NO333580B1 - Biologisk nedbrytbare polymerer - Google Patents

Biologisk nedbrytbare polymerer Download PDF

Info

Publication number
NO333580B1
NO333580B1 NO20053451A NO20053451A NO333580B1 NO 333580 B1 NO333580 B1 NO 333580B1 NO 20053451 A NO20053451 A NO 20053451A NO 20053451 A NO20053451 A NO 20053451A NO 333580 B1 NO333580 B1 NO 333580B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
ppe
endcapper
free radical
polymer
radical initiator
Prior art date
Application number
NO20053451A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20053451D0 (no
NO20053451L (no
Inventor
Keith Philip Davis
Graham Philip Otter
Gary Woodward
Kim Charmichael
Original Assignee
Rhodia Cons Spec Ltd
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 Rhodia Cons Spec Ltd filed Critical Rhodia Cons Spec Ltd
Publication of NO20053451D0 publication Critical patent/NO20053451D0/no
Publication of NO20053451L publication Critical patent/NO20053451L/no
Publication of NO333580B1 publication Critical patent/NO333580B1/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
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/04Acids, Metal salts or ammonium salts thereof
    • 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
    • C08F2/38Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • 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
    • C08F30/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F30/02Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

Det tilveiebringes en fosforholdig polymer omfattende reaksjonsproduktet av en kjedeoverfører med minst en pH-binding med en umettet karboksyl-, fosfon- eller sulfonsyre. Oppfinnelsen tilveiebringer også før nevnte fosforholdige polymer videre omfattende fosforholdige endegrupper. Polymerene har en biologisk nedbrytbarhet på minst 20% pr. 28 dager (som bestemt ved OECD 306).

