HU205959B - Process for producing acrylamide polymeres containing hydroxame-groups - Google Patents

Process for producing acrylamide polymeres containing hydroxame-groups Download PDF

Info

Publication number
HU205959B
HU205959B HU23189A HU23189A HU205959B HU 205959 B HU205959 B HU 205959B HU 23189 A HU23189 A HU 23189A HU 23189 A HU23189 A HU 23189A HU 205959 B HU205959 B HU 205959B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
hydroxylamine
reaction
acrylamide
polymer
concentration
Prior art date
Application number
HU23189A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HUT49899A (en
Inventor
Morris Eugene Lewellyn
Donald Paul Spitzer
Original Assignee
American Cyanamid Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Cyanamid Co filed Critical American Cyanamid Co
Publication of HUT49899A publication Critical patent/HUT49899A/en
Publication of HU205959B publication Critical patent/HU205959B/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

In a process for the prepn. of a acrylamide polymer (A) contg. hydroxamic gps. by reacting aq. soln. of an acrylamide polymer (B) with a hydroxylamine salt (C) at a mole ratio of (C) to amide gps. in (B) of 0.1-2.0 an improvement comprises, conducting the reaction at pH = 8.0 or above at a temp. of 20-100 deg.C. The reaction remp. is 40-80 deg.C for 1-4 hrs. The pH is above 9.0 pref. above 11.0. (B) = acrylamide or polyacrylamide. -

Description

A találmány tárgya eljárás hidroxámozott akrilamid polimerek előállítására.The present invention relates to a process for the preparation of hydroxamated acrylamide polymers.

Hidroxámozott akrilamid polimerek előállítása ismert. A hidroxámozott polimerek alkalmazhatók vaskomplexek képződésénél, kelátképző szereknél és is- 5 mert fúróiszapokra kifejtett kedvező hatásuk. A hidroxámozott polimereket alkalmazzák flokkuláló szerekként is.The preparation of hydroxamated acrylamide polymers is known. Hydroxamated polymers are useful in the formation of iron complexes, chelating agents and their beneficial effects on known drilling muds. Hydroxamated polymers are also used as flocculating agents.

A 4587 306 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint hidroxámozott poliakril- 10 amidokat hidroxil-aminnak poliakrilamiddal vizes oldatban 50-85 °C hőmérsékleten, és 6,2-6,8 pH-értéken lefolytatott reakciójával állítanak elő. A szabadalmi leírás szerint ez a hőmérséklet az optimum a hidroxilamin bomlásának minimálisra való csökkentése szem- 15 pontjából, és abból a szempontból, hogy még megfelelő reakciósebességet érjenek el. Az alkalmazott pH-érték vonatkozásában megjegyzik, hogy ez a reakció gyors kinetikáját hozza létre. Az alkalmazott polimerek 1000-20000 molekulatömegűek voltak. Hidr- 20 oxámozott poliakrilamidokat ismertet a 3 345344 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás is, amely szerint hidroxil-amint poliakril-nitrillel reagáltatnak, majd a kapott terméket savasan hidrolizálják. A 2476 113 számú francia szabadalmi leírás szerint hidr- 25 oxil-amint 90 °C hőmérsékleten reagáltatnak poliakrilamiddal, pufferként nátrium-acetátot alkalmazva. A 2171127 számú nagy-britanniai közrebocsátási irat. valamint a 4480067, a 4532046 és a 4536296 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szín- 30 tén hasonló tárgyú.U.S. Patent No. 4,587,306 discloses the preparation of hydroxamated polyacrylamides by reaction of hydroxylamine with polyacrylamide in aqueous solution at 50-85 ° C and pH 6.2-6.8. According to the patent, this temperature is the optimum for minimizing the degradation of hydroxylamine and for achieving an appropriate reaction rate. With respect to the pH used, it is noted that this produces rapid kinetics of the reaction. The polymers used had a molecular weight of 1000-20000. Hydroxyoxamated polyacrylamides are also disclosed in U.S. Patent 3,353,444, which discloses that hydroxylamine is reacted with polyacrylonitrile and the resulting product is then acidically hydrolyzed. According to French Patent No. 2,476,113, hydroxyamine is reacted with polyacrylamide at 90 ° C using sodium acetate as a buffer. United Kingdom Patent Publication No. 2171127. and U.S. Patent Nos. 4,4800,667, 4,531,046, and 4,536,296.

Az irodalomban számos tanulmány jelent meg hidroxil-aminnak monomer amidokkal, így acetamiddal. formamiddal és acetaniliddel végbemenő reakciójának a kinetikája vonatkozásában (W. P. Jencks és Mary 35 Gilchrist, J. Am. Chem. Soc., 86, 5616 [1964]; S. O. Eriksson és B. Ariander-ohlson, Acta Chem. Scand.,Numerous studies have appeared in the literature on hydroxylamine with monomeric amides such as acetamide. on the kinetics of the reaction with formamide and acetanilide (W. P. Jencks and Mary, 35 Gilchrist, J. Am. Chem. Soc., 86, 5616 (1964); S. O. Eriksson and B. Arianderson, Acta Chem. Scand.

26, 2759 [1972]; és G. B. Sergeev, V. A. Batyuk, és B.26, 2759 (1972); and G. B. Sergeev, V. A. Batyuk, and B.

M. Sergeev, Kinetika i Kataliz, 15, 326 [1974]). Minden esetben a reakció optimális pH-értékét 6 és 7 40 között állapították meg. Jencks és Gilchrist szerint nagyobb sebességi állandó érhető el 9 pH-érték felett. Ezeket a kinetikai tanulmányokat általában hígított körülmények között vizsgálták nagy feleslegben alkalmazott hidroxil-aminnal és így pszeudo-elsőrendű kineti- 45 ka ment végbe. Jencks és Gilchrist megállapították azt is, hogy a reakciót pufferekkel, így imidazollal, piridinnel, acetáttal vagy karbonáttal katalizálni lehet. F. Bergmann (Anal. Chem., 24, 1367 [1952]) a hidroxilaminnak amidokkal magas pH mellett végbemenő re- 50 akcióját analitikai módszerként használta amidok meghatározására.M. Sergeev, Kinetics i Kataliz, 15, 326 [1974]). In each case, the optimum reaction pH was found to be between 6 and 740. According to Jencks and Gilchrist, a higher rate constant above pH 9 can be achieved. These kinetic studies were generally conducted under diluted conditions with a large excess of hydroxylamine and thus underwent pseudo-first order kinetics. Jencks and Gilchrist also found that the reaction could be catalyzed by buffers such as imidazole, pyridine, acetate or carbonate. F. Bergmann (Anal. Chem., 24, 1367 (1952)) used the reaction of hydroxylamine with amides at high pH as an analytical method for the determination of amides.

