NO341282B1 - Polymerdispersjon og fremgangsmåte for fremstilling av en polymerdispersjon - Google Patents

Polymerdispersjon og fremgangsmåte for fremstilling av en polymerdispersjon Download PDF

Info

Publication number
NO341282B1
NO341282B1 NO20073904A NO20073904A NO341282B1 NO 341282 B1 NO341282 B1 NO 341282B1 NO 20073904 A NO20073904 A NO 20073904A NO 20073904 A NO20073904 A NO 20073904A NO 341282 B1 NO341282 B1 NO 341282B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
monomer
polymer
polymer dispersion
chloride
cationic
Prior art date
Application number
NO20073904A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20073904L (no
Inventor
Christian Przybyla
Mathias Hahn
Werner Jaeger
André Laschewsky
Bernd Paulke
Achim Sieger
Original Assignee
Kemira Oyj
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 Kemira Oyj filed Critical Kemira Oyj
Publication of NO20073904L publication Critical patent/NO20073904L/no
Publication of NO341282B1 publication Critical patent/NO341282B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • 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
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • 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
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06Polymers provided for in subclass C08G
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • C08G73/0273Polyamines containing heterocyclic moieties in the main chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling av en vannholdig polymerdispersjon som angitt i krav 1. Polymerdispersjonen kan anvendes som en polymerstabilisator, blant annet i en fremgangsmåte for fremstilling av papir.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Vannholdige dispersjoner av kationiske polymerer er f.eks. anvendt som reten-sjonshjelpemidler i papirproduksjonsindustrien. Andre anvendelser er f.eks. som flokkuleringsmidler for behandling av spillvann, som fortykningsmidler, og jordforbedringsmidler. Generelt omfatter disse polymerdispersjonene en dispergert polymer og et dispergeringsmiddel, også kalt stabilisator, som vanligvis er et polymer-dispergeringsmiddel. Stabilisatoren stabiliserer polymerdispersjonen på en slik måte at den dispergerte polymeren holdes i en dispergert tilstand.
Disse polymerdispersjonene fremstilles generelt ved polymerisering av en reak-sjonsblanding av vannoppløselige monomerer i nærværet av en første stabilisator som virker som et dispergeringsmiddel og en andre "ko-stabilisator", som virker som et utfellingsmiddel. Ferdige polymer vil utfylle og danne en stabil polymerdispersjon. På denne måten er ikke noen betydelig mengde av uorganisk salt til stede.
Det er en rekke kriterier som polymerdispersjonen bør oppfylle for å gi gode resultater i sluttanvendelsen og være av kommersiell interesse. Slike kriterier er f.eks. prosessviskositeten, aktivinnholdet, stabiliteten, gode retensjons- og avvannings-egenskaper, og letthet i fremstilling av polymerdispersjonen omfattende fremstilling av dispergeringsmiddelet. Også kriterier slik som miljø- og sikkerhetshensyn er av betydning.
Med prosessviskositet menes viskositeten av reaksjonsblandingen ved fremstilling av polymerdispersjonen. Viskositeten bør holdes lav og viskositetstopper bør unn-gås, eller minst reduseres så mye som mulig, under fremstillingen av polymerdispersjonen.
Det er også ønskelig at sluttviskositeten av polymerdispersjonen er så lav som mulig for et bestemt polymerinnhold for lettere håndtering ved bruk, f.eks. pumpbar-het.
Dispersjonens levetid, dvs. stabiliteten av polymerdispersjonen over tid, er en viktig egenskap. En effektiv stabilisator er nødvendig for å holde polymerpartiklene stabile i dispersjonen uten å sedimentere som sediment.
En ytterlige viktig faktor som må vurderes er det aktive innholdet, dvs. mengden av dispergert polymer i polymerdispersjonen. Et høyere aktivt innhold gir lavere trans-portkostnader og lettere håndtering ved sluttanvendelsen. Ved anvendelse av en effektiv stabilisator kan dispersjoner med et høyt aktivt innhold oppnås, og samtidig kan viskositeten bli holdt lav. Imidlertid kan det være vanskelig å kombinere et høyt aktivt innhold med god ytelse i retensjon og avvanning i en papirproduksjons-prosess.
