JPH01163205A - 高分子量ポリアクリルアミドポリマーのスルホメチル化 - Google Patents

高分子量ポリアクリルアミドポリマーのスルホメチル化

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JPH01163205A
JPH01163205A JP24262988A JP24262988A JPH01163205A JP H01163205 A JPH01163205 A JP H01163205A JP 24262988 A JP24262988 A JP 24262988A JP 24262988 A JP24262988 A JP 24262988A JP H01163205 A JPH01163205 A JP H01163205A
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latex
formaldehyde
polymer
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rsv
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JP24262988A
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Dodd W Fong
ドッド ウイン フォン
Ralph W Kaesler
ラルフ ダブリュ.ケースラー
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ChampionX LLC
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Nalco Chemical Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高分子量ポリアクリルアミドポリマーのスル
ホメチル化の改良方法に関し、特に架橋を減少させある
いは最小にし、この方法において出発物質ポリマーとし
て用いられるポリアクリルアミドポリマーより大きい換
算比粘度(RSV)を有するポリマーが得られるスルホ
メチル化法に関する。
ポリアクリルアミド(PAM)ポリマーのスルホメチル
化は、5chillerおよび5uenらのIndus
trial[ngineering Cheo+1st
ry % 48巻、12号、213237頁、1956
年12月に報告されている。この方法は、温度50〜7
5℃、pH約10においてホルムアルデヒドと重亜硫酸
ナトリウムとの反応によるポリアクリルアミドへのナト
リウムスルホメチル基の導入を記載している。Baka
likおよびXowalskiらのJ、Polymer
 5cience % 25巻、433〜436頁(1
987年)の研究は、比較的高いpa+および比較的低
い温度の条件において5chillerおよび5uen
の方法によりポリアクリルアミドのスルホメチル化が起
こらないことを示した。特に、この反応環境においてポ
リアクリルアミドが加水分解をうけ、発生したホルムア
ルデヒド、重亜硫酸塩およびアンモニア中で錯体平衡鍾
を形成することが発見された。
5canley、は米国特許筒4.090.992号(
1978年)において、油中ポリアクリルアミドラテッ
クスを40%未満(水およびポリマーに基づき)に水分
含量を低下させるよう乾燥し、50〜55℃の温度でス
ルホメチル化を行うことが必要な方法により、重亜硫酸
塩およびホルムアルデヒドを用いるポリアクリルアミド
(PAM)ラテックス(油中)のスルホメチル化を記載
している。
最近、水媒体における高分子量ラテックスPAMのスル
ホメチル化において、アミノメタンスルホン酸ナトリウ
ムがホルムアルデヒド並びに重亜硫酸ナトリウム(Na
H3O:+)と平衡して存在することがわかった。完全
