FR3137094A1 - Polymère hydrosoluble cationique et son procédé de préparation - Google Patents
Polymère hydrosoluble cationique et son procédé de préparation Download PDFInfo
- Publication number
- FR3137094A1 FR3137094A1 FR2206325A FR2206325A FR3137094A1 FR 3137094 A1 FR3137094 A1 FR 3137094A1 FR 2206325 A FR2206325 A FR 2206325A FR 2206325 A FR2206325 A FR 2206325A FR 3137094 A1 FR3137094 A1 FR 3137094A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- fraction
- compound
- polymer
- monomer
- soluble polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 title claims abstract description 106
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 92
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 163
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 83
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 73
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 71
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 55
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 claims description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 10
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 9
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 9
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 9
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 8
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 7
- XEEYSDHEOQHCDA-UHFFFAOYSA-N 2-methylprop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound CC(=C)CS(O)(=O)=O XEEYSDHEOQHCDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 6
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 5
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000005394 methallyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N prop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC=C UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 4
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 claims description 4
- UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[3-(2-methylprop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)NCCC[N+](C)(C)C UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 3
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 claims description 3
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 claims description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000013051 drainage agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 3
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 3
- 229940088644 n,n-dimethylacrylamide Drugs 0.000 claims description 3
- YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylprop-2-enamide Chemical compound CN(C)C(=O)C=C YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N N-Methylolacrylamide Chemical compound OCNC(=O)C=C CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 2
- SCQOZUUUCTYPPY-UHFFFAOYSA-N dimethyl-[(prop-2-enoylamino)methyl]-propylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCC[N+](C)(C)CNC(=O)C=C SCQOZUUUCTYPPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HTSGKJQDMSTCGS-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(4-chlorophenyl)-2-(4-methylphenyl)sulfonylbutane-1,4-dione Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)C(C(=O)C=1C=CC(Cl)=CC=1)CC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 HTSGKJQDMSTCGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- OVHHHVAVHBHXAK-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylprop-2-enamide Chemical compound CCN(CC)C(=O)C=C OVHHHVAVHBHXAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DRSHXJFUUPIBHX-UHFFFAOYSA-N COc1ccc(cc1)N1N=CC2C=NC(Nc3cc(OC)c(OC)c(OCCCN4CCN(C)CC4)c3)=NC12 Chemical compound COc1ccc(cc1)N1N=CC2C=NC(Nc3cc(OC)c(OC)c(OCCCN4CCN(C)CC4)c3)=NC12 DRSHXJFUUPIBHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- -1 amidate ion Chemical class 0.000 description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 13
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 13
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 11
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 6
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SZHIIIPPJJXYRY-UHFFFAOYSA-M sodium;2-methylprop-2-ene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].CC(=C)CS([O-])(=O)=O SZHIIIPPJJXYRY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 description 4
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical compound CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 4
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 4
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHNPOQXWAMXPTA-UHFFFAOYSA-N 3-methylbut-2-enamide Chemical compound CC(C)=CC(N)=O WHNPOQXWAMXPTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 125000000746 allylic group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 1-morpholin-4-ylprop-2-en-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CCOCC1 XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N Chloramine Chemical compound ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FFDGPVCHZBVARC-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylglycine Chemical compound CN(C)CC(O)=O FFDGPVCHZBVARC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 2
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 description 2
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000006085 branching agent Substances 0.000 description 2
- QDHFHIQKOVNCNC-UHFFFAOYSA-M butane-1-sulfonate Chemical compound CCCCS([O-])(=O)=O QDHFHIQKOVNCNC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- ORQYPOUSZINNCB-UHFFFAOYSA-N potassium;hypobromite Chemical compound [K+].Br[O-] ORQYPOUSZINNCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JMCRDEBJJPRTPV-OWOJBTEDSA-N (e)-ethene-1,2-diol Chemical group O\C=C\O JMCRDEBJJPRTPV-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- BGPJLYIFDLICMR-UHFFFAOYSA-N 1,4,2,3-dioxadithiolan-5-one Chemical compound O=C1OSSO1 BGPJLYIFDLICMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZFIGURLAJSLIR-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-2h-pyridine Chemical compound C=CN1CC=CC=C1 OZFIGURLAJSLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylimidazole Chemical compound C=CN1C=CN=C1 OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VOCDJQSAMZARGX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpyrrolidine-2,5-dione Chemical compound C=CN1C(=O)CCC1=O VOCDJQSAMZARGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGFKTAMJLKHRAZ-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethoxyacetaldehyde Chemical compound COC(OC)C=O OGFKTAMJLKHRAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRIMLDXJAPZHJE-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxypropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(O)CO QRIMLDXJAPZHJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical class CN(C)CCOC(=O)C=C DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQRNRKASNNVFAJ-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethyl(2-prop-2-enoyloxyethyl)azaniumyl]propane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)CCC[N+](C)(C)CCOC(=O)C=C ZQRNRKASNNVFAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCAIDFOKQCVACE-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azaniumyl]propane-1-sulfonate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)CCCS([O-])(=O)=O BCAIDFOKQCVACE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVKJQOXYGGPBIW-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethyl-[3-(prop-2-enoylamino)propyl]azaniumyl]propane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)CCC[N+](C)(C)CCCNC(=O)C=C KVKJQOXYGGPBIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPVILMAFGAKQPP-UHFFFAOYSA-N 4-[dimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azaniumyl]butane-1-sulfonate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)CCCCS([O-])(=O)=O GPVILMAFGAKQPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YVECQSLRWYXZTR-UHFFFAOYSA-N 4-[dimethyl-[3-(2-methylprop-2-enoylamino)propyl]azaniumyl]butane-1-sulfonate Chemical compound CC(=C)C(=O)NCCC[N+](C)(C)CCCCS([O-])(=O)=O YVECQSLRWYXZTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMHJEEQLYBKSAN-UHFFFAOYSA-N Adipaldehyde Chemical compound O=CCCCCC=O UMHJEEQLYBKSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002085 Dialdehyde starch Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 1
- 238000006105 Hofmann reaction Methods 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- PCSMJKASWLYICJ-UHFFFAOYSA-N Succinic aldehyde Chemical compound O=CCCC=O PCSMJKASWLYICJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- HFBMWMNUJJDEQZ-UHFFFAOYSA-N acryloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C=C HFBMWMNUJJDEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical group 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 229940059260 amidate Drugs 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- NZQQFMVULBBDSP-FPLPWBNLSA-N bis(4-methylpentan-2-yl) (z)-but-2-enedioate Chemical compound CC(C)CC(C)OC(=O)\C=C/C(=O)OC(C)CC(C)C NZQQFMVULBBDSP-FPLPWBNLSA-N 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N carbamodithioic acid Chemical compound NC(S)=S DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- YIOJGTBNHQAVBO-UHFFFAOYSA-N dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium Chemical compound C=CC[N+](C)(C)CC=C YIOJGTBNHQAVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 238000002036 drum drying Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N ethenamine Chemical compound NC=C UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOOODBUHSVUZEM-UHFFFAOYSA-N ethoxymethanedithioic acid Chemical compound CCOC(S)=S ZOOODBUHSVUZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- AHIXHWRUDZFHEZ-UHFFFAOYSA-N furan-2,3-dicarbaldehyde Chemical compound O=CC=1C=COC=1C=O AHIXHWRUDZFHEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229940050176 methyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000000569 multi-angle light scattering Methods 0.000 description 1
- MVVMETRGWFSULN-UHFFFAOYSA-N n',n',2-trimethyl-n-propylprop-2-enehydrazide Chemical compound CCCN(N(C)C)C(=O)C(C)=C MVVMETRGWFSULN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMNKZBIFPJNNIO-UHFFFAOYSA-N n-(2-methyl-4-oxopentan-2-yl)prop-2-enamide Chemical compound CC(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C OMNKZBIFPJNNIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-M propane-1-sulfonate Chemical compound CCCS([O-])(=O)=O KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000004001 thioalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
- HIZCIEIDIFGZSS-UHFFFAOYSA-L trithiocarbonate Chemical compound [S-]C([S-])=S HIZCIEIDIFGZSS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012989 trithiocarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F285/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to preformed graft polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
- D21H19/20—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/18—Reinforcing agents
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/10—Packing paper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un nouveau polymère hydrosoluble cationique, son procédé de préparation et son utilisation, notamment pour des applications dans le domaine du papier.
Description
La présente invention concerne un nouveau polymère hydrosoluble cationique, son procédé de préparation et son utilisation, notamment pour des applications dans le domaine du papier.
L’industrie papetière est en recherche permanente d’amélioration de ses procédés de fabrication de papier, de carton ou d’analogue, notamment en ce qui concerne la réduction des coûts, le rendement, la productivité ou encore les propriétés du produit final.
Les polyacrylamides hydrosolubles issus de la dégradation d’Hofmann sont connus et largement utilisés dans les procédés de fabrication du papier, notamment pour améliorer le drainage lors de la formation des feuilles de papier et leur résistance à sec. Ces polymères donnent de meilleures performances applicatives, mais ils permettent également d’augmenter la vitesse de la machine à papier et ainsi augmenter la productivité.
La dégradation d’Hofmann est une réaction découverte par Hofmann à la fin du dix-neuvième siècle, et qui permet de convertir une fonction (par exemple une amide) en fonction amine primaire possédant un atome de carbone en moins. Le mécanisme réactionnel est détaillé ci-dessous.
En présence d’une base (soude), un proton est arraché à l’amide.
L’ion amidate formé réagit alors avec le chlore actif (Cl2) de l’hypochlorite (e.g. : NaClO qui est en équilibre : 2 NaOH + Cl2⇔ NaClO + NaCl + H2O) pour donner un N-chloramide. La base (NaOH) arrache un proton du chloramide pour former un anion. L’anion perd un ion chlorure pour former un nitrène qui subit une transposition en isocyanate.
Par réaction entre l’ion hydroxyde et l’isocyanate, un carbamate est formé.
Après décarboxylation (élimination de CO2) à partir du carbamate, on obtient une amine primaire
Pour la conversion de tout ou partie des fonctions amide d’un polymère comprenant un groupement amide en fonction amine, deux coefficients principaux interviennent (exprimés en rapports molaires). Il s’agit de :
- Coefficient Alpha = hypo-halogénure (hypo-halogénure de métal alcalin et/ou hypo-halogénure de métal alcalino-terreux) / fonctions amide (et le cas échéant nitrile) ;
- Coefficient Béta = hydroxyde (hydroxyde de métal alcalin et/ou hydroxyde de métal alcalino-terreux) / hypo-halogénure (hypo-halogénure de métal alcalin et/ou hypo-halogénure de métal alcalino-terreux).
- Coefficient Alpha = hypo-halogénure (hypo-halogénure de métal alcalin et/ou hypo-halogénure de métal alcalino-terreux) / fonctions amide (et le cas échéant nitrile) ;
- Coefficient Béta = hydroxyde (hydroxyde de métal alcalin et/ou hydroxyde de métal alcalino-terreux) / hypo-halogénure (hypo-halogénure de métal alcalin et/ou hypo-halogénure de métal alcalino-terreux).
Bien que la dégradation d’Hofmann porte initialement sur les groupements amide, elle peut également concerner les fonctions nitrile (-C≡N), et notamment celles des polymères d’acrylonitrile.
