MXPA06006130A - Inversion mejorada de polimeros en emulsion inversa. - Google Patents

Abstract

Se describe un metodo para invertir un producto polimerico compatible con agua, de emulsion inversa, usando una combinacion de surfactantes que tienen estructuras quimicas especificas. Una combinacion, o mezcla, de dos o mas surfactantes proporciona un sistema rompedor efectivo. La mezcla de surfactantes es mas efectiva que los surfactantes individuales.

Description

INVERSIÓN MEJORADA DE POLÍMEROS EN EMULSIÓN INVERSA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención El campo de esta invención es la inversión de productos poliméricos de emulsión inversa. Esta invención se refiere al uso de combinaciones de surfactantes para mejorar la inversión de polímeros de emulsión inversa agua en aceite (a/a) . Descripción de la Técnica Relacionada Una polimerización inversa, o de agua en aceite se utiliza a escala comercial para preparar polímeros compatible con agua, de alto peso molecular. Los polímeros de emulsión agua en aceite se conocen en la literatura por ser una emulsión invertida; esto se basa en su evolución histórica como una variación de la tecnología de emulsión es de agua en aceite o de látex, donde los polímeros insolubles en agua se dispersan en un medio acuoso. Emulsión inversa se refiere a una fase acuosa (agua) dispersada en una fase no acuosa (aceite) , donde la fase acuosa y la fase aceitosa también se puede llamar las fases discontinua y continua. Los polímeros compatible con agua resultantes están en la fase acuosa discontinua. Las ventajas de este proceso incluyen su habilidad para preparar polímeros compatibles con agua, de alto peso molecular en su forma con alto contenido de sólidos, de baja viscosidad. Este proceso produce emulsiones que son 20-50% poliméricas, exhiben baja viscosidad, y el polímero puede tener un peso molecular de decenas de millones. En contraste, otros métodos para la preparación de polímeros solubles en agua de alto peso molecular incluyen la polimerización de solución de monómeros solubles en agua, la cual resulta en una solución con bajo contenido de sólidos (<5% de polímero) , y/o alta viscosidad de solución, y/o bajo peso molecular del producto. El bajo contenido de sólidos del producto también puede ser más costoso de embarcar. Los polímeros de emulsión inversa se preparan y se estabilizan usando agentes tensioactivos, conocidos más comúnmente como surfactantes. Los surfactantes utilizados permitirán la emulsificación en la fase aceitosa de los monómeros solubles en agua antes de la polimerización, y proporcionara estabilidad al polímero de emulsión resultante. La estabilidad, que incluye resistencia al asentamiento, cambios mínimos en la viscosidad con el tiempo e inversión prematura, sin mencionar la necesidad de una emulsión estable durante el proceso de polimerización, requiere un paquete robusto de estabilización de emulsiones, se han desarrollado sistemas surfactantes de emulsiones que proporcionar excelente estabilidad de las emulsiones.

La inversión de la emulsión se refiere al proceso al anterior al uso, donde la fases se invierten, y el polímero se libera de la fase discontinua. Además de un gran volumen de solución acuosa es un aspecto clave del proceso de la invención. Esto resulta en una fase acuosa (agua) continua donde la coalescencia de la fase acuosa dispersada previamente resulta en la dispersión del polímero en la solución, resultando en una viscosificación de la solución. La inversión es auxiliada por la adición de surfactantes, llamados "surfactantes rompedores" , a la emulsión que ayuda alterar el sistema de estabilización de la emulsión original cuando se combina el volumen relativamente grande de agua, usando algún nivel de agitación o' esfuerzo cortante, con la emulsión de agua en aceite. Es la acción unida de estos tres factores, el volumen grande la fase dispersada, las fuerzas de cizalla, y el (los) surfactantes rompedores, lo que resulta en la inversión, o reversión, de la emulsión. Además, el polímero está disponible ahora para interactuar con otros materiales de la fase acuosa. La cantidad relativamente pequeña de aceite (20-40% en peso de la emulsión original) se dispersa en la fase acuosa, donde, debido a la adición del volumen grande de solución acuosa, el aceite es un componente menor. El polímero se invierte en una solución acuosa, de modalidad tal que la concentración resultante del polímero activo varía típicamente desde 0.1% a 1.0% en peso. La concentración utilizada depende de varios factores, incluyendo, pero no limitados a la química y la temperatura del agua, la viscosidad de la solución, las velocidades de alimentación, y el tamaño del equipo. Los polímeros de emulsión se pueden invertir en una solución acuosa utilizando ya sea un sistema por lotes, continuo, o semicontinuo. En un proceso por lotes, la emulsión limpia se alimenta al vórtice del agitador de un recipiente que contiene agua, hasta que se alcance la concentración objetivo. El polímero se mezcla entonces hasta la homogeneidad. En un sistema continuo o semi-continuo, se permite que se pongan en contacto los flujos convergentes de agua y de emulsión limpia a las concentraciones deseadas. La mezcla resultante se pasa entonces a través de una etapa de mezclado, tal como un mezclador estático o bomba mecánica, donde la acción de mezclado mejora el proceso de inversión. Después, solución acuosa se transfiere típicamente a un tanque, donde esta se mezcla hasta homogeneidad. En un sistema continuo, se elimina el paso de transferencia a un tanque. Típicamente se agrega agua de dilución adicional a la solución de polímero invertido justo antes de la introducción al proceso, para ayudar a la dispersión del polímero.

Se sabe que el uso de un surfactante adicional ayuda a facilitar la inversión de la emulsión y la introducción y subsecuente viscosificación de la fase acuosa continua; este surfactante se conoce frecuentemente como un "invertidor" , "surfactante de inversión" o "rompedor" (se utilizará el término "rompedor") . Para evitar confusiones, el término "surfactante de emulsificación" se utilizará aquí para referirse al (a los) surfactante (s) utilizados para estabilizar la emulsión. El término "surfactante rompedor" se usa para referirse al (a los) surfactante (s) utilizados para romper o invertir la emulsión. El término "paquete o sistema de estabilización de emulsiones' se refiere a uno o más surfactantes de emulsificación. El término ?paquete o sistema de rompedor' se refiere a uno o más surfactantes rompedores. El (los) surfactante (s) rompedor (es) se agregan al polímero de emulsión resultante después de la polimerización, pero se pueden agregar como parte del paquete de estabilización de emulsiones. Estas emulsiones se conocen como surfactantes de auto-inversión, ya que estas se auto-invertirán bajo las condiciones de alto esfuerzo cortante en un exceso de agua. Alternativamente, el (los) surfactante (s) rompedor (es) se pueden agregar a la emulsión inversa en el sitio de aplicación, o se pueden agregar antes de la adición de la emulsión inversa. El paso de inversión es crítico para la utilidad del producto de polímero de emulsión, para que esto coloque el polímero en la fase acuosa continua donde puede actuar entonces como un floculante, coagulante, dispersante, o agente reológico. La viabilidad comercial de las emulsiones de agua en aceite depende de la capacidad para invertir fácilmente y efectivamente la emulsión. El tiempo requerido para invertir la emulsión es un atributo importante del producto. El periodo de tiempo para que una solución alcance si viscosidad máxima es una buena medida del tiempo de inversión, ya que esta es una indicación de que el polímero se ha equilibrado completamente de la emulsión en la solución acuosa. Otra indicación del tiempo de inversión es la conductividad de la solución después de la adición del polímero. Una emulsión invertida pobremente exhibirá baja conductividad ya que el polímero permanece dentro de la fase discontinua, en tanto que una emulsión con buenas propiedades de inversión exhibirán una alta conductividad después de la introducción al agua, ya que el polímero se ha dispersado en la solución acuosa. Típicamente la inversión se hace antes del uso en el sitio de aplicación. La clave de este proceso es la selección del sistema de surfactante rompedor. El sistema de surfactante rompedor debe tener una naturaleza química que ayudará a romper el sistema de estabilización de emulsión original durante el proceso de inversión, facilitando la reversión de las fases, y permitiendo que el polímero se introduzca completamente en la solución acuosa. Sin embargo, el otro requerimiento clave para un producto de emulsión comerciaimente viable es que la emulsión debe ser estable durante el periodo entre la fabricación y el uso. Por lo tanto, debe existir un balance entre la estabilidad del producto y la facilidad de inversión. Se han desarrollado sistemas de surfactante de emulsión para usarse en los polímeros de emulsión inversa que proporcionan excelente estabilidad de la emulsión, estos sistemas, en consecuencia, pueden ser difíciles de invertir. Entre los sistemas de estabilización más difíciles de invertir están aquellos que contienen uno o más surfactantes poliméricos de bloque doble o triple. Otros sistemas poliméricos solubles en agua, de emulsión inversa que son inherentemente difíciles de invertir son aquellos donde el polímero (o sus monómeros) contiene grupos de grupos tensioactivos . La polimerización de emulsión inversa es un proceso químico estándar para preparar polímeros solubles en agua de alto peso molecular. Tales procesos son conocidos por aquellas personas experimentadas en la técnica, por ejemplo, véase la Patente Norteamericana No. 3,284,393 y las Patentes Norteamericanas Nos. 28,474 y 28,576 de Reissue. El uso de surfactantes rompedores se conoce en la técnica, véase, por ejemplo, las Patentes Norteamericanas Nos. 3,624,019 y. 3,734,873 las cuales describen la inversión de emulsiones inversas preparadas disolviendo polvo de polímero en una elusión de agua en aceite, afectando después la velocidad de inversión mediante la adición de un etoxilato de alquil fenol a la emulsión o al agua. La Patente Norteamericana No. 5,925,714 reivindica una emulsión de auto-inversión donde se utiliza un aceite de ricino alcoxilada a niveles de 0.5% a 7.0% como el surfactante rompedor. La invención se señala como una mejoría en la eficiencia floculante del polímero debido a la inversión mejorada. Se conoce en la técnica el uso de surfactantes poliméricos para estabilizar las emulsiones invertidas. El sistema surfactante de emulsificación polimérica puede comprende uno o más surfactantes poliméricos. Persiste una necesidad en el campo para encontrara sistemas de inversión que son más efectivos que aquellos que se conocen por ahora. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención corresponde a la inversión de productos de polimerización por emulsión. La invención corresponde a un método para invertir una emulsión polimérica de agua en aceite que comprende los pasos de (a) proporcionar una emulsión de agua en aceite que tenga un polímero compatible con agua (soluble en agua o dispersible en agua) en la fase acuosa, (b) poner en contacto la emulsión polimérica de agua en aceite con una cantidad efectiva de una combinación de surfactantes rompedores que comprende al menos un surfactante polimérico y un segundo surfactante, en donde los surfactantes poliméricos contienen uno o más grupos hidrofílicos, y (c) invertir la emulsión. Se ha descubierto que una combinación o mezcla de al menos dos surfactantes es un sistema rompedor efectivo. La combinación de surfactantes es más efectiva que los surfactantes individuales, y por lo tanto se observa un efecto cinegético. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención instantánea corresponde al uso de surfactantes poliméricos que tienen uno o más - segmentos hidrofílicos, como surfactantes rompedores eficientes para productos poliméricos de emulsión, en combinación con un surfactante no polimérico. La palabra eficiente se usa para describir la inversión rápida, y el aumento relativamente rápido en la viscosidad de la solución a un nivel de equilibrio.

Se ha descubierto que una combinación, o mezcla de al menos dos surfactantes es una sistema rompedor eficiente. El componente primario, o el surfactante rompedor primario de la combinación es un surfactante polimérico que comprende al menos uno o más grupos hidrofílicos. El segundo o el surfactante rompedor secundario para usarse en combinación con el surfactante polimérico es un surfactante no polimérico. Se ha descubierto, inesperadamente, que ciertas combinaciones de surfactantes son efectivas como surfactantes rompedores para productos poliméricos compatibles con agua (solubles en agua o dispersibles en agua) , de emulsión inversa que son difíciles de invertir. Estos surfactantes rompedores también son efectivos en la inversión de la mayoría de los productos de polimerización en emulsión inversa. El término polímero compatible en agua, para los propósitos de esta invención, incluye los polímeros tanto solubles en agua y dispersibles en agua. La presente invención se dirige a un método para invertir una emulsión polimérica de agua en aceite que comprende los pasos de (a) proporcionar una emulsión de agua en aceite que tiene un polímero compatible en agua en la fase acuosa, (b) poner en contacto la emulsión polimérica de agua en aceite con una cantidad efectiva de una combinación de surfactantes o surfactantes rompedores que comprende al menos un surfactante polimérico y un segundo surfactante en donde los surfactantes poliméricos contienen uno o más grupos hidrofílicos y (c) invertir la emulsión. No se requiere que los surfactantes rompedores se agreguen juntos o simultáneamente. Los surfactantes rompedores primario y secundario se pueden agregar juntos a la emulsión, como una mezcla, o alternativamente se pueden agregar a la emulsión por separado o individualmente en cualquier orden. Los surfactantes rompedores se agregan por lo general a la emulsión después de la polimerización de los monómeros que forman el polímero. Una porción o todos los surfactantes rompedores se pueden agregar antes de la polimerización de los monómeros . La adición de los surfactantes rompedores también se puede hacer en cualquier momento después de la formación del polímero. El polímero puede permanecer en el estado de emulsión de agua en aceite hasta que esté listo para ser usado y después se agregan los surfactantes rompedores . En general, para invertir la emulsión de agua en aceite una gran cantidad de agua se pone en contacto con la emulsión de agua en aceite . Opcionalmente todos o algunos de los surfactantes rompedores se pueden agregar a la gran cantidad de agua y después la gran cantidad de agua que contiene algunos o todos los surfactantes rompedores se puede poner en contacto con la emulsión de agua en aceite.

En una modalidad preferida de la invención el surfactante polimérico contiene dos o más grupos hidrofílicos.

En una modalidad de la invención el surfactante rompedor primario es uno en el cual al menos uno de" los grupos hidrofílicos es un grupo poliglicol. En otra modalidad de la invención es surfactante rompedor primario es uno en el cual al menos dos de los grupos hidrofílicos son grupos poliglicol. No se requiere que los dos grupos poliglicol tengan el mismo peso molecular y/o la misma estructura química. El surfactante primario se puede seleccionar de un grupo que incluye, pero no se limita a, copolímeros de óxido de etileno (EO) /óxido de propileno (PO) . Los copolíméros de EO-PO incluyen el subconjunto de copolímeros de bloque de EO-PO. Los copolímeros de ?O-PO se producen mediante la reacción secuencial de uno de los dos monómeros, ya sea EO o PO, fuera de una molécula iniciadora. Las moléculas iniciadoras, conocidas algunas veces como iniciadores, actúan como el punto inicial de la copolimerización de EO o PO, y estarán en el núcleo del polímero resultante. El otro monómero, no utilizado en la polimerización inicial, se hace reacción después fuera de los grupos hidroxilo terminales del polímero inicial. Las moléculas iniciadores son por lo general dioles, trioles, pentaoles, diaminas, triaminas y los similares. Las moléculas iniciadoras ejemplificantes incluyen el etilen glicol, dietilen glicol, propilen glicol, glicerol, trimetilol propano, pentaeritritol, etilen diamina, y los similares. La funcionalidad de la molécula iniciadora es el número de protones que se pueden extraer, y determinará el número de cadenas poliméricas que se propagan desde el núcleo de la molécula iniciadora. Por ejemplo, los dioles tales como propilen glicol y dietilen glicol tienen una funcionalidad de dos, y tendrán dos cadenas que emanan desde su núcleo, y por lo tanto es un polímero lineal. La etilen diamina tiene una funcionalidad de cuatro, y tendrá cuatro cadenas poliméricas que emanan del núcleo, con el polímero resultante que es tetrafuncional . Independientemente de la funcionalidad de la molécula iniciadora el copolímero de EO-PO resultante se puede extender adicionalmente con diácidos para aumentar más el peso molecular del polímero. Un ejemplo conocido de un diácido es el ácido fumárico . Los ejemplos de surfactantes rompedores primarios incluyen, pero no se limitan a los siguientes copolímeros de EO-PO: Pluronic® L62 , Pluronic® L64, Pluronic® L101, y Pluronic® 25R4, todos producidos con un iniciador de diol (productos de BASF Corporation, .Mount Olive, NJ) ; Tetronic® 701, Tetronic® 704, Tetronic® 901 y Tetronic® 904 y Tetronic® 90R4, todos producidos con iniciador de etilen diamina (productos de BASF Corporation, Mount Olive, NJ) ; Polyglycol PT 7200, producido con iniciador de glicerol (un producto de Dow Chemical Company, Middland, MI) ; Pluracol® 380, producido con iniciador de trimetilol propano (un producto de BASF, Wyandotte, MI) ; y Witbreak® DGE-182 producido con iniciador de glicerol, después la cadena se extiende con ácido fumárico (un producto de Akzo Nobel Chemistry, Chicago II) , y combinaciones de los mismo. El segundo surfactante o surfactante rompedor secundario para usarse en combinación con el surfactante rompedor polimérico es un surfactante no polimérico. Los ejemplos del surfactante rompedor secundario incluyen, pero no se limitan a alcoholes etoxilados, alcohol etoxilados, esteres etoxilados o sorbitan, esteres etoxilados de ácidos grasos, esteres de ácidos grasos etoxilados y esteres etoxilados de sorbitol y ácidos grasos o combinaciones de cualquiera de los precedentes . El surfactante rompedor polimérico comprende desde al menos aproximadamente 1.0%, desde al menos aproximadamente 2.0%, preferiblemente desde al menos 2.5% y más preferiblemente desde al menos aproximadamente 5% en peso de la combinación de surfactantes rompedores . El surfactante rompedor polimérico puede ser hasta aproximadamente 98%, preferiblemente hasta aproximadamente 75% en peso de la combinación de surfactantes rompedores . El surfactante rompedor polimérico comprende desde aproximadamente 2.0% a aproximadamente 98%, preferiblemente desde aproximadamente 2.5 a aproximadamente 75% y más preferiblemente desde aproximadamente 5% a aproximadamente 50% en peso de la combinación de surfactantes rompedores . Se prefiere que la cantidad total de surfactantes rompedores combinados sea menor que aproximadamente 10%, o menor que 5%, preferiblemente menor que aproximadamente 4% y más preferiblemente menor que o igual a aproximadamente 3% del sistema de emulsión total. Se contemplan por la presente invención cantidades mayores del 10%. Sin embargo, cuando el porcentaje de surfactante aumenta, la viscosidad de la emulsión puede aumentar a un nivel inaceptable. Todos los porcentajes son en base peso. Los surfactantes son materiales que tienen una tendencia a absorberse en las superficies y las interfases. Esta es una propiedad fundamental de un surfactante, y mientras más fuerte la tendencia para acumularse en la internas, mejor será y el surfactante . Los surfactantes se componen de partes tanto hidrofóbicas e hidrofílicas. La palabra surfactante es una abreviación para agente tensioactivo. Es la presencia de partes hidrofílicas e hidrofóbicas lo que provee a es tos materiales con sus características tensíoactivas. Una interfase es la frontera entre dos fases inmiscibles, tales como aire/líquido o líquido acuoso/líquido orgánico.

Un polímero es una molécula grande que se compone de varias unidades químicas relativamente simples, pequeñas unidas por medio de enlaces covalentes. Las unidades químicas se conocen en la técnica como monómeros . Se puede considerar que un polímero es una cadena de unidades monoméricas. Es decir, los monómeros se enlazan por medio de enlaces covalentes en un modo continuo y no simplemente cuelgan de una molécula individual . La cadena se conoce frecuentemente como el esqueleto. Un polímero se puede componer de uno o más monómeros . Para los polímeros compuestos de dos o más monómeros, el arreglo dentro de la cadena puede ser al azar, alternado, o en bloque. Los polímeros que tienen un arreglo de bloque se pueden visualizar como polímeros compuestos de segmentos de monómeros individuales unidos juntos. La cadena polimérica puede ser lineal o ramificada. Un surfactante polimérico es un polímero que tiene propiedades tensioactivas. Tanto las partes hidrofóbicas e hidrofílicas del surfactante son de naturaleza polimérica. La estructura de los surfactantes poliméricos puede ser, pero no se limita a cadenas hidrofóbicas injertadas en un esqueleto hidrofílico, cadenas hidrofílicas injertadas en un esqueleto hidrofóbico, o segmentos hidrofóbicos e hidrofílicos alternados .

Para los propósitos de esta patente, se considera que un surfactante rompedor polimérico es una molécula donde los segmentos hidrofílicos e hidrofóbicos se componen de más de cinco (5) unidades (monómeros) enlazados covalentemente a a otras, y el pero molecular promedio numérico del surfactante rompedor polimérico es mayor de 500. Como se define aquí el término surfactante rompedor polimérico, se excluye un surfactante con sólo una de sus partes que sea de naturaleza polimérica. La concentración de surfactante en una interfase depende de la estructura (química y física) del surfactante así como de la naturaleza de las dos fase que forman la interfase. Se dice que los surfactantes son anfifilicos, indicando que estos consisten de al menos dos partes, una que es soluble en un fluido especifico (la parte liofílica) y una que es insoluble (la parte liofóbica) . Los términos hidrofílico e hidrofóbico se usan respectivamente, cuando el fluido es agua. Los surfactantes poliméricos incluyen moléculas donde las cadenas hidrofóbicas se injertan en un polímero de esqueleto hidrofílico, las cadenas hidrofílicas se injertan en un esqueleto hidrofóbico, y segmentos hidrofóbicos e hidrofílicos alternados, para los propósitos de esta invención, un factor de diferenciación clave para el surfactante polimérico es que lo segmentos tanto hidrofóbicos e hidrofílicos son poliméricos. Esto es para diferenciar los surfactantes poliméricos de las estructuras surfactantes donde un' segmento hidrofílico polimérico se enlaza a una molécula hidrofóbica. Para los propósitos de la presente invención las estructuras surfactantes donde un segmento hidrofílico polimérico se enlaza a una molécula hidrofóbica no se incluyen en los surfactantes rompedores poliméricos. Los ejemplos de tales estructuras surfactantes incluyen, pero no se limitan a, ácido grasos etoxilados, aminas de ácidos grasos etoxiladas y alcoholes etoxilados. Opcionalmente, otros materiales se pueden agregar al sistema de surfactantes rompedores para aumentar la acción de los surfactantes. Estos incluye los materiales conocidos como hidrotopos, un ejemplo de los cuales es toquen sulfonato de sodio. La polimerización de emulsión inversa es un proceso químico estándar conocido por aquellas personas experimentadas en la técnica. En general, un proceso de polimerización de emulsión inversa se conduce por 1) preparar una solución acuosa de monómeros 2) agregar la solución acuosa a un líquido hidrocarburo que contiene el (los) surfactante (s) de emulsificación apropiados para formar una emulsión monomérica inversa, 3) someter la emulsión monomérica a polimerización a radicales libres, y 4) opcionalmente agregar un surfactante rompedor para mejorar la inversión de la emulsión cuando el agrega al agua . Las emulsiones inversas son típicamente polímeros solubles en agua, basados en monómeros no iónicos tales como acrilamida; metacrilamida, N-acrilamidas, tales como N-metilacrilamida; N,N-dialquilacrilamidas, tales como N,N-dimetilacrilamida; acrilato de metilo; metacrilato de metilo; acrilonitrilo; N-vinil metilacetamida; N-vinilformamida; N-vinil metilformamida; acetato de vinilo; N-vinil pirrolidona; (met) acrilatos de hidroxialquilo tales como (met) acrilato de hidroxietilo o (met) acrilato de hidroxipropilo; mezclas de culquiera de los anteriores, y los similares. También se pueden preparar copolímeros, que contienen 2 o más monómeros diferentes. Además, el copolímero puede contener uno o más monómeros aniónicos o catiónicos. El copolímero resultante puede ser no iónico, catiónico, aniónico o anfotérico (contiene carga tanto catiónica y aniónica) . Los polímeros iónicos solubles en agua, o poli electrólitos se producen copolimerizando un monómero no iónico con un monómero iónico, o por el tratamiento post-polimerización de un polímero no iónico para impartirle funcionalidad iónica. Los monómeros catiónicos ejemplificantes incluyen, pero no se limitan a, monómeros catiónicos insaturados etilénicamente tales como haluros de dialilalquilamonio, tales como cloruro de dialilmetilamonio; los compuestos de (met) acrilatos de dialquilaminoalquilo, tales como (met) acrilato de dimetilaminoetilo, (met) acrilato de dietilaminoetilo, aminopropil (met) acrilato de dimetilo, aminopropil (met) acrilato de dimetilo, aminopropil (met) acrilato de 2-hidroxidimetilo, (met) acrilato de aminoetilo, y las sales y cuaternarios de los mismos; las N,N-dialquilaminoalquil (met) acrilamidas) , tales como N,N-dimetilaminoetilacrilamida, y las sales y cuaternarios de las mismas y mezclas de los anteriores y los similares . Los monómeros aniónicos ejemplificantes incluyen, pero no se limitan a los ácidos y sales libres de; ácido acrílico; ácido metacrílico; ácido maleico; ácido itaconico; ácido acrilamidoglicolico; ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propanosulfónico; ácido; 3-aliloxi-2-hidroxi-l-propanosulfonico; ácido estireno sulfónico; ácido vinilsulfonico; ácido vinilfosfonico; ácido 2-acrilamidometilpropano fosfónico; y mezclas de cualquiera de los anteriores y los similares. Algunas emulsiones son más difíciles de romper que otras debido a los surfactantes utilizados para preparar la emulsión. El surfactante de emulsificación o la mezcla de surfactantes de emulsificación usada en los sistemas de polimerización de interés son por lo general solubles en aceite. Estos surfactantes de emulsificación típicamente tienen un rango de valores de HLB (Balance Lipofílico Hidrofílico) que es dependiente de la composición global . Se puede usar uno o más surfactantes de emulsificación. La elección y la cantidad del (de los) surfactantes de emulsificación se selecciona para dar una emulsión monomérica inversa para la polimerización. Los surfactantes de emulsificación usados en los sistemas de polimerización de emulsión son conocidos por aquellas personas experimentadas en la técnica. Los surfactantes de emulsificación ejemplificantes incluyen, pero no se limitan a monooleato de sorbitan, sequioleato de sorbitan, trioleato de sorbitan, monooleato de polioxietilensorbintan, sulfosuccinato de etilhexilo, oleamido-propildimetilamina, isostearil-2 -lactato de sodio o mezclas de los mismos. El (los) surfactante (s) de emulsificación de los productos de polimerización de interés pueden incluir al menos un surfactante polimérico de bloque doble o de bloque triple. Se sabe que estos surfactantes son estabilizadores de emulsión muy efectivos, pero pueden ser difíciles de invertir. Los surfactantes de emulsificación poliméricos de bloque doble o de bloque triple incluyen, pero no se limitan a, copolímeros de bloque doble o de bloque triple basados en derivados de poliéster de ácidos grasos y poli [óxido de etileno] (por ejemplo, Hypermer® B246SF, Uniquema, New Castle, DE) , copolímeros de bloque doble o de bloque triple de óxido de etileno y óxido de propileno, (por ejemplo, Pluronic® F-127 y Pluronic® 25R2 (BASF Corp., Mt . Olive, NJ) copolímeros de bloque doble o de bloque triple basados en anhídrido succínico de poliisobutileno y poli [óxido de etileno] , los productos de reacción de óxido de etileno y óxido de propileno con etilendiamina, mezclas de cualquiera de los anteriores y los similares. Los surfactantes d emulsificación de copolímeros de bloque doble o de bloque triple se pueden basar en derivados de poliéster de ácidos grasos y poli [óxido de etileno] . En un ejemplo de un sistema de emulsión que es difícil de romper, un surfactante de emulsificación de bloque doble o de bloque triple es el surfactante de emulsificación primario del sistema de emulsificación. Un surfactante de emulsificación secundario- se puede agregar por facilidad de manejo y procesamiento, para mejorar la estabilidad de la emulsión, o para alterar la viscosidad de la emulsión. Los ejemplos de surfactantes de emulsificación secundarios incluyen, pero no se limitan a, esteres de ácido graso de sorbitan, esteres de ácidos grasos de sorbitan etoxilados, esteres de ácido graso de sorbitan polietoxilados, los aductos de alquil fenoles de óxido de etileno y/u óxido de propileno, aductos de óxido de etileno y/u óxido de propileno de alcohol o ácidos grasos de cadena larga, copolímeros de bloque de óxido de etileno/óxido de propileno mezclados, alcanolaminas, mezclas de los mismos y los similares. La inversión de un producto de polimerización de emulsión inversa típicamente no es un proceso difícil. Para facilitar la inversión, los surfactantes, llamados surfactantes rompedores, se agregan típicamente al producto después de la polimerización. Además de los surfactantes rompedores, la adición de un gran volumen de agua y algo de energía mecánica, típicamente son suficientes para facilitar la inversión de la mayoría de los productos . Se sabe que la agitación vigorosa promueve la inversión. Sin embargo, se ha observado que algunas emulsiones poliméricas son considerablemente más difíciles de invertir que otros productos. Las dificultades en la inversión se manifiestan en si en una acumulación mucho más lenta de la viscosidad. Sin estar ligados a ninguna teoría, se cree que esto se debe, en parte, a la formación de varias emulsiones y/o agregados poliméricos. Ciertos monómeros, debido a su naturaleza anfifílica puede proporcionar una contribución a la estabilidad de la emulsión. Además, ciertos surfactantes de emulsificación proporcionar un alto grado de estabilidad de la emulsión.

Los productos surfactantes tales como Hypermer® B246SF se venden como un producto adecuado para usarse en emulsiones con alto contenido de monómeros, donde la estabilidad de la emulsión es un problema crítico. El surfactante de emulsificación polimérico experimenta una interacción múltiple y extensiva con ambas fases de la emulsión. Esto resulta en una capa superficial muy estable, llevando a una emulsión con buena estabilidad mecánica. Una consecuencia de esta estabilidad es que la emulsión se vuelve difícil de romper y, por lo tanto, de invertir. La literatura de productos de Uniquema confirma que estos surfactantes proporcionan una emulsión más estables para la polimerización que los materiales convencionales tales como los esteres de sorbitan, y los derivados de polioxiletileno y que la inversión es mala y requiere sistemas de inversión adaptados a las necesidades concretas . Ciertos monómeros, aunque solubles en agua, tienen una naturaleza más hidrofóbica que otros monómeros . Estos monómeros conocidos algunas veces como ?monómeros anfofílicos' , pueden, en virtud de su naturaleza amfofilica, asociarse en las regiones interfaciales e impartir algún grado de actividad superficial que puede impactar la inversión. Por un material más anfofílico, se quiere decir que hay regiones de la molécula que son menos compatibles con el agua. Los ejemplos de tales monómeros incluyen aquellos que tienen un anillo aromático o una porción alifática. Los monómeros amfofilicos ejemplificantes incluyen, pero no se limitan a: cloruro de de vinilbencil trimetilamonio; ácido estireno sulfónico; sales de ácido estireno sulfónicp, los ejemplos de los cuales incluyen, pero no se limitan a estireno sulfonato de amonio, estireno sulfonato de sodio; esteres de ácidos grasos alquil o alquil polioxietil (met) acrílico, los ejemplos de los cuales ' incluyen, pero no se limitan polioxietil metacrilato de laurilo, (met) acrilato de beheniletoxi, y polioxietil metacrilato de metilo; alcoxilatos de vinilo; alcoxilatos de alilo; polioxialquilen sulfatos de alilo, los ejemplos de los cuales incluyen, pero no se limitan a, sales de metales alcalinos de sulfato de fenil polioleter; y los monómeros que contienen átomos de flúor, los ejemplos de los cuales incluyen, pero no se limitan a (met) acrilato de trifluoroetilo. Las emulsiones poliméricas preparadas usando tales monómeros anfofilicos exhiben un alto grado de estabilidad impartida por el monómero y por lo tanto son difíciles de romper. Los surfactantes rompedores típicos incluyen, pero no se limitan a, alcohol etoxilatos lineales y ramificados, sorbitanos etoxilados, etoxilatos de nonil fenol, aceite de ricino etoxilado, y los similares. Estos surfactantes, cuando se utilizan como el sistema rompedor único, proporcionan mala inversión para el tipo de polímeros de emulsión inversa descritos aquí que contienen surfactantes de emulsificación poliméricos y/o monómeros amfofilicos. Se ha observado que los polímeros de emulsión inversa como se describen en las formulaciones ejemplificantes no se invierten fácilmente porque el polímero aumenta lentamente la viscosidad. En otras palabras, toma relativamente largo tiempo alcanzar la viscosidad máxima. Las propiedades de inversión malas también resultan en la formación de geles insolubles . El resultado neto es un producto difícil de manejar y propiedades de desempeño reducidas. Se nota, en contraste, que otros muchos polímeros de emulsión inversa se invierten fácilmente y alcanzan la viscosidad máxima en un periodo de tiempo mucho más corto. Un material substituto opcional para el surfactante rompedor polimérico es un aceite de ricino etoxilado que se ha tratado de modo tal que se produce una fracción con mayor peso molecular o fracción oligomérica. El aceite de ricino etoxilado se hace reaccionar cuando se calienta para producir una fracción de material que tiene un mayor peso molecular que el material no calentado. La fracción de mayor peso molecular produce un aumento en el peso promedio y un peso molecular promedio z del material . El surfactante rompedor resultante es más efectivo que el surfactante no modificado. Este surfactante rompedor se puede usar sólo o en combinación con otro surfactante rompedor. Un ejemplo es el aceite de ricino etoxilado que se ha tratado de modo tal que se produce una pequeña fracción de oligómero. Los aceites de ricino etoxilados ejemplares incluyen, pero no se limitan a Alkamuls® EL 719 (un producto de Roída, Cranbury, NJ) y Surfonic® CO-42 (un producto de Hunstman LLC, -austin TX) . Se nota que mientras los aceites de ricino no son particularmente efectivos, el desempeño se mejor en gran medida por una pequeña cantidad de material oligomérico. Este material oligomérico se puede producir calentando el material, en un recipiente sellado, por aproximadamente 17 días a 120 °C. alternativamente, los materiales oligoméricos se pueden preparar calentando el material, durante al menos aproximadamente 8 horas, en un reactor de vidrio con inducción de aire a 150 °C. El sistema de surfactantes rompedores de aceite de ricino estoxilado se puede usar como los surfactantes para la los productos poliméricos de emulsión inversa solubles en agua o o compatibles con agua que son difíciles de invertir. Estos surfactantes rompedores también son efectivos en la mayoría de los productos de polimerización de emulsión.