に理解されていないが、反応媒体におけるt1mホルム
アルデヒドの存在は望ましくない低いあるいは測定不可
能なRSVを表すポリマーの架橋となると考えられてい
る。
本発明の目的の1つは、ポリマーにスルホネート基を導
入する方法を提供することであり、特に最初のポリマー
の加算比粘度(RS V)より大きいRSVを有するス
ルホメチル化ポリアクリルアミドポリマーの油中ラテッ
クスを製造するための高分子量の油中アクリルアミドポ
リマーのスルホメチル化法を提供することである。ここ
で用いる換算比粘度とは、特に硝酸ナトリウムの通常の
溶液中の0.45gのポリマーの濃度で測定したような
、濃度で割った比粘度である。
さらに本発明の他の目的は、アクリルアミド、アクリレ
ート並びにスルホメチルアクリルアミドモノマー単位を
含み、ポリマーラテックスが約20以上のRSVを有す
るポリマーを製造するためのポリアクリルアミド(PA
M)のスルホメチル化法を提供することである。
本発明のスルホメチル化ポリアクリルアミドは、スラッ
ジ脱水操作、紙製造、採鉱並びに鉱物加工操作および泥
の孔あけに有効な凝集剤あるいは増粘剤である。
従って、本発明のこれらのおよび他の目的は、油中懸濁
液のポリアクリルアミド(PAM)の水溶液混合物を過
剰の亜硫酸塩(ホルムアルデヒドとくらべて)を用いて
ホルムアルデヒドおよび亜硫酸ナトリウム(NazSO
:+)と反応させ(ポリマーおよび水の凝集体重量に対
する水の重量比は少なくとも約70%であるか、または
ポリマーに対する水の比(W/ P )は少なくとも約
2.4である)、アクリルアミド、アクリレートおよび
スルホメチル置換アクリルアミドのモノマー単位を含む
スルホメチル化ポリアクリルアミドポリマーの油中ラテ
ックス(このポリマーラテックスは、PAM出発材料の
換算比粘度より大きい換算比粘度、好ましくは約20以
上を有する)を製造することを含んでなるポリアクリル
アミドのスルホメチル化の改良方法により達成される。
本発明の方法は、ポリアクリルアミドポリマーの乳化油
中水溶液(前記最終反応混合物中のポリマーに対する水
の重量比(W/P)は少なくとも約2.4倍である)を
過剰の亜硫酸ナトリウムおよびホルムアルデヒドと高温
並びに高圧において、前記ポリマーをスルホメチル化す
るに十分な時間反応させ、スルホメチルアクリルアミド
、アクリレートおよびアクリルアミドモノマーユニット
を含み、最初のPAMラテックスより大きい換算比粘度
を有するラテックスターポリマーを製造することによる
ポリアクリルアミド(PAM)のスルホメチル化を含ん
でなる。
この最終ラテックス反応混合物は、少なくとも約2.4
〜約5のポリマーに対する水の比(W/P)、言い換え
れば少なくとも約70%〜約80%のポリマー固体含量
に対する水(このパーセントは水およびポリマー固体の
凝集重量に対する水の重量である)を有する。好ましく
は、W/P比は2.4〜3.4であり、約70%〜77
%の水である。
本発明のスルホメチル化法は、油中乳濁液の水相で行わ
れる。この方法の好ましい形態において、油中乳濁液形
状のアクリルアミドポリマーの水溶液をホルムアルデヒ
ドおよびモル過剰の亜硫酸アルカリ金属と反応させ、油
中乳濁液としてスルホメチル化アクリルアミドターポリ
マーを製造する。
乳濁液のいわゆる油相は、好ましくは水相溶性有機溶媒
であり、好ましくは低臭気パラフィン系溶媒(LOPS
)である。出発物質として用いられるPAMの油中乳濁
液は、界面活性剤あるいは界面活性剤の混合物を用いて
製造される。そのような界面活性剤は、好ましくはポリ
ソープ界面活性剤、例えばPA−18(Gulf Ch
emical Co、)およびRapisolB−24
6(1,C,1,America Inc、)を含む゛
ポリアクリルアミド(PAM)出発物質は、好ましくは
少なくとも200 、000、好ましくは100万〜5
00万、あるいはそれ以上、2500万以下の分子量を
