'acrylamide monomère. 0.1 g per 100 g acrylamide monomer.
La substance DS-606 a été utilisée à une con- DS-606 was used in a
centration d'environ 0,1 g pour 100 g d'acrylamide monomé- concentration of about 0.1 g per 100 g of monomeric acrylamide
re après avoir tenu compte de toutes différences de titres. re after taking into account any differences in titles.
Il est connu que des initiateurs séquentiels produisent un polymère de haut poids moléculaire et cet exemple montre (sur le tableau III) que l'acide EA est intéressant à utiliser comme agent de transfert de chaîne, avec ce It is known that sequential initiators produce a high molecular weight polymer and this example shows (in Table III) that EA acid is useful to use as a chain transfer agent, with this
type d'initiateur de radicaux libres. type of initiator of free radicals.
TABLEAU IIITABLE III
Durée de polyméri- Viscosité Brook- Polymerization time- Viscosity Brook-
Agent de trans- Duée de polyméi- Transformation, field d'une so- Transformation agent, field of a polymer
Initiateur fert de chaîne sation, min. % lution à 1,8% de polymère à 25 C, _________________en mPa.s Initiator fert chain sation, min. % elution at 1.8% of polymer at 25 ° C, _________________ in mPa.s
- 360 100 38 000- 360 100 38 000
DS-606.....DS-606 .....
EA 300 100 2800EA 300 100 2800
ru Ln o tnru Ln o tn
Exemple 4Example 4
Le BHT est un anti-oxydant de qualité alimen- BHT is a food grade antioxidant
taire. Certaines vitamines, par exemple l'acide ascorbique (vitamine C) et l'acétate d'a-tocophéryle (vitamine E) sont également des anti- oxydants. Cet exemple illustre l'utilisation de BHT comme agent de transfert de chaîne, silent. Some vitamins, eg ascorbic acid (vitamin C) and α-tocopheryl acetate (vitamin E) are also antioxidants. This example illustrates the use of BHT as a chain transfer agent,
comme représenté sur le tableau IV. as shown in Table IV.
Du BHT a été utilisé à une concentration de BHT was used at a concentration of
0,1 g pour100 g d'acrylamide monomère. 0.1 g per 100 g of acrylamide monomer.
Le produit Lupersol--( 331-80B constituant l'initiateur a été utilisé à une concentration de 0,1 g pour 100 g d'acrylamide monomère, en tenant compte de' The product Lupersol - (331-80B constituting the initiator was used at a concentration of 0.1 g per 100 g of acrylamide monomer, taking into account
toutes différences de titres.any differences in titles.
TABLEAU IVTABLE IV
Dure de polymri- Viscosité Brook-Hard Polymer- Viscosity Brook-
Agent de trans- Durée de polyméi- Transformation, field d'une Bo- Trans-agent Polymerization time Transformation, field of a Bo-
Initiateur fert de chaîne sation, min. %lutio n à 1,8% de lution à 1,8% de polymère à 25 C, en mPa.s Lupersol - 360 85 19 500 Initiator fert chain sation, min. % 1.8% 1.8% polymer elution at 25 ° C, mpas Lupersol - 360 85 19 500
331-80B BHT 360 74 5500331-80B BHT 360 74 5500
-300 100 o 27 500 Lupersol o223M75 BHT 360 80 9500 -300 100 o 27 500 Lupersol o223M75 BHT 360 80 9500
223M75223M75
Température de polymérisation: 35 C tn nQ Polymerization temperature: 35 Ctn nQ
IVS5995IVS5995
Exemple 5Example 5
La méthode expérimentale utilisée dans cet exemple a été la suivante: On a dissous de l'acrylamide solide dans de l'eau tridistillée jusqu'à l'obtention d'une solution claire. The experimental method used in this example was as follows: Solid acrylamide was dissolved in tridistilled water until a clear solution was obtained.
Cette solution a été versée dans un réacteur en verre préa- This solution was poured into a glass reactor previously
lablement chauffé soit par une chemise chauffante,soit par un bain-marie, à la température de réaction. Le réacteur était équipé d'un agitateur, d'une purge d'azote, d'un thermomètre et d'un condenseur. L'agitateur et la purge d'azote ont été déclenchés. Au bout d'une demi-heure, l'initiateur dissous dans environ 5 ml d'acétone a été heated by either a heating jacket or a water bath at the reaction temperature. The reactor was equipped with a stirrer, a nitrogen purge, a thermometer and a condenser. The stirrer and the nitrogen purge were triggered. After half an hour, the initiator dissolved in about 5 ml of acetone was
ajouté au réacteur et le chronomètre a été mis en marche. added to the reactor and the stopwatch was started.