De manière générale, l’efficacité des polymères issus de la dégradation d’Hofmann en tant qu’agents de résistance à sec, augmente avec leur cationicité. En d’autres termes, afin d’augmenter leur cationicité, les polymères mis en œuvre doivent présenter un degré de dégradation élevé. En effet, en fonction du degré Alpha de dégradation, il est possible de générer des variations de cationicité liées à la quantité de fonctions amine produites sur le squelette carboné du polymère.
La cationicité du polymère dégradé peut notamment provenir de groupements amine formés qui peuvent être protonés, mais aussi de la présence éventuelle d’un monomère cationique.
Jusqu’à récemment, seuls des procédés très lourds mettant en œuvre, in situ, une unité de fabrication de produit de dégradation d’Hofmann (EP 377313) ou des procédés mettant en œuvre un autre polymère (base de type polymère de N-vinylformamide suivie d’une hydrolyse) lui-même relativement coûteux (US 2004/118540), avaient été mis en place.
La première solution industrielle viable a été proposée début 2005 dans le document WO2006075115 de la Demanderesse. Dans ce document, le produit de dégradation d’Hofmann décrit est un polymère organique produit à une concentration supérieure à 3,5% en poids. Même si les polymères décrits dans ce document permettent de fortement améliorer les performances de résistance à sec, ils présentent un poids moléculaire très faible conférant à ces polymères un intérêt très limité pour des applications telles que le drainage ou la floculation.
Les documents WO2008/107620 et WO/2010/061082 de la Demanderesse avaient permis de résoudre en partie cette problématique de faibles performances en égouttage. Cependant, les polymères décrits dans ces documents présentent un certain plafonnement des performances relatives à l’égouttage et à la rétention.
Le document WO 2009/013423 de la Demanderesse avait aussi permis d’augmenter les performances d’égouttage en proposant un post-traitement d’un polymère issu de la réaction d’Hofmann. Ce post-traitement consiste en une post-ramification effectuée sur le copolymère obtenu par dégradation Hofmann en présence d’au moins un agent de ramification polyfonctionnel. Cependant, ce procédé présentait de très fortes limites avec un contrôle très complexe de la post-ramification (industrialisation délicate), ainsi que des performances elles aussi saturées pour des dosages supérieurs à 1,5kg actif/tonne de papier.
Le document WO 2011/015783 de la Demanderesse propose de nouveaux polymères ayant permis de repousser les limites de saturation en performances, notamment pour des forts dosages, de l’ordre de 2kg actif/tonne.
Malgré toutes ces améliorations, il reste un problème persistant lié à la réaction de dégradation d’Hofmann. Le double traitement basique puis acide combiné à la température provoque une chute importante de la viscosité du polymère de base. Les polymères ainsi obtenus présentent des performances applicatives réduites.
La Demanderesse a découvert, de manière surprenante, que la synthèse d’un polymère selon le procédé de l’invention, permettait d’augmenter le poids moléculaire du polymère base sans impacter sa viscosité. Il semble que cette augmentation du poids moléculaire du polymère base donne au papier de meilleures performances applicatives en termes de résistance à sec, comparé aux solutions de l’art antérieur existantes tout en améliorant le drainage, permettant ainsi une augmentation de la vitesse de la machine à papier et donc une amélioration de la productivité.
L’utilisation des polymères qui découlent de l’invention s’inscrit dans un principe général d’amélioration des performances de produits et plus particulièrement des propriétés de résistance à sec et de drainage. Les meilleures performances des polymères selon l’invention permettent de réduire la quantité de produit nécessaire à l’application, ce qui implique donc une réduction des rejets de gaz à effets de serre tels que le CO2associés à la fabrication et à l’utilisation de polymères synthétiques. En outre, l’amélioration du drainage diminue la quantité d’énergie nécessaire.
La présente invention concerne un polymère hydrosoluble cationique comprenant :
- au moins un monomère cationique A ;
- au moins un monomère non ionique B choisi parmi l’acrylamide, l’acrylonitrile, le méthacrylamide et leurs mélanges ;
- au moins un système de structuration comprenant :
(i) au moins un composé I choisi parmi : l’acide allylsulfonique, l’acide méthallylsulfonique, l’acide allyl disulfonique, l’acide methallyl disulfonique, leurs sels et leurs mélanges ;
(ii) au moins un composé II et de formule (1) :
- au moins un monomère cationique A ;
- au moins un monomère non ionique B choisi parmi l’acrylamide, l’acrylonitrile, le méthacrylamide et leurs mélanges ;
- au moins un système de structuration comprenant :
(i) au moins un composé I choisi parmi : l’acide allylsulfonique, l’acide méthallylsulfonique, l’acide allyl disulfonique, l’acide methallyl disulfonique, leurs sels et leurs mélanges ;
(ii) au moins un composé II et de formule (1) :
R1et R2étant, indépendamment l’un de l’autre, un atome d’hydrogène, un groupe méthyle, un groupe éthyle, un groupe isopropyl ou un groupe CH2-OH ;
R1et R2n’étant pas tous deux un atome d’hydrogène (R1≠H lorsque R2=H ; R2≠H lorsque R1=H),
- optionnellement au moins un monomère C : non ionique distinct du monomère B et distinct du composé II ; zwittérionique ; ou hydrophobes,
- optionnellement au moins un agent de réticulation,
- optionnellement au moins un agent de transfert.
R1et R2n’étant pas tous deux un atome d’hydrogène (R1≠H lorsque R2=H ; R2≠H lorsque R1=H),
- optionnellement au moins un monomère C : non ionique distinct du monomère B et distinct du composé II ; zwittérionique ; ou hydrophobes,
- optionnellement au moins un agent de réticulation,
- optionnellement au moins un agent de transfert.
Ce polymère hydrosoluble cationique est obtenu selon les étapes suivantes :
a) formation d’une solution (S1) comprenant au moins une première fraction (F1) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
b) polymérisation 1 (PO1) de la fraction F1 pour former une solution d’un premier polymère à gradient (PG1) ;
c) ajout, à la solution comprenant PG1, d’une deuxième fraction (F2) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
d) polymérisation 2 (PO2) de la fraction F2 sur PG1 pour former un deuxième polymère à gradient (PG2) ;
e) ajout, à la solution comprenant PG2, d’une troisième fraction (F3) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
f) polymérisation 3 (PO3) de la fraction F3 sur PG2 pour former une solution comprenant un polymère base ;
a) formation d’une solution (S1) comprenant au moins une première fraction (F1) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
b) polymérisation 1 (PO1) de la fraction F1 pour former une solution d’un premier polymère à gradient (PG1) ;
c) ajout, à la solution comprenant PG1, d’une deuxième fraction (F2) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
d) polymérisation 2 (PO2) de la fraction F2 sur PG1 pour former un deuxième polymère à gradient (PG2) ;
e) ajout, à la solution comprenant PG2, d’une troisième fraction (F3) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
f) polymérisation 3 (PO3) de la fraction F3 sur PG2 pour former une solution comprenant un polymère base ;
g) dilution de la solution comprenant le polymère base et réaction de dégradation d’Hofmann sur le polymère base pour obtenir un polymère hydrosoluble cationique.
Ce polymère est dépourvu de monomère anionique autre que le composé I.
La présente invention concerne également le procédé de préparation de ce polymère hydrosoluble cationique.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication du papier ou de carton mettant en œuvre ce polymère hydrosoluble cationique.
La présente invention concerne également l’utilisation de ce polymère hydrosoluble cationique dans la récupération d’hydrocarbures (pétrole et/ou gaz) ; dans le forage ou la cimentation de puits (notamment de puits d’hydrocarbures) ; dans la stimulation de puits d’hydrocarbures (pétrole et/ou gaz), par exemple la fracturation hydraulique, la conformance, la diversion ; dans le traitement de l’eau en circuit ouvert, fermé ou semi fermé ; dans le traitement des mouts de fermentation ; dans le traitement des boues ; dans la construction ; dans le traitement du bois ; dans le traitement de composition hydraulique (béton, ciment, mortier et agrégats) ; dans l’industrie minière ; dans la formulation de produits cosmétiques ; dans la formulation de détergents ; dans la fabrication du textile ; dans la géothermie ; dans la fabrication de couche hygiénique ; ou dans l’agriculture.
L’invention concerne également l’utilisation du polymère selon l’invention comme floculant, coagulant, agent liant, agent fixateur, agent réducteur de viscosité, agent épaississant, agent absorbant, agent réducteur de friction, agent d’égouttage, agent de rétention de charge, agent de déshydratation, agent conditionneur, agent stabilisant, agent fixateur, agent filmogène, agent d’encollage, agent superplastifiant, inhibiteur d’argile ou dispersant.
Par « polymère », on désigne un copolymère préparé à partir d’au moins deux monomères différents, avec au moins un monomère cationique A et au moins un monomère non ionique B, et d’un système de structuration comprenant au moins un composé I et d’au moins un composé II, il peut optionnellement comprendre au moins un monomère hydrophobe et/ou un agent de réticulation et/ou un agent de transfert.
Par polymère hydrosoluble, on entend un polymère qui donne une solution aqueuse sans particule insoluble lorsqu’il est dissous sous agitation à 25°C et avec une concentration de 10 g.L-1dans l’eau déionisée.
Dans l’ensemble de la description, les viscosités sont mesurées avec un viscosimètre Brookfield, à 25°C en solution aqueuse.
Dans la présente description, on considère que l’homme de l’art est en mesure de déterminer le module et la vitesse du viscosimètre Brookfield adaptés selon la gamme de viscosité à mesurer. Ce type de mesures fait en effet partie des connaissances générales de l’homme du métier.
Par « X et/ou Y », on entend « X », ou « Y », ou « X et Y ».
Font également partie de l’invention, toutes les combinaisons possibles entre les différents modes de réalisation divulgués, qu’il s’agisse de modes de réalisation préférés ou donnés à titre d’exemple. En outre, lorsque des plages de valeurs sont indiquées, les bornes font partie de ces plages. La divulgation inclut également toutes les combinaisons entre les bornes de ces plages de valeurs. Par exemple, les plages de valeurs « 1-20, préférentiellement 5-15 », impliquent la divulgation des plages « 1-5 », « 1-15 », « 5-20 » et « 15-20 » et des valeurs 1, 5, 15 et 20.
Dans la description, un polymère base désigne le polymère hydrosoluble cationique obtenu selon le procédé de l’invention avant qu’il ne subisse la réaction de dégradation d’Hofmann selon l’étape g).
La présente invention concerne un polymère hydrosoluble cationique caractérisé par sa méthode d’obtention.