有する油中ラテックスである。
本発明の改良スルホメチル化法は、すべての成分および
反応体が反応開始時にバッチ反応混合物内に含まれるハ
ツチ重合法によりまたは好ましくは水溶液に反応の進行
全体にわたりすべての他の反応体および成分をゆっくり
含むような好ましい改良バッチ法により行われる。この
改良バ・フチ法は高RSV高分子ラテックスを得るため
用いるモルパーセント過剰の(ホルムアルデヒドと比較
して)亜硫酸ナトリウムを低下させ、従って明らかに費
用の点で有利である。
ハツチ法において、油中ポリアクリルアミドラテックス
を水および/または他の反応体と混合し、少なくとも2
.4のポリマーに対する水の比(W/P)(または約7
0%の水)の水分含量を有するよう調節する。反応体は
過剰の亜硫酸塩、通常は亜硫酸アルカリ金属、および好
ましくは亜硫酸ナトリウム(NazSO:+)を含む。
用いられる好ましい亜硫酸ナトリウム反応体は、モル過
剰のモル濃度のホルムアルデヒド反応体に加えられ、こ
の過剰の亜硫酸塩は、好ましくは10モル%過剰以上で
あり、最も好ましくはホルムアルデヒド反応体と比較し
て少なくとも50モル%過剰である。スルホメチル化バ
ッチ法は、補足の亜硫酸ナトリウムと共に重亜硫酸ナト
リウムとホルムアルデヒドの錯体あるいは1:1付加物
であるヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム(HOC
IlzSOJa)を用いて行われる。好ましい形状の反
応混合物は、付加あるいは補足的低臭気パラフィン系溶
媒(LOr’S)および付加界面活性剤、例えば5pa
n 80(ソルビタンモノステアレート)を含む。好ま
しくは、ラテックスはポリソープ界面活性剤を含む。’
>fB常、ポリソープ界面活性剤が用いられると室温並
びにこの反応で用いられる高温の両方で安定なラテック
スとなる。そのようなポリソープ界面活性剤の例は、P
A −18,1−オクタデセンと無水マレイン酸の1=
1コポリマー(Gulf Chemicals Co、
より販売)である。他の有効なポリソープ界面活性剤は
、Rapisol B−246AHAフ゛ロックコポリ
マー(A=12−ヒドロキシステアレート(分子115
00)およびB−酸化ポリエチレン(分子ff1150
0)であり5〜6のHLB(親水性−親油性バランス)
を存し、(、(:、(、A11erica Co、製造
である)である。
出発物質として用いられる油中ポリアクリルアミド(P
AM)ラテックスは、油あるいは溶媒相がパラフィン系
溶媒、例えばLOPS (低臭気パラフィン系溶媒)で
ある、ポリソープ安定化油中乳濁液である。PAMラテ
ックスは米国特許筒4、339.371号に記載された
ようにして製造される。
出発物質として用いられるポリソープPAMラテックス
は、好ましくは約20以上のRSVを有する。
本発明のスルホメチル化法は、少なくとも120℃〜約
180℃の温度において、約30分〜6時間、あるいは
それ以上の時間行われる。好ましい温度は約140〜1
65℃である。好ましい反応時間は約1〜約4時間であ
る。
改良バッチ法を用いる本発明のスルホメチル化法は、反
応全体にわたってホルムアルデヒドをゆっくり加えるこ
とを含む。この改良において、必要な用いられる過剰の
亜硫酸ナトリウムは低下し、10モルパーセント過剰以
下であり、前記のようにしてポリアクリルアミドラテッ
クス(PAM)の加熱水性混合物に加えられる。
本発明のスルホメチル化ハツチ法は、例えば亜硫酸ナト
リウムのような亜硫酸アルカリ金属に加えられる重亜硫
酸塩とホルムアルデヒドの付加物、すなわちヒドロキシ
メタンスルホン酸ナトリウム(HOCHzSOJa)の
使用を含む。補足重亜硫酸ナトリウムを反応混合物に加
えた場合でさえ、それのみで用いられる重亜硫酸塩−ホ
ルムアルデヒド付加物は得られるスルホメチル化生成物
のRSVの改良にほとんどあるいは全く寄与しない。従