Description

Oppfinnelsen vedrører biologisk nedbrytbare polymerer, spesielt fosforholdige polymerer som klarer eller overgår de lovbestemte minimumskravene for biologisk nedbrytbarhet. Denne oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av slike polymerer og deres anvendelse som avleiringsinhibitorer innen olj efeltanvendels esområder.
Det er et behov for mer miljøvennlige kjemikalier ved utvinning av olje fra undervannsreservoarer, slik som de lokalisert i Nordsjøen. Kjemikalier som til slutt kan bli utledet til det marine miljøet må ha lav toksisitet for marine organismer og bør ikke utvise en tendens til å akkumuleres i deres vev (bio-akkumulering). Det er også ønskelig at et produkt ikke akkumulerer i miljøet, men kan nedbrytes kjemisk eller ved virkningen av mikroorganismer (biologisk nedbrytning). Således er myndighetene som regulererer anvendelsen av kjemikalier i Nordsjøen blitt enig om en grenseverdi på minst 20 % biologisk nedbrytning i 28 dager (OECD 306) som en del av "pre-screening" testen for "CHARM" modellen, som i dag anvendes for å analysere miljøpåvirkning.
Polymerer med fosforholdige endegrupper ("end-caps") spesielt polymerer omfattende akrylsyre anvendes bredt som avleiringsinhibitorer, spesielt innen oljeanvendelsesområdet. Eksempler på slike polymerer er angitt i søkers EP-A-0 861 846, hvis innhold inkorporeres heri ved referanse.
Det er kjent at den biologiske nedbrytbarheten av akrylsyreholdige polymerer, som generelt er dårlig biologisk nedbrytbare, forbedres betydelig ved å redusere den vektgjennomsnittlige molekylvekten (Mw) under 700 Daltons. Se for eksempel J. Environ. Polym. Degrad., 1997, 5, s. 41-48. Det ble foreslått at en mulig måte å fremstille polymerer med Mw i dette området kunne fremmes ved anvendelse av lavere oksosyrer av fosfor (III) og deres salter som kjedeoverføringsmidler, men det var på ingen måte sikkert at de resulterende polymerene ville være så biologisk nedbrytbare som det tilsvarende fosforfrie polyakrylatet. Slike polymerer anvendes i økende grad som avleiringsinhibitorer under den sekundære utvinning av olje fra reservoarer med meget krevende vannkjemi og betingelser, så det er viktig at lavmolekylvekt-modifikasjoner opprettholder deres funksjonalitet. Virkningen av reduksjonen av molekylvekt på avleiringsinhiberingsevnen er igjen ikke forutsigbar: for enkle polykarboksylater er det ofte et optimalt område for molekylvekt å på hver side av dette faller yteevnen ofte betydelig.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fosforholdig polymer som har forbedret biologisk nedbrytbarhet.
Fortrinnsvis har polymeren en biologisk nedbrytbarhet på minst 20 % pr. 28 dager (som bestemt ved OECD 306).
Vi har funnet at polymerer som omfatter fosforholdige endegrupper kan ha en ønskelig høy biologisk nedbrytbarhet så vel som være effektive som oljefeltsavleirings-inhibitorer.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer i et første aspekt en fosforholdig polymer omfattende en telomer som er reaksjonsproduktet av en PPE-endcapper med akrylsyre, hvori nevnte PPE-endcapper er et addukt av vinylfosfonsyre og hypofosforsyre og hvori forholdet mellom PPE-endcapper'en og akrylsyre er i området 1:5 til 1:20 molar.
Forholdet mellom PPE-endcapperen til akrylsyre er fortrinnsvis omkring 1:10 molar.
Fortrinnsvis utviser polymeren ifølge den foreliggende oppfinnelse en vektgjennomsnittlig molekylvekt slik at minst 20 vekt-% av polymeren har en vektgjennomsnittlig molekylvekt på 1000 eller lavere. Mer foretrukket har minst 35 vekt-% av polymeren en vektgjennomsnittlig molekylvekt på 1000 eller lavere.
I et andre aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av en polymer ifølge det første aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen, hvor en kjedeoverfører og en umettet syre reageres sammen i nærvær av en fri radikal initiator, hvori kjedeoverføreren er en PPE-endcapper og den umettede syren er akrylsyre og forholdet mellom PPE-endcapperen og akrylsyre er i området 1:5 til 1:20 molar.
Friradikalinitiatoren er fortrinnsvis et alkalimetallpersulfat (spesielt natriumpersulfat).
Alternativt kan friradikalinitiatoren være et alkalimetallperacetat, hydrogenperoksid, et hydroperoksid, klordioksid, et alkalimetallklorat eller hypokloritt, et organometallhydrid, en azo-forbindelse (for eksempel 4,4'-azo-bis-cyanoovalerinsyre), elektrolyse, ultrafiolett stråling eller annen ioniserende stråling, ultralyd eller en hvilken som helst kombinasjon av de foregående.
I et tredje aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse anvendelsen som en avleiringsinhibitor for oljefeltsanvendelsesområder av en polymer ifølge det første aspektet ifølge den foreliggende oppfinnelsen.
Foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen vil bli illustrert ved hjelp av de følgende eksempler.
Eksempel 1
En PPE-encapped polyakrylat (Ref. KH59, forhold av PPP-endapper til akrylsyre 1:10 molar) ble fremstilt som følger:
Reagensene vist i tabell A (nedenfor) ble anvendt
Halvparten av PPE endcapper'en (140 g, 0,1 mol) ble fylt på en 1-liter mantelreaktor, omrørt og oppvarmet til 95 °C.
I mellomtiden ble tre tilsetninger fremstilt:
Tilsetning ( 1)
En initiatoroppløsning av natriumpersulfat (23,8 g, 0,1 mol) og vann (177,4 g);
Tilsetnin<g>( 2)
Akrylsyre (144 g, 1,99 mol) ble fortynnet med is (200 g) og vann (286 g). pH'en ble justert til 4 ved tilsetning av natriumhydroksidoppløsningen (60 g 46-48 % faststoff, 0,71 mol). Halvdelen av denne totaloppløsning (690 gx'/2 = 345 g) ble tilsatt til den andre halvparten av PPE-endcapper'en (140 g, 0,10 mol) for å oppnå 485 g tilsetning (2);
Tilsetning ( 3)
Den restende akrylatoppløsningen (345 g).
Når reaksjonstemperaturen var blitt nådd, ble tilsetning 1 og 2 samtidig tilført ved hjelp av separate peristatiske pumper. Tilsetning 1 blir tilsatt over 8 timer og tilsetning blir tilsatt i en jevn hastighet over 4 timer. Ved fullføring av tilsetning 2 blir tilsetning 3 tilsatt over 3 Vi time. Derfor løper initiatortilsetning (1) i Vi time lengre enn tilsetning 3. Når alle tilsetninger var fullført ble reaksjonen holdt ved tilbakeløp i ytterligere Vi time, deretter fikk den lov til å kjøle, total reaksjonstid = 8 Vi time).
På dette trinn var produktet ved en konsentrasjon på 16,3 vekt-% aktive stoffer. For å oppnå den ønskede konsentrasjon på 25 vekt-% aktive stoffer (32,6 vekt-% faststoff), ble vann (403 g) fjernet ved rotasjonsinndamping. (Konsentrasjoner basert på 100 % utbytte).
Eksempel 2
Et annet PPE-endcapped polyakrylat (ref. KH70, forhold av PPE-endcapper til akrylsyre 1:10 molar) ble fremstilt i fremgangsmåten ifølge eksempel 1 (over), bortsett fira i fremstilling av tilsetning 2 hvor akrylsyren ble fullstendig nøytralisert med natriumhydroksidoppløsningen slik at reaksjonen ble utført ved pH7 i stedet for pH4.
Funksjons- og biologisk nedbrytbarhetstester
Produktene fra eksempel 1 og eksempel 2 (over), sammen med sammenlignelige produkter ble utsatt for rørblokkeringstesten beskrevet i vår publiserte søknad WO 01/57050, eksempel 3, og den biologiske nedbrytbarhetstesten (OECD 306). Resultatene er anført i tabell B (nedenfor). I hvert tilfelle ble det anvendt en PPE-endcapped polyakrylat i hvilken PPE-endcapper'en var trinatrium-l-fosfon-2-fosfin-etan.
Man ser at produktene ifølge eksempel 1 og 2 ifølge den foreliggende oppfinnelse begge oppfyller betingelsene for OECD 306.