Le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention comprend :
- au moins un monomère cationique A ;
- au moins un monomère non ionique B choisi parmi l’acrylamide, l’acrylonitrile, le méthacrylamide et leurs mélanges ;
- au moins un système de structuration comprenant :
(i) au moins un composé I, différent du au moins monomère A et choisi parmi : l’acide allylsulfonique, l’acide méthallylsulfonique, l’acide allyl disulfonique, l’acide methallyl disulfonique, leurs sels et leurs mélanges ;
(ii) au moins un composé II et de formule (1) :
- au moins un monomère cationique A ;
- au moins un monomère non ionique B choisi parmi l’acrylamide, l’acrylonitrile, le méthacrylamide et leurs mélanges ;
- au moins un système de structuration comprenant :
(i) au moins un composé I, différent du au moins monomère A et choisi parmi : l’acide allylsulfonique, l’acide méthallylsulfonique, l’acide allyl disulfonique, l’acide methallyl disulfonique, leurs sels et leurs mélanges ;
(ii) au moins un composé II et de formule (1) :
R1et R2étant, indépendamment l’un de l’autre, un atome d’hydrogène, un groupe méthyle, un groupe éthyle, un groupe isopropyl ou un groupe CH2-OH ;
R1et R2n’étant pas tous deux un atome d’hydrogène (R1≠H lorsque R2=H ; R2≠H lorsque R1=H) ;
R1et R2n’étant pas tous deux un atome d’hydrogène (R1≠H lorsque R2=H ; R2≠H lorsque R1=H) ;
Ce polymère est dépourvu de monomère anionique autre que le composé I.
Le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention est un polymère synthétique. Il peut comprendre un ou plusieurs monomères cationiques, (désignés « monomère(s) A »).
Avantageusement, le ou les monomères cationiques A peuvent être choisis, notamment, parmi les monomères du type vinylique, notamment acrylamide, acrylique, allylique ou maléique possédant une fonction ammonium, avantageusement ammonium quaternaire. On peut citer, en particulier et de façon non limitative le chlorure de diméthyldiallylammonium (DADMAC), le chlorure d’acrylamido propyltriméthyl ammonium (APTAC), et le chlorure de méthacrylamido propyltriméthyl ammonium (MAPTAC) et leurs mélanges. Préférentiellement, il s’agit du chlorure de diméthyldiallylammonium (DADMAC).
Le polymère hydrosoluble cationique comprend avantageusement entre 1 et 60 mol% de monomère(s) cationique(s) A, préférentiellement entre 3 et 40 mol%, plus préférentiellement entre 4 et 30 mol%.
L’homme du métier saura préparer les monomères quaternisés, par exemple au moyen d’halogénure d’alkyle de type R-X, R étant un groupement alkyle et X étant un halogène (notamment le chlorure de méthyle). En outre, la présente invention couvre également les monomères de type DADMAC, APTAC et MAPTAC dont le contre-ion halogénure est le fluorure, le bromure ou l’iodure à la place du chlorure.
Le polymère hydrosoluble cationique peut comprendre un ou plusieurs monomères non ioniques (désignés « monomère(s) B »).
Comme déjà indiqué, le monomère non ionique B est choisi parmi l’acrylamide, l’acrylonitrile, le méthacrylamide et leurs mélanges.
Le polymère hydrosoluble cationique comprend avantageusement entre 40 et 99 mol% de monomères non-ioniques B, préférentiellement entre 30 et 98 mol%, plus préférentiellement entre 60 et 97 mol% et encore plus préférentiellement entre 70 et 96 mol%.
Le polymère hydrosoluble cationique peut optionnellement comprendre un ou plusieurs monomères choisis parmi les monomères non ioniques distincts du monomère B et distincts du composé II, les monomères zwittérioniques, les monomères hydrophobes et leurs mélanges (désignés « monomère(s) C »).
Avantageusement, lorsque le monomère C est non ionique, il peut être choisi, notamment, dans le groupe comprenant les monomères vinyliques solubles dans l’eau. Des monomères préférés appartenant à cette classe sont, par exemple, la N-vinylpyridine et la N-vinylpyrrolidone (NVP), le N-vinyl imidazole, le N-vinyl succinimide, l’acryloyl morpholine (ACMO), le chlorure d’acryloyl, le méthacrylate de glycidyle, le méthacrylate de glycéryle, la diacétone acrylamide, les hydroxyalkyl (meth)acrylate (alkyl en C1-C3), les aminoalkyl (meth)acrylate (alkyl en C1-C3), les aminoalkyl (meth)acrylamido (alkyl en C1-C3), les thioalkyl (meth)acrylate (alkyl en C1-C3) et leurs mélanges. Préférentiellement, il s’agit d’acrylamide.
Le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention comprend avantageusement entre 0 et 40 mol% de monomères non ioniques C distincts du monomère B et du composé II, préférentiellement entre 0 et 30 mol%.
Avantageusement, le ou les monomères zwittérioniques C pouvant être utilisés dans le cadre de l’invention sont choisis, notamment, parmi les dérivés d’un motif de type vinylique, notamment acrylamide, acrylique, allylique ou maléique. Préférentiellement, ce monomère comprend une fonction amine ou ammonium quaternaire et une fonction acide de type carboxylique (ou carboxylate), sulfonique (ou sulfonate) ou phosphorique (ou phosphate). Les dérivés d’acrylate de diméthylaminoethyl, tels que 2 - ((2-9 (acryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) éthane-1-sulfonate, peuvent être mentionnés en particulier et d’une manière non limitante, le 3 - ((2- (acryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) propane-1-sulfonate, le 4 - ((2- (acryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) butane-1-sulfonate, [2- (acryloyloxy) éthyl] (diméthylammonio) acétate, les dérivés de méthacrylate de diméthylaminoethyl tels que le 2 - ((2- (méthacryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) éthane-1-sulfonate, le 3 - ((2- (méthacryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) propane-1-sulfonate, le 4 - ((2 - (méthacryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) butane-1-sulfonate , le [2- (méthacryloyloxy) éthyl] (diméthylammonio) acétate, les dérivés de propylacrylamide diméthylamino tels que le 2 - ((3-acrylamidopropyl) diméthylammonio) éthane-1- sulfonate, le 3 - ((3-acrylamidopropyl) diméthylammonio) propane-1-sulfonate, le 4 - ((3-acrylamidopropyl) diméthylammonio) butane-1-sulfonate, le [3- (acryloyl) oxy) propyl] (diméthylammonio) acétate, le diméthylamino propyl méthylacrylamide, ou encore les dérivés tels que le 2 - ((3-méthacrylamidopropyl) diméthylammonio) éthane-1-sulfonate, le 3 - ((3-me diméthylammonio) propane-1-sulfonate 4 - ((3-methacrylamidopropyl) diméthylammonio) butane-1-sulfonate et le propyl [3- (méthacryloyloxy)] (diméthylammonio) acétate et leurs mélanges.
D’autres monomères zwittérioniques sont décrit par la Demanderesse dans le document WO21123599.
Le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention comprend avantageusement entre 0,001 et 30 mol% de monomères zwittérionique C, préférentiellement entre 0,01 et 20 mol% et plus préférentiellement entre 0,1 et 15 mol%.
Avantageusement, le ou les monomères hydrophobes C peuvent être choisis dans les groupes constitués par les esters de l’acide (méth)acrylique présentant une chaîne alkyle en C4-C30, arylalkyle (alkyl en C4-C30, aryl en C4-C30), propoxylée, éthoxylée, ou éthoxylée et propoxylée ; les dérivés du (méth)acrylamide présentant une chaîne alkyle en C1-C3, arylalkyle propoxylée (alkyl en C4-C30, aryl en C4-C30), éthoxylée, éthoxylée et propoxylée, ou dialkyle (alkyl en C4-C30) ; les alkyl aryl sulfonates (alkyl en C4-C30, aryl en C4-C30), ou par les amides mono- ou di- substitués de (meth)acrylamide présentant une chaîne alkyle en C4-C30, arylalkyle (alkyl en C4-C30, aryl en C4-C30), propoxylée, éthoxylée, ou éthoxylée et propoxylée ; les dérivés du (méth)acrylamide présentant une chaîne alkyle en C4-C30, arylalkyle propoxylée (alkyl en C4-C30, aryl en C4-C30), éthoxylée, éthoxylée et propoxylée, ou dialkyle en C4-C30; les alkyl aryl sulfonates (alkyl en C4-C30, aryl en C4-C30) et leurs mélanges.
Le polymère hydrosoluble cationique comprend généralement moins de 1 mol% de monomères hydrophobes C. Il peut être dépourvu de monomère hydrophobe C.
Lorsque le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention comprend un ou des monomères hydrophobes C, ils sont présents en quantité telle que le polymère reste soluble dans l’eau.
Les quantités des différents monomères seront ajustées par l’homme du métier afin de ne pas dépasser 100% molaire lors de la préparation du polymère hydrosoluble cationique. Préférentiellement, les monomères A et B représentent 100% molaire des monomères du polymère hydrosoluble cationique.
Le système de structuration du polymère hydrosoluble cationique comprend :
(i) au moins un composé I ;
(ii) au moins un composé II.
(i) au moins un composé I ;
(ii) au moins un composé II.
Le composé I utilisé dans le cadre de l’invention est avantageusement choisi parmi : l’acide allylsulfonique, l’acide méthallylsulfonique, l’acide allyl disulfonique, l’acide methallyl disulfonique, leurs sels et leurs mélanges, préférentiellement il s’agit de l’acide méthallylsulfonique, par exemple le méthallylsulfonate de sodium.
La forme salifiée correspond avantageusement aux sels de métaux alcalins (Li, Na, K…), de métaux alcalino-terreux (Ca, Mg…) ou d’ammonium (par exemple l’ion ammonium ou un ammonium tertiaire). Les sels préférés sont les sels de sodium.
Le polymère hydrosoluble cationique comprend avantageusement entre 500 et 50 000 ppm de composé I par rapport au poids total des monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 1 000 et 20 000 ppm, plus préférentiellement entre 2 000 et 10 000 ppm.
Le composé II utilisé dans le cadre de l’invention est de formule (1) :
R1et R2étant, indépendamment l’un de l’autre, un atome d’hydrogène, un groupe méthyle, un groupe éthyle, un groupe isopropyl ou un groupe CH2-OH ;
R1et R2n’étant pas tous deux un atome d’hydrogène (R1≠H lorsque R2=H ; R2≠H lorsque R1=H).
R1et R2n’étant pas tous deux un atome d’hydrogène (R1≠H lorsque R2=H ; R2≠H lorsque R1=H).
Le composé II utilisé dans le cadre de l’invention est avantageusement choisi parmi : le N,N-diméthylacrylamide, le N,N-déthylacrylamide, le N,N-isopropylacrylamide , le N-méthylolacrylamide et leurs mélanges. Préférentiellement, il s’agit du N,N-diméthylacrylamide.
Le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention comprend avantageusement entre 500 et 50 000 ppm de composé II par rapport au poids total des monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 1 000 et 20 000 ppm, plus préférentiellement entre 2 000 et 10 000 ppm.
Dans le polymère hydrosoluble cationique, le ratio massique entre le composé I et le composé II est avantageusement compris entre 0,01 et 100, préférentiellement entre 0,1 et 10.
Dans un mode préféré selon l’invention, la quantité de composé I est supérieure à la quantité de composé II. Ainsi, le ratio massique entre le composé I et le composé II est avantageusement supérieur à 1 et inférieur ou égal à 100, préférentiellement supérieur à 1 et inférieur ou égal à 10.
Le polymère hydrosoluble cationique peut en outre comprendre au moins un agent de réticulation. Cet agent de réticulation peut être choisi parmi des monomères à insaturation polyéthylénique (ayant au minimum deux fonctions insaturées), comme par exemple les fonctions vinyliques, notamment allyliques, acryliques, ou parmi les monomères ayant au moins deux fonctions époxy. On peut citer par exemple le méthylène bis acrylamide (MBA), la triallyamine, le chlorure de tétraallylammonium, le 1,2 dihydroxyethylène bis-(N-acrylamide) et leurs mélanges. Préférentiellement, il s’agit de méthylène bis acrylamide (MBA).