Den kationiske ladningen av en dispergert polymer påvirker dens evne til å danne stabile dispersjoner. Det er grunnen til å tilveiebringe stabile polymerdispersjoner med en sammenlignbar lav kationisk ladning. Slike grunner er f.eks. FDA-grenser av kationiske monomerer for bestemt bruk, kostnad, risiko for overbelasting av cellulosesuspensjonen når den blir anvendt i papirproduksjon.
Under fremstilling av en polymerdispersjon kan avsetninger av polymer dannes og klebe til reaksjonskaret og røreren. Dette fører til tidkrevende renseprosedyrer av reaksjonsutstyret.
WO03/097703 Al beskriver en polymerdispersjon omfattende en polymerstabilisator og anvendelse av en kationisk polyelektrolytt som ko-stabilisator. US 6075089 beskriver en stabilisator som er en podet kopolymer.
Polymerdispersjoner er også kjent fra WO 00/14124A.
Ved fremstilling av polymerdispersjonen ifølge det ovennevnte har stabilisatorer
anvendt innen tidligere kjente prosesser vært de som har blitt fremstilt på forhånd. I f.eks. WO 03/097703 Al er monomerer polymerisert inn i en dispergert polymer i nærværet av en forhåndslaget stabilisator. Således tilfører fremstillingen av en stabilisator et ekstra trinn til hele polymerdispersjonsproduksjonsprosessen, som kre-ver tid, utstyr og fører til ekstra kostnader.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av en polymerdispersjon som kan lages i få trinn og hvor prosessviskositeten er holdt lav og jevn under fremstillingen uten noen store viskosi tetstopper, og som ikke gir noen avsetninger. Det er et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en polymerdispersjon som har høy stabili-tet, sammenlignbar lav kationisk ladning, høy-aktivt innhold uten for høy viskositet, og som samtidig gir god retensjon og avvanning når den blir anvendt i papirproduksjonsprosesser.
Oppfinnelsen
Ifølge oppfinnelsen har det overraskende blitt funnet at en stabil polymerdispersjon som har høyt aktivt innhold av en dispergert polymer og lav prosessviskositet kan oppnås ved en fremgangsmåte for fremstilling av en vannholdig polymerdispersjon ifølge den foreliggende oppfinnelsen som angitt i krav 1. Fremgangsmåten omfatter å reagere, i nærværet av en polymerkationisk ko-stabilisator (A), én eller flere monomerer (m), og en polymer (B) av en monomerblanding omfattende minst én monomer (x) som har en primær, sekundær eller tertiær amin- eller amidgruppe og minst én olefinumetting, og minst én kationisk monomer (y) som har minst én olefinumetting, hvis en monomer som har en amidgruppe anvendes, har polymeren blitt hydrolysert for å omdanne amidfunksjonaliteten til en aminfunksjonalitet.
Med "stabilpolymerdispersjonen" menes her at det er hensiktsmessig med en jevn fordeling av polymerpartikler i en vannholdig oppløsning som har en skjærviskositet ved l/s på under 10.000 mPa-s (Brookfield spindle 5). For å bli ansett som en "stabil" dispersjon bør det være mindre enn ca. 5 vekt % sediment ved sentrifugering av dispersjonen ved 3.000 opm i 30 minutter, fortrinnsvis mindre enn ca. 1 vekt %, beregnet som basert på dispergert polymer.
Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes det også en polymerdispersjon som angitt i krav 2 omfattende: 1) en dispergert polymer omfattende en eller flere monomerenheter som stammer fra en eller flere monomerer (m), og 2) en polymerkationisk stabilisator (A) som er en polymer som dannes ved reaksjon av: en polymer av en monomerblanding omfattende minst en monomer (x) som har en primær, sekundær eller tertiær amin- eller amidgruppe og minst en olefinumetting, og en kationisk monomer (y) som har minst en olefinumetting, hvis en monomer som har en amidgruppe anvendes, har polymeren blitt hydrolysert for å omdanne amidfunksjonaliteten til en aminfunksjonalitet, og en eller flere monomerer (m), og 3) en polymerkationisk ko-stabilisator (A). Polymerdispersjonen er hensiktsmessig en vannopplø-selig polymerdispersjon.
Den vektmidlede molekylvekten av den dispergerte polymeren er hensiktsmessig fra ca. 1.000.000 til ca. 15.000.000 g/mol, fortrinnsvis fra ca. 6.000.000 til 9.000.000 g/mol.