Claims (11)

1. Fosforholdig polymer omfattende en telomer som er reaksjonsproduktet av en PPE-endcapper med akrylsyre, hvori nevnte PPE-endcapper er et addukt av vinylfosfonsyre og hypofosforsyre og hvori forholdet mellom PPE-endcapper'en og akrylsyre er i området 1:5 til 1:20 molar.
2. Polymer ifølge krav 1,karakterisert vedat forholdet av PPE-endcapper'en til akrylsyre er omkring 1:10 molar.
3. Polymer ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat minst 20 vekt-% av polymeren har en vektmidlere molekylvekt på 1000 eller lavere.
4. Polymer ifølge krav 3,karakterisert vedat minst 35 vekt-% av polymeren har en vektmidlere molekylvekt på 1000 eller lavere.
5. Fremgangsmåte for fremstilling av en polymer ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat en kjedeoverfører og en umettet syre reageres sammen i nærvær av en friradikalinitiator, hvori kjedeoverføreren er en PPE-endcapper og den umettede syren er akrylsyre og at forholdet mellom PPE-endcapperen og akrylsyre er i området 1:5 til 1:20 molar.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat friradikalinitiatoren er et alkalimetallpersulfat.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat friradikal initiatoren er natriumpersulfat.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat friradikalinitiatoren er et alkalimetallperacetat, hydrogenperoksid, et hydroperoksid, klordioksid, et alkalimetallklorat eller hypokloritt, et organometallhydrid, en azo-forbindelse eller hvilke som helst to eller flere av de forutnevnte.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat friradikalinitiatoren er 4,4'-azo-bis-cyanovalerinsyre.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat friradikalinitiatoren omfatter elektrolyse, ultrafiolett eller annen ioniserende stråling, ultralyd eller en hvilken som helst to eller flere av de forutnevnte.
11. Anvendelse av en biologisk nedbrytbar polymer ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4 som en avleiringsinhibitor innen oljefeltanvendelsesområder.
NO20053451A 2002-12-20 2005-07-15 Biologisk nedbrytbare polymerer NO333580B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0229684.6A GB0229684D0 (en) 2002-12-20 2002-12-20 Biodegradable polymers
PCT/GB2003/005570 WO2004056886A1 (en) 2002-12-20 2003-12-19 Biodegradable polymers

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20053451D0 NO20053451D0 (no) 2005-07-15
NO20053451L NO20053451L (no) 2005-09-20
NO333580B1 true NO333580B1 (no) 2013-07-15

Family

ID=9950059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20053451A NO333580B1 (no) 2002-12-20 2005-07-15 Biologisk nedbrytbare polymerer