A. Meister és mtsai. (J. Boil. Chem. 2/5, 441 [1955]) szerint a hidroxámsav-képződés maximuma különböző természetes amidoknál szintén 6 pH-érték- 55 nél van.A. Meister et al. (J. Boil. Chem. 2/5, 441 (1955)), the maximum formation of hydroxamic acid with various natural amides is also at pH 6 55.

Az előzőekben említett cikkek elsődlegesen monomerek hidroxámozásával foglalkoznak, és elsődlegesen pszeudo-elsőrendű kinetikákra hivatkoznak. Ha monomereket hidroxil-amin-sókkal reagáltatnak, a re- 60 akciót nagyon magas hidroxil-amin-koncentrációnál folytatják le, és így ennek kinetikája nagymértékben különbözik és nem tekinthető azonosnak a polimerrendszer kinetikájával, amelynek hidroxámozása során a hidroxil-amin-koncentráció alacsony. Magas hidroxil-amin-koncentrációknál a reakció mindig gyorsabban megy végbe. Ha a hidroxil-amin koncentrációját csökkentjük, a reakciósebesség arányosan csökken, és a hidroxil-aminnak a hidroxamát-csoporttá való átalakulása is csökken. így tehát a polimerek hidroxámozásánál, különösen a nagy molekulatömegű polimerek hidroxámozásánál alkalmazott alacsony hidroxil-amin-koncentrációk esetén a reakciósebesség és a hidroxil-amin kihasználtsága kritikus az eljárás ipari alkalmazhatósága szempontjából. Ezért fennáll a szűk- Λ ség egy olyan eljárás kidolgozására, amelyben a reakciósebesség és a hidroxil-amin kihasználtságának a hatásfoka is nő.The foregoing articles deal primarily with the hydroxamation of monomers and refer primarily to pseudo-first order kinetics. When monomers are reacted with hydroxylamine salts, the reaction is carried out at very high hydroxylamine concentrations, and thus its kinetics are very different and cannot be considered to be the same as those of the polymer system with low hydroxylamine concentration. At high hydroxylamine concentrations, the reaction is always faster. When the concentration of hydroxylamine is reduced, the reaction rate is reduced proportionally and the conversion of hydroxylamine to the hydroxamate group is also reduced. Thus, the rate of reaction and the utilization of hydroxylamine used in hydroxylation of polymers, especially at low hydroxylamine concentrations of high molecular weight polymers, are critical to the industrial applicability of the process. Therefore, there is necessity quality to develop a process in which the reaction rate and the utilization rate of hydroxylamine in the efficiency increases.

Új eljárást dolgoztunk ki akrilamid-polimerek hidroxámozására, amelyben a reakciósebesség és a hidroxil-amin kihasználás hatásossága növelhető az ismert eljárásokhoz, különösen a 4587 306 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetettekhez képest. A technika állása szerint az akrilamid polimerekben végbemenő reakciókban az optimális pH-érték a hidroxil-amin pKa-értékéhez közel kell legyen, mivel ha a pH-érték azonos a pKa-értékkel, a hidroxil-amin koncentrációja azonos a hidroxil-aminsó koncentrációjával, és ez a só a reakcióban katalizátorként hat.A novel process for the hydroxamation of acrylamide polymers has been developed in which the reaction rate and the efficiency of hydroxylamine utilization can be increased over those known in the art, especially those described in U.S. Patent 4,587,306. In the prior art, the optimum pH for the reactions in acrylamide polymers should be close to the pKa of the hydroxylamine, since if the pH is the same as the pKa, the concentration of the hydroxylamine is the same as that of the hydroxylamine salt, and this salt acts as a catalyst in the reaction.

Azt tapasztaltuk, hogy polimerek esetén a reakciósebesség nem várt módon megnő a pH-érték megemelésével és a hidroxil-amin kihasználásának hatásossága optimálissá válik. így az alkalmazott hidroxil-aminegységekre nagyobb hidroxámozási hatásfok érhető el az általunk alkalmazott új eljárással.It has been found that the reaction rate of polymers is unexpectedly increased by raising the pH and that the efficiency of the utilization of hydroxylamine is optimized. Thus, the hydroxylamine units used have a higher degree of hydroxamation by the new process we employ.

A találmány tárgya tehát eljárás hidroxámcsoportokat tartalmazó akrilamid polimerek előállítására akrilamid polimer vizes oldatának hidroxilamin-sóval való reagáltatása útján, amikor is az akrilamid polimerben lévő amidcsoportok móljaira számítva 0,1-2,0 mól hidroxil-amint alkalmazunk, és a reak- i ciót legalább 8,0 pH-értéknél és 20-100 °C hőmérsék- b létén folytatjuk le.The invention thus relates to a process for the preparation of acrylamide polymers containing hydroxy groups by reacting an aqueous solution of an acrylamide polymer with a hydroxylamine salt using from 0.1 to 2.0 moles of hydroxylamine per mole of the amide groups in the acrylamide polymer. At pH 8.0 and 20-100 ° C.