Den vannholdige polymerdispersjonen er hensiktsmessig en saltfri dispersjon. Med "saltfri" menes her at ingen betydelig mengde av et uorganisk salt, spesielt et poly-valent anionisk uorganisk salt er til stede. Med "ingen betydelig mengde" menes her hensiktsmessig mindre enn ca. 1 vekt %, fortrinnsvis mindre enn ca. 0,5 vekt %, og mest foretrukket mindre enn 0,1 vekt %.
Brookfield-viskositeten ved 25 °C (spindle 5 ved 1 s_<1>) av polymerdispersjonen er hensiktsmessig fra ca. 100 til ca. 10.000 mPas, fortrinnsvis fra ca. 500 til ca. 5.000 mPas og mest foretrukket fra ca. 1.000 til 3.000 mPas.
Monomerene, (m) omfatteren ikke-ionisk monomer, (mi), en kationisk monomer, (m2). Den ikke-ioniske monomeren, (mi), er en monomer med den generelle formelen (I):
hvor Ri er hydrogen eller metyl, og R2og R3er, uavhengige fra hverandre, enhver av hydrogen, Q-C2alkyl, isopropyl, metylol, hydroksyetyl, hydroksypropyl, eller (trismetylol) metyl. Den (ikke-ioniske) monomeren (nrii) er hensiktsmessig akrylamid, metakrylamid, N-isopropylakrylamid, N-isopropylmetakrylamid, N-t-butylakrylamid, N-t-butylmetakrylamid, N-metylolakrylamid, eller N-metylolmetakrylamid.
Den kationiske monomeren, (m2), er en monomer med den generelle formelen (II):
hvor R4er hydrogen eller metyl, R5, R6og R7er, uavhengige av hverandre, enhver av hydrogen, Ci-C8alkyl eller benzyl, D er oksygen eller NH, E er C2-C4-alkyl, eller C2-C4hydroksyalkyl, X" er et anionisk motion, hensiktsmessig et monovalent anion,
f.eks. klorid. Den kationiske monomeren (m2) er hensiktsmessig akryloyloksyetyltrimetylammoniumklorid (ADAM), akryloyloksyetylbenzyldimetylammoniumklorid (ADAM BQ), metakryloyloksetyltrimetylammoniumklorid (MADAM), metakryloyl-oksyetylbenzyldimetylammoniumklorid (MADAM BQ), akrylamidopropyltrimetyl-ammoniumklorid (TMAPAA), akrylamidopropylbenzyldimetylammoniumklorid (BDMAPAA), metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid (TMAPMA) eller met-akrylamidopropylbenzyldimetylammoniumklorid (BDMAPMA).
Molforholdet mellom monomer (mi) og monomer (m2) er hensiktsmessig fra ca. 95:5 til ca. 50:50, fortrinnsvis fra ca. 92:8 til ca. 85:5.
Den polymerkationiske ko-stabilsatoren (A) er hensiktsmessig en homo- eller kopolymer av monomerer m2med den generelle formelen II. Eksempel på egnede ko-stabilisatorer (A) er homo- og kopolymerer av DADMAC, N-trimetylammonium-propyl-akrylamid, akryloyloksyetyltrimetylammoniumklorid (ADAM MQ), akryloyl-oksyetyl-benzyldimetylammoniumklorid (ADAM BQ), metakryloyletyltrimetylammo-niumklorid (MADAM MQ), vinylbenzyltrimetylammoniumklorid og vinylpyridin. Fortrinnsvis er ko-stabilisatoren en homopolymer av DADMAC eller N-trimetyl-ammoniumpropyl-akrylamid, valgfritt i kombinasjon med ikke-ioniske monomer slik som (met)akrylamid. Ytterlige eksempler på egnede ko-stabilisatorer (A) er poly-etylenimin, polyvinylamin og polyaminer. Polymerkationiske ko-stabilisatoren (A) har hensiktsmessig en vektmidlere molekylvekt på fra ca. 1.000 til ca. 500.000 g/mol, fortrinnsvis fra ca. 2.000 til ca. 100.000 g/mol, mest foretrukket fra ca. 3.000 til ca. 20.000 g/mol. Ko-stabilisatoren kan også være en blanding av forskjel-lige polymerkationiske ko-stabilisatorer med den ovennevnte molekylvekten.
Monomeren (x) er hensiktsmessig valgt fra monomerer med den generelle formelen
(III):
hvor Ri er hydrogen eller metyl, R3og R4er uavhengige fra hverandre hydrogen, Ci-C8
alkyl, benzyl, alkylbenzyl, metyloyl, hydroksyetyl, 2-hydroksypropyl, eller trismetylol, G er NH eller oksygen, J er Ci-Ci0-alkyl, Ci-Ci0-hydroksyalkyl, eller -(CH2-CH2-0-)n-CH2-CH2-, n = 0, 1, 2, 3, ...10, eller, monomeren (x) er valgt fra gruppen av metyldiallylamin, vinylpyridin, vinylimidazol eller vinylbenzyldimetylamin. Fortrinnsvis er monomeren (x) diallylamin, diallylpropanolamin, N-vinylformamid, N-metyl-N-vinylformamid eller N-metyl-N-vinylacetamid.
Vektforholdet mellom amin- eller amidmonomerer (x) og kationisk monomerer (y) er hensiktsmessig fra ca. 0,1:100 til ca. 50:100, fortrinnsvis fra ca. 3:100 til ca. 10:100.
Olefinumettingen i kationisk monomer (y) er hensiktsmessig en alfa-olefinumetting. Fortrinnsvis er olefinumettingen til stede som en vinyl- eller allylgruppe. Den kationiske monomeren (y) er hensiktsmessig valgt fra gruppen av kationiske monomerer m2eller fra diallyldimetylammoniumklorid, N-metylvinylpyridiniumklorid, N-metyl-N-vinylimidazoliniumklorid, N-vinylbenzyltrimetylammoniumklorid. Fortrinnsvis er den kationiske monomeren (y) diallyldimetylammoniumklorid (DADMAC), N-trimetylammoniumpropylakrylamid eller akryloyloksyetyltrimetylammoniumklorid.
Polymerdispersjonen kan også omfatte ytterlige stabilisatorer slik som polymer-stabilisatoren, f.eks. kationiske polymerer. Disse kationiske polymerene kan være homo- eller kopolymerer som utgjøres fra minst én monomer som tilhører gruppen diallyldimetylammoniumklorid (DADMAC), vinylpyridiniumklorid, N-vinylimidazolin-klorid, vinylbenzyltrimetylammoniumklorid, akryloyloksyetyl-trimetylammonium-klorid (ADAM-MQ), akryloyloksyetylbenzyldimetylammoniumklorid (ADAM-BQ), metakryloyloksyetyltrimetylammoniumklorid (MADAM), metakryloyl-oksyetylbenzyl-dimetylammoniumklorid (MADAM-BQ), akrylamidopropyltrimetyl-ammoniumklorid (TMAPAA), akrylamidopropylbenzyldimetylammoniumklorid (BDMAPAA), metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid (TMAPMA) og metakrylamidopropylbenzyl-dimetylammoniumklorid (BDMAPMA). Valgfritt kan en ytterligere ko-monomer f.eks. være et PEG-akrylat eller en blokkopolyeter som beskrevet i WO 03/097703.
Som polymerisasjonsinitiatorer kan organiske azoforbindelser, organiske peroksi-der, uorganiske peroksydisulfater, hydrogenperoksid eller redoksinitiatorer anvendes. Fortrinnsvis anvendes kationiske azoforbindelser eller uorganiske peroksydisulfater. Oppfinnelsen angår også anvendelsen av den vannholdige polymerdispersjo nen beskrevet her som retensjons- og avvanningshjelpemidler i papirproduksjonen, som fortykningsmiddel og/eller jordforbedringsmidler.
I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er en kopolymer av diallyldimetylammoniumklorid (DADMAC) og en aminmonomer som er diallylamin (DAA), eller diallyl-2-propanolamin (DAPA) laget. En polymerdispersjon er laget ved å reagere kopolymeren laget med akrylamid og akryloksyetyldimetylbenzylammoniumklorid (ADAM BQ) i nærværet av en DADMAC-homopolymer.
Til slutt angår den foregående oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av
papir fra en vannholdig suspensjon inneholdende cellulosefibere, og valgfrie fyllstof-fer, som omfatter en tilsetting til suspensjonen av en vannholdig polymerdispersjon som beskrevet her, dannelse og drenering av suspensjonen på en wire, som angitt i krav 13.
Eksempler
Eksempel 1:
En diallyldimetylammoniumklorid (DADMAC) kopolymer med 10 mol % diallyl-2-propanolamin (DAPA) ble fremstilt i en laboratoriereaktor ved å polymerisere en blanding av 330 g av 65 vekt % vannholdig DADMAC-oppløsning, 24,1 g DAPA, 16,2 g saltsyre (37 vekt %) og 700 g ytterligere vann. pH'en ble regulert med natriumhydroksid til ca. 4. Blandingen ble rørt ved romtemperatur i ca. 30 minutter sammen med nitrogenspyling og deretter tilsatt med 4,3 g azo-initiator (V-50) opp-løst i 25 ml vann. Temperaturen ble hevet til ca. 50 °C og polymerisasjonen fortsatte i 6 timer. Til slutt ble 6,58 g natriumhydroksid oppløst i 150 ml vann tilsatt. En DADMAC-kopolymer som har en vektmidlere molekylvekt på 55.000 Dalton bestemt ved GPC ble oppnådd.
Eksempel 2:
En diallyldimetylammoniumklorid (DADMAC) kopolymer med 3 mol % diallylamin (DAA) ble fremstilt i en laboratoriereaktor ved å polymerisere en blanding på 1603 g av en 65 vekt % vannholdig DADMAC oppløsning, 19,76 g DAA, 20,1 saltsyre (37 vekt %) og 30 g av 1 vekt % EDTA oppløsning. pH'en ble regulert med natriumhydroksid til ca. 4. Blandingen ble rørt ved romtemperatur i 30 minutter sammen med nitrogenspyling og deretter tilsatt i løpet av 3 timer med 3,5 g azo-initiator (V- 50) oppløst i 60 ml vann. Temperaturen ble hevet til ca. 50 °C og polymerisasjonen fortsatte i 22 timer. Neste dag ble 200 ml vann tilsatt og 5,25 g azo-initiator (V-50) oppløst i 70 ml vann ble tilsatt. Temperaturen ble hevet til 60 °C og polymerisasjonen fortsatte i 24 timer. Den tredje dagen ble ytterligere 200 ml vann tilsatt og 4,0 g azo-initiator (V-50) oppløst i 60 ml vann ble tilsatt. Temperaturen ble holdt ved 60 °C og polymerisasjonen fortsatte i 24 timer. En DADMAC-kopolymer som har en vektmidlere molekylvekt på 190.000 Dalton bestemt ved GPC ble oppnådd.
Eksempel 3:
En diallyldimetylammoniumklorid (DADMAC) kopolymer med 10 mol % diallylamin (DAA) ble også fremstilt i en laboratoriereaktor ved å polymerisere en blanding på 1092 g av en 65 vekt % vannholdig DADMAC oppløsning, 45,4 g DAA, 49,9 saltsyre (37 vekt %) og 30 g av 1 vekt % EDTA oppløsning. pH'en ble regulert med natriumhydroksid til ca. 4. Blandingen ble rørt ved romtemperatur i 30 minutter sammen med nitrogenspyling og deretter tilsatt i løpet av 5 timer med 3,5 g azo-initiator (V-50) oppløst i 60 ml vann. Temperaturen ble hevet til ca. 50 °C og polymerisasjonen fortsatte i 22 timer. Neste dag ble 400 ml vann tilsatt og 2,6 g azo-initiator (V-50) oppløst i 35 ml vann ble tilsatt. Temperaturen ble hevet til 60 °C og etter to timer ble ytterligere 2,6 g azo-initiator (V-50) oppløst i 35 ml vann tilsatt. Etter viskositetsøkning ble 200 ml vann tilsatt og polymerisasjonen ble fortsatt i 24 timer. Den tredje dagen ble temperaturen hevet til 80 °C og 585 ml vann ble tilsatt. 3,5 g azo-initiator (V-50) oppløst i 60 ml vann ble tilsatt. Ved slutten av den tredje dagen ble blandingen avkjølt. En DADMAC-kopolymer som har en vektmidlere molekylvekt på 230.000 Dalton bestemt ved GPS ble oppnådd.
Eksempel 4- 6:
Polymerdispersjoner ble fremstilt ved polymerisering av monomerblandinger omfattende akrylamid (AAm) og akryloksyetyldimetylbenzylammoniumklorid (ADAM BQ), i nærværet av en DADMAC-kopolymer fremstilt i Eksempler 1-3.
Tre blandinger ble laget hver inneholdende 7,1 krystallinsk AAm, 2,96 g (80 vekt %) ADAM BQ, 3,0 g DADMAC-kopolymer laget i Eksempler 1, 2 eller 3, 10 g poly-DADMAC (40 vekt %) og 0,15 g hydrogenperoksid eller 0,2 g natriumpersulfat. Vann blir tilsatt opptil 100 g og reaksjonen ble fortsatt i noen timer ved 60 °C under røring.
Tabell 1 viser dispersjonene ifølge eksemplene. Viskositeten var lav for alle dispersjoner. Dispersjonene var stabile, dvs. ingen synlige sedimentering når det ble sen-trifugert i 30 minutter ved 3000 rpm.
Applikasjonstester vedrørende retensjon og avvanning i papirproduksjonsprosesser ble gjort ved hjelp av en Dynamic Drainage Analyser (DDA) tilgjengelig fra Akribi, Sverige. Den anvendte massesammensetningen var basert på 70 % vekt % bleket masse og 30 vekt % leire. Råmassevolumet var 800 ml, massekonsentrasjonen 4 g/l og konduktiviteten 1,5 mS/cm. Råmassen ble rørt ved en hastighet på 1500 opm mens det følgende ble tilsatt råmassen: en anionisk avfallsfanger (0,5 kg/t), polymerdispersjon (1,0 kg/t) og til slutt anioniske uorganiske partikler (0,5 kg/t). Temperaturen var 22,5 °C. Et vakuum på 0,35 bar ble anvendt for analysen. Re-tensjonstiden (s) og turbiditeten (NTU) ble målt.
Det konkluderes med at dispersjonene som anvender dispergeringsmiddel ifølge oppfinnelsen viser gode resultater i retensjon og avvanning.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en polymerdispersjon,karakterisert vedat den omfatter å reagere, ved nærvær av en polymerkationisk ko-stabilisator (A), én eller flere monomerer (m) omfattende en ikke-ionisk monomer (nrii) og en kationisk monomer (m2), og en polymer (B) av en monomerblanding omfattende minst én monomer (x) som har en primær, sekundær eller tertiær amin- eller amidgruppe eller minst én olefinumetting, og minst én kationisk monomer (y) som har minst én olefinumetting, og dersom en monomer som har en amidgruppe anvendes, har polymeren blitt hydrolysert for å omdanne amidfunksjonaliteten til en aminfunksjonalitet, hvor den ikke-ioniske monomer (mi) er en monomer av den generelle formel (I):
hvor Ri er hydrogen eller metyl, og R2og R3er, uavhengige av hverandre, enhver av hydrogen, Ci-C2alkyl, isopropyl, metylol, hydroksyetyl eller hydroksypropyl, eller den ikke-ioniske monomer (mi) er N-t-butylakrylamid eller N-t-butylmetakrylamid, den kationiske monomer (m2) er en monomer av den generelle formel (II):
hvor R4er hydrogen eller metyl, R5, R6 og R7er, uavhengige av hverandre, enhver av hydrogen, Ci-C8alkyl eller benzyl, D er oksygen eller NH, E er C2-C4alkyl eller C2-C4hydroksyalkyl, X" er et anionisk motion, og monomer (x) er valgt fra diallylamin og diallylpropanolamin og den kationiske monomer (y) er valgt fra diallyldimetylammoniumklorid.
2. Polymerdispersjon, karakterisert vedat den omfatter: a) en dispergert polymer omfattende én eller flere monomerenheter som stammer fra én eller flere monomerer (m) omfattende en ikke-ionisk monomer (mi) og en kationisk monomer (m2), og b) en polymerstabilisator (C) som er en polymer som dannes ved reaksjonen av: i) en polymer (B) av en monomerblanding omfattende minst en monomer (x) som har en primær, sekundær eller tertiær amin- eller amidgruppe og minst en olefinumetting, og en kationisk monomer (y) som har minst en olefinumetting, og dersom en monomer som har en amidgruppe er anvendt, har polymeren blitt hydrolysert til å omdanne amidfunksjonaliteten til en aminfunksjonalitet, og ii) én eller flere monomerer (m) omfattende en ikke-ionisk monomer (mi) og en kationisk monomer (m2), og (c) en polymerkationisk ko-stabilisator (A), hvor den ikke-ioniske monomer (mi) er en monomer av den generelle formel (I):
hvor Ri er hydrogen eller metyl, og R2og R3er, uavhengige av hverandre, enhver av hydrogen, Ci-C2alkyl, isopropyl, metylol, hydroksyetyl eller hydroksypropyl, eller den ikke-ioniske monomer (mi) er N-t-butylakrylamid eller N-t-butylmetakrylamid, den kationiske monomer (m2) er en monomer av den generelle formel (II):
hvor R4er hydrogen eller metyl, R5, R6og R7er, uavhengige av hverandre, enhver av hydrogen, Ci-C8alkyl eller benzyl, D er oksygen eller NH, E er C2-C4alkyl eller C2-C4hydroksyalkyl, X" er et anionisk motion, og monomer (x) er valgt fra diallylamin og diallylpropanolamin og den kationiske monomer (y) er valgt fra diallyldimetylammoniumklorid.
3. Polymerdispersjon ifølge krav 2, karakterisert vedat den ikke-ioniske monomer (nrii) er akrylamid, metakrylamid, N-isopropylakrylamid, N-isopropylmetakrylamid, N-t-butylakrylamid, N-t-butylmetakrylamid, N-metylolakrylamid eller N-metylolmetakrylamid.
4. Polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2 og 3, karakterisert vedat den kationiske monomer (m2) er akryloyloksyetyltrimetylammoniumklorid (ADAM), akryloyloksyetylbenzyldimetylammoniumklorid ADAMBQ), metakryloyloksyetyltrimetylammoniumklorid (MADAM), metakryloyl-oksyetylbenzyldimetylammoniumklorid (MADAMBQ), akrylamidopropyltrimetyl-ammoniumklorid (TMAPAA), akrylamidopropylbenzyldimetylammoniumklorid (BDMAPAA), metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid (TMAPMA), eller met-akrylamidopropylbenzyldimetylammoniumklorid (BDMAPMA).
5. Polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2-4, karakterisert vedat det molare forhold mellom monomer (mi) og monomer (m2) er fra 95:5 til 50:50.
6. Polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2-5, karakterisert vedat det molare forhold mellom monomer (mi) og monomer (m2) er fra 92:8 til 85:15.
7. Polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2-6, karakterisert vedat vektforholdet mellom amin- eller amid-monomer (x) til kationisk monomer (y) er fra 0,1:100 til 50:100.
8. Polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2-7, karakterisert vedat polymer-ko-stabilisatoren er poly-diallyldimetylammoniumklorid.
9. Polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2-8, karakterisert vedat polymer-ko-stabilisatoren har en vekt-gjennomsnittlig molekylvekt fra 3.000 til 20.000 g/mol.
10. Polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2-9, karakterisert vedat en ytterligere polymerstabilisator er til stede.
11. Polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2 - 10, karakterisert vedat den vekt-gjennomsnittlige molekylvekt av den dispergerte polymer er fra 1.000.000 til 15.000.000 g/mol.
12. Anvendelse av polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2-11 som re-tensjonshjelpemiddel ved papirfremstilling, av-vanningshjelpemiddel ved papirfremstilling, som fortykningsmiddel eller som forbedringsmiddel av jordsmonn.
13. Fremgangsmåte for fremstilling av papir fra en vandig suspensjon inneholdende cellulose-fibre og tilfeldige fibre, karakterisert vedat den omfatter å tilsette til suspensjonen en polymerdispersjon ifølge ethvert av kravene 2 - 11 for å forme og tørke suspensjonen på en wire.
NO20073904A 2004-12-28 2007-07-25 Polymerdispersjon og fremgangsmåte for fremstilling av en polymerdispersjon NO341282B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04107023 2004-12-28
PCT/SE2005/002004 WO2006071181A1 (en) 2004-12-28 2005-12-21 Polymer dispersion and process for preparing a polymer dispersion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20073904L NO20073904L (no) 2007-09-27
NO341282B1 true NO341282B1 (no) 2017-10-02

Family

ID=34930179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20073904A NO341282B1 (no) 2004-12-28 2007-07-25 Polymerdispersjon og fremgangsmåte for fremstilling av en polymerdispersjon

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP1846477B1 (no)
JP (1) JP5042034B2 (no)
KR (1) KR100913884B1 (no)
CN (2) CN103509180B (no)
AU (1) AU2005322668B2 (no)
BR (1) BRPI0519790B1 (no)
CA (1) CA2594175C (no)
ES (1) ES2573538T3 (no)
MX (1) MX282982B (no)
NO (1) NO341282B1 (no)
PL (1) PL1846477T3 (no)
PT (1) PT1846477E (no)
RU (1) RU2394846C2 (no)
WO (1) WO2006071181A1 (no)
ZA (1) ZA200704946B (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5380072B2 (ja) * 2005-11-14 2014-01-08 チバ ホールディング インコーポレーテッド 官能性カチオン性ポリマーの製造及びパーソナルケアにおけるそれらの製造及び適用
WO2009115428A1 (en) * 2008-03-20 2009-09-24 Basf Se Cationic polymer emulsifiers
KR101716168B1 (ko) * 2009-03-25 2017-03-14 주식회사 쿠라레 음이온 교환 막 및 이의 제조 방법
JP4436925B1 (ja) * 2009-10-30 2010-03-24 株式会社アシスト 逆止弁及び密封袋、及び逆止弁と密封袋の製造方法
JP2015150489A (ja) * 2014-02-13 2015-08-24 センカ株式会社 製紙廃水の一次処理用有機凝結剤
AU2015308492B2 (en) 2014-08-29 2020-03-26 Solenis Technologies, L.P. Powdery water-soluble cationic polymer composition
KR20180103920A (ko) * 2016-01-25 2018-09-19 바스프 에스이 적어도 바이모달 분자량 분포를 갖는 양이온성 중합체
CA3009585A1 (en) * 2016-01-25 2017-08-03 Basf Se A process for obtaining a cationic polymer with an at least bimodal molecular weight distribution
FI20165978L (fi) * 2016-12-16 2018-06-17 Kemira Oyj Menetelmä veden poistamiseksi lietteestä
CN112300023B (zh) * 2019-07-31 2023-06-16 中国石油化工股份有限公司 一种丙烯酰胺单体及其制备方法和应用
CN112300321B (zh) * 2019-07-31 2022-07-15 中国石油化工股份有限公司 一种聚丙烯酰胺水性分散体的制备方法
CN116410464A (zh) * 2023-04-14 2023-07-11 湖南大学 可点击化学修饰的主链阳离子聚合物及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000014124A1 (en) * 1998-09-08 2000-03-16 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Preparation of water-soluble cross-linked cationic polymers
WO2003097703A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-27 Akzo Nobel N.V. A water-soluble polymer dispersion and a method of producing a water-soluble polymer dispersion

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19606899C2 (de) * 1996-02-13 2002-11-21 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung von Dispersionen wasserlöslicher Vinylpolymere und Stabilisator zur Durchführung des Verfahrens

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000014124A1 (en) * 1998-09-08 2000-03-16 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Preparation of water-soluble cross-linked cationic polymers
WO2003097703A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-27 Akzo Nobel N.V. A water-soluble polymer dispersion and a method of producing a water-soluble polymer dispersion

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007128941A (ru) 2009-02-10
CA2594175A1 (en) 2006-07-06
KR20070116787A (ko) 2007-12-11
PL1846477T3 (pl) 2016-09-30
JP5042034B2 (ja) 2012-10-03
AU2005322668A1 (en) 2006-07-06
NO20073904L (no) 2007-09-27
MX282982B (es) 2011-01-18
ZA200704946B (en) 2008-09-25
RU2394846C2 (ru) 2010-07-20
WO2006071181A1 (en) 2006-07-06
BRPI0519790A2 (pt) 2009-03-17
EP1846477A1 (en) 2007-10-24
KR100913884B1 (ko) 2009-08-26
ES2573538T3 (es) 2016-06-08
CN103509180A (zh) 2014-01-15
CA2594175C (en) 2010-08-03
PT1846477E (pt) 2016-06-07
AU2005322668B2 (en) 2009-10-29
EP1846477B1 (en) 2016-03-09
BRPI0519790B1 (pt) 2017-04-11
CN101094881A (zh) 2007-12-26
MX2007007140A (es) 2007-10-08
JP2008525612A (ja) 2008-07-17
CN103509180B (zh) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO341282B1 (no) Polymerdispersjon og fremgangsmåte for fremstilling av en polymerdispersjon
JP5657463B2 (ja) 水溶性ポリマー分散液及び水溶性ポリマー分散液の製造方法
US8822586B2 (en) Cationic polymer dispersions, method for producing said dispersions and use thereof
US7220339B2 (en) Process for preparing a polymer dispersion
US8299183B2 (en) Polymer dispersion and process for preparing a polymer dispersion
CA2485288C (en) Process for preparing an aqueous polymer dispersion

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: KEMIRA OYI, FI

MM1K Lapsed by not paying the annual fees