って、反応体としてホルムアルデヒド−重亜硫酸ナトリ
ウム付加物を用いる方法のバッチ法において、補足重亜
硫酸塩は、出発PAMラテックスに十分なRSVの改良
を与えるとは考えられない。しかし、モル過剰の量のホ
ルムアルデヒドあるいは付加物においてバッチ法で亜硫
酸アルカリ金属、例えば亜硫酸ナトリウムが用いられ、
RSVを改良する。
亜硫酸アルカリ金属は過剰に、好ましくはホルムアルデ
ヒド反応体あるいは付加物と比較して少なくとも10%
モル過剰の量で用いられる。過剰の亜硫酸ナトリウム反
応体は好ましくは、ホルムアルデヒド反応体の50モル
パーセント過剰〜150モルパーセント過剰、あるいは
それ以上の量である。
改良バッチ法において、亜硫酸ナトリウム反応体を含む
反応混合物にホルムアルデヒド成分または反応体をゆっ
くり加える。この方法の変法あるいは改良は、常にホル
ムアルデヒドあるいは付加物とくらべて過剰の亜硫酸ナ
トリウムが存在することを確実にする。pl+の変化に
より、重亜硫酸塩が亜硫酸塩へ変化することがわかる。
特定の実施態様を説明する例において、反応体、例えば
ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒド−重亜硫酸塩付加
物および亜硫酸アルカリ金属(ナトリウム)に用いたモ
ルパーセントとは、ポリマー100%中ノアクリルアミ
ドモノマーユニットのモルパーセントのことである。
反応の温度は100℃を越えるので、この方法は高圧の
密閉反応器内で行われる。都合のよい反応器はバールボ
ンベ(Paar bomb)である。
以下の例は、本発明の方法に係るポリアクリルアミドラ
テックスポリマーのスルホメチル化を実行する方法を説
明する。この例は、2つの方法、すなわちすべての成分
あるいは反応体を密閉反応器内で徐々に加熱するバッチ
法(方法Aとする)およびホルムアルデヒドを圧力下、
PAMと特に亜硫酸アルカリ金属および好ましくは亜硫
酸ナトリウムスルホン化剤を含む他の反応体の水性反応
混合物を含む反応容器に徐々に加える改良バッチ法(方
法ぢとする)を説明する。
これら例のすべてにおいて、出発PAMラテソクスは約
20〜24のRSVを有する油中ホリソープラテンクス
である。
例1〜3は、PAM油中ラテックスのスルホメチル化が
ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム(ホルムアルデ
ヒドと重亜硫酸塩の1:l付加物)を用いて行われるバ
ッチ法である。この例および表かられかるように、その
ような方法は、高WZP比が用いられた(例3)にもか
かわらず、低いあるいは測定不可能なRSVを有するポ
リマーが得られる。測定可能なRSVが得られるケース
(例2および3)においてさえ、RSVは出発PAMラ
テックスのR5Vより低い。
例10は、改良バッチ法において等量のホルムアルデヒ
ドおよび亜硫酸ナトリウムを用いた場合出発PAMより
低いRSVを有するラテ・7クスボリマーが得られる結
果を示す。
炭上(方法A) この例は、補足重亜硫酸ナトリウムまたは亜硫酸ナトリ
ウムを加えないで、ホルムアルデヒド−重亜硫酸塩付加
物を用いて行うバッチ法により得られる低い(測定不可
能)RSVの結果を説明する。
反応体: A、PAMラテックス(ポリマー30.3%および水4
2%含むポリソープ ラテックス、RSV=22)   140.00gB、
 HOCHzSO3Na (1: 1ホルムアルデヒド
−重亜硫酸塩付加物)     16.00 g水  
                 25.00gC0
低臭気パラフィン系溶媒(LOPS)  5Q、OOg
Span 80(ソルビタンモノオレエート界面活性剤
)           2.33 gRapisol
 B−246界面活性剤    0.78gP八−1へ
界面活性剤        0.78 gBrij 9
2            7.50g総計 242.
39 g W/P比=2.00 %水=66.4 方法: 上記の反応体A (PAMラテックス)およびB(20
モル%のホルムアルダヒフ1重亜硫酸塩付加物)を、開
放反応容器内で5分間混合し、次いで試薬C(LOPS
および界面活性剤)を加え、A、BおよびCの混合物を
窒素でパージした。反応容器を宙閉し、バッチ反応混合
物を1時間162℃に加熱した。反応器および内容物を
冷却し、ラテックスを取り出した。このラテックスポリ
マーをアクリレート、アクリルアミド、およびスルホメ
チル置換アクリルアミド官能基について分析した。
表Iに、この並びに他の例の反応体、用いた方法(Aま
たはB)並びに条件、スルホメチル化PAMラテックス
ポリマー中の官能基のモル%比および得られるラテック
スのRSVを示す。表1に示したように、例1のラテッ
クスのRSVは測定不可能(o)であった。
貫叢(方法人) 反応体: A、PAMラテックス(ポリソープラ テックス、ポリマー30.3%および 水42%、RSV=22〜24)   120.00 
gB、HOCHzSOJa             
   13.75gNa1(SOi         
         26.68 g水        
           26.61 gC0低臭気パラ
フィン系溶媒(LOPS)  55.65 gSpan
 80(ソルビタンモノオレエート)界面活性剤   
        2.OOgRaptsol−B 24
6         0.67 gPA −18界面活
性剤        0.67gBr1j 92(ポリ
オキシエチレン(2)オレイルエーテル)界面活性剤 
 7.50gW/P=2.1 %水=67.9 方法: 反応体B(20モル%ヒドロキシメチル亜tlWI’+
’1ナトリウムおよび50モル%重亜硫酸ナトリウム)
を暖めながら水に溶解し、濾過して溶解しない固体を除
去し、パールボンベ反応容器中のポリアクリルアミドポ
リソープ油中ラテックス、PAM(反応体A)に加え、
30分間撹拌した。次いで反応容器中のAとBの混合物
に反応体Cを加え、得られる混合物を30分間窒素でパ
ージした。反応容器を密閉し、1時間161〜162℃
に加熱した。
反応容器および内容物を冷却し、ラテックスを取り出し
た。このラテックスをアクリレート、アクリルアミド、
スルホメチル置換アクリルアミドモノマー単位およびR
SVについて分析した。この方法の条件および結果を表
Iに示す。RSVは14であった。
例」−(方法B) 反応体二 A、PAMラテックス(ポリソープラ テックス、30%ポリマー、42 %水1RSV=22〜24)     120.00 
gB 、 1lOclIzso:+Na       
    13.75 gNa)lsOa       
      53.40 g水(HzO)      
  70.00 gC0低臭気パラフィン系溶媒(LO
PS)  90.00 gSpan 80界面活性剤 
      3.60gB−2461,30g PA−181,30g Brij  92                1
0.00 gW/P=3.3 %水=76.8 方法: 反応体B(20モル%ヒドロキシメチル亜硫酸ナトリウ
ムおよび100モル%重亜硫酸ナトリウム)を暖めなが
ら水に溶解し、濾過して溶解しない固体を除去し、反応
容器(パールボンへ)中のポリアクリルアミドポリソー
プラテックス、反応体Aに加え、30分間撹拌した。次
いでこの混合物に反応体Cを加え、反応容器内の内容物
全体を30分間窒素でパージした。反応容器を密閉し、
1時間161〜162℃に加熱した。得られる油中スル
ホメチル化ポリアクリルアミドラテックスをモノマー単
位、すなわちアクリレート、アクリルアミド並びにスル
ホメチル置換アクリルアミド基、およびRSVについて
分析し、その結果を表Iに示す。
得られたR5V 14は出発PAMラテックスのRSV
より低かった。
例」ユ(方法B) 反応体: A、PAMポリソープラテックス (30%ポリマー、42%水; RSV=22〜24)        109.00 
gB 、 NazSOt             1
7.60 g水                  