La quantité d’agent de réticulation dans le polymère hydrosoluble cationique est avantageusement comprise entre 5 et 5 000 ppm, par rapport au poids total des monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, plus préférentiellement entre 50 et 3 000 ppm.
Dans un mode particulier selon l’invention, le polymère hydrosoluble cationique ne comprend pas d’agent de réticulation.
Le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention peut en outre comprendre au moins un agent de transfert, par exemple, choisi parmi le méthanol, l’alcool isopropylique, l’hypophosphite de sodium, le 2-mercaptoéthanol et leur mélange. Nous pouvons aussi citer les agents de transfert de type xanthate, dithiocarbonate, dithiocarbamate et trithiocarbonate et leurs mélanges, préférentiellement il s’agit de l’hypophosphite de sodium.
La quantité d’agent de transfert dans le polymère hydrosoluble cationique est avantageusement comprise entre 10 et 10 000 ppm, par rapport au poids total des monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, plus préférentiellement entre 50 et 5 000 ppm.
Dans un mode particulier selon l’invention, le polymère hydrosoluble cationique ne comprend pas d’agent de transfert.
Le polymère base a un poids moléculaire moyen en poids avantageusement compris entre 1 000 000 et 25 000 000 daltons, préférentiellement entre 2 000 000 et 15 000 000 daltons, plus préférentiellement entre 3 000 000 et 10 000 000 daltons. Il s’agit du poids moléculaire moyen en poids.
Le poids moléculaire moyen en poids est de préférence mesurée par chromatographie sur gel perméable («Gel Permeation Chromatography »en anglais) couplée à un détecteur Malls.
Le polymère base est obtenu et utilisé sous forme liquide.
La viscosité de la solution comprenant le polymère base est avantageusement comprise entre 1 000 et 50 000 cps, préférentiellement entre 5 000 et 20 000 cps.
Dans un mode préféré selon l’invention, le polymère hydrosoluble cationique est préparé à partir de monomères au moins en partie d’origine renouvelable et non fossile.
Dans le cadre de l’invention, on désigne par les termes « d’origine renouvelable et non fossile », l’origine d’un composé chimique issu de la biomasse ou de gaz de synthèse (syngas), c’est-à-dire étant le résultat d’une ou plusieurs transformations chimiques effectuées sur une ou plusieurs matières premières ayant une origine naturelle, et non fossile. Les termes « biosourcée » ou « bio-ressourcée » peuvent aussi être utilisés pour caractériser l’origine renouvelable et non fossile d’un composé chimique. L’origine renouvelable et non fossile d’un composé inclut les matières premières renouvelables et non fossiles provenant de l’économie circulaire, et qui ont été préalablement recyclées, une ou plusieurs fois, lors d’un processus de recyclage de matière issue de la biomasse, comme par exemple des matières issues de la dépolymérisation de polymère ou de transformation d’huile de pyrolyse.
Selon l’invention, « au moins en partie d’origine renouvelable et non fossile » signifie une teneur en carbone biosourcé préférentiellement comprise entre 5% en poids et 100% en poids par rapport au poids total de carbone dudit composé, préférentiellement au moins 30%, plus préférentiellement au moins 50%, encore plus préférentiellement au moins 70%, encore plus préférentiellement au moins 90% et encore plus préférentiellement il est composé à 100% de carbone biosourcé.
Dans le cadre de l’invention, on utilise la norme ASTM D6866-21, méthode B pour caractériser la nature biosourcée d’un composé chimique, et déterminer la teneur en carbone biosourcé dudit composé. La valeur est exprimée en pourcentage en poids de carbone biosourcé par rapport au poids total de carbone dans ledit composé.
Le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention est un polymère à gradient.
Les polymères ayant une structure à gradient sont des polymères composés d’au moins deux monomères dans lesquels le changement de composition des monomères est graduelle, contrairement aux polymères blocs, qui ont un changement abrupt de composition, et aux polymères aléatoires, qui n’ont pas de changement continu de composition. Dans le polymère à gradient, en raison du changement graduel de composition sur la longueur de la chaîne polymère, on observe moins de répulsion intra-chaîne et inter-chaîne.
Le gradient peut être formé par un gradient spontané ou forcé. La polymérisation à gradient spontané est due à une différence de réactivité des monomères. La polymérisation à gradient forcé implique de faire varier la composition en monomères introduits tout au long du temps de polymérisation.
Un procédé à gradient forcé comprend (1) l’introduction d’une première fraction de monomères dans un réacteur, (2) l’addition d’au moins une fraction de monomères supplémentaire et avantageusement différente de la première et (3) la polymérisation des monomères introduits dans le réacteur. La polymérisation des monomères est initiée dès l’introduction de la première fraction.
L’addition de la fraction de monomères supplémentaire peut se faire en parallèle avec l’introduction de la première fraction de monomères dans le réacteur (l’introduction des fractions peut donc commencer et se terminer en même temps). Alternativement, le début de la première alimentation en monomère (première fraction) dans le réacteur peut précéder le début de l’addition d’une deuxième fraction de monomère. Alternativement, une première et une deuxième fraction peuvent être introduites simultanément, mais la durée d’addition de la deuxième fraction peut être supérieure à la durée d’introduction de la première fraction dans le réacteur. Ce mode de réalisation est également applicable aux procédés mettant en œuvre au moins 3 fractions de monomères.
Selon le procédé de l’invention, le polymère hydrosoluble cationique obtenu est formé par l’addition séquencée des monomères, autrement dit il s’agit d’un procédé à gradient forcé.
Le procédé selon l’invention comprend une première fraction (F1) et au moins deux fractions supplémentaires (F2 et F3). Au moins une des fractions F1, F2 et F3 du procédé est différente des autres fractions. Préférentiellement, les fractions F1, F2 et F3 sont différentes. Par fraction différente, on désigne une fraction ayant une composition en monomères différentes (ratio et/ou nature des monomères) et/ou en composés I et II (ratio et/ou nature des composés I et II).
Le procédé de polymérisation en séquence du polymère hydrosoluble cationique selon l’invention comprend les étapes suivantes :
a) formation d’une solution (S1) comprenant au moins une première fraction (F1) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
b) polymérisation 1 (PO1) de la fraction F1 pour former une solution d’un premier polymère à gradient (PG1) ;
c) ajout, à la solution comprenant PG1, d’une deuxième fraction (F2) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
d) polymérisation 2 (PO2) de la fraction F2 sur PG1 pour former un deuxième polymère à gradient (PG2) ;
e) ajout, à la solution comprenant PG2, d’une troisième fraction (F3) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
f) polymérisation 3 (PO3) de la fraction F3 sur PG2 pour former une solution comprenant un polymère base ;
a) formation d’une solution (S1) comprenant au moins une première fraction (F1) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
b) polymérisation 1 (PO1) de la fraction F1 pour former une solution d’un premier polymère à gradient (PG1) ;
c) ajout, à la solution comprenant PG1, d’une deuxième fraction (F2) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
d) polymérisation 2 (PO2) de la fraction F2 sur PG1 pour former un deuxième polymère à gradient (PG2) ;
e) ajout, à la solution comprenant PG2, d’une troisième fraction (F3) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
f) polymérisation 3 (PO3) de la fraction F3 sur PG2 pour former une solution comprenant un polymère base ;
g) dilution de la solution comprenant ce polymère base et réaction de dégradation d’Hofmann sur le polymère base pour obtenir le polymère hydrosoluble cationique.
Ce procédé peut comprendre l’addition de fractions additionnelles, mais aucune après l’étape g) de dégradation d’Hofmann.
Il est possible que les performances améliorées des polymères obtenus selon le procédé de l’invention soient dues au fait que la polymérisation est réalisée en séquence et de manière continue, c’est-à-dire sans interruption.
Par « en séquence », on entend que la polymérisation des monomères du polymère base se fait en plusieurs fractions tout en n’étant pas interrompue, c’est-à-dire que l’ajout des fractions se fait de manière continue et que la polymérisation ne s’arrête pas. Les différentes étapes a) à f) sont donc réalisées successivement. Autrement dit, une première fraction de monomères peut être ajoutée en coulée et polymérise de manière à former un premier polymère à gradient PG1 qui continue de polymériser avec la fraction F2 pour former le polymère à gradient PG2, qui lui-même continue de polymériser avec la fraction F3 pour obtenir, en fin de polymérisation, le polymère base. Au moins une des fractions F1, F2 et F3 du procédé est différente des autres fractions. Préférentiellement, les fractions F1, F2 et F3 sont différentes L’ajout de différentes fractions lors du procédé de polymérisation permettait l’obtention d’un gradient dans la composition du polymère base.
L’étape g) est réalisée sur le polymère base une fois que la polymérisation est terminée. Elle peut se faire consécutivement à la fin de la polymérisation ou à un autre moment ultérieur. Préférentiellement, elle est réalisée consécutivement à PO3. Autrement dit, le polymère base utilisé pour l’étape g) ne continue plus à polymériser. En revanche, il subit un post traitement qui modifie sa structure chimique. L’étape g) est avantageusement réalisée dans un autre réacteur que la polymérisation car elle nécessite une dilution de la solution comprenant le polymère base. La dilution du polymère base est avantageusement réalisée dans l’eau.
La dégradation d’Hofmann de l’étape g) est avantageusement réalisée sur des polymères ayant des groupements amide.
Dans le procédé de polymérisation selon l’invention, la somme totale des pourcentages molaires des monomères des différentes fractions est égale à la somme totale des pourcentages molaires des monomères du polymère hydrosoluble cationique.
Etape a), formation d
’
une solution (S1) comprenant une première fraction (F1)
La solution S1 est généralement composée :
- d’un solvant ;
- d’un amorceur ;
- d’une première fraction F1.
- d’un solvant ;
- d’un amorceur ;
- d’une première fraction F1.
Le solvant est avantageusement de l’eau, ou un solvant dans lequel les monomères et le polymère hydrosoluble cationique sont solubles. Préférentiellement, le solvant est de l’eau.
Les amorceurs de polymérisation utilisés peuvent être tous les composés qui se dissocient en radicaux dans les conditions de polymérisation, par exemple : les peroxydes organiques, les hydroperoxydes, le peroxyde d’hydrogène, les persulfates, les composés azoïques et les couples rédox. L’utilisation d’amorceurs solubles dans l’eau est préférée. Dans certains cas, il est avantageux d’utiliser des mélanges de divers amorceurs de polymérisation, par exemple des mélanges de catalyseurs redox et de composés azoïques. Préférentiellement, il s’agit de persulfates.
Dans un mode particulier, la solution S1 est formée en mélangeant dans une cuve de polymérisation le solvant, l’amorceur et la fraction F1.
Dans ce mode particulier, la fraction F1 peut être ajoutée en une fois, en plusieurs fois ou en coulée, c’est à dire goutte à goutte dans le mélange solvant/amorceur. Préférentiellement, la fraction F1 est ajoutée en une fois dans la cuve de polymérisation.
Dans un mode particulier de l’invention, l’amorceur et la fraction F1 sont ajoutés en coulée dans une cuve de polymérisation comprenant le solvant. Ils peuvent être ajoutés séparément ou préalablement mélangés. Préférentiellement, ils sont ajoutés séparément.
Dans un mode préféré de l’invention, l’amorceur est ajouté en continu tout au long du procédé de polymérisation. Dans ce cas, l’amorceur est avantageusement ajouté en parallèle des différentes fractions, pendant les différentes étapes de polymérisation et pendant les éventuelles étapes de vieillissement des différents polymères à gradient (PG1 et PG2) et du polymère base.
Dans ce mode préféré de l’invention, la durée de la coulée d’amorceur est comprise entre 50 minutes et 560 minutes, préférentiellement entre 130 minutes et 430 minutes.
Avantageusement, la fraction F1 comprend entre 10 et 45 % en poids de monomère (A et/ou B, + optionnellement C) par rapport au poids total de monomère (A + B + optionnellement C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 15 et 40 % en poids.
La fraction F1 comprend avantageusement entre 0 et 65 mol% de monomères cationiques A, préférentiellement entre 5 et 55 mol%, par rapport au nombre total de moles de monomères dans la fraction F1.
La fraction F1 comprend avantageusement entre 35 et 100 mol% de monomères non ioniques B, préférentiellement entre 45 et 95 mol%, par rapport au nombre total de moles de monomères dans la fraction F1.
La fraction F1 comprend avantageusement entre 250 et 30 000 ppm de composés I par rapport au poids total de monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 500 et 10 000 ppm, plus préférentiellement entre 1 000 et 7 000 ppm.
La fraction F1 comprend avantageusement entre 250 et 30 000 ppm de composés II par rapport au poids total de monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 500 et 10 000 ppm, plus préférentiellement entre 1 000 et 5 000 ppm.
Les différents monomères et composés composant F1 sont avantageusement ajoutés sous la forme de solutions. Ces solutions peuvent être ajoutées séparément ou en mélange dans la cuve de polymère, en une fois, en plusieurs fois ou en coulée, c’est-à-dire goutte à goutte, pour former la solution S1. Préférentiellement, l’ajout se fait en mélange et en une fois.
Lorsque la fraction F1 est ajoutée en coulée, la coulée dure avantageusement entre 10 minutes et 80 minutes, préférentiellement entre 40 minutes et 70 minutes.
Dans un mode préféré, la fraction F1 est préparée dans le réacteur (cuve de polymérisation) avant l’ajout d’amorceur.
Dans un mode préféré, la fraction F1 contient au moins un monomère B, au moins un composé I et au moins un composé II.
Etape b), polymérisation de la fraction F1 pour former un premier
polymère à gradient
(
PG1
)
Préalablement à la polymérisation PO1, l’atmosphère de la cuve de polymérisation peut être remplacée par un gaz inerte comme par exemple de l’azote ou de l’argon.
La polymérisation PO1 est généralement une polymérisation radicalaire. Des amorceurs de polymérisation peuvent être utilisés, notamment les amorceurs se dissociant en radicaux dans les conditions de polymérisation.
La polymérisation PO1 est généralement initiée à une température comprise entre 70 et 90 °C, préférentiellement entre 75 et 85 °C, la température de polymérisation est alors contrôlée à l’aide de moyen de refroidissement pour ne pas dépasser 95 °C.
La polymérisation PO1 dure généralement entre 10 minutes et 80 minutes, préférentiellement entre 40 minutes et 70 minutes.
La polymérisation débute avantageusement au moment où les premiers monomères, le solvant et l’initiateur sont en contacts, autrement dit, la durée de polymérisation PO1 correspond avantageusement à la durée de la coulée de la fraction F1.
A la fin de la polymérisation PO1, on obtient un polymère à gradient PG1.
Dans un mode particulier selon l’invention, le chaînon PG1 est laissé à vieillir entre 5 minutes et 60 minutes, préférentiellement entre 10 minutes et 30 minutes.
Par « laissé à vieillir » on entend que la température du milieu est maintenue entre 80 et 90°C après la fin de la polymérisation pour permettre une augmentation de la viscosité par des phénomènes de branchements internes du polymère. Cette définition du vieillissement concerne toutes les étapes du procédé de polymérisation.
Etape c), ajout d
’
une deuxième fraction (F2) à la solution comprenant
PG1
Avantageusement, la fraction F2 comprend entre 30 et 80% en poids de monomère (A et/ou B, + optionnellement C) par rapport au poids total de monomère (A + B + optionnellement C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 40 et 70%.
La fraction F2 comprend avantageusement entre 0 et 50 mol% de monomères cationiques A, préférentiellement entre 0 et 40 mol%, par rapport au nombre total de moles de monomères dans la fraction F2.
La fraction F2 comprend avantageusement entre 0 et 100 mol% de monomères non ioniques B, préférentiellement entre 60 et 100 mol%, par rapport au nombre total de moles de monomères dans la fraction F2.
La fraction F2 comprend avantageusement entre 250 et 30 000 ppm de composés I par rapport au poids total de monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 500 et 10 000 ppm, plus préférentiellement entre 1 000 et 5 000 ppm.
La fraction F2 comprend avantageusement entre 250 et 30 000 ppm de composés II par rapport au poids total de monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 500 et 10 000 ppm, plus préférentiellement entre 1 000 et 5 000 ppm.
Les différents monomères et composés composant F2 sont avantageusement ajoutés sous la forme de solutions. Ces solutions peuvent être ajoutées séparément ou en mélange dans la cuve de polymère, en une fois, en plusieurs fois ou en coulée. Préférentiellement, l’ajout se fait en mélange et en coulée.
Lorsque la fraction F2 est ajoutée en coulée, la coulée dure avantageusement entre 10 minutes et 100 minutes, préférentiellement entre 30 minutes et 90 minutes.
Dans un mode préféré, la fraction F2 contient au moins un monomère A et B, au moins un composé I et au moins un composé II.
Etape d), polymérisation de la fraction F2 sur
PG1
pour former un deuxième
polymère à gradient
(
PG2
)
La polymérisation PO2 se fait dans la continuité de la polymérisation PO1, elle se fait dans les mêmes conditions de temps et de température (avantageusement 70 à 90 °C).
La polymérisation PO1 dure avantageusement entre 10 minutes et 100 minutes, préférentiellement entre 30 minutes et 90 minutes.
La polymérisation PO2 commence avec l’ajout des premiers monomères de la fraction F2.
Avantageusement, la durée de polymérisation PO2 correspond à la durée de la coulée de la fraction F2.
A la fin de la polymérisation PO2, on obtient un polymère à gradient PG2.
Dans un mode particulier selon l’invention, le polymère à gradient PG2 est laissé à vieillir entre 5 et 60 min, préférentiellement entre 10 et 30 min.
Etape e), ajout d
’
une troisième fraction (F3) à la solution comprenant
PG2
Avantageusement, la fraction F3 comprend entre 5 et 40% en poids de monomère (A et/ou B + optionnellement C) par rapport au poids total de monomère (A + B + optionnellement C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 10 et 30%.
La fraction F3 comprend avantageusement entre 0 et 50 mol% de monomères cationiques A, préférentiellement entre 0 et 35 mol%, par rapport au nombre total de moles de monomères dans la fraction F3.
La fraction F3 comprend avantageusement entre 50 et 100 mol% de monomères non ioniques B, préférentiellement entre 65 et 100 mol%, par rapport au nombre total de moles de monomères dans la fraction F3.
La fraction F3 comprend avantageusement entre 0 et 10 000 ppm de composés I par rapport au poids total de monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 10 et 5000 ppm, plus préférentiellement entre 20 et 1 000 ppm.
La fraction F3 comprend avantageusement entre 0 et 10 000 ppm de composés II par rapport au poids total de monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 0 et 1 000 ppm.
Les différents monomères et composés composant F3 sont avantageusement ajoutés sous la forme de solutions. Ces solutions peuvent être ajoutées séparément ou en mélange dans la cuve de polymère, en une fois, en plusieurs fois ou en coulée (c’est-à-dire goutte à goutte). Préférentiellement, l’ajout se fait en mélange et goutte à goutte.
Lorsque la fraction F3 est ajoutée en coulée, la coulée dure avantageusement entre 10 minutes et 100 minutes, préférentiellement entre 30 minutes et 90 minutes.
Dans un mode préféré, la fraction F3 contient au moins un monomère B et au moins un composé I.
Etape f), polymérisation de la fraction F3 sur
PG2
pour former le polymère hydrosoluble
cationique
La polymérisation PO3 se fait dans la continuité de la polymérisation PO2, elle se fait dans les mêmes conditions de temps et de température que PO2 (avantageusement 70 à 90 °C pendant 10 minutes à 100 minutes, préférentiellement entre 30 minutes et 90 minutes.).
La polymérisation PO3 commence avec l’ajout des premiers monomères de la fraction F3.
Avantageusement, la durée de polymérisation PO3 correspond à la durée de la coulée de la fraction F3.
A la fin de la polymérisation PO3, on obtient le polymère base.
Dans un mode particulier selon l’invention, le polymère base est laissé à vieillir entre 5 et 60 min avant l’élimination des monomères résiduels, préférentiellement entre 10 et 30 min.
La réaction est arrêtée par ajout d’un excès d’amorceur et/ou d’eau, cette étape est utilisée pour éliminer les éventuels monomères résiduels présent dans la solution comprenant le polymère base.
Le procédé selon l’invention peut en outre comprendre des étapes supplémentaires et n’est pas limité aux étapes décrites précédemment.
Dans un mode particulier selon l’invention, le procédé de polymérisation selon l’invention peut comprendre l’ajout de fractions supplémentaires constituant le polymère base.
Dans un mode préféré selon l’invention, le polymère base est laissé à vieillir entre 10 minutes et 100 minutes après l’étape f) de polymérisation PO3 et préalablement à l’étape g), préférentiellement entre 30 minutes et 90 minutes. Dans le cas de l’ajout de fractions supplémentaires, le vieillissement est réalisé après la dernière étape de polymérisation et préalablement à l’étape g).
Dans un mode particulier selon l’invention, un agent de réticulation et/ou un agent de transfert est ajouté lors d’au moins une des étapes décrites précédemment.
Dans un mode particulier selon l’invention, un agent de réticulation est ajouté dans la fraction F1 et/ou dans la fraction F2.
Lorsqu’un agent de réticulation est ajouté, il est avantageusement choisi parmi les agents de réticulation préalablement cités.
Lorsqu’un agent de réticulation est ajouté, sa quantité est avantageusement comprise entre 5 et 5 000 ppm par rapport au poids total du polymère hydrosoluble cationique (monomères A, B et optionnellement C), préférentiellement entre 50 et 3 000 ppm.
Dans un mode particulier selon l’invention, un agent de transfert est ajouté dans la fraction F1 et/ou dans la fraction F2.
Lorsqu’un agent de transfert est ajouté, il est avantageusement choisi parmi les agents de transfert préalablement cités.
Lorsqu’un agent de transfert est ajouté, sa quantité est avantageusement comprise entre 10 et 10 000 ppm par rapport au poids total du polymère hydrosoluble cationique (monomères A, B et optionnellement C), préférentiellement entre 50 et 5 000 ppm.
Etape g)
, réaction de dégradation d
’
Hofmann sur le polymère base pour obtenir le polymère hydrosoluble cationique.