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7879964B2 (no)
EP (1) EP1578818B1 (no)
AT (1) ATE432299T1 (no)
AU (1) AU2003295136A1 (no)
CA (1) CA2510749C (no)
DE (1) DE60327808D1 (no)
DK (1) DK1578818T3 (no)
ES (1) ES2324032T3 (no)
GB (1) GB0229684D0 (no)
NO (1) NO333580B1 (no)
WO (1) WO2004056886A1 (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8183184B2 (en) 2006-09-05 2012-05-22 University Of Kansas Polyelectrolyte complexes for oil and gas applications
EP2650314A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-16 Clariant International Ltd. Process for inhibition of sulphide scales

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216099A (en) 1989-06-26 1993-06-01 Rohm And Haas Company Low molecular weight water soluble phosphinate and phosphonate containing polymers
US5077361A (en) * 1989-06-26 1991-12-31 Rohm And Haas Company Low molecular weight water soluble phosphinate and phosphonate containing polymers
US5256746A (en) 1991-04-25 1993-10-26 Rohm And Haas Company Low molecular weight monoalkyl substituted phosphinate and phosphonate copolymers
AU728096B2 (en) 1996-03-01 2001-01-04 Rohm And Haas Company Process for preparing phosphonate-terminated polymers
US5866664A (en) 1997-02-03 1999-02-02 Rohm And Haas Company Process for preparing phosphonate-terminated polymers
GB9703951D0 (en) 1997-02-26 1997-04-16 Albright & Wilson Uk Ltd Novel phosphino derivatives
JP2000198809A (ja) 1998-12-29 2000-07-18 Sanyo Chem Ind Ltd α,β―不飽和カルボン酸(塩)(共)重合体の製造方法
US6624273B1 (en) * 1999-03-19 2003-09-23 3M Innovative Properties Company Plasticized acrylics for pressure sensitive adhesive applications

Also Published As

Publication number Publication date
US7879964B2 (en) 2011-02-01
CA2510749A1 (en) 2004-07-08
CA2510749C (en) 2012-04-24
ES2324032T3 (es) 2009-07-29
GB0229684D0 (en) 2003-01-29
AU2003295136A1 (en) 2004-07-14
NO20053451D0 (no) 2005-07-15
NO20053451L (no) 2005-09-20
US20070282086A1 (en) 2007-12-06
DK1578818T3 (da) 2009-08-17
DE60327808D1 (de) 2009-07-09
ATE432299T1 (de) 2009-06-15
EP1578818A1 (en) 2005-09-28
WO2004056886A1 (en) 2004-07-08
EP1578818B1 (en) 2009-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3225213B2 (ja) マレイン酸のホスホン化オリゴマー
US9187503B2 (en) Olefinically unsaturated phosphonate compounds, polymers made therefrom and their use
JP2675707B2 (ja) 三元重合体
US20130137799A1 (en) Graft copolymers
US20070015678A1 (en) Modified Polysaccharides
NO340809B1 (no) Hybrid kopolymerer
MXPA02008469A (es) Proceso para inhibir la corrosion metalica en sistemas acuosos.
CA2634745C (en) Improved biodegradability of antiscalant formulations
CA2034655A1 (en) Water treatment with water-soluble copolymers based on ethylenically unsaturated carboxylic acids
AU2009207667B2 (en) Method of water treatment
US6022401A (en) Biodegradable modified polyaspartic polymers for corrosion and scale control
NO333580B1 (no) Biologisk nedbrytbare polymerer
US9376650B2 (en) Method of water treatment
AU2012289049B2 (en) Process for producing maleic acid-isoprenol copolymers
CN102030852B (zh) 一种用于三次采油的聚合物及其制备方法
JP3194867B2 (ja) パルプ蒸解釜のスケール付着抑制剤およびスケール付着抑制方法
US7341666B2 (en) Poly-β-carboxyacrylamide polymer, use thereof and process for preparing the same
AU613925B2 (en) Scale inhibition
JP4373591B2 (ja) 古紙脱墨パルプ製造工程におけるスケール抑制方法
EP0297049A1 (en) Scale inhibition
JPH03188116A (ja) 生物分解可能な洗剤添加物としての共重合体
JP2020041237A (ja) スケール防止剤及びその製造方法並びにスケール防止方法。
CA1270258A (en) Sulfate-containing polymers as scale inhibitors
JPS5950399B2 (ja) スケ−ル防止剤
JPS6247600B2 (no)

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees