NO167811B - Fremgangsmaate for fremstilling av en vannopploeselig kationisk kopolymer, samt anvendelse av disse. - Google Patents

Fremgangsmaate for fremstilling av en vannopploeselig kationisk kopolymer, samt anvendelse av disse. Download PDF

Info

Publication number
NO167811B
NO167811B NO872065A NO872065A NO167811B NO 167811 B NO167811 B NO 167811B NO 872065 A NO872065 A NO 872065A NO 872065 A NO872065 A NO 872065A NO 167811 B NO167811 B NO 167811B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
monomer
water
emulsion
polymerization
cationic
Prior art date
Application number
NO872065A
Other languages
English (en)
Other versions
NO872065L (no
NO872065D0 (no
NO167811C (no
Inventor
Peter Mitchell Robinson
Nguyen Van-Det
Original Assignee
Exxon Chemical Patents Inc
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 Exxon Chemical Patents Inc filed Critical Exxon Chemical Patents Inc
Publication of NO872065D0 publication Critical patent/NO872065D0/no
Publication of NO872065L publication Critical patent/NO872065L/no
Publication of NO167811B publication Critical patent/NO167811B/no
Publication of NO167811C publication Critical patent/NO167811C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/32Polymerisation in water-in-oil emulsions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45Nitrogen-containing groups
    • D21H17/455Nitrogen-containing groups comprising tertiary amine or being at least partially quaternised

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av en vannoppløsellg kationisk kopolymer som består av minst 30 mol-56 av gjentagende enheter avledet fra en vannopppløselig ikke-ionisk monomer og 1 til 70 mol-St av gjentagende enheter avledet fra en katlonlsk monomer. Videre vedrører oppfinnelsen anvendelse av kopolymeren som hen-holdsvis retensjonshjelpemiddel for papir og flok-kulerlngsmlddel for fjernelse av vann fra slam.
Vann-i-oljeemulsjoner Inneholdende katloniske vannoppløsellge kopolymerer dispergert deri er velkjente innen teknikken. Slike emulsjoner har funnet en lang rekke anvendelser, f.eks. som flokkuleringsmidler innenfor gruvedrift og papirindustri og ved kioakkbehandllng, og som mobilitetskontrollmidler ved assistert oljeutvinning. Disse emulsjonene er generelt fremstilt ved oppløsning av hele monomermengden i vannet og deretter fremstilling av vann-i-oljeemulsjonen som er det mediet hvori polymerisasjonen gjennomføres. Denne konvensjonelle fremstillingsprosessen er funnet generelt å begrense bruksegenskapene for de resulterende kopolymerene.
Et forsøk på å overvinne dette problemet med katloniske kopolymerer er beskrevet i U.S. patent nr. 4,152,200 hvori en del av den katloniske komonomeren holdes tilbake fra den Innledende emulsjonen og deretter tilsettes trinnvis etter at polymerisasjonen er initiert. Formålet med det ovennevnte patentet synes å være å utbalansere reaktivitetsforholdene for monomerblandingen for å ta hensyn til forskjellene i reaktivitet mellom den katloniske monomeren og den ikke-ionlske komonomeren. Imidlertid har de katloniske kopolymerene fremstilt som angitt i det ovennevnte patentet, selv om de er overlegne 1 virkning sammenlignet med konvensjonelt fremstilte polymerer, fremdeles utilstrekkelig virkningsegen-skaper for mange anvendelser av katloniske kopolymerer, spesielt når de anvendes som retensjonshjelpemldler for papir, eller flokkuleringsmidler for kommunalt kloakkslam. Det er følgelig et formål ved foreliggende oppfinnelse å gi anvisning til fremstilling av vann-i-olJeemulsjoner av fint dispergerte vannoppløsélige kopolymerpartikler hvori emulsjonen har forbedrede bruksegenskaper.
Det er nærmere bestemt et formål å utvikle en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av katloniske kopolymerer, hvorved innholdet av overflateaktivt middel og/eller olje kan reduseres under de mengdene som konvensjonelt benyttes.
Dette og andre formål vil fremgå fra den følgende beskrivelsen.
Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av en vannoppløselig katlonisk kopolymer som består av minst 30 mol-St av gjentagende enheter avledet fra en vannopppløselig ikke-lonlsk monomer og 1 til 70 mol-% av gjentagende enheter avledet fra en katlonisk monomer. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at den innbefatter trinnene (i) fremstilling av en vandig . oppløsning av den ikke-ioniske monomeren og fra 5 til 85 vekt-# av den katloniske monomeren, (ii) emulgering av den vandige opp-løsningen i en tilstrekkelig mengde hydrokarbonolje til å danne en vann-i-oljeemulsjon, (lii) tilsetning av resten av den katloniske monomeren til emulsjonen mens i det vesentlige ingen polymerisasjon finner sted og (iv) polymerisasjon av monomerene.
De katloniske kopolymerene fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse innbefatter minst 30 mol-5é gjentagende enheter avledet fra en vannoppløselig ikke-lonlsk monomer og gjentagende enheter avledet fra en katlonisk monomer. Egnede ikke-ioniske vannoppløsélige monomerer innbefatter akrylamid, metakrylamid, N-metakrylamid, N-metylmetakrylamld, diaceton-akrylamld o.l. Egnede katloniske monomerer innbefatter metosulfat eller metylklorid kvåternære forbindelser av f.eks. dimetylaminoetylakrylat, dimetylaminometylmetakrylat, dietylaminoetylakrylat, og dietylaminoetylmetakrylat, så vel som 3-(metylakrylamido)-propyltrimetylammoniumklorid, diallyldlmetylammonlumklorld, l-trimetylammonium-2-hydroksy-propylmetakrylatmetosulfat, o.l.
Andre komonomerenheter kan også være tilstede 1 mindre mengder 1 kopolymerene. De kan være enten vannoppløsélige eller vann-uoppløselige forutsatt at den endelige kopolymeren fremdeles er vannopppløsellg, dvs. polymeren er oppløselig i vann i en mengde på minst 1 vekt-£. Dersom de andre ko-monomerenhetene er anioniske bør molandelen derav være mindre enn eller lik den av den katloniske komonomeren, slik at den resulterende polymerionisiteten er nøytral elle katlonisk. Egnede andre monomerer innbefatter anioniske, nøytrale og amfotære monomerer som kan være vannoppløsélige eller vann-uoppløselige. Eksempler på disse og andre egnede monomerer innbefatter akrylsyre og dens salter, metakrylsyre og dens salter, vinylacetat, metylakrylat, etylakrylat, betakarboksyetylakrylat, propylakrylat, metylakrylat, etylmetakrylat, maleinsyre og dens salter, hydroksyetyl-akrylat, hydroksyetylmetakrylat, styren, akrylonitril, 2-akrylamido-2-metylpropansulfon- eller fosfonsyre og deres salter, dimetylaminopropylmetakrylamid, isopropylamlno-propylmetakrylamid, metakrylamidopropylhydroksyetyldimetyl-ammoniumacetat, vinylmetyleter, vinyletyleter, vinylsulfon-syre og dens salter, vlnylpyridin, vinylpyrrolidon, vinyl-lmldazol, styrensulfonsyre og dens salter, o.l.
Kopolymerene som fremstilles herved vil innbefatte minst 30 mol-# vannoppløsélige ikke-ioniske monomerenheter, 1 til 70 ' mol-% katloniske monomerenheter og forøvrig, eventuelt, slike andre monomerenheter at kopolymeren er vannoppløselig. Fortrinnsvis vil kopolymeren inneholde minst 50 mol-# vannoppløsélige ikke-ioniske monomerenheter, og fortrinnsvis, er disse enhetene avledet fra akrylamid.
Selv om foreliggende oppfinnelse er funnet å være uavhengig av den spesielle emulsjonspolymerisasjonsfremgangsmåten som anvendes forutsatt at en andel av den katloniske monomeren tilsettes etter at emulsjonen er dannet, er visse preferanser angitt i den generelle beskrivelsen av emulsjonsfremstil-1Ingen som følger: En innledende emulsjon fremstilles ved homogenisering av oljefase og vandig fase. Oljefasen av emulsjonen, som generelt Innbefatter fra 5 til 35 vekt-56 av den samlede emulsjonen, består av en eller flere inerte hydrofobe væsker. Fortrinnsvis innbefatter oljefasen 15 til 3056 av emulsjonen. Oljen som benyttes kan velges fra en stor klasse organiske væsker som er ublandbare med vann, innbefattende flytende hydrokarboner og substituerte flytende hydrokarboner. Representative eksempler på slike oljer innbefatter benzen, xylen, toluen, mineraloljer, kerosiner,naftaer, klorerte hydrokarboner, såsom perkloretylen, o.l.
Oljefasen kan også inneholde de primære overflateaktive midlene, dvs. konvensjonelle emulsjonspolymerisasjons-stabllisatorer. Slike stabilisatorer er velkjente innen teknikken for å fremme dannelsen og stabiliseringen av vann-i-oljeemulsjoner. Normalt har slike emulgeringsmidler HLB-verdier i området fra 2 til 10, fortrinnsvis lavere enn 7. Egnede emulgeringsmidler innbefatter sorbitanesterne, ftalsyreesterne, fettsyreglyserider, glyserinestere, så vel som de etoksylerte versjonene av ovennevnte, og eventuelle andre velkjente emulgeringsmidler med relativt lav HLB. Eksempler på slike forbindelser omfatter sorbitanmonooleat, reaksjonsproduktet av oleinsyre med isopropanolamid, heksadecylnatriumftalat, decylnatriumftalat, sorbitanstearat, ricinoleinsyre, hydrogenert ricinoleinsyre, glyseridmonoester av laurinsyre, glyseridmonoester av stearinsyre, glyserol-diester av oleinsyre, glyseroltriester av 12-hydroksy-stearinsyre, glyseroltriester av ricinoleinsyre, og de etoksylerte versjonene derav inneholdende 1 til 10 mol etylenoksyd pr. mol av det grunnleggende emulgerlngsmldlet. Følgelig kan et hvilket som helst emulgerlngsmlddel anvendes som vil tillate dannelsen av den Innledende emulsjonen og stabilisere emulsjonen under polymerlsasjonsreaksjonen.
Disse primære overflateaktlve midlene benyttes alene eller i blanding og anvendes i så lave mengder som mulig Idet et overskudd ikke bare vil øke prisen av den resulterende emulsjonen, men også kan redusere dens virkning. Alle de primære overflateaktlve midlene bør sammen benyttes i mengder som ikke overskrider 5 vekt-56 av den samlede emulsjonen. Fortrinnsvis er mengden ikke større enn 356 , og mest foretrukket er den mindre enn 2,556.
Den vandige fasen innbefatter generelt 95 til 65 vekt-56 av emulsjonen. Fortrinnsvis innbefatter den 85 til 7056 av denne. I tillegg til vann inneholder den vandige fasen monomerene som polymeriseres, bortsett fra andelen (5 til 85 vekt-56, fortrinnsvis 30 til 75 vekt-56, og mest foretrukket 45 til 70 vekt-56) av den katloniske monomeren som til-bakeholdes, generelt i en mengde på mindre enn 45 vekt-56, fortrinnsvis fra 20 til 40 vekt-56 og mest foretrukket 25 til 35 vekt-56 av den samlede emulsjonen, og generelle kjede-overføringsmidler, initiatorer og sekvestreringsmidler. Alternativt kan kjedeoverføringsmidlene, initiatorne og sekvestreringsmidlene tilsettes til systemet etter at den innledende emulsjonen er fremstilt. Initiatoren kan også tilsettes kontinuerlig under polymerisasjonen for å kontrol-lere hastigheten for polymerisasjonen avhengig av de spesielle monomerene som benyttes og deres reaktiviteter. Alle disse variasjonene er velkjente Innen teknikken.
Et hvilket som helst konvensjonelt kjedeoverføringsmiddel kan anvendes, såsom propylenglykol, isopropanol, 2-merkapto-etanol, natriumhypofosfitt, dodecylmerkaptan og tioglykol-syre. KJedeoverføringsmidlet er generelt tilstede i en mengde på 0,1 til 10 vekt-56 av den samlede emulsjonen, selv om mer kan benyttes.
Inltlatoren kan være et hvilket som helst friradikal-produ-serende materiale som er velkjent innen teknikken. De foretrukne friradikal-initiatorne er redox-typen og azo-typen av polymerlsasjonsinitiatorer og de benyttes generelt enten individuelt eller i en hvilken som helst kombinasjon i en mengde på 0,0005 til 0,5 vekt-56 av den samlede emulsjonen. Stråling kan også benyttes for å initiere reaksjonen.
Et hvilket som helst konvensjonelt sekvestreringmiddel kan også være tilstede i den vandige fasen, såsom etylendiamin-tetraeddiksyre eller pentanatriumdietylentriaminpentaacetat. Sekvestreringsmidlet er generelt tilstede i en mengde på 0,01 til 2 vekt-56 av den samlede emulsjonen, selv om mer kan benyttes.
Etter fremstilling av den innledende emulsjonen tilsettes resten av den katloniske monomeren raskt og under omrøring. Tilsatshastigheten er ikke funnet å være kritisk, men den må ikke være så rask at den innledende emulsjonen destabili-seres, eller så langsom at den tillater autokatalyse. Polymerisasjonen startes deretter med standardteknikker. Fortrinnsvis oppvarmes den innledende emulsjonen til den ønskede polymerisasjonstemperaturen før tilsatsen av resten av den katloniske monomeren. Oppvarmingen kan oppnås ved hjelp av en ytre oppvarmingsmekanisme. Fortrinnsvis utføres den ved å initiere polymerisasjon av monomerene i den primære emulsjonen, å la temperaturen få stige til det ønskede nivået, og deretter utsette eller slukke polymerisasjonen inntil etter at resten av den katloniske monomeren er tilsatt. Slukkingen kan oppnås f.eks. ved å eliminere den vedvarende katalysatortllførselen eller ved frivillig å tilsette oksygen til reaksjonen. I dette tilfellet er polymerisasjonshastigheten effektivt 0 når den gjenværende katloniske monomeren tilsettes, og deretter gjeninitieres polymerisasjonen. Den katloniske monomeren kan tilsettes 1 ren tilstand, selv om den generelt er oppløst 1 vann eller 1 den vandige fasen av en sekundær vann-l-olJelateks. Når en sekundær lateks benyttes er det funnet at den samlede mengden olje og primære overflateaktlve midler er redusert sammenlignet med det som konvensjonelt ville benyttes. Den katloniske monomeren kan behandles for å fjerne det polymerl-sasjons-lnhlberende oksygenet, men dette er ikke funnet å være nødvendig.
Polymerisasjonen gjennomføres generelt ved en temperatur på -20°C til 200'C, fortrinnsvis ved 0<*>C til 100'C, og mest foretrukket ved 35°C til 75°C.
Fortrinnsvis utføres polymerisasjonen ved en pH på 2 til 12, og en egnet mengde base eller syre kan tilsettes til den innledende emulsjonen for å oppnå den ønskede pH-verdien. Polymerisasjonen er vanligvis fullført i løpet av én time eller to til flere dager, avhengig av monomerene som anvendes og andre reaksjonsvariabler. Den utføres generelt ved atmosfæretrykk, men høyere trykk kan med fordel benyttes når flyktige bestanddeler anvendes.
Etter fullførelse av polymerisasjonen kan pH for emulsjonen reguleres etter ønske. For en anlonisk polymeremulsjon er dette generelt ca. 4 til 10; for katloniske emulsjoner 2,0 til 7,0; og for ikke-ioniske emulsjoner 2,0 til 8,0. Et oppbryter-overflateaktivt middel tilsettes generelt for å gi et selv-inverterende sluttprodukt. Et hvilket som helst oppbryter-overflateaktivt middel kan benyttes, eksperi-mentering er den beste fremgangsmåten for å bestemme hvilket oppbryter-overflateaktivt middel som vil virke optimalt 1 et gitt emulsjonssystem. Typiske oppbryter-overflateaktlve midler innbefatter de som har relativt høye HLB-tall, såsom etoksylerte oktyl- og nonylfenoler, etoksylert nonylfenol-formaldehydharpiks, polyetylenoksydestere av fettsyrer, dioktylestere av natrlumsulfosukslnat og andre beskrevet i U.S. patent nr. 3,624,019. Typisk tilsettes det oppbryter-overf lateaktlve midlet 1 en mengde på 0,5 til 5 vekt-56, basert på den samlede emulsjonen. Fortrinnsvis er mengden mindre enn 356, og mest foretrukket mindre enn 2 ,556.