Un atributo clave de cualquier especie química es su peso molecular. Los polímeros se distinguen además por la existencia de una distribución de longitudes de cadena. Por ejemplo, es normal establecer que el peso molecular de un polímero es de 50,000 o que el grado de polimerización es de 700. Estos valores son promedios, pero no cada cadena se compone de exactamente el mismo número de unidades monoméricas . Sino que el promedio de todas las cadenas es ese valor, con algunas cadenas que son más largas y otras más • cortas. Se reconoce que varios valores diferentes se pueden usar como el peso molecular. Esto se debe que se usa a un número de varios promedios, algunos ponderados, para proporcionar una mejor indicación del tamaño molecular, para las cadenas más largas que tienen un impacto mayor sobre las propiedades físicas del material polimérico. El pero molecular numérico promedio, Mn, es efectivamente un conteo del número de moléculas en una masa conocida. El peso molecular promedio de peso, Mw, es mayor porque cada molécula contribuye al Mw en proporcionan al cuadrado de su masa. Como las moléculas más pesadas (más grandes) contribuyen más al Mw que las más ligeras, Mw siempre es mayor que Mn. Además, los procesos físicos o químicos que aumentarían el peso molecular de una muestra aumentarían Mw en mayor extensión que Mn. Un Proceso degradante también tendría un mayor efecto sobre Mw.

Se nota que la fórmula usada para calcular el peso molecular promedio de peso se deriva del número promedio multiplicando cada término por el peso molecular para cada población de molecular del peso molecular de la muestra. La repetición de este proceso da el peso molecular promedio z, Mz. La consecuencia clave es que si aumenta el peso molecular de una fracción de la cadena, el aumento en Mz es mayor que para Mw, a su vez, este es mayor que para Mn. El surfactante de aceite de ricino etoxilado tratado tiene un Mw y Mz mayores que el surfactante no modificado, y a su vez proporciona una mejora en la eficiencia de la inversión. EJEMPLOS Ejemplo 1: Preparación de polímero de emulsión inversa difícil de invertir Una polimerización de emulsión inversa representativa se preparó como sigue. A un matraz de reacción adecuado equipado con un agitado mecánico desde arriba, termómetro, tubo de inducción de nitrógeno, y condensador se cargó una fase aceitosa de parafina (135. Og, aceite Exxsol® D80, Houston, TX) y surfactantes de emulsificación (4.5 g de Atlas (r) G-946 y 9.0 g de Hypermer® B246SF; productos de Uniquema, New Castle, DE) . La temperatura de la fase aceitosa se ajustó entonces a 37°C.

Se preparó una fase acuosa por separado, la cual comprendió solución de acrilamida en agua al 53% en peso (126.5 g) , ácido acrílico (68.7 g) , agua desionizada (70.0 g) , y solución quelante (0.7 g) Versenex 80 (Dow Chemical, Middland, MI) . La fase acuosa se ajustó entonces a pH 4.5 con la adición de solución de hidróxido de amonio en agua (33.1 a 29.4 % en peso como NH3) . La temperatura de la fase acuosa después de la neutralización fue de 39°C. La fase acuosa se cargó entonces en la fase aceitosa en tanto que se mezclaba simultáneamente con un homogeneizador para obtener una emulsión de agua en aceite estable. Esta emulsión se mezcló después con un agitador de vidrio de 4-cuchillas mientras que se rociaba con nitrógeno por 60 minutos. Durante el rociado de nitrógeno la temperatura de la emulsión se ajustó a 50±1°C. Acto seguido, se detuvo el rociado y se implemento un recubrimiento o capa de nitrógeno. La polimerización se inició alimentando una solución de AIBN al 3% en peso en tolueno (0.213 g) durante un periodo de 2 horas . Esto corresponde a una carga inicial de AIBN como AIBN de 250 ppm con base en el polímero total. Durante el curso de la alimentación se permitió que la temperatura del lote hasta la exoterma a 62°C(~50 minutos), después de lo cual el lote se mantuvo a 62+1°C. Después de la alimentación el lote se mantuvo a 62±1°C por 1 hora. Acto seguido, se cargó solución de AIBN al 3% en peso en tolueno (0.085) en un tiempo inferior a un minuto. Esto corresponde a una segunda carga de AIBN como AIBN de 100 ppm en una base del monómero total. Después el lote se mantuvo a 62±1°C por 2 horas. Se permitió entonces que el lote se enfriará a la temperatura ambiente. Ejemplo 2: Preparación de un polímero de emulsión inversa difícil de invertir Una polimerización de emulsión inversa representativa se preparó como sigue . A un matraz de reacción adecuado equipado con un agitado mecánico desde arriba, termómetro, tubo de inducción de nitrógeno, y condensador se cargó una fase aceitosa de aceite de parafina (135. Og, aceite Escaid® 110, Exxon - Houston, TX) y surfactantes de emulsificación (3.75 g Cirrasol® G-1086 y 11.25 g de Span® 80; ambos de Uniquema -New Castle, DE) . Se preparó una fase acuosa por separado, la cual comprendió solución de acrilamida en agua al 53% en peso (25.66 g, 30% molar con base en el monómero total), ácido estiren sulfónico, polvo de sal de sodio (87.17 g 70% molar con base en el monómero total), agua desionizada (231.5 g) , y solución quelante (0.14 g) Versenex® 80 (Dow Chemical). El pH de la solución acuosa fue aproximadamente 10.

La fase acuosa se cargó entonces en la fase aceitosa en tanto que se mezclaba simultáneamente con un homogeneizador para obtener una emulsión de agua en aceite estable. Esta emulsión se mezcló después con un agitador de vidrio de 4-cuchillas mientras que se rociaba con nitrógeno por 60 minutos. Durante el rociado de nitrógeno la temperatura de la emulsión se ajustó a 57±1°C. Acto seguido, se detuvo el rociado y se implemento una capa de nitrógeno . La polimerización se inició alimentando una solución de AIBN al 3% en peso en tolueno correspondiente corresponde a una carga inicial de AIBN de 75 ppm con base en el polímero total. Cuatro horas después de la carga inicial de AIBN, una solución de 3% en peso en tolueno, correspondiente a una segunda carga de AIBN de 75 ppm con base en el monómero molar total se cargó en el reactor durante ~30 segundos. Después el lote se mantuvo a 57±1°C por 1-5 horas. La carga final de AIBN una solución de AIBN al 3% en peso en tolueno correspondiente a una carga final de AIBN de 100 ppm con base en el monómero molar total se cargó en el reactor durante -30 segundos. El lote se calentó después a 65±°C y se mantuvo durante 0.5 horas . Después se enfrió el lote a la temperatura ambiente . Ejemplo 3: Tiempo de inversión Se determinó el tiempo de inversión de un polímero de emulsión inversa usando tres diferentes pruebas: la primera prueba, llamada la prueba de vórtice, implica colocar 98 ml de agua desionizada en una cubeta de plástico de 250 ml . Un agitador mecánico equipado con una hélice de 5.08 centímetros (2 pulgadas) de diámetro, de tres cuchillas (Colé Palmer, Vernon Hills. IL) se centró en la cubeta y las cuchillas se colocaron a una altura de 0.64 centímetros (0.25 pulgadas) del fondo de la cubeta. El agitador se operó a una velocidad de 500 rpm para producir un vórtice, tal que el punto bajo del vórtice estaba nivelado con el fondo de la cubeta, después se introdujeron en el vórtice 2 ml de polímero de emulsión rápidamente, usando una jeringa. El tiempo requerido para la pérdida del vórtice después que se introdujo el polímero, donde la superficie de la solución polimérica es completamente horizontal no está presente el vórtice, se midió como el tiempo de inversión. Un tiempo de inversión más corto indica propiedades de inversión más deseables. Se desea un tiempo de inversión menor de un minuto . La segunda prueba, llamada la prueba de momento de torsión, mide la viscosidad de una solución al 1% de la emulsión como una función del tiempo. Este dispositivo consiste de un mezclador equipado con una paleta con forma de T (53 mm de longitud y 13 mm de ancho) y un tazón de acero inoxidable de 0.47 litros (1 pinta) (diámetro interno de 75 mm) colocada en una plataforma de detección de momento de torsión. Las mediciones se llevaron a cabo a la temperatura ambiente como sigue. Se miden 300 mL de agua desionizada en un cilindro graduado y se trasfieren al tazón de acero inoxidable. El mezclador se enciende enseguida y al velocidad se fija a 800 +/- 10 RPM. El registro de datos se inicia en este punto y se le permite proceder durante 10-30 seg antes de la adición de la emulsión, para determinar la línea base del momento de torsión. La emulsión se agregó usando una jeringa de plástico desechable de 3 ce y el aumento del momento de torsión se registra hasta por 300 segundos. Los valores del momento de torsión obtenidos de esta manera se correlacionaron entonces con la línea base y los datos se usan ya sea para determinar el tiempo de inversión efectivo o para la comparación directa de una formulación a otra. Se observa un aumento rápido en el momento de torsión seguido por una meseta que tiende lentamente hacia arriba. Esta tendencia hace difícil determinar la meseta e imposibilita definir el tiempo e inversión como el tiempo necesario para alcanzar la meseta. Es útil definir la inversión por un sólo número para poder reportar los datos en una manera concisa. Por lo tanto, definimos el tiempo de inversión como el tiempo necesario para que los valores de momento de torsión normalizados excedan 0.015 mV. Este momento de torsión corresponde a la inversión substancial a la cual deja de existir el vórtice. Un tiempo de inversión más corto indica propiedades de inversión más deseables . Como con la prueba de vórtice, se desea un tiempo de inversión menor de un minuto. La tercera prueba es la prueba de conductividad. La prueba de conductividad se lleva a cabo en una manera similar a la prueba de vórtice, con los siguientes cambios. Después que se introduce la emulsión polimérica en el vórtice, se permite que la solución se mezcle por 30 segundos. Después de retira el agitador, e inmediatamente se inserta un electrodo de un medidor de conductividad (Modelo no. 32, YSI Incorporated, Yellow Springs, OH) en la solución. La conductividad se registra a un minuto después de la adición de la emulsión inicial al agua. Las lecturas de conductividad a un minuto se comparan después con la conductividad e equilibrio de la solución polimérica, la cual se ha determinado para cada polímero especifico por el mezclado continuado durante varias horas hasta que se obtiene un valor de conductividad constante. Se desea una conductividad mayor a un minuto, ya que esto es una indicación de que el polímero se ha dispersado suficientemente en la solución acuosa.

Las muestras de polímero de emulsión inversa ejemplificantes se dosificaron con surfactante rompedor para conducir pruebas de inversión como sigue. Para las pruebas de vórtice y conductividad, 50 ml de emulsión, preparada como arriba, se colocaron en una cubeta de plástico, se usó una barra de agitación magnética para la agitación. La cantidad deseada de surfactante (s) rompedores se agregó usando una pipeta. La muestra se mezcló por 10-15 minutos a una velocidad que provocó la formación de un vórtice . El segundo método de preparación de muestras se uso para preparar las muestras para la prueba de momento de torsión. La cantidad deseada de surfactante rompedor se colocó en un frasco al cual se agregó la emulsión. La cantidad total fue de 10-20 g. El material se mezcló usando una mezcladora de vórtice de laboratorio por 60 segundos. La muestra se dejó reposar durante al menos 10 minutos antes de la evaluación. Datos Los datos en las Tablas 1-3 se generaron utilizando el polímero de emulsión inversa del Ejemplo 1.

Tabla 1 DATOS DE TIEMPO DE INVERSIÓN USANDO LA PRUEBA DE VÓRTICE (a) % peso del surfactante *rompedor' en la emulsión final (b) Sulfonic® L24-7, un producto de Huntsman, Austin, TX (c) Poliglicol PT 7200, un producto de Dow Chemical, Midland, I (d) Cirrasol® G-1086, un producto de Uniquema, New Castle, DE (e) Pluronic® L-62, un producto de BASF, Mount Olive, NJ (f) Pluronic 31R1, un producto de BASF, Mount Olive, NJ. Los datos de inversión de la Tabla 1 ilustran claramente la mala inversión del etoxilato de alcohol, el sorbitan etoxilado, y los surfactantes rompedores poliméricos, cuando se utilizan como surfactantes rompedores individuales, donde el tiempo de inversión es en general mayor de tres minutos. Cuando se emplea el proceso inventivo, y se utilizan combinaciones de surfactantes rompedores, se observa una mejoría significativa en el tiempo de inversión. El tiempo de inversión de la combinación de surfactantes es más efectivo que los surfactantes individuales, y por lo tanto se ha descubierto un efecto cinegético inesperado. (a) % peso del surfactante ' rompedor' en la emulsión final (b) Sulfonic® L24-7, un producto de Huntsman, Austin, TX (c) Poliglicol PT 7200, un producto de Dow Chemical, Midland, MI (d) Cirrasol® G-1086, un producto de Uniquema, New Castle, DE (e) Pluronic® L-62, un producto de BASF Corporation, Mount Olive, NJ (f) Plurónic® 25R4, un producto de BASF Corporation, Mount Olive, NJ. (g) Pegosperse® 600 DOT, un producto de Lonza Group, Allendale, NJ. Los datos de inversión de la Tabla 2 ilustran claramente la mala inversión del etoxilato de alcohol y el sorbitan etoxilado cuando se utilizan como surfactantes rompedores individuales, donde el tiempo de inversión es en general mayor de dos minutos . Cuando se emplea el proceso inventivo, y se utilizan combinaciones de surfactantes rompedores, se observan mejorías significativas en el tiempo de inversión. El tiempo de inversión de la combinación de surfactantes es más efectivo que la de los surfactantes individuales . Ejemplos 4-6: Aceite de Ricino ?toxilado A un matras de fondo redondo de 250 ml conteniendo un agitador magnético se agregaron 30 g de aceite de ricino Alkamuls® EL 719. Se burbujeo aire lentamente a través del líquido en tanto que se calentaba usando una manta de calentamiento, a 150°C por 16 horas. Se observó que el color de este material denotado como el ejemplo 4, se obscureció como una función del tiempo durante el periodo de calentamiento . Una segunda muestra, denotada como el ejemplo 5, se preparó mediante el mismo proceso, con la excepción de que el nitrógeno se usó en lugar de aire . Se observó que la muestra también se obscureció con el tiempo, pero pareció detenerse, de modo tal que la muestra fue significativamente más clara que la primera muestra. La muestra denotada como ejemplo 6, en las tablas 3 y 4, es el Alkamuls® El 719 no tratado (control) . Se determino, como se muestra en la Tabla 3, que hay un cambio del peso molecular con el calentamiento. (a) El peso molecular se determinó usando cromatografía de exclusión de tamaños usado columnas Waters HR (de Alta Resolución) (un producto de Waters Corporation, Milford, MA) y un detector de índice de refracción; se usaron estándares de poliestireno para la calibración. LA fase móvil fue tetrahidrofurano contenido en 250 ppm de BHT; la concentración de polímero fue de 0.25%. Estos datos indican que el tratamiento de calor resulta en la producción de una fracción de alto peso molecular. En tanto que los cambios en el peso molecular se pueden inducir por calentamiento en un ambiente inerte, los cambios son más dramáticos cuando se calienta en presencia de aire. Se preparó una muestra de emulsión con la emulsión del ejemplo 1, como se describe arriba, para usarse en la prueba de momento de torsión. El nivel de adición fue del 5% (en peso) con base en la emulsión total. La inversión se midió mediante la prueba de momento de torsión. (a) Los Datos de tiempo de inversión son los mismos, sólo que expresados en diferentes unidades) Los datos en la Tabla 4 indican que el tratamiento de calor resulta en la producción de una fracción de mayor peso molecular que proporciona mejor actividad como un surfactante rompedor.

Ejemplo 7 : Pruebas de Inversión Se condujo otra serie de pruebas de inversión utilizando el poli (sulfonato de estireno) de la emulsión inversa del Ejemplo 2 y la prueba de conductividad. Tabla 5 (a) % peso del surfactante ?rompedor' en la emulsión final (b) Sulfonic® L24-7, un producto de Huntsman, Austin, TX (c) Tetronic® 701, un producto de de BASF Corporation, Mount Olive, NJ (d) Sulfonic® TDA-9, un producto de Huntsman, Austin, TX. Los datos de inversión de la Tabla 5 ilustran claramente la mala inversión de los etoxilatos de alcohol cuando se utilizan como surfactantes rompedores individuales y la mala estabilidad de la emulsión cuando se utilizaron niveles suficientes de copolímero de bloque como el único surfactante rompedor. Se debe notar que el sistema rompedor comprendido solamente del etoxilato de alcohol mostró cuentas blancas tras la inversión, una indicación de las propiedades de inversión muy pobres del poli (sulfonato de estireno) de la emulsión del ejemplo 2. Cuando se emplea el proceso inventivo, y se utilizan combinaciones de surfactantes rompedores, se observan mejorías significativas en el tiempo de inversión, y la conductividad es aproximadamente la mitad del valor de equilibrio. Se nota que no estuvieron presentes geles o cuentas visibles con el proceso inventivo. El tiempo de inversión de la mezcla de surfactantes es más efectivo que los surfactantes individuales .

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para invertir una emulsión polimérica de agua en aceite, caracterizado porque comprende (a) proporcionar una emulsión de agua en aceite que tiene un polímero compatible con agua en la fase acuosa, (b) poner en contacto la emulsión de agua en aceite con una cantidad efectiva de una combinación surfactante de surfactantes rompedores que comprende al menos un surfactante rompedor polimérico y un segundo surfactante rompedor, en donde los surfactantes rompedores contienen uno o más grupos hidrofílicos, y (c) invertir la emulsión.
2. 2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el al menos un surfactante rompedor polimérico tiene dos o más grupos hidrofílicos.
3. 3. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, al menos uno del uno o más grupos hidrofílicos es un grupo poliglicol .
4. 4. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el al menos un surfactante rompedor polimérico que contiene uno o más grupos hidrofílicos es un copolímero de óxido de etileno/óxido de propileno.
5. 5. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el al menos un surfactante rompedor polimérico es un copolímero de óxido de etileno/óxido de propileno producido con un iniciador de diol .
6. 6. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el al menos un surfactante rompedor polimérico es un copolímero de óxido de etileno/óxido de propileno producido con un iniciador de etilendiamina.
7. 7. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el al menos un surfactante rompedor polimérico es un copolímero de óxido de etileno/óxido de propileno producido con un iniciador de trimetilol propano o alternativamente producido con un iniciador de glicerol.
8. 8. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el segundo surfactante rompedor se selecciona del grupo que consiste de un etoxilato de alcohol, esteres de ácidos grasos etoxilados, esteres de ácidos grasos de sorbitan etoxilados, esteres etoxilados de ácidos ' grasos y combinaciones de los mismos.
9. 9. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, la cantidad total de surfactante rompedor polimérico y el segundo surfactante rompedor es menos de aproximadamente 10% en peso con base en el peso total de la emulsión.
10. 10. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque, la cantidad total de surfactante rompedor polimérico y del segundo surfactante rompedor es menos de aproximadamente 5% en peso con base en el peso total de la emulsión.
11. 11. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el surfactante polimérico comprende al menos aproximadamente 2.0% en peso de la combinación de surfactantes rompedores .
12. 12. El método de la reivindicación 11, caracterizado porque, el surfactante polimérico comprende al menos aproximadamente 2.0% a 98% en peso de la combinación de surfactantes rompedores .
13. 13. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque, el surfactante polimérico comprende al menos aproximadamente 2.5% a 75% en peso de la combinación de surfactantes rompedores .
14. 14. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el polímero compatible con agua comprende al menos un monómero anfofílico.
15. 15. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque, el monómero anfofilico se selecciona del grupo que consiste de cloruro de vinilbencil trimetilamonio; ácido estirensulfónico; sales de ácido estiren sulfónico; esteres de ácido alquil o alquil polioxietil (met) acrílico; alcoxilatos de alilo, polioxialquilen sulfatos de alilo; y monómeros que contienen átomos de flúor y combinaciones de los mismos.
16. 16. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, el polímero compatible con agua se prepara mediante el proceso de emulsión inversa que comprende surfactantes de emulsificación que contienen al menos un surfactante polimérico de bloque doble o de bloque triple .
17. 17. Un método para invertir una emulsión polimérica de agua en aceite que comprende (a) proporcionar una emulsión de agua en aceite que tiene un polímero compatible con agua en la fase acuosa, y (b) poner en contacto la emulsión de polimérica de agua en aceite con una cantidad efectiva de una combinación de surfactantes rompedores, caracterizado porque, la combinación de surfactantes rompedores comprende un aceite de ricino etoxilado tratado con calor que contiene materiales oligoméricos y (c) invertir la emulsión.
18. 18. El método de la reivindicación 17, caracterizado porque, el polímero compatible con agua comprende al menos un monómero anfofílico.
19. 19. El método de la reivindicación 18, caracterizado porque, el monómero anfofílico se selecciona del grupo que consiste de cloruro de vinilbencil trimetilamonio; ácido estirensulfonico; sales de ácido estiren sulfónico; esteres de ácido alquil o alquil polioxietil (met) acrílico; alcoxilatos de alilo, polioxialquilen sulfatos de alilo; y monómeros que contienen átomos de flúor y combinaciones de los mismos.
20. 20. El método de la reivindicación 17, caracterizado porque, el polímero compatible con agua se ^prepara mediante un proceso de emulsión inversa que comprende surfactantes de emulsificación que contienen al menos un surfactante polimérico de bloque doble o de bloque triple.