  44.00 gC,CH2O(ホルムアルデヒド)
; 37%水溶液          7.40 gD、低
臭気パラフィン系溶媒(【、0PS)  28.80 
gSpan 80界面活性剤       7.OOg
W/P=2.7 %水−73.1 方法: 反応体A、BおよびDを反応容器に入れ、撹拌し30分
間窒素ガスでパージした。反応容器を密閉し、圧力下ホ
ルムアルデヒド反応体Cをこの容器に徐々に加え、16
2℃に加熱した。このホルムアルデヒド添加時間は約6
0〜65分間であった。反応容器および内容物を冷却し
、ラテックスを取り出した。得られる油中スルホメチル
化ポリアクリルアミドラテックスを調べ換算比粘度(R
S V)を測定し、官能基モノマーユニット、スルホメ
チルアクリルアミド、アクリレートおよびアクリルアミ
ドを分析した。反応条件および分析結果を表Iに示す。
このラテックスは3.5モル%亜硫酸塩基(SO3)ま
たはモノマーユニットを有し、RSVは44.3であっ
た(PAMラテックス出発物質のR5Vは22である)
倒」ユ(方法B) 反応体: A、PAMポリソープラテックス (30%ポリマー、42%水; RSV=22〜24)         93.40 
gB 、 NazSO+             1
5.10 g水                  
 46.80 gC,CItO(ホルムアルデヒド);
37%水溶液            6.42gD、
低臭気パラフィン系溶媒(LOPS)  36.00 
gSpan 80界面活性剤       6.OOg
合計 203.72g W/P=3.1 %水−75.2 方法: 反応体A、BおよびDを反応容器に入れ、撹拌し30分
間窒素ガスでパージした。反応容器を密閉し、圧力下ホ
ルムアルデヒド反応体Cを温度161℃で60分間かけ
この容器に徐々に加えた。
反応容器および内容物を冷却し、得られるスルホメチル
化ポリアクリルアミド油中ラテックスを取り出した。こ
のラテックスを調べ換算比粘度(RS V)を測定し、
官能基モノマーユニット、スルホメチルアクリルアミド
、アクリレートおよびアクリルアミドを分析した。反応
条件および分析結果を表1に示す。
肛(方法B) 反応体: A、PAMポリソープラテックス (30%ポリマー、42%水: RSV=22〜24)        109.00 
gB 、  NazSO317,60g 水                   44.OO
gC,CH,0(ホルムアルデヒド);37%水溶液 
           7.40gD、低臭気パラフィ
ン系溶媒(LOPS)  28.80 gSpan 8
0界面活性剤      14.60 g合計 220
.6 g W/P=2.7 %水=73.1 方法: 反応体A、BおよびDを反応容器に入れ、撹拌し30分
間窒素ガスでパージした。反応容器を密閉し、圧力下ホ
ルムアルデヒド反応体Cを2時間40分かけ反応体およ
び容器を161℃に保ちこの容器に徐々に加えた。反応
容器および内容物をさらに20分間160〜161 ”
Cに加熱し、次いで冷却し、得られるスルホメチル化ポ
リアクリルアミド油中ラテックスを取り出した。このラ
テックスを調べ換算比粘度(RS V)を測定し、官能
基モノマーユニット、スルホメチルアクリルアミド、ア
クリレートおよびアクリルアミドを分析した。反応条件
および分析結果を表1に示す。
JILL(方法B) 反応体: A、PAMポリソープラテックス (30%ポリマー、42%水; RSV=22)         109.00gB 
、 NazSO317,60g 水                    44.0
0 gC,CIIZO(ホルムアルデヒド)     
 ?、40 gD、低臭気パラフィン系溶媒(LOPS
)  28.80 gSpan 80界面活性剤   
   14.60 g合計 220.6 g W/P=2.7 %水=73.1 方法: 反応体A、BおよびDを開放反応容器に入れ、撹拌し3
0分間窒素ガスでパージした。反応容器を密閉し、圧力
下ホルムアルデヒド反応体Cを温度161℃で3時間か
けこめ容器に徐々に加えた。
反応容器および内容物を冷却し、得られるスルホメチル
化ポリアクリルアミド油中ラテックスを取り出した。こ
のラテックスを調べ換算比粘度(RSV)を測定し、官
能基モノマーユニット、スルホメチルアクリルアミド、
アクリレートおよびアクリルアミドを分析した。反応条
件および分析結果を表■に示す。
、fLL(方法A) 反応体: A、PAMポリソープラテックス (30%ポリマー、42%水; RSV=22〜24)        100.00 
gB、HOCI(2SO3Na           
11.45gNazSO:+            
 26.90 g水                
    50.00 gNaOH(50%)     
      0.30gC1低臭気パラフィン系溶媒(
LOPS)  70.00 gSpan 80界面活性
剤       2.40 gB−246界面活性剤 
       0.84gPA−18界面活性剤   
     0.84gBr1j 92界面活性剤   
    7.50 g合計 270.2 g W/P=3.1 %水=75.3 方法: 試薬Bを暖めた開放反応器内の水に溶解し、濾過し、不
溶の固体を除去し、ラテックス反応体を加え30分間撹
拌した。この混合物に反応体Cを加え、窒素ガスで30
分間パージした。反応容器を密閉し、1時間161−1
62℃に加熱した。反応容器および内容物を冷却し、得
られるラテックスを取り出した。このラテックスを調べ
、RSVを測定し、官能基モノマーユニット、アクリレ
ート、アクリルアミドおよびスルホメチルアクリルアミ
ドを分析した。この方法の条件および結果を表1に示す
以下余白 氾(方法A) 反応体: A、PAMポリソープラテックス (30%ポリマー、42%水; RSV=22〜24)         77.80 
gB 、 HOCHzSOJa           
 8.90 gNatSOy            
 21.00 g水                
    39.00 gNaOH(50%)     
    ’  0.23gC0低臭気パラフィン系溶媒
(LOPS)  55.00 gSpan 80界面活
性剤       1.90 gB−246界面活性剤
        0.65gPA−18界面活性剤  
      0.65g13rij 92界面活性剤 
      5.90 g合計 211.03 g W/P=3.1 %水=75.3 方法: 試薬Bを暖めた水に溶解し、濾過し、不溶の固体を除去
し、開放反応器中のラテックス反応体に加え30分間撹
拌した。この混合物に反応体Cを加え、窒素ガスで30
分間パージした。反応容器を密閉し、2時間161〜1
62℃に加熱した。反応容器および内容物を冷却し、得
られるラテックスを取り出した。このラテックスを8周
べ、RSVを測定し、官能基モノマーユニット、アクリ
レート、アクリルアミドおよびスルホメチルアクリルア
ミドを分析した。この方法の条件および結果を表Iに示
す。
拠則(方法B) 反応体: A、PAMポリソープラテックス (30%ポリマー、42%水; RSV−22〜24)         93.40 
gB 、 NazSO310,04g 水                    46.8
0 gC,CH,O(ホルムアルデヒド)      
6.42g37%水溶液 以下余白 り、低臭気パラフィン系溶媒(LOPS)  28.8
0 gSpan 80界面活性剤      13.1
4g合計 198.60 g W/P=2.7 %水=73.1 方法: 反応体A、BおよびDを反応容器に入れ、撹拌し30分
間窒素ガスでパージした。反応容器を密閉し、圧力下ホ
ルムアルデヒド反応体Cをこの容器に徐々に加え、16
2℃に加熱した。このホルムアルデヒド添加時間は約6
0〜65分間であった。反応容器および内容物を冷却し
、ラテックスを取り出した。得られる油中ラテックスを
調べ換算比粘度(RS V)を測定し、官能基モノマー
ユニット、スルホメチルアクリルアミド、アクリレート
およびアクリルアミドを分析した。反応条件および分析
結果を表1に示す。
以下余白 桝旦(方法A) 反応体: A、PAMポリソープラテックス (30%ポリマー、42%水; RS V = 22〜24)        100.
00 gB 、 HOCHzSOJa        
   11.45 gNazSO:+        
     16.10 g水            
        50.00gC0低臭気ハラフィン系
溶媒(LOPS)  70.00 gSpan 80界
面活性剤       2.40 gB−246界面活
性剤        0.84 gPA−18界面活性
剤        0.84 gBrij 92界面活
性剤       7.59g合計 254.80 g W/P=3.1 %水−75.0 方法: 試薬Bを暖めた開放反応器内の水に溶解し、濾過し、不
溶の固体を除去し、ラテックス反応体をを加え30分間
撹拌した。この混合物に反応体Cを加え、窒素ガスで3
0分間パージした。反応容器を密閉し、1時間161〜
162℃に加熱した。反応容器および内容物を冷却し、
得られるラテックスを取り出した。このラテックスを調
べ、RSVを測定し、官能基モノマーユニット、アクリ
レート、アクリルアミドおよびスルホメチルアクリルア
ミドを分析した。この方法の条件および結果を表■に示
す。
以下余白 表■より、本発明の方法によりかなり改良されたRSV
が得られることがわかった。
例1は、ホルムアルデヒド−重亜硫酸塩の1:1付加物
の使用およびバッチ法における2、4未満のW/P比あ
るいは70%未満のポリマーおよび水の凝集重量に対す
るポリマーの重量パーセントを用いることにより出発物
質より低いRSVを有するラテックスポリマーが得られ
ることを示している。
例2および計において、すべての反応混合物は2.7未
満のW/P比を有し、例2の場合70%未満の水の重量
パーセントを有し、例3の場合70%以上を有する。例
2および3のスルホメチル化法はホルムアルデヒド−重
亜硫酸塩付加物および補足重亜硫酸塩を用いて行われ、
PAM出発物質のRSV、20〜40より低いR5V 
14を有するラテックスポリマーが得られる。
例4〜9および11は、すべて24より大きいRSVを
有するスルホメチル化ポリアクリルアミドラテックスの
製造を説明する。これらの例を製造するため用いられる
方法はすべて2.4を越えるW/P比および70%より
大きいポリマーに対する水の重量パーセントを用いた。
例4.5.6および7はホルムアルデヒドが加えられる
改良バッチ法Bにより行われた。
例11は方法A、バッチ法を用いた。例10は、過剰の
亜硫酸アルカリ金属の使用の重要性を説明する。等借用
いた例は低い(11,2) RS Vとなった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、換算比粘度(RSV)の高い油中スルホメチル化ポ
    リアクリルアミドポリマーの製造方法であって、少なく
    とも約2.4のポリマーに対する水の比(W/P)を有
    する反応混合物中で、高温および高圧において、ポリア
    クリルアミド油中ポリソープラテックスをホルムアルデ
    ヒドまたはホルムアルデヒドと重亜硫酸塩の付加物およ
    び用いたホルムアルデヒドのモルにくらべモル過剰の亜
    硫酸アルカリ金属と反応させ、アクリルアミド、アクリ
    レートおよびスルホメチルアクリルアミド基を含む油中
    ラテックスターポリマーを製造する(この得られるラテ
    ックスは出発ポリアクリルアミドポリマーラテックスの
    RSVより大きいRSVを有する)ことを含んでなる方
    法。 2、ホルムアルデヒドに対しモルパーセント過剰の亜硫
    酸アルカリ金属が、少なくとも50モルパーセント過剰
    である、請求項1記載の方法。 3、亜硫酸アルカリ金属が亜硫酸ナトリウムである、請
    求項1記載の方法。 4、反応を約120℃以上の温度で行う、請求項1記載
    の方法。 5、反応を約140℃〜165℃の間の温度で行う、請
    求項1記載の方法。 6、反応を約165℃の温度で行う、請求項1記載の方
    法。 7、ポリアクリルアミドラテックスに用いるポリソープ
    界面活性剤が5〜6のHLBを有する12−ヒドロキシ
    ステアリン酸と酸化ポリエチレンのABAタイプブロッ
    クコポリマーであり、請求項1記載の方法。 8、反応を約1〜6時間行う、請求項1記載の方法。 9、PAMラテックス出発物質の分子量が少なくとも約
    200,000である、請求項1記載の方法。 10、ホルムアルデヒド反応体を反応の間反応混合物に
    別々に加える、請求項1記載の方法。 11、ホルムアルデヒド反応体を少なくとも約30分間
    かけて反応混合物に徐々に別々に加える、請求項1記載
    の方法。 12、加えるホルムアルデヒドが水溶液である、請求項
    11記載の方法。 13、補足界面活性剤を反応混合物に加える、請求項1
    記載の方法。 14、補足有機溶媒を反応混合物に加える、請求項1記
    載の方法。 15、得られる油中ラテックスが少なくとも約20のR
    SVを有する、請求項1記載の方法。
JP24262988A 1987-09-30 1988-09-29 高分子量ポリアクリルアミドポリマーのスルホメチル化 Pending JPH01163205A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795789A (en) * 1987-10-26 1989-01-03 Nalco Chemical Company Process for making acrylamido methane sulfonic acid polymers
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