La réaction de dégradation d’Hofmann consiste, notamment, à convertir des fonctions amide ou nitrile en fonctions amines (par exemple par formation d’unités monomériques vinylamine) en faisant intervenir deux coefficients principaux (exprimés en rapports molaires) :
- Coefficient Alpha = hypo-halogénure (hypo-halogénure de métal alcalin et/ou hypo-halogénure de métal alcalino-terreux) / fonctions amide et/ou nitrile ;
- Coefficient Béta = hydroxyde (hydroxyde de métal alcalin et/ou hydroxyde de métal alcalino-terreux) / hypo-halogénure (hypo-halogénure de métal alcalin et/ou hypo-halogénure de métal alcalino-terreux).
- Coefficient Alpha = hypo-halogénure (hypo-halogénure de métal alcalin et/ou hypo-halogénure de métal alcalino-terreux) / fonctions amide et/ou nitrile ;
- Coefficient Béta = hydroxyde (hydroxyde de métal alcalin et/ou hydroxyde de métal alcalino-terreux) / hypo-halogénure (hypo-halogénure de métal alcalin et/ou hypo-halogénure de métal alcalino-terreux).
Un hypo-halogénure est un oxy-anion, par exemple l’hypochlorite ClO-. Préférentiellement, il s’agit d’hypochlorite de sodium.
Un « hypo-halogénure d’alcalin » désigne un hypo-halogénure d’au moins un métal alcalin, par exemple NaOCl, KOBr ou NaOCl+KOBr. Il en est de même pour un hypo-halogénure d’alcalino-terreux.
Par « alcalin », on désigne un métal alcalin, avantageusement le lithium, le sodium ou le potassium.
Par « alcalino-terreux », on désigne un métal alcalino-terreux, avantageusement le calcium ou le magnésium.
Un « hydroxyde d’alcalin » désigne un hydroxyde (OH-) d’au moins un métal alcalin, par exemple NaOH, KOH ou NaOH+KOH. Il en est de même pour l’hydroxyde d’alcalino-terreux. Préférentiellement, il s’agit de d’hydroxyde de sodium.
Avantageusement, la réaction de dégradation d’Hofmann comprend au moins les étapes suivantes :
g1) dilution (avantageusement dans l’eau) de la solution comprenant le polymère base, afin de former une solution diluée du polymère base (SD1) ;
g2) ajout de l’hypo-halogénure et de l’hydroxyde, afin de former une solution diluée (SD2) ;
g3) réaction entre le polymère base, l’hypo-halogénure et de l’hydroxyde ;
g4) obtention d’une solution comprenant le polymère hydrosoluble cationique (SD3).
g1) dilution (avantageusement dans l’eau) de la solution comprenant le polymère base, afin de former une solution diluée du polymère base (SD1) ;
g2) ajout de l’hypo-halogénure et de l’hydroxyde, afin de former une solution diluée (SD2) ;
g3) réaction entre le polymère base, l’hypo-halogénure et de l’hydroxyde ;
g4) obtention d’une solution comprenant le polymère hydrosoluble cationique (SD3).
Avantageusement dans l’étape g1), la concentration du polymère base dans la solution diluée SD1 du polymère base est comprise entre 1 et 40% en poids par rapport au poids de la SD1, plus préférentiellement entre 2 et 30% et encore plus préférentiellement entre 5 et 25%.
Avantageusement dans l’étape g2), le coefficient Alpha = hypo-halogénure / fonctions amide et/ou nitrile est compris entre 0,1 et 1,0, préférentiellement entre 0,3 et 1,0 et plus préférentiellement entre 0,5 et 1,0.
Avantageusement dans l’étape g2), le coefficient Béta = hydroxyde / hypo-halogénure est compris entre 0,5 et 4,0.
Avantageusement dans l’étape g3), la réaction entre le polymère base, l’hypo-halogénure et de l’hydroxyde dure entre 10 secondes à 180 minutes, préférentiellement entre 1 minutes et 120 minutes, plus préférentiellement entre 10 minutes et 90 minutes, et encore plus préférentiellement entre 30 minutes et 75 minutes.
Avantageusement dans l’étape g3), la réaction entre le polymère base, l’hypo-halogénure et de l’hydroxyde est réalisée à une température comprise entre 10 et 30 °C, préférentiellement entre 15 et 25°C.
A la fin de l’étape g3), on obtient le polymère hydrosoluble cationique selon l’invention.
Dans un mode particulier selon l’invention, au terme de l’étape g3), le polymère hydrosoluble cationique peut être fonctionnalisé avec un dialdéhyde pour donner un polymère hydrosoluble cationique dialdéhydé (avantageusement glyoxalé).
Le dialdéhyde est avantageusement choisi parmi le glyoxal, le glutaraldéhyde, le furane-dialdéhyde, le adipaldéhyde, le succinaldéhyde, le dialdéhyde amidon, le 2,2-diméthoxyéthanal, les composés diépoxy et leurs mélanges. Préférentiellement, il s’agit du glyoxal.
Afin de stabiliser les fonctions amines qui sont produites, l’homme du métier pourra éventuellement ajouter, dans la solution diluée SD1, au moins un dérivé d’ammonium quaternaire tel que cela est décrit dans le document JP 57077398. Ce dérivé d’ammonium quaternaire a en effet pour but d’éviter la réaction entre les fonctions amine et les fonctions amide résiduelles. On notera, en outre, que l’ajout de ces agents peut être effectué en séparé, en simultané, en mélange ou non, dans un ordre quelconque d’introduction, et en un ou plusieurs points d’injection. L’ajout de ces agents est avantageusement réalisé lors de l’étape g1).
Dans un mode préféré selon l’invention, le pH de la solution SD3 est ajusté par ajout d’acide entre 0,5 et 7,5, plus préférentiellement entre 1,0 et 3,0. L’ajustement du pH est avantageusement réalisé en l’absence de fonctionnalisation du polymère hydrosoluble cationique par un composé comprenant au moins deux fonctions aldéhyde.
Lors de la dégradation dite d’Hofmann, la cationicité du polymère base augmente grâce à l’utilisation/consommation, en totalité ou non, d’un hypo-halogénure d’alcalin ou d’alcalino-terreux.
Le polymère hydrosoluble cationique présente avantageusement une densité de charge cationique de supérieure à 2 meq/g, préférentiellement supérieure à 5 meq/g et avantageusement inférieure à 12 meq/g, préférentiellement inférieure à 11,5 meq/g.
Dans un mode particulier selon l’invention, un composé de micro-cellulose réagit sur le polymère hydrosoluble cationique.
Avantageusement, le composé de micro-cellulose est sous la forme d’une suspension dans l’eau.
Avantageusement lors de cette réaction avec le composé de micro-cellulose, la concentration massique en polymère hydrosoluble cationique est comprise entre 0.5 et 20 % en solution aqueuse, préférentiellement entre 1 et 5 %.
La réaction entre un composé de micro-cellulose et le polymère hydrosoluble cationique est avantageusement réalisé en l’absence de fonctionnalisation du polymère hydrosoluble cationique par un dialdéhyde.
La réaction entre un composé de micro-cellulose et le polymère hydrosoluble cationique est avantageusement réalisée à une température comprise entre 10°C et 60°C, préférentiellement entre 20 et 40°C.
Avantageusement, le composé de micro-cellulose est choisi parmi la cellulose nano fibrillée, la cellulose micro fibrillée, la cellulose nano cristalline, la nano cellulose.
Avantageusement, entre 10 % et 100 % en poids de composé de micro-cellulose sont additionnés au polymère hydrosoluble cationique, par rapport au poids du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 10 et 50 %.
Bien que préparés en solution, le polymère hydrosoluble cationique de l’invention peut également être utilisé sous forme solide. Dans ces conditions, la forme solide contient non seulement le polymère, mais également une proportion de sel obtenue à l’issue de la réaction de dégradation d’Hofmann. En pratique, la forme solide est obtenue entre autres par des procédés consistant à sécher la solution de l’étape g). Les principales techniques d’isolation solide/liquide alors utilisées sont celles du séchage par atomisation ou pulvérisation (qui consiste à créer un nuage de fines gouttelettes dans un courant gazeux chaud pendant une durée contrôlée), du séchage à tambour, des sécheurs à lit fluidisé...
La présente invention concerne également un procédé de fabrication du papier ou de carton comprenant (1) l’addition d’un polymère hydrosoluble cationique selon l’invention dans une suspension aqueuse de fibres et (2) la formation d’une feuille de papier ou de carton. Ainsi, l’invention concerne l’utilisation d’un polymère hydrosoluble cationique dans un procédé papetier.
Les différentes étapes du procédé de fabrication de papier, carton ou analogue sont connus et conformes aux techniques faisant appelles aux connaissances de l’homme du métier, il n’est pas nécessaire de les décrire plus en détail car elles restent connues et classiques à ce que connait l’homme du métier, si nécessaire il pourra se référer au document : Handbook for Pulp & Paper Technologists, 4thEdition, G.A.Smook.
Selon l’invention, le polymère hydrosoluble cationique est ajouté dans le procédé papetier, avant ou après formation de la feuille de papier, carton ou analogue. Ainsi, la mise en contact de la matière cellulosique avec le polymère de l’invention peut être effectuée de différentes manières et notamment selon les méthodes typiques connues de l’homme du métier.
Le polymère hydrosoluble cationique peut être ajouté à la matière cellulosique sous forme de solution aqueuse diluée ou non diluée. Il peut être appliqué par une technique d’imprégnation, ou peut être directement ajouté dans la suspension fibreuse à tout endroit du procédé de fabrication du papier où habituellement des agents de résistance à sec sont introduits.
Ainsi, le polymère selon l’invention peut être introduit dans la pâte épaisse (« thick stock » en anglais) ou dans la pâte diluée (« thin stock » en anglais). Il peut être ajouté au niveau de la pompe de mélange, avant la caisse de tête ou du tamis filtrant. Préférentiellement, le polymère est introduit avant la caisse de tête.
Préférentiellement, le polymère selon l’invention est injecté industriellement dans la suspension fibreuse, i.e. avant sa dilution par les eaux blanches (pâte épaisse). La consistance de la pâte est de l’ordre de 1 à 5 % en masse de fibres cellulosiques.
Le procédé papetier selon l’invention peut être mis en œuvre avec tout type de pâte à papier, comme par exemple des pâtes de fibres vierges (Kraft, Bisulfite), de fibres recyclées, des pâtes désencrées, des pâtes mécaniques et thermomécaniques.
Le polymère hydrosoluble cationique est avantageusement ajouté avant la formation de la feuille, directement à la suspension fibreuse.
Il peut être ajouté en un seul point ou en deux points d’injection.
Le procédé papetier selon l’invention peut également comprendre l’addition d’autres additifs et/ou polymères en fonction des besoins, à titre d’exemple et façon non limitative, on peut citer : les biocides, les coagulants, les agents de rétention, les floculants, l’amidon.
La présente invention concerne également l’utilisation du polymère hydrosoluble cationique dans la récupération d’hydrocarbures (pétrole et/ou gaz) ; dans le forage ou la cimentation de puits ; dans la stimulation de puits d’hydrocarbures (pétrole et/ou gaz), par exemple la fracturation hydraulique, la conformance, la diversion ; dans le traitement de l’eau en circuit ouvert, fermé ou semi fermé ; dans le traitement des mouts de fermentation ; dans le traitement des boues ; dans la construction ; dans le traitement du bois ; dans le traitement de composition hydraulique (béton, ciment, mortier et agrégats) ; dans l’industrie minière ; dans la formulation de produits cosmétiques ; dans la formulation de détergents ; dans la fabrication du textile ; dans la géothermie ; dans la fabrication de couche hygiénique ; ou dans l’agriculture.
La présente invention concerne également l’utilisation du polymère hydrosoluble cationique comme floculant, coagulant, agent liant, agent fixateur, agent réducteur de viscosité, agent épaississant, agent absorbant, agent réducteur de friction, agent d’égouttage, agent de rétention de charge, agent de déshydratation, agent conditionneur, agent stabilisant, agent fixateur, agent filmogène, agent d’encollage, agent superplastifiant, inhibiteur d’argile ou dispersant.
L’invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples suivants donnés afin d’illustrer l’invention, et non de manière limitative.
Liste des abréviations :
DADMAC : Diméthyldiallyl ammonium (monomère A)
AMD : Acrylamide (monomère B)
DMAM : Diméthylacrylamide (composé II)
SMS : Méthallyl sulfonate de sodium (composé I)
SPS : Persulfate de sodium (initiateur de polymérisation)
MBA : Méthylène bis acrylamide (agent de ramification)
PEI : Polyéthylèneimine
DADMAC : Diméthyldiallyl ammonium (monomère A)
AMD : Acrylamide (monomère B)
DMAM : Diméthylacrylamide (composé II)
SMS : Méthallyl sulfonate de sodium (composé I)
SPS : Persulfate de sodium (initiateur de polymérisation)
MBA : Méthylène bis acrylamide (agent de ramification)
PEI : Polyéthylèneimine
Description de la caractérisation du poids moléculaire GPC-
Malls
La chromatographie sur gel perméable est une méthode permettant de séparer des macromolécules en fonction de leur volume hydrodynamique, elle est couplée à un détecteur Malls, permettant de mesurer la diffusion de la lumière selon plusieurs angles.
Les polymères synthétisés sont analysés dans les conditions suivantes :
- Instrument : GPC-2
- Colonnes : Shodex SB-807-HQ & SB-805 custom
- Méthode :
* Température : 30°C
* Phase mobile : 0,5M NaNO3, HEPES (pH=8), 100ppm NaN3
* Injection : 100µL
* Débit : 0,3mL/min
* Détection :
(i) Détecteur de diffusion de la lumière (MALLS) : Masse molaire absolue
(ii) Réfractométrie (RI) : Concentration
- Instrument : GPC-2
- Colonnes : Shodex SB-807-HQ & SB-805 custom
- Méthode :
* Température : 30°C
* Phase mobile : 0,5M NaNO3, HEPES (pH=8), 100ppm NaN3
* Injection : 100µL
* Débit : 0,3mL/min
* Détection :
(i) Détecteur de diffusion de la lumière (MALLS) : Masse molaire absolue
(ii) Réfractométrie (RI) : Concentration
La viscosité est mesurée à l’aide d’un viscosimètre Brookfield, à 25°C avec un module Brookfield LV1 vitesse 60 rpm.
Dans un réacteur de 1 litre équipé d’un agitateur mécanique, d’un thermomètre, d’un réfrigérant et d’une canne plongeante d’azote gazeux, on introduit en pied de cuve une première fraction F1 composée de 146.9g d’eau, 50.6 d’acrylamide (50% en poids dans l’eau), 77.1g de chlorure de dimethyldiallyl ammonium (64% en poids dans l’eau), 1g d’acide citrique, 0,5g de diméthylacrylamide et 0,4g de méthallyl sulfonate de sodium. Le milieu est chauffé et maintenu à une température comprise entre 79 et 81°C grâce à un bain-marie. Un ajout 0,05g de persulfate de sodium permet d’amorcer ce pied de cuve et d’initier la polymérisation des monomères (PO1) pour former un premier polymère à gradient PG1. Quand l’exothermie est terminée on commence à couler : un amorceur (50g de SPS à 0,33% en poids dans l’eau) pendant 130 minutes, et simultanément une deuxième fraction F2, composée de 25.5g d’eau, 101.3g d’acrylamide (50% en poids dans l’eau), 77.1g de DADMAC (64% en poids dans l’eau), 0,5g de diméthylacrylamide et 0,19g méthallyl sulfonate de sodium, en 50 minutes. Une fois la fraction F2 coulée, on laisse vieillir le polymère à gradient PG2 durant 10 minutes (la polymérisation PO2 pour former le polymère à gradient PG2 a lieu pendant la coulée de la fraction F2 et pendant le vieillissement). On commence ensuite à couler une troisième fraction F3, composée de 121.3g d’eau, 50.6g d’acrylamide (50% en poids dans l’eau), 0,01g de méthallyl sulfonate de sodium, en 60 minutes. A la fin de l’ajout de la fraction F3 le polymère est laissé à vieillir 10 minutes (la polymérisation PO3 pour former le polymère a lieu pendant la coulée de la fraction F3 et pendant le vieillissement). Une fois le vieillissement terminé, 146.9g d’eau sont additionnés ainsi que 0,15g de persulfate de sodium. Lorsque la viscosité souhaitée est atteinte, on arrête la réaction par un ajout de 0,6g de bisulfite de soude (40% en poids dans l’eau) et 146.9g d’eau. Un nouveau vieillissement de 60 minutes est appliqué avant refroidissement. Le polymère base 1 obtenue présente un pH de 3,5, une matière active de 20% en poids, une viscosité de 3 500cps et un poids moléculaire obtenu par GPC-Malls de 2 650 000 Da.
La dégradation d’Hofmann est réalisée selon le procédé de la demanderesse dans le document WO2010061082. A la fin de la réaction de dégradation d’Hofmann, on obtient le polymère hydrosoluble cationique P1.
Le polymère 2 est obtenu par la réaction de dégradation d’Hofmann selon l’exemple E du document WO2011015783.
Tableau 1 : Synthèse des polymères 1 et 2 (P1-P2 : polymères 1 à 2 ; INV = invention ; CE = exemple comparatif ; Visco = viscosité (* du polymère base) ; Mw = Poids moléculaire du polymère base ; C = Concentration du polymère base)
On observe les différences et avantages apportés par l’invention par rapport à l’art antérieur, notamment en ce qui terme de poids moléculaire du polymère base, bien que les viscosités soient du même ordre de grandeur.
La pâte humide utilisée dans tous les exemples applicatifs est obtenue par désintégration de pâte sèche afin d’obtenir une concentration aqueuse finale de 1% massique. Il s’agit d’une pâte à pH neutre composée à 100% de fibres de cartons recyclées.
Evaluation des performances d
’
égouttage sous vide (DDA)
Le DDA (Dynamic Drainage Analyzer) permet de déterminer, de manière automatique, le temps (en secondes) nécessaire pour égoutter sous vide une suspension fibreuse sur une toile. Les polymères sont ajoutés à la pâte humide (0,6 litre de pâte à 1,0 % massique) dans le cylindre du DDA sous agitation à 1000 tours par minute :
T=0s : mise en agitation de la pâte
T=10s : ajout du ou des polymères
T=30s : arrêt de l’agitation et égouttage sous vide à 200mBar pendant 60s.
T=0s : mise en agitation de la pâte
T=10s : ajout du ou des polymères
T=30s : arrêt de l’agitation et égouttage sous vide à 200mBar pendant 60s.
La pression sous la toile est enregistrée en fonction du temps. Lorsque toute l’eau est évacuée du matelas fibreux, l’air passe à travers celui-ci faisant apparaitre une rupture de pente sur la courbe représentant la pression sous toile en fonction du temps. Le temps, exprimé en secondes, relevé à cette rupture de pente correspond au temps d’égouttage. Plus le temps est faible, meilleur est donc l’égouttage sous vide.
Performances en application résistance à sec, grammage à 80g.m
-2
La quantité nécessaire de pâte est prélevée de manière à obtenir au final une feuille présentant un grammage de 80g.m-2.
La pâte humide est introduite dans le cuvier de la formette dynamique et est maintenue sous agitation. On injecte à cette pâte les différents composants du système selon la séquence prédéfinie. On respecte généralement un temps de contact de 30 à 45 secondes entre chaque ajout de polymère.
Des formettes de papier sont réalisées avec une formette dynamique automatique : un buvard et la toile de formation sont placés dans le bol de la formette dynamique avant de démarrer la rotation du bol à 1000 tr.min-1et de construire le mur d’eau. La pâte traitée est répartie sur le mur d’eau pour former le matelas fibreux sur la toile de formation.
Une fois que l’eau est drainée, le matelas fibreux est récupéré, pressé sous une presse délivrant 4 bars, puis séché à 117°C. La feuille obtenue est conditionnée pendant une nuit dans une pièce à humidité et température contrôlées (50% d’humidité relative et 23°C). Les propriétés de résistance à sec de toutes les feuilles obtenues par cette procédure sont alors mesurées.
L’éclatement est mesuré avec un éclatomètre Messmer Buchel M 405 selon la norme TAPPI T403 om-02. Le résultat est exprimé en kPa. On détermine l’indice d’éclatement, exprimé en kPa.m2/g, en divisant cette valeur par le grammage de la feuille testée.
La longueur de rupture à l’état sec est mesurée dans le sens machine avec un appareil de traction Testometric AX selon la norme TAPPI T494 om-01. Le résultat est exprimé en km.
La quantité de polymère ajoutée est exprimée en kg de polymère actif par tonne de fibre sèche. Des essais à 1kg/t et 1,5 kg/t ont été réalisés et résumés dans le tableau 2.
Tableau 2 : (INV = invention ; CE = exemple comparatif)
Il est intéressant de remarquer que les polymères de l’invention, présentent des performances en drainage (DDA) et des caractéristiques mécaniques (Burst : éclatement ; DBL : rupture à l’état sec) améliorées par rapport au produit le plus efficace sur le marché.
Claims (13)
- Polymère hydrosoluble cationique comprenant :
- au moins un monomère cationique A ;
- au moins un monomère non ionique B choisi parmi l’acrylamide, l’acrylonitrile, le méthacrylamide et leurs mélanges ;
- au moins un système de structuration comprenant :
(i) au moins un composé I, choisi parmi : l’acide allylsulfonique, l’acide méthallylsulfonique, l’acide allyl disulfonique, l’acide methallyl disulfonique, leurs sels et leurs mélanges ;
(ii) au moins un composé II de formule (1) :
R1et R2étant, indépendamment l’un de l’autre, un atome d’hydrogène, un groupe méthyle, un groupe éthyle, un groupe isopropyl ou un groupe CH2-OH ;
R1et R2n’étant pas tous deux un atome d’hydrogène ;
ledit polymère étant dépourvu de monomère anionique autre que le composé I ;
ledit polymère hydrosoluble cationique étant obtenu selon les étapes suivantes :
a) formation d’une solution (S1) comprenant au moins une première fraction (F1) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
b) polymérisation 1 (PO1) de la fraction F1 pour former une solution d’un premier polymère à gradient (PG1) ;
c) ajout, à la solution comprenant PG1, d’une deuxième fraction (F2) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
d) polymérisation 2 (PO2) de la fraction F2 sur PG1 pour former un deuxième polymère à gradient (PG2) ;
e) ajout, à la solution comprenant PG2, d’une troisième fraction (F3) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
f) polymérisation 3 (PO3) de la fraction F3 sur PG2 pour former une solution comprenant un polymère base ;
g) dilution de la solution comprenant ce polymère base et réaction de dégradation d’Hofmann sur le polymère base pour obtenir un polymère hydrosoluble cationique. - Polymère hydrosoluble cationique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le au moins monomère cationique A est choisi parmi le chlorure de diméthyldiallylammonium, le chlorure d’acrylamido propyltriméthyl ammonium, le chlorure de méthacrylamido propyltriméthyl ammonium et leurs mélanges.
- Polymère hydrosoluble cationique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend entre 500 et 50 000 ppm de composé I, par rapport au poids total des monomères A et B.
- Polymère hydrosoluble cationique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend entre 500 et 50 000 ppm de composé II, par rapport au poids total des monomères A et B.
- Polymère hydrosoluble cationique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composé II est choisi parmi : le N,N-diméthylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N,N-isopropylacrylamide, le N-méthylolacrylamide et leurs mélanges.
- Polymère hydrosoluble cationique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ratio massique entre le composé I et le composé II est compris entre 0,01 et 100.
- Procédé de préparation en séquence d’un polymère hydrosoluble cationique, comprenant les étapes suivantes :
a) formation d’une solution (S1) comprenant au moins une première fraction (F1) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
le au moins un monomère A étant un monomère cationique ;
le au moins un monomère B étant un monomère non ionique choisi parmi l’acrylamide, l’acrylonitrile le méthacrylamide et leurs mélanges ;
le au moins un composé I étant choisi parmi : l’acide allylsulfonique, l’acide méthallylsulfonique, l’acide allyl disulfonique, l’acide methallyl disulfonique, leurs sels et leurs mélanges ;
le au moins un composé II étant de formule (1) :
R1et R2étant, indépendamment l’un de l’autre, un atome d’hydrogène, un groupe méthyle, un groupe éthyle, un groupe isopropyl ou un groupe CH2-OH ;
R1et R2n’étant pas tous deux un atome d’hydrogène,
ledit polymère étant dépourvu de monomère anionique autre que le composé I,
b) polymérisation 1 (PO1) de la fraction F1 pour former une solution d’un premier polymère à gradient (PG1) ;
c) ajout, à la solution comprenant PG1, d’une deuxième fraction (F2) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
d) polymérisation 2 (PO2) de la fraction F2 sur PG1 pour former un deuxième polymère à gradient (PG2) ;
e) ajout, à la solution comprenant PG2, d’une troisième fraction (F3) contenant (1) au moins un monomère choisi parmi les monomères A et B et (2) au moins un composé choisi parmi les composés I et II ;
f) polymérisation 3 (PO3) de la fraction F3 sur PG2 pour former une solution comprenant un polymère base ;
g) dilution de la solution comprenant le polymère base et réaction de dégradation d’Hofmann sur le polymère base pour obtenir le polymère hydrosoluble cationique. - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’un amorceur est ajouté en continu tout au long du procédé de polymérisation.
- Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, après l’étape f) de polymérisation (PO3) et préalablement à l’étape g), le procédé comprend une étape de vieillissement de 10 minutes à 100 minutes.
- Procédé selon la revendication 7 à 9, caractérisé en ce que, la réaction de dégradation d’Hofmann comprend au moins les étapes suivantes :
g1) dilution de la solution comprenant le polymère base, afin d’obtenir une solution diluée du polymère base (SD1) ;
g2) ajout d’un hypo-halogénure de métal alcalin ou alcalino-terreux et d’un hydroxyde de métal alcalin ou alcalino-terreux, afin d’obtenir une solution diluée (SD2) ;
g3) réaction entre le polymère base, l’hypo-halogénure de métal alcalin ou alcalino-terreux et l’hydroxyde de métal alcalin ou alcalino-terreux ;
g4) obtention d’une solution comprenant un polymère hydrosoluble cationique (SD3). - Procédé de fabrication du papier ou de carton comprenant l’addition d’un polymère hydrosoluble cationique selon l’une des revendications 1 à 6, dans une suspension aqueuse de fibres et la formation d’une feuille de papier ou de carton.
- Utilisation du polymère hydrosoluble cationique selon l’une des revendication 1 à 6, dans la récupération d’hydrocarbures ; dans le forage ou la cimentation de puits ; dans la stimulation de puits d’hydrocarbures ; dans le traitement de l’eau en circuit ouvert, fermé ou semi fermé ; dans le traitement des mouts de fermentation ; dans le traitement des boues ; dans la construction ; dans le traitement du bois ; dans le traitement de composition hydraulique ; dans l’industrie minière ; dans la formulation de produits cosmétiques ; dans la formulation de détergents ; dans la fabrication du textile ; dans la géothermie ; dans la fabrication de couche hygiénique ; ou dans l’agriculture.
- Utilisation du polymère hydrosoluble cationique selon l’une des revendication 1 à 6, comme floculant, coagulant, agent liant, agent fixateur, agent réducteur de viscosité, agent épaississant, agent absorbant, agent réducteur de friction, agent d’égouttage, agent de rétention de charge, agent de déshydratation, agent conditionneur, agent stabilisant, agent fixateur, agent filmogène, agent d’encollage, agent superplastifiant, inhibiteur d’argile ou dispersant.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2206325A FR3137094B1 (fr) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Polymère hydrosoluble cationique et son procédé de préparation |
| EP23735013.7A EP4326785A1 (fr) | 2022-06-24 | 2023-06-23 | Nouveau polymère et son procédé de préparation |
| PCT/EP2023/067192 WO2023247784A1 (fr) | 2022-06-24 | 2023-06-23 | Nouveau polymère et son procédé de préparation |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2206325A FR3137094B1 (fr) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Polymère hydrosoluble cationique et son procédé de préparation |
| FR2206325 | 2022-06-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3137094A1 true FR3137094A1 (fr) | 2023-12-29 |
| FR3137094B1 FR3137094B1 (fr) | 2024-06-14 |
Family
ID=83188099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2206325A Active FR3137094B1 (fr) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Polymère hydrosoluble cationique et son procédé de préparation |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4326785A1 (fr) |
| FR (1) | FR3137094B1 (fr) |
| WO (1) | WO2023247784A1 (fr) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011015783A1 (fr) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | S.P.C.M. Sa | Copolymères cationiques dérivés d'acrylamide et leurs utilisations |
| US10730989B2 (en) * | 2017-06-28 | 2020-08-04 | Harima Chemicals, Incorporated | Method for producing (meth)acrylamide papermaking additive and (meth)acrylamide polymer papermaking additive |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5039757A (en) | 1988-12-28 | 1991-08-13 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Method of manufacturing cationic acrylamide polymers, cationic acrylamide polymers, and the applications of these polymers |
| US20040118540A1 (en) | 2002-12-20 | 2004-06-24 | Kimberly-Clark Worlwide, Inc. | Bicomponent strengtheninig system for paper |
| FR2880901B1 (fr) | 2005-01-17 | 2008-06-20 | Snf Sas Soc Par Actions Simpli | Procede de fabrication de papier et carton de grande resistance a sec et papiers et cartons ainsi obtenus |
| FR2912749B1 (fr) | 2007-02-19 | 2009-04-24 | Snf Soc Par Actions Simplifiee | Copolymeres cationiques derives d'acrylamide et leur utilisations |
| FR2918989B1 (fr) | 2007-07-18 | 2010-08-27 | Snf Sas | Polymeres cationiques d'acrylamide post ramifies solubles dans l'eau et leurs realisations |
| FR2938842B1 (fr) | 2008-11-27 | 2012-09-21 | Snf Sas | Nouveau procede de preparation de copolymeres d'acrylamide par reaction de degradation d'hofmann |
| US9124325B2 (en) | 2010-06-21 | 2015-09-01 | Panasonic Intellectual Property Corporation Of America | Terminal apparatus, base station apparatus, retransmission method and resource allocation method |
| FR3104578B1 (fr) | 2019-12-16 | 2022-07-15 | S N F Sa | Nouveaux monomeres sulfobetaine, procede de preparation et leurs utilisations |
-
2022
- 2022-06-24 FR FR2206325A patent/FR3137094B1/fr active Active
-
2023
- 2023-06-23 EP EP23735013.7A patent/EP4326785A1/fr active Pending
- 2023-06-23 WO PCT/EP2023/067192 patent/WO2023247784A1/fr unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011015783A1 (fr) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | S.P.C.M. Sa | Copolymères cationiques dérivés d'acrylamide et leurs utilisations |
| US10730989B2 (en) * | 2017-06-28 | 2020-08-04 | Harima Chemicals, Incorporated | Method for producing (meth)acrylamide papermaking additive and (meth)acrylamide polymer papermaking additive |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4326785A1 (fr) | 2024-02-28 |
| WO2023247784A1 (fr) | 2023-12-28 |
| FR3137094B1 (fr) | 2024-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2703558B1 (fr) | Papier, carton, ou analogue contenant un copolymère cationique dérivé d'acrylamide | |
| CA2677846C (fr) | Copolymeres cationiques derives d'acrylamide et leurs utilisations | |
| EP2820188B1 (fr) | Nouveau procede de fabrication de papier mettant en oeuvre un copolymere base ayant reagi avec un aldehyde comme agent de resistance a sec, de retention, d'egouttage et de machinabilite | |
| EP2840100B1 (fr) | Nouveaux complexes de polymeres hydrosolubles et leurs utilisations | |
| FR2880901A1 (fr) | Procede de fabrication de papier et carton de grande resistance a sec et papiers et cartons ainsi obtenus | |
| WO2015107302A1 (fr) | Solution aqueuse de copolymeres cationiques derives d'acrylamide, procede de preparation et utilisation | |
| EP0068955A1 (fr) | Nouvelles dispersions stables, eau dans huile, de polymères cationiques hydrosolubles à base d'acrylate de diméthylaminoéthyle salifié ou quaternisé, leur procédé de fabrication et leur application comme floculants | |
| EP2870287A1 (fr) | Procede ameliore de fabrication de papier utilisant un polymere cationique obtenu par degradation d'hofmann | |
| EP3790914B1 (fr) | Complexe de polymères, préparation et utilisation | |
| FR3137094A1 (fr) | Polymère hydrosoluble cationique et son procédé de préparation | |
| CA3094466A1 (fr) | Procede de fabrication de polymeres anioniques et utilisation comme agents de resistance dans un procede papetier | |
| EP1090185A1 (fr) | Procede de floculation pour la fabrication d'une feuille de papier | |
| FR3137093A1 (fr) | Polymère hydrosoluble et son procédé de préparation | |
| FR3135995A1 (fr) | Nouveau polymère et son procédé de préparation | |
| EP3722330B1 (fr) | Nouvel additif à base de polymères hydrosolubles et ses utilisations | |
| WO2022136794A1 (fr) | Procede de fabrication de papier ou de carton | |
| FR3127507A1 (fr) | Procede de fabrication de papier et de carton | |
| FR3108329A1 (fr) | Nouveaux complexes de polymeres hydrosolubles sous forme d’emulsion inverse et leurs utilisations | |
| WO2022219085A1 (fr) | Procede de fabrication de papier et de carton | |
| WO2022219086A1 (fr) | Procede de fabrication de papier et de carton |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20231229 |
|
| TP | Transmission of property |
Owner name: SPCM SA, FR Effective date: 20240112 |
|
| CD | Change of name or company name |
Owner name: SNF GROUP, FR Effective date: 20240305 |