Le petit bécher utilisé pour dissoudre l'initiateur a été rincé avec 3 à 5 ml d'acétone et cette acétone de rinçage a été ajoutée au réacteur. On indique ci-dessous la formulation utilisée: g d'acrylamide monomère 500 g d'eau tridistillée The small beaker used to dissolve the initiator was rinsed with 3 to 5 ml of acetone and this rinsing acetone was added to the reactor. The formulation used is as follows: g of acrylamide monomer 500 g of tridistilled water
1,0 partie (pour 100 parties de Poriamre)d' initia- 1.0 part (per 100 parts of Poriamre) of initia-
teur) 1,0 partie (pour 100 parties de monaère) 1.0 part (per 100 parts of monaer)
d'agent de transfert de chatne).cat transfer agent).
Lorsque l'agent de transfert de chaîne a été utilisé, il a été ajouté à la solution aqueuse de monomère When the chain transfer agent was used, it was added to the aqueous monomer solution
avant l'addition de l'initiateur.before the addition of the initiator.
Le poids moléculaire a été déterminé par viscosimétrie par dilution en utilisant un viscosimètre Molecular weight was determined by dilution viscometry using a viscometer
de dilution Cannon Ubbelhode n 75-immergé dans un bain- Cannon Ubbelhode dilution tube 75-immersed in a bath-
marie thermostaté (+ 0,1 C); On a déterminé la valeur M en utilisant v l'équation de Mark-Houwink [n] = KMe v o marries thermostatically (+ 0.1 C); The value M was determined using the Mark-Houwink equation [n] = KMe v o
K = 6,-80 x 10-4 dl/g, a = 0,66 et [n] représente la visco- K = 6, -80 x 10-4 dl / g, a = 0.66 and [n] represents the visco-
sité intrinsèque pour le polyacrylamide dans l'eau à 30 C. intrinsic property for polyacrylamide in water at 30 C.
Cet exemple démontre, comme le fait apparaître le tableau V, que l'acide EA peut abaisser avec succès le This example demonstrates, as Table V shows, that EA acid can successfully lower the
poids moléculaire du polyacrylamide préparé par polyméri- molecular weight of the polymer prepared polyacrylamide
sation en solution, sans retarder beaucoup la vitesse de polymérisation. solution, without significantly delaying the polymerization rate.
TABLEAU.BOARD.
Agent de trans Durée de réaction Transformation, Moyenne en vis- Trans Agent Reaction Time Transformation, Average in Vis-
Anitideutren minutes cosité du poids Initiateur fert de chaîne moléculaire à moléculaire Mà C dans l'eau ______________ ____________________tridistillée peroxypivalate 60 82 966 100 de tertl.oamyle Lupersol... TA-54M75l @EA 80 89 75 700 o Anitideutren minutes cosity of the weight initiator fert of molecular chain to molecular Mà C in water ______________ ____________________ tridistilled peroxypivalate 60 82 966 100 of tertl.oamyl Lupersol ... TA-54M75l @EA 80 89 75 700 o
TA-54M75TA-54M75
... ,..DTD: Température de polymérisation: 35 C. ..., .. DTD: Polymerization temperature: 35 C.
w u1 r enw u1 r in
Exemple 6Example 6
Les exemples suivants ont utilisé divers per- The following examples have used various
oxydes organiques qui sont solubles dans l'huile. Le pré- organic oxides that are soluble in oil. Meadow-
sent exemple illustre l'utilité de l'acide EA comme agent de transfert de chaine avec un initiateur hydrosoluble tel This example illustrates the utility of EA acid as a chain transfer agent with a water-soluble initiator such as
que représenté sur le tableau VI. L'initiateur a été uti- as shown in Table VI. The initiator was used
lisé à une concentration de 0,1 g pcur100 g de monomère après correction pour tenir compte des différentes de titres. Do^: uoIUesTlimqlod ap ainqeugdtau I 0% at a concentration of 0.1 g per 100 g of monomer after correction for the different titles. Doo: uoIUesTlimqlod ap ainqeugdtau I 0%
00 0 0%, 09 L'O VA00 0 0%, 09 The VA
9(ZSZHX)9 (ZSZHX)
008 OL OOL 09 - - mnsseod ap aejlnszao - Peaum ua '__amouom 9ozgM aia:uIOd o p a 00O/s ue ap %'yg uoTini%. 'uTm auseqo ap lae -os e ap plTIuoTemlaoJsue0l'uoTesTagm -sue0l op luaeilauseq? ap _ll_naeTTuI -poos aTsoDsTA -Tod ap agmaosp uoT2ezuaouoD-sue2 ap luaBv 008 OL OOL 09 - - mnsseod ap aejlnszao - Peaum ua '__amouom 9ozgM aia: uIOd o p a 00O / s ue ap%' yg uoTini%. 'uTm auseqo ap lae -os e applTIoTemlaoJsue0theToTesTagm -sue0l op luaeilauseq? ap _ll_naeTTuI -poos aTsoDsTA -Tod ap agmaosp uoT2ezuaouoD-sue2 ap luaBv
IA VIRVIVIA VIRVIV
Exemple 7Example 7
Pour tenter de comprendre l'effet produit par l'acide EA sur la réaction, on a maintenu constante la In an attempt to understand the effect of EA acid on the reaction, the
concentration de l'initiateur à 0,1 g pour 100 g de monomè- concentration of the initiator at 0.1 g per 100 g of monomer
re (0,1 pcm) et on a fait varier initialement la concen- re (0.1 pcm) and the concentration was initially
tration en EA de 0,1 à 4,0 g pour100 g de monomère. 0.1 to 4.0 g per 100 g of monomer.
Ensuite, on a conduit deux autres polymérisa- Then two other polymerizations were conducted
tions dans lesquelles on a maintenu la concentration en EA à 0,1 pour 100 g de monomère (0,1 pcm) et on a fait varier in which the EA concentration was maintained at 0.1 per 100 g of monomer (0.1 pcm) and was
la concentration en initiateur de 0,2 à 0,3 pcm. the initiator concentration of 0.2 to 0.3 pcm.
Les résultats donnés sur le tableau VII mon- The results given in Table VII
trent que, à mesure que la concentration en initiateur s'élève, la vitesse de polymérisation augmente; toutefois, As the initiator concentration rises, the rate of polymerization increases; however,
le poids moléculaire du polymère croit du fait de la con- the molecular weight of the polymer increases because of the
centration réduite en EA par rapport à la concentration en initiateur. Par conséquent, bien que l'acide EA soit un agent de transfert de chaîne efficace, le rapport EA:ini- reduced concentration in EA with respect to the initiator concentration. Therefore, although EA acid is an effective chain transfer agent, the EA:
tiateur peut être déterminant.can be decisive.
TABLEAU VIITABLE VII
POLYMERISATION EN EMULSION INVERSE DE L'ACRYLAMIDE REVERSE EMULSION POLYMERIZATION OF ACRYLAMIDE
A 35 CA 35 C
Initiateur: LUPERSOL 256; Additif: acide érythorbique Initiateur Additif Durée Transformation Viscosité à pcm - pcm min. % 25 C, mPa.s Initiator: LUPERSOL 256; Additive: erythorbic acid Initiator Additive Duration Transformation Viscosity at pcm - pcm min. % 25 C, mPa.s
0,1 0,1 360 79 1250.1 0.1 360 79 125
0,1 0,25 360 73 1250.1 0.25 360 73 125
0,1 1,0 360 59 1250.1 1.0 360 59 125
0,1 4,0 360 41 <1000.1 4.0 360 41 <100
0,2 0,1 240 100 12500.2 0.1 240 100 1250
0,3 0,1 120 100 57500.3 0.1 120 100 5750
Viscosité: viscosité Brookfield d'une solution à 18%,. Viscosity: Brookfield viscosity of an 18% solution ,.
en utilisant la broche n 4 à la vitesse n 4. using pin n 4 at speed n 4.
Exemple 8Example 8
On a utilisé la METHODE DE REFERENCE, à la différence que la température de polymérisation était de C et qu'au lieu de peser 50,0 g d'acrylamide monomère solide et 50,0 g d'eau tridistillée pour former la solu- tion aqueuse d'acrylamide, on a pesé dans un bécher 100 g de solution à 50% d'acrylamide du commerce. Cette solution telle que reçue a été inhibée avec 25 ppm de CuS04 et on devrait normalement ajouter un agent chélateur avant la formation d'une émulsion. Toutefois, on n'a pas utilisé de chélateur Versenex '80 pour éliminer l'inhibiteur de +2 The REFERENCE METHOD was used, except that the polymerization temperature was C and instead of 50.0 g of solid acrylamide monomer and 50.0 g of tridistilled water were weighed to form the solution. aqueous acrylamide, 100 g of 50% commercial acrylamide solution were weighed into a beaker. This solution as received was inhibited with 25 ppm CuSO 4 and a chelating agent would normally be added prior to formation of an emulsion. However, Versenex '80 Chelate was not used to remove the +2 inhibitor
Cu+2 dans les réactions énumérées sur le tableau VIII. Cu + 2 in the reactions listed in Table VIII.
L'initiateur a été ajouté en quantité de 0,1 g/ g de monomère, en tenant compte du titre. L'agent de transfert de chaúne EA a été ajouté avant l'initiateur en The initiator was added in an amount of 0.1 g / g of monomer, taking into account the title. The EA transfer agent has been added before the initiator
quantité de 0,1 g/100 g de monomère. amount of 0.1 g / 100 g of monomer.
Il y a lieu de remarquer -que l'acide EA abais- It should be noted that EA acid reduces
se efficacement le poids moléculaire du polymère en ne ré- the molecular weight of the polymer is effectively reduced by
duisant que légèrement la vitesse de polymérisation- only slightly faster than the rate of polymerisation-
TABLEAU VIIITABLE VIII
Durée de polyméri- Viscosité Brook- Polymerization time- Viscosity Brook-
Agent de transer- d oyriTransformation,field d'une so- Transformation agent oyriTransformation, field of a
Initiateur fert de chaîne sation, min. %lution 1,8% de lution à 1,8% de polymère à 25 C, en mPa.s Initiator fert chain sation, min. % 1.8% elution at 1.8% polymer at 25 ° C, mpas.
-_ 300 97 16 300300 97 16 300
Luazo 70Luazo 70
EA 360 99 7300EA 360 99 7300
LnLn
A titre comparatif, on a évalué l'acide for- By way of comparison, the acid was evaluated
mique en tant qu'agent de transfert de chaine en utili- as a chain transfer agent using
sant la METHODE DE REFERENCE dans cet essai. the REFERENCE METHOD in this test.
L'initiateur a été ajouté en une quantité de 0,1 g/100 g de monomère. De l'acide formique a aussi été ajouté en quantité de 0,1 g/100 g de monomère, ce qui est la quantité normalement utilisée lorsqu'on ajoute de The initiator was added in an amount of 0.1 g / 100 g of monomer. Formic acid was also added in an amount of 0.1 g / 100 g of monomer, which is the amount normally used when
l'acide érythorbique ou du BHT pour réduire le poids mo- erythorbic acid or BHT to reduce the weight of
léculaire du polymère.the molecular of the polymer.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 307 215 précité enseigne l'utilisation d'acide formique et de formiates de métaux alcalins comme agents très efficaces de transfert de chaîne pour l'acrylamide. En évaluant l'acide formique comme agent de transfert de chaîne dans la présente invention, on a constaté qu'il retardait grandement la vitesse de polymérisation comme on peut le voir d'après le tableau A, contrairement aux agents de transfert de chaîne, c'est-à-dire EA, BHT, etc., de la The aforementioned U.S. Patent No. 4,307,215 teaches the use of formic acid and alkali metal formates as highly effective chain transfer agents for acrylamide. In evaluating formic acid as a chain transfer agent in the present invention, it was found to greatly retard the rate of polymerization as can be seen from Table A, unlike chain transfer agents, ie, EA, BHT, etc., from the
présente invention. Ce retardement de la vitesse est in- present invention. This delay in speed is in-
désirable du point de vue d'un procédé industriel. En outre, l'acide formique est corrosif et, par conséquent, il nécessite des précautions spéciales de manipulation, en ce qui concerne la longévité de l'appareillage et la desirable from the point of view of an industrial process. In addition, formic acid is corrosive and, therefore, requires special handling precautions with respect to the longevity of the equipment and the
sécurité des opérateurs.operator safety.
Aucune valeur de viscosité pour le polymère préparé en utilisant l,'acide formique n'est indiquée sur No viscosity value for the polymer prepared using formic acid is indicated on
le tableau A, attendu que, le pourcentage final de trans- table A, since the final percentage of trans-
formation étant très faible, très peu de polymère a pu formation being very weak, very little polymer could
être recueilli.to be collected.
TABLEAU ATABLE A
Durée de polyméri- Viscosité Brook- Polymerization time- Viscosity Brook-
Agent de transe de polymi- Transformation, field d'une so- Polymer trance agent Transformation, field of a
Initiateur fert de chaúne sation, min. % lution à 1,8% de polymère à 250C, en mPa.s Lupersol 256 Acide formique 360 18% Initiator fert chaeta sation, min. % lution at 1.8% of polymer at 250C, mpas Lupersol 256 Formic acid 360 18%
-_ 300 100% 24 500300 300% 24 500
Température de polymérisation: 35 C l ur Polymerization temperature: 35 C l ur
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