Når de er fremstilt kan emulsjonene modifiseres kjemisk ved en hvilken som helst kjent fremgangsmåte. "Kjemisk modifi-sert" er her ment å dekke ytterligere behandling av den dispergerte vannoppløsélige polymeren og/eller tilsatsen av komponenter til den dispergerte vannoppløsélige polymeren som, uten stabiliseringen som tilveiebringes ved emulsjons-stabiliseringsmidler, ville forårsake at de normalt vann-oppløsélige polymere partiklene koagulerer eller agglomer-erer. Eksempler på silke ytterligere behandlinger er beskrevet 1 U.S. patentene 4.052,353 og 4,171,296. Emulsjonen fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse kan også konsentreres ved en hvilken som helst egnet fremgangsmåte, f.eks. som beskrevet i U.S. patent nr. 4,021,399.
Foreliggende oppfinnelse vedrører videre anvendelse av en kopolymer fremstilt som angitt ovenfor som retensjonshjelpemiddel for papir, hvor kopolymeren anvendes i mengder på 0,045 til 6,80 kg aktiv polymer pr. tonn ferdig papir.
Videre vedrører oppfinnelsen anvendelse av en kopolymer fremstilt som angitt ovenfor i et flokkuleringsmiddel for fjernelse av vann fra slam, hvor flokkuleringsmidlet benyttes i en mengde på 1 til 500 ppm når slammet inneholder 1 til 5 vekt-56 av suspendert materiale.
De følgende eksemplene illustrerer oppfinnelsen. Alle deler er angitt som vektdeler med mindre annet er angitt.
Sammenligningseksempel A
En vannfase inneholdende 260 g akrylamid, 90 g kvaternært dimetylamlnoetylmetakrylatmetylklorid, 1,2 g etylendiamin-tetraeddiksyre, 0,5 g kaliumbromat og 331,6 g vann homogen!-seres med en oljefase inneholdende 220 g olje, 14,5 g ricinoleinsyretriglyseridester som er hydrogenert og etoksylert med 5 mol etylenoksyd, og 4,8 g sorbltanmonooleat. Det resulterende emulsjonssystemet overføres deretter til en egnet reaksjonsbeholder med omrøring og spyles med nitrogen. 30,0 g av en 4,556 oppløsning av natriumbisulfitt tilsettes kontinuerlig under polymerisasjonen og temperaturen av emulsjonen øker til 35-45'C. Avkjøling tilveiebringes for å opprettholde denne temperaturen, og omrøring opprettholdes i 4-10 timer. Polymerisasjonen er avsluttet ved utgangen av denne tiden og resulterer I en 8 mol-56 katlonisk polyakryl-amldemulsjon inneholdende 3556 polymerfaststoffer.
Eksempel I
Fremgangsmåten fra sammenligningseksempel A ble gjentatt, bortsett fra at 56,3 g av den katloniske monomeren kvaternært dimetylaminoetylmetakrylatmetylklorid ble utelatt ved fremstilling av den innledende vann-i-oljeemulsjonen. Den innledende emulsjonen ble deretter oppvarmet til 40°C ved hjelp av ytre oppvarming, og den utelatte katloniske monomeren ble tilsatt I form av en 8056 oppløsning i løpet av ca. 30 minutter. Deretter forløp polymerisasjonen med startingen av bisulfittaddisjonen som i sammenligningseksempel A.
Sammenligningseksempel B
Fremgangsmåten fra eksempel I ble gjentatt, bortsett fra at den utelatte katloniske monomeren ble tilsatt etter at polymerisasjonen var startet og temperaturen hadde øket til 40°C. Den ble tilsatt kontinuerlig under polymerisasjonen som beskrevet 1 U.S. patent nr. 4,152,200.
Eksempel II
For å bestemme bruksegenskapene for de katloniske polymerene fremstilt i hvert av sammenligningseksemplene A og B og eksempel I, ble emulsjonene vurdert som retensjonshjelpe-midler på papirmassesats. Forsøket ble utført ved å anvende en konvensjonell "Britt Jar" fremgangsmåte. De gjennomsnitt-lige resultatene fra flere parallelle forsøk er angitt i tabell I som følger:
Som det fremgår var i hvert tilfelle polymeren fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse klart overlegen polymerene fremstilt ved tidligere kjente fremgangsmåter.
Eksempel III
Fremgangsmåten ifølge eksempel I for fremstilling av en emulsjon ble gjentatt, bortsett fra at den katloniske monomeren ble tilsatt til det kvaternære dimetylaminoetylmet-akrylatmetosulfatet som generelt er kjent for å gi et mindre effektivt retensjonshjelpemiddel. Det viste seg imidlertid uventet at når "Britt Jar" vurdering av eksempel II ble gjennomført med denne kopolymeren var resultatene også overlegne de som ble observert med kopolymeren ifølge eksempel I, hvilket fremgår i tabell II nedenfor:
Eksempel IV
Fremgangsmåten fra eksempel I ble gjentatt, bortsett fra at Istedenfor å benytte ytre oppvarming for å øke temperaturen til 40°C før tilsetning av den utelatte katloniske monomeren, ble polymerisasjonen av emulsjonen undersøkt ved starting av tllsatsen av natrlumblsulfltt. Når temperaturen nådde 40°C (mindre enn 556 monomeromvandling) ble blsulf ittaddlsjonen stoppet og reaksjonen ble terminert ved oksygenslukkIng, dvs. 1 det vesentlige Ingen polymerisasjon fant sted. Ved dette punktet ble den utelatte katloniske monomeren tilsatt 1 løpet av ca. 30 minutter. Etter at tllsatsen var fullført ble reaktoren spylt med nitrogen, blsulfitt-tilførselen ble igjen startet og polymerisasjonen ble fortsatt Inntil reaksjonen var fullstendig. Ved undersøkelse som et retensjonshjelpemiddel som I eksempel II ble det observert i det vesentlige ekvivalente resultater med resultatene fra eksempel I.
Sammenligningseksempel C
Fremgangsmåten fra eksempel IV ble gjentatt, bortsett fra at all den katloniske monomeren ble plassert 1 den Innledende emulsjonen, og intet ble tilsatt i løpet av de 30 minuttene reaksjonen var stoppet. Ved undersøkelse som et retensjonshjelpemiddel som i eksempel II ble det observert 1 det vesentlige ekvivalente resultater med resultatene fra sammenligningseksempel A.
Eksempel V
Fremgangsmåten fra eksempel I ble gjentatt, bortsett fra at 3056 av de vann-i-oljeemulsjons-dannende bestanddelene, dvs. vann, olje, ricinoleinsyreester og sorbitanmonooleat, ble utelatt fra den primære vann-l-oljeemulsjonen, og den utelatte katloniske monomeren ble tilsatt I vannfasen av en vann-I-oljeemulsjon som inneholdt de utelatte 3056 av de emulsjons-dannende bestanddelene. Ved undersøkelse som et retensjonshjelpemiddel som i eksempel II ble det observert i det vesentlige ekvivalente resultater med resultatene fra eksempel I.
Eksempel VI
Fremgangsmåtene fra sammenligningseksempel A og deretter eksempel I ble gjentatt, bortsett fra at (i) den katloniske monomeren ble erstattet med kvaternært dimetylaminoetylmet-akrylatmetosulfat og mengden ble øket til 20 mol-Sé, (ii) sorbltanmonooleat ble benyttet som det eneste overflateaktlve midlet, og (ili) katalysatorsystemet ble erstattet med 2,2'-azobis(isobutyronitril) som ble tilsatt trinnvis under polymerisasjonen.
For å vurdere bruksegenskapene for de resulterende polymerene ved fjernelse av vann fra slam ble en serie konvensjonelle Btlchner-traktforsøk utført på slam fra kloakkbehandlings-anlegget i City of Detroit. Forsøkene ble utført ved å ta en representativ slamprøve, oppdele denne i like store por-sjoner, tilsette den ønskede mengden av polymeren som skal undersøkes, kondisjonere slammet ved blanding av polymeropp-løsningen i slammet i 15 minutter ved 450 opm, det kondi-sjonerte slammet helles i en Btlchner-trakt med fuktig filterpapir, og deretter bestemmes avtømmingen i løpet av et gitt tidsrom. Resultatene av forsøkene er gjengitt i tabell III nedenfor.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en vannoppløselig katlonisk kopolymer som består av minst 30 mol-# av gjentagende enheter avledet fra en vannopppløselig Ikke-lonlsk monomer og 1 til 70 mol-SÉ av gjentagende enheter avledet fra en katlonisk monomer, karakterisert ved at den innbefatter trinnene (i) fremstilling av en vandig oppløsning av den ikke-ioniske monomeren og fra 5 til 85 vekt-5É av den katloniske monomeren, (ii) emulgering av den vandige opp-løsningen i en tilstrekkelig mengde hydrokarbonolje til å danne en vann-i-oljeemulsjon, (ili) tilsetning av resten av den katloniske monomeren til emulsjonen mens i det vesentlige ingen polymerisasjon finner sted og (iv) polymerisasjon av monomerene.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at temperaturen av emulsjonen økes til rundt den ønskede polymerisasjonstemperaturen før tilsetning av resten av den katloniske monomeren.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat temperaturen økes ved ytre oppvarming.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at temperaturen økes ved å initiere polymerisasjon av monomerene og deretter utsettes polymerisasjonen under tllsatsen av resten av den katloniske monomeren.
5. Fremgangsmåte Ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den ikke-ioniske monomeren velges fra akrylamid, metakrylamld, N-metylakryl-amid, diacetonakrylamid eller N-metylmetakrylamld.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den katloniske monomeren velges fra 3-metylakrylamidopropyltrlmetylammonium-klorid og metosulfatet og kvaternære metylkloridforbindelser av dimetylaminoetylakrylat, dimetylaminoetylmetakrylat, dietylaminometylakrylat og dietylaminometylmetakrylat.
7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den videre omfatter anvendelse av mindre mengder av monomerer valgt fra anioniske monomerer.
8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at resten av den katloniske monomeren tilsettes som en vandig oppløsning.
9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at resten av den katloniske monomeren tilsettes som en lateks i den vandige fasen av en vann-i-oljeemulsjon.
10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at resten av den katloniske monomeren utgjør 30 til 75 vekt-SÉ av den samlede katloniske monomeren som polymer!seres.
11. Anvendelse av en kopolymer fremstilt ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 10 som retensjonshjelpemiddel for papir, hvor kopolymeren anvendes i mengder på 0,045 til 6,80 kg aktiv polymer pr. tonn ferdig papir.
12. Anvendelse av en kopolymer fremstilt ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 10 i et flokkuleringsmiddel for fjernelse av vann fra slam, hvor flokkuleringsmidlet benyttes 1 en mengde på 1 til 500 ppm når slammet Inneholder 1 til 5 vekt-# av suspendert materiale.
NO872065A 1986-05-19 1987-05-18 Fremgangsmaate for fremstilling av en vannopploeselig kationisk kopolymer, samt anvendelse av disse. NO167811C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86436586A 1986-05-19 1986-05-19

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO872065D0 NO872065D0 (no) 1987-05-18
NO872065L NO872065L (no) 1987-11-20
NO167811B true NO167811B (no) 1991-09-02
NO167811C NO167811C (no) 1991-12-11

Family

ID=25343111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO872065A NO167811C (no) 1986-05-19 1987-05-18 Fremgangsmaate for fremstilling av en vannopploeselig kationisk kopolymer, samt anvendelse av disse.

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0247774B1 (no)
CA (1) CA1295081C (no)
DE (1) DE3769367D1 (no)
FI (1) FI91078C (no)
NO (1) NO167811C (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200482A (en) * 1988-09-12 1993-04-06 The Dow Chemical Company Process for the production of high molecular weight copolymers of diallyl ammonium monomers and acrylamide monomers in solution
GB8821310D0 (en) * 1988-09-12 1988-10-12 Dow Chemical Co Process for production of high molecular weight copolymers of diallyl dimethyl ammonium chloride & acrylamide in solution
GB8821311D0 (en) * 1988-09-12 1988-10-12 Dow Chemical Co Process for production of high molecular weight copolymers of diallyl dimethyl ammonium chloride & acrylamide in aqueous dispersed phase
EP0819651A1 (en) * 1996-07-19 1998-01-21 Callaway Corporation Cationic polymer composition for sludge dewatering
BR0312850B1 (pt) * 2002-07-22 2013-06-04 processo para espessar uma composiÇço condicionadora de cabelo À base de Água e/ou àleo, uso de um copolÍmero, e composiÇço para tratamento pessoal À base de àleo/Água.

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4217262A (en) * 1977-12-15 1980-08-12 American Cyanamid Company Preparation of a cationic copolymer

Also Published As

Publication number Publication date
FI91078C (fi) 1994-05-10
EP0247774A2 (en) 1987-12-02
FI91078B (fi) 1994-01-31
EP0247774B1 (en) 1991-04-17
CA1295081C (en) 1992-01-28
NO872065L (no) 1987-11-20
EP0247774A3 (en) 1988-05-11
FI872184A (fi) 1987-11-20
NO872065D0 (no) 1987-05-18
DE3769367D1 (de) 1991-05-23
FI872184A0 (fi) 1987-05-18
NO167811C (no) 1991-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5354480A (en) Improved method of dewatering sludge
US6294622B1 (en) Polymer flocculants with improved dewatering characteristics
US5185395A (en) AMPS copolymer emulsions with improved stability
US4715962A (en) Ampholytic diallyldimethyl ammonium chloride (DADMAC) copolymers and terpolymers for water clarification
JP4660193B2 (ja) 性能特性の向上した改質ポリマー凝集剤
DE68912691T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Copolymeren von Diallyldimethylammoniumchlorid und Acrylamid mit hohem Molekulargewicht in Lösungsmitteln.
JPS61293510A (ja) 凝集方法
DE68916500T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Copolymeren von Diallyldimethylammoniumchlorid und Acrylamid mit hohem Molekulargewicht in einer wässerigen dispergierten Phase.
NO169443B (no) Stabil vann-i-olje-emulsjon av en vannopploeselig polymer eller kopolymer
EP0264710B1 (de) Wasserlösliche quartäre Polyammoniumsalze, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE602004004527T2 (de) Verwendung von wasserlöslichen vernetzten kationischen polymeren zur verminderung klebriger verunreinigungen bei der papierherstellung
NO167811B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av en vannopploeselig kationisk kopolymer, samt anvendelse av disse.
US5750614A (en) Process for preparing stable emulsions of polyelectrolytes of high molecular weight as reverse emulsion
US5110864A (en) Cationic monomer delayed addition process
US4306045A (en) Process for producing acrylamide polymers
CA2210865A1 (en) Cationic polymer composition for sludge dewatering
US4419483A (en) Process for preparing water-in-oil emulsions
NO173019B (no) Fremstilling og anvendelse av vannopploeselige kationiske polymerer
KR19980703549A (ko) 고-표준 점도의 4급 만니히 마이크로에멀션
US3929739A (en) Novel flocculent terpolymers
US5051487A (en) Hydrophobic cationic terpolymers from acrylamide, dimethylaminoethylacrylate methyl chloride or sulfate and vinyl acetate
US5006263A (en) Cationic polymers
US20060106180A1 (en) Polymeric stabilizing agent for water-in-oil polymerization processes
US5068297A (en) Hydrophobic cationic terpolymers from acrylamide, unsaturated quaternary salt and vinyl acetate
WO2006094556A1 (en) Polyelectrolytes based on diquaternary di-ammonium monomers