A találmány szerinti eljárásban bármilyen vízoldható vagy vízben diszpergálható akrilamid polimer alkalmazható. Akrilamid homopolimerek, így poliakrilamid, polimetakrilamid alkalmazása előnyös, de alkalmazhatók az akrilamid vagy metakrilamid kopolimerjei és terpolimerjei is 90%, előnyösen 50% olyan kopolimerrel vagy terpolimerrel együtt, amely egy etilénkötést tartalmazó, az akrilamiddal kopolimerizálható komonomert tartalmaz. Megfelelő komonomerek az akrilsav, a metakrilsav, a 2-akrilamido-2-metil-propánszulfonsav, az akrilsav és a metakrilsav alkilészterei, így a metil-akrilát, az etil-akrilát, a butil-akrilát, az etil-metakrilát, a metil-metakrilát, a nátrium-akrilát, a vinil-acetát, a vinii-pirrolidon, a sztirol, az akril-nitrilek. Az akrilamid polimerek molekulatömege lxlO43xl07, előnyösen lxlO6-3xlO7. Mivel ezeket a poli2Any water-soluble or water-dispersible acrylamide polymer can be used in the process of the invention. The use of acrylamide homopolymers such as polyacrylamide, polymethacrylamide is preferred, but also copolymers and terpolymers of acrylamide or methacrylamide with 90%, preferably 50%, of a copolymer or terpolymer containing an ethylene bond copolymerizable with acrylamide. Suitable comonomers include alkyl esters of acrylic acid, methacrylic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, acrylic acid and methacrylic acid, such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, ethyl methacrylate, methyl methacrylate, sodium acrylate, vinyl acetate, vinylpyrrolidone, styrene, acrylonitrile. The acrylamide polymers have a molecular weight of 1x10 4 3x10 7 , preferably 1x10 6 -3x10 7 . Since these poly2

HU 205 959 B mereket vizes oldatban alkalmazzuk, minél magasabb molekulatömegű polimert alkalmazunk, annál hígabb oldatot kell készítsünk.The higher the molecular weight of the polymer, the more dilute the solution is to be prepared.

Az eljárásban alkalmazható hidroxil-amin-sók például a foszfátok, perklorátok, szulfátok, szulfitok, hidrokloridok, acetátok, propionátok. Előnyösek a szulfátok.Suitable hydroxylamine salts for use in the process include phosphates, perchlorates, sulfates, sulfites, hydrochlorides, acetates, propionates. Sulphates are preferred.

A hidroxil-aminnak az akrilamid polimer amidcsoportjaihoz viszonyított mólaránya 0,1-2,0, előnyösen 0,5-1,5.The molar ratio of hydroxylamine to polymer amide groups of the acrylamide is 0.1 to 2.0, preferably 0.5 to 1.5.

A reakciót 15 perctől 30 óráig terjedő idő alatt, előnyösen 1-8 óra alatt folytatjuk le. Alacsonyabb reakcióidők esetén viszonylag alacsonyabb a polimer hidr< oxámozási foka, nagyobb reakcióidők esetén nem vehető észre számottevő növekedés a hidroxámozás fokában.The reaction is carried out for a period of time ranging from 15 minutes to 30 hours, preferably from 1 to 8 hours. At lower reaction times, the degree of hydroxylation of the polymer is relatively lower, and at higher reaction times, there is no appreciable increase in the degree of hydroxamation.

A találmány szerinti eljárásban 20 °C és 100 °C között, előnyösen 40 °C és 80 °C között dolgozunk. A reakció hatásfoka a hidroxámozás fokának szempontjából alacsony hőmérsékleten nő, de ekkor a reakciósebesség csökken. Az előnyös hőmérséklet optimális az elért hidroxámozás és a reakciósebesség szempontjából is.The process according to the invention is carried out at a temperature between 20 ° C and 100 ° C, preferably between 40 ° C and 80 ° C. The efficiency of the reaction increases with respect to the degree of hydroxamation at low temperatures, but the reaction rate decreases. The preferred temperature is also optimum in terms of the hydroxamation achieved and the reaction rate.

Mint már említettük, a reakció szempontjából a legkritikusabb a pH-érték. pH alatt azt a természetes körülmények között fellépő pH-értéket értjük, amely a hidroxil-amin-só semlegesítése után jön létre. A pH legalább 8,0, előnyösen nagyobb mint 9,0, és különösen előnyösen legalább 11,0, és így nem várt eredmények érhetők el a találmány szerinti eljárással. 10,0 pH-érték alatt a hidroxámozási reakció során a pH-érték nő. így tehát, ha a reakció elején 8,0 a pH-érték, ez a reakció során jóval 8,0 fölé emelkedik. Optimális hidroxámozás szempontjából a pH-értéknek azonban legalább 8,0 értéknek kell lennie az egész reakció alatt. Ez azt jelenti, hogy a kezdeti pH-érték legalább 8,0 kell legyen. A hidroxil-amin pufferhatása miatt a kezdeti legalább 8,0 pH-érték elérhető megfelelő bázisnak az adagolásával, amellyel a savas sót lényegében teljesen semlegesítjük. Megfelelő bázisok például a nátrium-, a kálium-hidroxid és a mészkő.As mentioned above, the pH is the most critical for the reaction. By pH is meant the naturally occurring pH that results from the neutralization of the hydroxylamine salt. The pH is at least 8.0, preferably greater than 9.0, and particularly preferably at least 11.0, and thus unexpected results can be achieved by the process of the invention. Below pH 10.0, the pH increases during the hydroxamation reaction. Thus, if the pH is 8.0 at the beginning of the reaction, it will rise well above 8.0 during the reaction. However, for optimal hydroxamination, the pH should be at least 8.0 throughout the reaction. This means that the initial pH should be at least 8.0. Due to the buffer effect of hydroxylamine, an initial pH of at least 8.0 can be achieved by the addition of a suitable base by which the acid salt is substantially completely neutralized. Suitable bases include, for example, sodium, potassium hydroxide and limestone.

' Gyengébb bázisokat, így ammóniát vagy nátrium-ace<* tátot is alkalmazhatunk, de ezekből nagyobb mennyiség szükséges a kívánt pH-érték eléréséhez, és ezekkel a gyenge bázisokkal együtt erősebb bázisokat is kell alkalmazni. Ha a savas sót semlegesítettük, további bázis adagolása a kezdeti pH-érték kialakítását eredményezi.Weaker bases such as ammonia or sodium acetic acid may be used, but higher amounts are required to achieve the desired pH, and stronger bases must be used along with these weak bases. Once the acid salt has been neutralized, the addition of an additional base results in an initial pH.

A reakció során keletkező feleslegben, lévő ammóniát például melegítéssel, vákuummal vagy inért gázzal való átfúvatással távolíthatjuk el.Ammonia in excess of the reaction can be removed, for example, by heating, vacuum or purging with inert gas.

A következő példák találmányunkat szemléltetik bárminemű korlátozás nélkül. A megadott rész- és százalékmennyiségek tömegrészeket,' illetve tömeg%-ot jelentenek, amennyiben másként nem adjuk meg.The following examples illustrate the invention without limiting it. Parts and percentages by weight are by weight unless otherwise indicated.

1. és 2. példaExamples 1 and 2

Kísérletsorozatot végzünk, hogy megállapítsuk a pH hatását a hidroxil-aminnak poliakrilamiddal végbemenő reakciójára. Az alkalmazott poliakrilamidot akril15 amidnak vizes oldatban történő polimerizálásával állítottuk elő ammónium-perszulfátot és nátrium-metabiszulfitot katalizátorként alkalmazva. A polimer molekulatömege 50000-60000. A hidroxil-aminnal végbemenő reakciót 2,8 mól/liter poliakrilamid ésA series of experiments was conducted to determine the effect of pH on the reaction of hydroxylamine with polyacrylamide. The polyacrylamide used was prepared by polymerizing acrylic amide in aqueous solution using ammonium persulfate and sodium metabisulfite as catalyst. The polymer has a molecular weight of 50,000 to 600,000. The reaction with hydroxylamine was 2.8 mol / liter polyacrylamide and

1,27 mól/liter hidroxil-amin (hidroxil-amin-szulfátként adagoljuk) mennyiséggel végezzük 80 °C hőmérsékleten. A hidroxil-amin-szulfátot feloldjuk vízben, és megfelelő bázissal kezeljük hűtés közben, majd a kapott oldatot hozzáadjuk keverés közben a poliakril25 amid-oldathoz megfelelő hőmérsékleten. Egyenlő részeket veszünk meghatározott időnként, és ezeket analizáljuk a reagálatlan hidroxil-amin és a polimer hidroxamát- és karboxilát-tartalmának meghatározására. A hidroxamát-tartalmat vagy a polimernek a metanolban való kicsapásával és tömény savban való hidrolizálásával, majd ionkromatográfiásan a felszabadult hidroxilamin meghatározásával, vagy pedig l3C-NMR-spektrum alapján határozzuk meg. A karboxilát-tartalmat 13C-NMR-spektrum alapján határozzuk meg. A reagá35 latlan hidroxil-amint jodometriás titrálással mérjük. Az 1. táblázat mutatja a magas pH-értéknél (1. és 2. példa) kapott leggyorsabb kinetikákat. Ezekben a kísérletekben a hidroxámozás foka is magasabb. A C6 és C7 példákat a 4587 306 számú amerikai egyesült államok40 beli szabadalmi leírás szerint folytattuk le. Ezekben a reakciósebesség és a végső hidroxamát-koncentráció alacsonyabb, mint az 1. és 2. példákban. A táblázatban megadjuk a 80 °C hőmérsékleten lefolytatott hidroxámozási reakció sebességi állandóját is. Megfigyelhető a 8,5 és 10,8 pH-értéknél való gyors növekedés.1.27 M hydroxylamine (added as hydroxylamine sulfate) was added at 80 ° C. The hydroxylamine sulfate is dissolved in water and treated with a suitable base under cooling, and the resulting solution is added with stirring to the polyacrylic amide solution at a suitable temperature. Equal portions are taken at specified intervals and analyzed to determine the hydroxamate and carboxylate content of the unreacted hydroxylamine and the polymer. The hydroxamate content is determined either by precipitation of the polymer in methanol and hydrolysis in concentrated acid followed by ion chromatography to determine the liberated hydroxylamine, or by 13 C-NMR spectra. The carboxylate content was determined from 13 C-NMR spectra. Unreacted hydroxylamine is measured by iodometric titration. Table 1 shows the fastest kinetics obtained at high pH (Examples 1 and 2). The degree of hydroxamation is also higher in these experiments. Examples C6 and C7 are described in U.S. Patent 4,587,306. In these, the reaction rate and final hydroxamate concentration are lower than in Examples 1 and 2. The table also shows the rate constant for the hydroxamation reaction at 80 ° C. Rapid growth at pH 8.5 and 10.8 is observed.

1. TáblázatTable 1

Példa száma Example number %Ne- ut.1 % Neutral. 1 Bázis Base pH pH Polimer hidroxamát-tartalma (%) Hydroxamate content of polymer (%) Kezdő beginner Végső Final 0,5 Hr. 0.5 Hr. 1 Hr. 1 Mr. 2Hr. 2HR. 3 Hr. 3 Mr. 4Hr. 4Hr. 5Hr. 5HR. 6Hr. 6HR. 7 Hr. 7 Mr. KxlO4 Kx10 4 Cl cl 0 0 - - 3,4 3.4 4,2 4.2 0,8 0.8 14 14 1,8 1.8 3,0 3.0 3,7 3.7 4,1 4.1 4,9 4.9 1,17 1.17 C2 C2 25 25 NaOH NaOH 5,0 5.0 6,0 6.0 1,2 1.2 1,3 1.3 2,8 2.8 4,1 4.1 4,4 4.4 6,4 6.4 7,8 7.8 10,6 10.6 2,18 2.18 C3 C3 50 50 NaOH NaOH 5,8 5.8 7,2 7.2 1,3 1.3 2,5 2.5 4,1 4.1 6,7 6.7 8,5 8.5 11,9 11.9 14,1 14.1 - - 3,82 3.82 C4 C4 75 75 NaOH NaOH 6,1 6.1 9,0 9.0 1,5 1.5 1,7 1.7 3,6 3.6 7,3 7.3 8,5 8.5 10,9 10.9 12,1 12.1 12,1 12.1 3,50 3.50 C5 C5 90 90 NaOH NaOH 6,9 6.9 10,0 10.0 1,1 1.1 1,9 1.9 3,6 3.6 6,7 6.7 11,1 11.1 14,0 14.0 12,5 12.5 14,5 14.5 3,95 3.95 1 1 100 100 NaOH NaOH 8,5 8.5 10,2 10.2 4,2 4.2 8,7 8.7 17,1 17.1 20,5 20.5 21,9 21.9 21,8 21.8 21,7 21.7 21,5 21.5 11,9 11.9

HU 205 959 ΒHU 205 959 Β

Példa száma Example number % Ne- ut.1 % Neutral. 1 Bázis Base pH pH Polimer hiilroxamát-tartalnia (%) Contains Polymer Carbon Oxamate (%) Kezdó beginning Végső Final 0.5 Hr. 0.5 Hr. 1 Hr. 1 Mr. 2 Hr. 2 Mr. 3 Hr. 3 Mr. 4 Hr. 4 Mr. 5Hr. 5HR. 6Hr. 6HR. 7 Hr. 7 Mr. KxlO'4 Kx10 ' 4 2 2 108 108 NaOH NaOH 10,8 10.8 10,5 10.5 16,7 16.7 23,3 23.3 27,2 27.2 26.0 26.0 - - 26.7 26.7 - - 25,2 25.2 31,1 31.1 C6 C6 50 50 nátrium-acetát Sodium acetate 5,0 5.0 5,2 5.2 1,1 1.1 2,4 2.4 3,9 3.9 ' 5,5 '5.5 7,5 7.5 9,9 9.9 12,3 12.3 14,6 14.6 3,49 3.49 C7 C7 100 100 nátrium-acetát Sodium acetate 5,5 5.5 ' 5,7 '5.7 2,9 2.9 3,8 3.8 6,7 6.7 9,7 9.7 14,1 14.1 15,7 15.7 18,6 18.6 19,6 19.6 5,58 5.58

11 Hidroxil-amin-szulfát semlegesítése 1 1 Neutralization of hydroxylamine sulfate

3-6. példa3-6. example

Az 1. példa szerinti poliakrilamidot 1,41 mól (10 tömeg%) koncentrációban reagáltatjuk 80 °C hőmérsékleten 0,63 mól hidroxil-aminnal (hidroxil- 15 amin-szulfátként). A hídroxil-amin-szulfátban lévő kénsav semlegesítéséhez szükséges mennyiségű nátrium-hidroxidot, majd a 2. táblázatban megadott mennyiségű nátrium-hidroxidot adagoljuk be, és vizsgáljuk a kinetikát. Még a legalacsonyabb pH-érték (vagy báziskoncentráció) is eléggé magas, ennek ellenére a nátrium-hidroxid koncentrációjának a növekedésével gyorsan nő a sebesség.The polyacrylamide of Example 1 was reacted with 0.63 mol of hydroxylamine (as hydroxylamine sulfate) at 80 ° C at a concentration of 1.41 mol (10% by weight). Add sufficient sodium hydroxide to neutralize the sulfuric acid in the hydroxylamine sulfate, followed by sodium hydroxide in Table 2, and test the kinetics. Even the lowest pH (or base concentration) is high enough, however, as the concentration of sodium hydroxide increases, the rate increases rapidly.

2. TáblázatTable 2

Példa száma Example number Báziskon- ccntráció1 NaOH-mo- laritásBase Concentration: 1M NaOH Hidroxamát-tartalom (%) Hydroxamate content (%) pH pH 0,5 Hr. 0.5 Hr. 1 Hr. 1 Mr. 2 Hr. 2 Mr. 3 Hr. 3 Mr. 4 Hr. 4 Mr. 5Hr. 5HR. 6 Hr. 6 Mr. 7 Hr 7 Mr. 3 3 0,07 0.07 12,8 12.8 7,1 7.1 10,4 10.4 15,1 15.1 15,8 15.8 16.5 16.5 16,9 16.9 17,0 17.0 17,2 17.2 4 4 0,19 0.19 13,0 13.0 13.0 13.0 15,7 15.7 17,6 17.6 17,9 17.9 17,9 17.9 17,6 17.6 17,5 17.5 - - 5 5 0,38 0.38 13,6 13.6 21,0 21.0 22,1 22.1 21,9 21.9 20,8 20.8 20.4 20.4 20,0 20.0 19,4 19.4 19,2 19.2 6 6 0,63 0.63 13,8 13.8 21,3 21.3 21,7 21.7 19,7 19.7 18,7 18.7 17.7 17.7 17,2 17.2 16,7 16.7 - -

Báziskoncentráció a hidroxil-amin-szulfát semlegesítése utánBase concentration after neutralization of hydroxylamine sulphate

7-11. példa 357-11. Example 35

Az 1. és 2. példa szerinti poliakrilamidot reagáltatjuk a 3-6. példában leírtak szerint azzal az eltéréssel, hogy a polimer koncentrációja 0,70 mól (5 tömeg%) és a hidroxil-amin koncentrációja 0,32 mól. Az eredményeket a 3. táblázatban mutatjuk be. 40The polyacrylamide of Examples 1 and 2 is reacted as described in Examples 3-6. except that the polymer had a concentration of 0.70 mole (5 wt%) and a hydroxylamine concentration of 0.32 mole. The results are shown in Table 3. 40

Ebben az esetben a végső hidroxamátszint függ a báziskoncentrációtól, a nátrium-hidroxid-koncentráció növekedésével nő. A hidroxamát-szint általában alacsonyabb mint a 3-6. példában, ahol a polimer koncentrációja volt magasabb.In this case, the final hydroxamate level is dependent on the base concentration and increases with the sodium hydroxide concentration. The hydroxamate level is generally lower than the levels of 3-6. example where the polymer concentration was higher.

3. TáblázatTable 3

Példa száma Example number Báziskon- centráció1 NaOH-mo- laritásBase Concentration 1M NaOH Hidroxamát-tartalom (%) Hydroxamate content (%) pH pH 0,5 Hr. 0.5 Hr. 1 Hr. 1 Mr. 2 Hr. 2 Mr. 3 Hr. 3 Mr. 4Hr. 4Hr. 5 Hr. 5 Mr. 6 Hr. 6 Mr. 7 Hr. 7 Mr. 7 7 0,02 0.02 12,3 12.3 3,0 3.0 4,7 4.7 6,6 6.6 7,3 7.3 8,0 8.0 8,5 8.5 8,9 8.9 8,9 8.9 8 8 0,1 0.1 13,0 13.0 7,5 7.5 9,5 9.5 10,7 10.7 11,2 11.2 H,1 H 1 10,8 10.8 10,9 10.9 10,9 10.9 9 9 0,2 0.2 13,3 13.3 11,6 11.6 12,4 12.4 12,4 12.4 12,1 12.1 12,0 12.0 11,5 11.5 11,2 11.2 11,0 11.0 10 10 0,33 0.33 13,5 13.5 15,8 15.8 16,1 16.1 15,0 15.0 14,6 14.6 14,0 14.0 13,5 13.5 13,5 13.5 13,5 13.5 11 11 0,65 0.65 13,8 13.8 17,9 17.9 18,7 18.7 18,1 18.1 16,5 16.5 15,8 15.8 15,9 15.9 15,2 15.2 - -

Báziskoncentráció a hidroxil-amin-szulfát semlegesítése utánBase concentration after neutralization of hydroxylamine sulphate

12-15. példa12-15. example

A 4. táblázatban megadott eredményeket úgy kaptuk, hogy az 1. és 2. példa szerinti poliakrilamidot aThe results shown in Table 4 were obtained by using the polyacrylamide of Examples 1 and 2 as a

3-6. példa szerint reagáltattuk azzal az eltéréssel, hogy a polimer koncentrációja 0,28 mól (2 tömeg%) volt, a hidroxil-amin koncentrációja pedig 0,13 mól volt.3-6. The polymer was reacted as described in Example 1, except that the polymer concentration was 0.28 mole (2 wt%) and the hydroxylamine concentration was 0.13 mole.

HU 205 959 ΒHU 205 959 Β

4. TáblázatTable 4

Példa száma Example number Báziskoncent- ráció1 NaOH-molari- tásBase Concentration 1 NaOH molar Hidroxamát-tartalom (%) Hydroxamate content (%) PH PH 0,25 Hr. 0.25 Hr. 0,5 Hr. 0.5 Hr. 1 Hr. 1 Mr. 2 Hr. 2 Mr. 4Hr. 4Hr. 6Hr. 6HR. 12 12 0,13 0.13 13,1 13.1 3,8 3.8 4,4 4.4 4,8 4.8 4,9 4.9 4,7 4.7 4,4 4.4 13 13 0,25 0.25 13,4 13.4 6,4 6.4 6,8 6.8 7,9 7.9 7,3 7.3 7,2 7.2 7,1 7.1 14 14 0,51 0.51 13,7 13.7 8,6 8.6 8,8 8.8 9,2 9.2 9,2 9.2 8,7 8.7 8,6 8.6 15 15 1,01 1.01 14,0 14.0 9,4 9.4 9,0 9.0 8,9 8.9 8,6 8.6 8,4 8.4 8,3 8.3

Báziskoncentráció a hidroxil-amin-szulfát semlegesítése utánBase concentration after neutralization of hydroxylamine sulphate

16-19. példa16-19. example

A 12-15. példában leírtak szerint dolgozunk azzal az datban 2%, és a reakciót 60 °C hőmérsékleten folytateltéréssel, hogy a poliakrilamid koncentrációja az ol- juk le. Az eredményeket az 5. táblázat tartalmazza.12-15. The reaction mixture was worked up as described in Example 2, 2% and the reaction was continued at 60 ° C to lower the concentration of polyacrylamide. The results are shown in Table 5.

5. TáblázatTable 5

Példa száma Example number Báziskoncent- ráció1 NaOH-molari- tásBase Concentration 1 NaOH molar Hidroxamát-tartalom (%) Hydroxamate content (%) PH PH 0,25 Hr. 0.25 Hr. 0,5 Hr. 0.5 Hr. 1 Hr. 1 Mr. 2 Hr. 2 Mr. 4Hr. 4Hr. 6Hr. 6HR. 16 16 0,13 0.13 13,1 13.1 2,0 2.0 2,9 2.9 4,9 4.9 7,0 7.0 8,6 8.6 8,4 8.4 17 17 0,25 0.25 13,4 13.4 3,6 3.6 5,0 5.0 7,5 7.5 10,3 10.3 12,0 12.0 12,2 12.2 18 18 0,51 0.51 13,7 13.7 4,8 4.8 7,4 7.4 9,6 9.6 10,9 10.9 11,3 11.3 11,3 11.3 19 19 1,01 1.01 14,0 14.0 7,4 7.4 9,0 9.0 10,1 10.1 10,5 10.5 10,8 10.8 10,6 10.6

Báziskoncentráció a hidroxil-amin-szulfát semlegesítése utánBase concentration after neutralization of hydroxylamine sulphate

20-23. példa20-23. example

A12-15. példában leírtak szerint dolgozunk azzal az 35 eltéréssel, hogy a reakciót 40 °C hőmérsékleten folytatjuk le. Az eredményeket a 6. táblázat tartalmazza. Mind a reakciósebesség, mind a végső hidroxámozási koncentráció megnő, ha a nátrium-hidroxid mennyiségét 2,0 mól-ról 4,0 mól-ra növeljük. így tehát még 40 °C hőmérsékleten is megfelelően gyors hidroxámozási sebességet érhetünk el kellően magas pHérték mellett.A12-15. Example 35 was repeated except that the reaction was carried out at 40 ° C. The results are shown in Table 6. Both the reaction rate and the final hydroxamation concentration are increased when the amount of sodium hydroxide is increased from 2.0 mol to 4.0 mol. Thus, even at 40 ° C, a sufficiently rapid hydroxamation rate can be achieved at a sufficiently high pH.

-f «»-f «»

6. TáblázatTable 6

Példa száma Example number Báziskoncent- ráció1 NaOH-molari- tásBase Concentration 1 NaOH molar Hidroxamát-tartalom (%) Hydroxamate content (%) pH pH 0,25 Hr. 0.25 Hr. 0,5 Hr. 0.5 Hr. 1 Hr. 1 Mr. 2 Hr. 2 Mr. 4Hr. 4Hr. 6Hr. 6HR. 20 20 0,5 0.5 13,7 13.7 3,1 3.1 4,0 4.0 5,4 5.4 8,3 8.3 11,6 11.6 13,1 13.1 21 21 1,0 1.0 14,0 14.0 4,3 4.3 5,1 5.1 7,6 7.6 11,0 11.0 13,2 13.2 14,3 14.3 22 22 2,0 2.0 14,3 14.3 8,0 8.0 8,9 8.9 11,0 11.0 12,9 12.9 14,1 14.1 14,4 14.4 23 23 4,0 4.0 14,6 14.6 14,7 14.7 16,1 16.1 17,6 17.6 19,2 19.2 20,6 20.6 20,5 20.5

Báziskoncentráció a hidroxil-amin-szulfát semlegesítése utánBase concentration after neutralization of hydroxylamine sulphate

24-30. példa24-30. example

Az 1. és 2. példa szerint dolgozunk azzal az élté- 55 réssel, hogy mintegy 15 millió molekulatömegű poliakrilamidot és különböző polimer/hidroxil-amin koncentrációkat alkalmazunk, és a reakciót különböző pH-értékek mellett, különböző hőmérsékleteken és különböző reakcióidők mellett végezzük. Az eredmé- 60 nyékét a 7. táblázat tartalmazza. A 24-26. példában a pH-érték növekedésével nő a hidroxamát beépülése azonos polimer/hidroxil-amin aránynál. Ha a 27-30. példákat az 5. táblázat adataival összehasonlítjuk, sokkal alacsonyabb molekulatömegű polimer közel azonos körülmények között gyakorlatilag azonos hidroxámozási választ ad.Examples 1 and 2 work with the advantage of using polyacrylamide with a molecular weight of about 15 million and different concentrations of polymer / hydroxylamine at different pHs, temperatures and reaction times. The results are shown in Table 7. 24-26. In Example 1, the increase in pH increases the incorporation of hydroxamate at the same ratio of polymer to hydroxylamine. If the 27-30. Examples 5 to 10 are compared with the data in Table 5, the polymer having a much lower molecular weight gives almost the same hydroxamation response under nearly the same conditions.

HU 205 959 BHU 205 959 B

7. TáblázatTable 7

Pl. E.g. Konccniráció Konccniráció Hidroxamát a polimerben (%) Hydroxamate a in polymer (%) Pam Pam NHjOH NHjOH °C C Hrs. Hrs. Ph Ph 24C 24C 0.38 mól 0.38 mol 0,38 mól 0.38 mol 75 75 18 18 6,2 6.2 7 7 25 25 0,28 mól 0.28 mol 0,28 mól 0.28 mol 80 80 3 3 9,5 9.5 16 16 26 26 0,28 mól 0.28 mol 0,28 mól 0.28 mol 80 80 4 4 11,0 11.0 23 23 27 27 0,28 0.28 0,14 0.14 60 60 0,5 0.5 12,0 12.0 7 7 28 28 0,28 0.28 0,14 0.14 60 60 1 1 12,0 12.0 10 10 29 29 0,28 0.28 0,14 0.14 60 60 2 2 12,0 12.0 13 13 30 30 0,28 0.28 0,14 0.14 60 60 4 4 12,0 12.0 13 13

C - összehasonlítóC - comparator

31. példaExample 31

Az 1. és 2. példában leírtak szerint dolgozunk azzal az eltéréssel, hogy hidroxil-amin-hidroklorid-sót alkalmazunk. Hasonló eredményeket kapunk.The same procedure as in Examples 1 and 2 was followed except that the hydroxylamine hydrochloride salt was used. Similar results are obtained.

32. példaExample 32

Az 1. és 2. példában leírtak szerint dolgozunk azzal az eltéréssel, hogy akrilamid és akrilsav (90: 10) kopolimerjét (molekulatömeg: 72 000) alkalmazzuk. Hasonló eredményeket kapunk.The procedure described in Examples 1 and 2 was followed except that a copolymer of acrylamide and acrylic acid (90:10) (molecular weight: 72,000) was used. Similar results are obtained.

33. példaExample 33

A 32. példában leírtak szerint dolgozunk, azzal az eltéréssel, hogy az ott alkalmazott kopolimer helyett a következő polimereket alkalmazzuk:The procedure described in Example 32 was followed except that the following polymers were used instead of the copolymer used therein:

33. példa- akrilamid/nátrium-akrilát (60:40), molekulatömeg: 120000.Example 33 - acrylamide / sodium acrylate (60:40), molecular weight: 120000.

34. példa - polimetakrilamid, molekulatömeg: 2 millió.Example 34 - polymethacrylamide, molecular weight: 2 million.

35. példa- akrilamid/akrilnitril (70:30), molekulatömeg: 8000.Example 35 - acrylamide / acrylonitrile (70:30), molecular weight: 8000.

36. példa- akrilamid/etil-akrilát (80:20), molekulatömeg: 8 millió.Example 36 - acrylamide / ethyl acrylate (80:20), molecular weight: 8 million.

37. példa- akrilamid/akrilsav/sztirol (80:10:10), molekulatömeg: 800000.Example 37 - acrylamide / acrylic acid / styrene (80:10:10), molecular weight: 800,000.

Minden példa szerint azonos eredményeket kaptunk.In each example, the same results were obtained.

38-40. példa38-40. example

A 31. példa szerinti hidroxil-amint O-metil-hidroxíl20 aminnal (38. példa), N-etil-hidroxil-aminnal (39. példa) illetve O-fenil-hidroxil-aminnal (40. példa) helyettesítjük, és így minden esetben a polimer hasonló hidroxámozási fokát kapjuk.The hydroxylamine of Example 31 was replaced with O-methylhydroxylamine (Example 38), N-ethylhydroxylamine (Example 39), and O-phenylhydroxylamine (Example 40), so that each In this case, a similar degree of hydroxamation of the polymer is obtained.

Claims (6)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Eljárás hidroxámcsoportokat tartalmazó akrilamid polimer előállítására akrilamid polimer vizes oldatánakA process for the preparation of an acrylamide polymer containing hydroxam groups in an aqueous solution of an acrylamide polymer 30 hidroxil-amin-sóval való reagáltatása útján, amikor is az akrilamid polimerben lévó amidcsoportok móljaihoz viszonyítva a hidroxil-amin mólaránya 0,1-2,0, azzaljellemezve, hogy a reakciót legalább 8,0 pH-érték mellett és 20-100 °C hőmérsékleten folytatjuk le.By reaction with 30 hydroxylamine salts, wherein the molar ratio of hydroxylamine to moles of amide groups in the acrylamide polymer is from 0.1 to 2.0, characterized in that the reaction is carried out at a pH of at least 8.0 and 20-100 ° C is carried out. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy a reakciót 40-80 °C hőmérsékleten folytatjuk le.Process according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out at 40-80 ° C. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy a reakciót 9,0 feletti pH-értéknél folytatjuk le.The process according to claim 1, wherein the reaction is carried out at a pH above 9.0. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reakciót legalább 11,0 pH-érték mellett folytatjuk le.The process according to claim 1, wherein the reaction is carried out at a pH of at least 11.0. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy a reakciót 1-4 óra alatt folytatjuk le.The process according to claim 1, wherein the reaction is carried out for 1 to 4 hours. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy a reakciót 40 °C és 80 °C közötti hőmérsékleten legalább 11,0 pH-érték mellett folytatjuk le.The process according to claim 1, wherein the reaction is carried out at a temperature of from 40 ° C to 80 ° C at a pH of at least 11.0.
HU23189A 1988-05-24 1989-01-20 Process for producing acrylamide polymeres containing hydroxame-groups HU205959B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19788488A 1988-05-24 1988-05-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT49899A HUT49899A (en) 1989-11-28
HU205959B true HU205959B (en) 1992-07-28

Family

ID=22731135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU23189A HU205959B (en) 1988-05-24 1989-01-20 Process for producing acrylamide polymeres containing hydroxame-groups

Country Status (8)

Country Link
AU (1) AU607035B2 (en)
BR (1) BR8900267A (en)
ES (1) ES2010111A6 (en)
GR (1) GR1000610B (en)
HU (1) HU205959B (en)
MX (1) MX169785B (en)
RU (1) RU2057145C1 (en)
YU (1) YU46642B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187257A (en) 2005-01-07 2006-07-20 Daiyanitorikkusu Kk Method for producing amide compound and acrylamide-based polymer
WO2018002365A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 Weteq S.A. Modified polymeric flocculants

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2959574A (en) * 1958-02-17 1960-11-08 American Cyanamid Co Water-soluble reaction composition of hydroxylamine with acrylamide-acrylonitrile copolymer
US3345344A (en) * 1961-09-08 1967-10-03 Nopco Chem Co Process for conversion of amidoxime polymers to polyhydroxamic acids using aqueous hydrochloric acid solutions
FR2533572A1 (en) * 1982-09-28 1984-03-30 Elf Aquitaine IMPROVEMENTS IN THE PREPARATION OF POLYMERS WITH HYDROXAMIC FUNCTIONS, NEW POLYMERS OBTAINED AND THEIR APPLICATIONS
JP2634657B2 (en) * 1987-02-26 1997-07-30 マサチユセツツ・インスチチユート・オブ・テクノロジー Method for producing hydroxamic acid polymer from primary amide polymer

Also Published As

Publication number Publication date
AU607035B2 (en) 1991-02-21
MX169785B (en) 1993-07-26
GR890100024A (en) 1990-03-12
BR8900267A (en) 1990-03-01
ES2010111A6 (en) 1989-10-16
YU12089A (en) 1990-04-30
AU2854889A (en) 1989-11-30
HUT49899A (en) 1989-11-28
GR1000610B (en) 1992-08-31
RU2057145C1 (en) 1996-03-27
YU46642B (en) 1994-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4902751A (en) Preparation of modified acrylamide polymers
US5241011A (en) Process for the production of polyacrylic acids
NZ242394A (en) Low molecular weight monoalkyl phosphinate and phosphonate copolymers
CN1675256A (en) High molecular weight cationic polymers obtained by post-polymerization crosslinking reaction
Yamada et al. Radical polymerization of styrene mediated by 1, 3, 5-triphenylverdazyl
CA1038986A (en) Process for producing water-soluble polymers
HU205959B (en) Process for producing acrylamide polymeres containing hydroxame-groups
US3968093A (en) Process for producing partially hydrolyzed polyacrylamide in the presence of alkali metal hydroxide and boric acid
JPS5867706A (en) Manufacture of copolymer from monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acid
WO2003040194A1 (en) (meth)acrylic acid (salt) polymer and process for production thereof
EP0943628B1 (en) Process for the preparation of dispersions of water-soluble polymers
Erim et al. Aqueous polymerization of acrylamide initiated by 4, 4′-azobis (4-cyano pentanol) and chain extension of polyacrylamide by means of ceric ion redox systems
US5422408A (en) Polymerization of diallyldialkyl ammonium halide compounds with azo compound and inorganic salt
JP3256544B2 (en) Method for producing polymer having functional group which may be protected at the terminal
US3620991A (en) Preparation of aqueous solution of acrylamide containing no free oxygen and polymerization of acrylamide therein
US3557061A (en) Stabilized suspension polymerization
US5395897A (en) High molecular weight substituted amides from polycarboxylic acids
EP3548524B1 (en) Process for the production of polyacrylonitrile
JPS6483579A (en) Surface treating agent for mortar-concrete
SU927802A1 (en) Process for producing fiber-forming (co)polymers of acrylonitrile
JPH05117327A (en) Production of tertiary amino group-containing acrylic polymer
JPH09302022A (en) Production of water-soluble polymer
JP3472990B2 (en) Polymer production method
EP0065078B1 (en) A process for improving the polymerizability of acrylonitrile, acrylamide, acrylic acid and mixtures thereof
US4028270A (en) Vinyl polymerization initiator and reducing agent

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee