PT1694715E - Inversão melhorada de polímeros de emulsão inversos - Google Patents

Description

Campo da Invenção O campo desta invenção é a inversão de produtos de polímero de emulsão inversos. Esta invenção refere-se à utilização de combinações de agentes tensioactivos para melhorar a inversão dos polímero de emulsão inversos de água em óleo (a/o).

Descrição da Técnica Relacionada

Una inversão, ou a polimerização de água em óleo, é utilizada em luma escala comercial para preparar polímeros compatíveis com a água d e elevado peso molecular. 0 polímero de emulsão de água em óleo é «denominado na literatura científica para como sendo uma emulsão -inversa; isto é baseado na sua evolução histórica como uma vs: i ,i-d a tecnologia de emulsão de látex ou de óleo em água (a/w), qi® « polímeros insolúveis em água são dispersos em um meio aquosoe-S' '«'C, 5-to inversa refere-se a uma fase aquosa (de água) dispersa om

Pom fase não aquosa iífe óleo), em que a fase aquosa e a fase :£|i "óleo também podem ser referidas como as respectívas «descontínuas e continuas. Os polímeros compatíveis com iresultantes estão na fase aquosa descontínua. vantagens deste processo ituLlmoio compatível cot òqu: -forma de i ele ada de v. incluem a capacidade de preparr ·θΡ. .0 de elevado peso icíctt.lç.rí era scosidade baixa. Este processo pirorcmp que são de 20-50 % de polímero, apresentam a viscosidade baixa, e o polímero pode ter um peso molecular nas dezenas cl® nfiilhões. Em contraste outros métodos para a preparação dos Uvábbb solúvel em água cio elevado peso molecular incluem a polimerização de solução de monómeros solúveis em água, a qual. itesulta em uma solução baixa em sólidos r-< 5 % de polímero), e/ou a elevada viscosidade de solução, e/ou mais baixo peso molecular do produto. 0 baixo teor em sólidos do produto também pode ser mais dispendioso para distribuir.

Os polímeros de emulsão inversos são preparados e estabilizados por se usarem agentes activos de revestimento, mais usualmente conhecidos como agentes tensioactivos. Os agentes tensioactivos utilizados vão permitir a emulsificação do monómero solúvel em água xis fase de óleo antes da polimerização, e vão fornecer a estabilidade ao polímero de emulsão resultante. A estabilidade, a qual inclui a resistência a fixação, modificações mínimas na -viscosidade com o tempo e a inversão prematura, para não falar mencionar a necessidade de uma emulsão estável durante o processo de polimerização, necessita de uma embalagem de estabilização de emulsão robusta. Os sistemas de agentes tensioactivos de emulsão foram desenvolvidos que fornecem uma excelente estabilidade d® emulsão. ...A Inversão da emulsão refere-se ao processo antes da utilização* sjk que as fases são invertidas* e o polímero é libertado da lád# descontínua. A adição de um grande volume da solução aquosa é 1¾ aspecto chave do processo de inversão. Isto resulta em uma aquosa contínua (de água) em ps a coalescência da fase acpb/ii. anteriomente dispersa resulta na dispersão do polímero na soL dpidp resultando ma ura viscosificação da solução. A inversão é assi. vvjvp ibíili sdidâb -da udstnvet 'LdrdíiífrfiitigcÍb * dvzídviyiud;!.;?. i&pr tensioactivos portadores', a emulsão que vai ajudar a interromper o sistema de estabilização de ernulsão original quando o volume relativamente grande de água é combinado, usando algum nível da iffiif-ltsçãç ou de corte, com a emulsão de água em óleo. E a acção csdjtmt;'.:® desses três factores, o grande volume da fase dispersa, as forças de corte, e o(sj agentes tensioactivos portadores, que resulta na inversão, ou na reversão de fase, da emulsão. Além disso, o polímero está agora disponível para interagir com outros materiais de fase aquosa. A quantidade relativamente mais pequena de óleo (20-40 % em peso da emulsão original) torna-se dispersa na fase de água, onde, devido a adição do grande volume da soliúsis aquosa, o óleo é um componente menor. O polímero é invertido em uma solução aquosa, tal que a concentração resultante do polímero activo varia tipicamente de 0,1 % a 1,0 % em peso. A concentração utilizada depende de numerosos factores, incluindo mas não limitada, a química e a temperatura da agua, a viscosidade da solução, as taxas de alimentação, e ao "tamanho do equipamento e as taxas de fluxo. C polímero de emulsão pode ser invertido em uma solução aquosa que utiliza um sistema de lote, quer contínuo, ou semi-contínuo. Em uf processo de lote, a emulsão pura é alimentada no vórtice do agitador de um recipiente que contém água até que a concentração alvo seja alcançada. O polímero é depois misturado até flcdyf Unomogéneo. Em um sistema continuo eo semi-contínuo, os f de e de emulsão pura nas concentrações dese dadOd icíçto deixadas em contacto. A mistura resultante é depois pa çscravio de uma etapa de mistura, tal como um misturador estáticsçtdtõt χ bomba mecânica, em que a acvio de oirtoto aumenta c procesiXtmb®.: A solução aquosa é depois tipicamente transferida parida an que, em que é misturada até ficar homogénea. Em uo si:Ph#--d' contirsuo o passo de transferência para um tanque e eliminado. & Mus de diluição adicional é tipicamente adicionada a solução de inversa somente antes da no processo ror a ajudar na dispersão do polímero. É sabido que a utilização de um agente tensioactivo adicional ajuda a facilitar a inversão da emulsão e a introdução na e subsequente viscosificação da agora fase de água contínua; este agente tensioactivo é muitas vezes denominado um 'inversor', 'agente tensioactivo de inversão' ou 'portador' (o termo 'portador' será usado). Para evitar a confusão, o termo 'agente tensioactivo de •emulsif icação' e usado aqui para se referir a agente (s) tensioactivo(s) usados para estabilizar a emulsão. 0 termo 'agente tensioactivo portador' é usado para se referir a agente(s) tensioactivo(s) usados para interromper ou inverter a emulsão. 0 termo 'conjunto ou sistema de estabilização de emulsão' refere—se a un ou vários agentes tensioactivos de emuisificação. 0 termo 'conjunto ou sistema portador' refere-se a um ou vários agentes tensioactivos portadores. agentes tensioactivos portadores são tipicamente adicionadas depois da polimerizaçâo no polímero de emulsão resultante, liit fpcdem ser adicionados como parte do conjunto de estabilização 4® emulsão. Estas emulsões são chamadas agentes tensioactivos de attst inversão, uma vez que eles se vão auto inverter nas condiçõ^Mdè •elevado corte em um excesso de água. Alternativamente·, os agev.- portadores podem ser adicionados & emulsão invercttttt local de aplicação, ou podem ser adicionados à água antes da aditld· et emulsão inversa. C passo de luvc.tcst é critico para a útil :Ld»de et intHlíitt de polímero de emulsão, já que ele oviocc o polimeur·® dé tase aquosa contínua em que ele poae depois actuar como um a<í."‘t· cie floculação, um agente de coagulação, 'm agente de dispersão, ou agente reoiógico. IV iriâMIidMt' comercial de emulsões de água em óleo é dependente da de inverter facilmente e efectivamente a emulsão. 0 tust;; necessário para inverter a emulsão é um atributo importante tis produto. 0 período de tempo para uma solução alcançar a sua vós ct t i tido máxima é uma boa medida do tempo de inversão, uma tes: ¢3¾ isto é uma indicação de que o polímero se equilibrou totalmente tiã emulsão na solução aquosa. Uma outra indicação do tempo de inversão ê a condutividade da solução depois da adição de dd ' ί \ > Os:.* emulsão que inverte pobremente vai apresentar uma condutividade fcoaixa uma vez que o polímero permanece dentro da fase descontinua, t-í; passo que uma emulsão com boas propriedades de inversão vai apresentar uma elevada condutividade depois da introdução na água, otii vez que o polímero se dispersou na solução aquosa. inversão é tipicamente feita somente antes da utilização no local d e aplicação. A chave para este processo e a selecção do sistema de agente tensioactivo portador. 0 sistema de agente tensioa ctivo jportador deve ter uma natureza química cfts vai ajudar a í&t&zr- sistema de estabilização da emulsão original durante o processo < m inversão, facilitando a reversão das fases, e permitir ao que seja totalmente introduzido na solução aquosa . No <«=2 ff c O, 0 outro requisito chave para um produto d® tfi ti lo •'cr.OUCia.; Π·?;::.·;ύ viát: ei é 0 de que a emulsão deve ser estável tu. .raça* ΝΧ,Γ... ;· ύ ϊ 11 dV entre a f aLu:'i cação e a utilização . Assim, eaird .1 ,r uo *«^$1 llferio entre a estabilidade do produto e a facilidade da tf: sistemas do agente * esisát para utàliaaçàstt rs* .çm ." de inversa foram fcstttoulvida* 0 que fuma í-s:sc®1-sís» estabilidade de emulsão; estes sistemas, consequentemente, podem ser difíceis de inverter. Entre os sistemas de estabilização mais difíceis de inverter estão aqueles que contêm um ou vários agentes tensioactivos poliméricos de dibloqueio e de tribloqueio. Os outros sistemas de polímero solúveis em água si» emulsão inversa que são inerentemente difíceis âé inverter são aqueles em que o polímero (ou os seus monómeros) contém grupos hidrofóbicos ou grupos activos de superfície. β. polimerização de emulsão inversa é um processo químico padrão para a preparação de polímeros solúveis em agua de elevado peso molecular. Tais processos são conhecidos dos especialistas na técnica, por exemplo ver as patentes U.S. No. 3 284 393 e a Reedição das patentes U.S. Nos. 28 474 e 28 576. A utilização de agentes tensioactivos portadores é conhecida na técnica, ver por exemplo as patentes Nos. 3 624 019 e 3 734 873 as quais descrevem a Inversão de emulsão inversa preparada por se dissolver pó de polímero em uma emulsão de água em óleo, depois afectar a taxa de inversão pela adição de um etoxilado de fenol de alquilo a emulsão ou a agua. A patente U.S. No. 5 925 714 reivindica emulsão inversa que se auto-inverte em que é utilizado um óleo de uricínc; alcoxilado a níveis de ύ,·5 % a 7 0 % como o agente tensioactirss; portador. A invenção i observada como uma melhoria na eficiência -'.h-qhoculação do polímero devido a inversão melhorada. 1 conhecido na técnica usar agentes tensioactivos poliméricos estabilizar o mui.eh*: e inversas. O sistema de agente tensioactí qii:? -fpilsificação polimérico pode compreender um ou vários tensioactivos poliméricos. jermanece uma necessidade no campo para encontrar sistema h hil ismrsltó que sejam mais eficazes do que aqueles que presentemente conhecidos. m

Esta invenção pertence à inversão ae produtos de poiimerização de stskte A invenção pertence a um método de inverter uma emulsão de polímero de água em óleo que compreende os passos de (a) fornecer uma emulsão de água em óleo que tem urs polímero compatível. c:CM a água (solúvel em água ou dispersávei em água) na fase aquosa, (b) contactar a emulsão de polímero de água em óleo com uma quantidade eficaz de uma combinação de agentes tensioactivos portadores que compreendem pelo menos um agente tensioactivo polimérico e um segundo agente tensioactiva em que os agentes tensioactivos poliméricos contêm um ou vários grupos hidrofílicos, e (c) inverter a. emulsão.

Foi verificado que uma combinação, ou a mistura, de pelo menos dois agentes tensioactivos é um sistema portador eficaz. A combinação de agentes tensioactivos ê mais eficaz do que os agentes tensioactivos individuais, e assim é observado um efeito de sinergia. detalhada da invenção A presente invenção pertence a utilização de agentes tensioactivos que têm um ou vários segmentos hidrof ílicoç coto agentes tensioactivos portadores eficientes para produtoe de polimerc de emulsão em combinação com um agente tensioactivo não polimérico. A palavra eficiente e usada para descrever a ircértâo pápida, e um aumento relativamente rápido na viscosidade de sóJ, uçàó para N::s nível de equilíbrio. .sis gtgentes tensioactivos é um sistema portador eficaz. 0 componente primário, ou o agente tensioactivo portador primário da combinação, <53 *1«: agente tensioactivo polimérico que compreende pelo menos um && vários grupos hidrofilicos. 0 segundo ou secundário ipíts tr-n?; · etc" i to portador para a utilização em combinação com o agente tensioactivo polimérico é um agente tensioactivo não polimérico.

Foi verificado, inesperadamente, que certas combinações de agentes tensioactivos são eficazes como agentes tensioactivos portadores para produtos de polímero compatíveis com a água de emulsão inversa (solúvel em água ou dispersável em água) que são difíceis de inverter. Estes agentes tensioactivos portadores são também eficazes na inversão da maior parte de produtos de polimerização de emulsão inversos. 0 termo polímero compatível com a água, para os obj ectivos desta invenção, inclui tanto polímeros solúveis em agua como dispersáveis em água. invenção presente é dirigida a um método de inverter uma emulsão (¾ polímero de agua em óleo que compreende os passos de (a) fornecer uma emulsão de água em óleo que tem um polímero compatível com a água na fase aquosa, (b) contactar a emulsão de polímero de agua em óleo com uma quantidade eficaz de uma combinação de agente tensioactivo de agentes tensioactivos portadores que compreende Ipd.o menos um agente tensioactivo polimérico e um segundo agente tensioactivo em que os agentes tensioactivos poliméricos contem oa ou vários grupos hidrofilicos e (c) inverter a emulsão.

Iwt ê necessário que os agentes tensioactivos portadores selai» aliei em conjunto ou simultaneamente. Oá ágattei: tensioactivos portadores ptimásilei; e podem sar allbisnadbs à eiadaât em conjunto, como uma aladiara#. et podem ser adicionados à emulsão separadamente on individualmente em qualquer ordem. Os aqentes tensioactivos prrt idorer são qeralmente adicionados I emulsão depois da pii IlíSliaõlSí dos monómeros que formam o polímero. 0¾¾ porção 00 c todo dos agentes tensioactivos portadores podem ser adicionados antes da polimerização dos monómeros. A adição dos agentes tensioactivos portadores também pode ser feita a qualquer hora depois da formação do polímero. 0 polímero pode permanecer na água rio estado de emulsão de óleo até que esteja pronto para ser usado e depois os agentes tensioactivos portadores podem ser adicionados.

Geralmente para inverter a emulsão de água em óleo é contactada uma grande quantidade de água com a emulsão de água em óleo. Todos ou alguns dos agentes tensioactivos portadores podem ser opcional mente adicionados a grande quantidade de água e depois a grande quantidade de água que contém alguns ou todos dos agentes -tensioactivos portadores podem ser contactados com a emulsão de água em óleo. 1c uma forma de realização preferida da invenção o agente 'tensioactívo polímérico contém dois ou mais grupos hidrof ílicos. ím uma forma de realização da invenção o agente tensioactívo çportador primário é aquele no qual pelo menos um dos gurupos Hiídrofílicos é um grupo de poliglicol. Em outra forma de realização cri invenção o agente tensioactívo portador primário é aquele no qual pelo menos dois dos grupos hidrof ílicos são grupos de çpoliglicol. Não é necessário que os dois grupou de poliglicol tiuuus o mesmo peso molecular e/ou a estrutura química. •c. agente tooilouct. que inclui, "o primário pode ser seieccíonado a partir di ocras não é limitado a, copolímeros de lulcio Ó-- o: -o o i :-:-:-0 : '··'.· ·': , í/ç o O-pcl 1 JqlrΟΰ dê Eli-ll 7 incluem o subconjunto dos copolimeros de bloqueio de EÇnfO, os c:C:poi n.0:?:'; de EO-PO são produzidos pela reacção sequencial de um dos dois monómeros, quer ο EO ou o PO, de uma molécula de partida. & molécula de partida, ás vezes referida como o iniciador, actua como o ponto de partida da polimerização de EO ou de PO, e estar no núcleo do polímero resultante. O outro monómero, não utilizado na polimerização inicial, é depois feiro reagir dos grupos de hidroxilo terminais do polímero inicial. As moléculas de partida são geralmente dióis, trióis, tetraóis, pentaóis, diaminas, triaminas e os semelhantes. As moléculas de partida do exemplo incluem o etileno glicol, o dietileno glicol, o propileno glicol, o Çl icerol, o propano de trimetilol, o pentaeritritol, a diamina de etileno, e os semelhantes. A funcionalidade da molécula de partida é o número de protões abstractaveis, e vai determinar o número de cadeias de polímero que propagam do núcleo da molécula de partida. Por exemplo, os dióis tais como o propileno glicol e o dietileno glicol têm uma funcionalidade de dois, e vai ter duas cadeias que emanam do seu núcleo, e é assim um polímero linear. A diamina de etileno tem uma funcionalidade de quatro, e vai ter quatro cadeias de polímero que emanam do núcleo, com o polímero resultante que ê tetra-funcional. Apesar da funcionalidade da molécula de partida, o copolímero EO-PO resultante pode ser uma cadeia adicional estendida com diácidos para aumentar adicionalmente o peso molecular do polímero. Um exemplo conhecido de um diácido é o acido fumárico.

Os exemplos de agente tensioactivo portador primário incluem, 3$§ê;: não são limitados aos copolimeros EO-PO seguintes: Pluronic®» 7®·® pluronic® L64, Pluronic® LlOlo e Pluronic® 25R4, todos produ zis«.: um diol de partida (produtos da firma BASF Corporation, Moimt: pliss, N.l, ; Tetronic® 701, Tetronic® 704, Tetronic® 9 O í ® ηΐχοχίόΐ 904 e Tetronic® 90R4, todos pr(>lu:>;Moj com diamina ih ililgno is partida =products da firma BASF Corporation, liou®®'

Olíve, N.J.) ; Polyglycol PT 7200, produzido com glicerol de partida (um produto da firma Dow Chemical Company, Midland, Mich.) ; Pluracol© 380, produzido com propano de triraetilol de partida (um produto da firma BASF, Wyandotte, MiSt A ; e Witbreak© DGE-182, prroduzido com glicerol de partida, depois a cadeia estendida com o áacído fumárico (um produto da firma Akzo Nobel Surface Chemistry, Chicago, II), e as suas combinações. O segundo ou secundário agente tensioactivo portador para a utilização em combinação com o agente tensioactivo portador polimérico E um agente tensioactivo não polimérico. Os exemplos do agente tensioactivo portador secundário incluem, mas não são Limitados a, álcoois etoxilados, etoxilados de álcool, ésteres etoxilados de sorbitano, ésteres etoxilados de ácidos gordos, ésteres de ácido gordo etoxilados e esteres etoxilados de sorbitol e ácidos gordos ou a combinação de qualquer um dos precedentes, O agente tensioactivo portador polimérico compreende pelo menos cerca de 1,0 %, de um modo preferido pelo menos cerca de 2,0 %, de cm modo preferido pelo menos cerca de 2,5 % e um modo mais pre ferido pelo menos cerca de 5 % em peso da combinação dos fcensioactivGS portadores. O agente tensioactivo portador · crnétito pode ser até cerca de 98 %, de um modo preferido até cerca de 75 %

és peso da combinação dos agentes tençioactivos portadores. O

Agente tensioactivo portador polimérico compreende de cerca de :ft a cerca de 98 %de um modo preferido de cerca de 2,5 % a cerca 'âe 125 % e de um modo mais preferido de cerca de 5 % a cerca de 5 0 erfsr peso da combinação dos agentes tensíoactivos p-ort.:Sdots.e: - '!.· preferido que a quantidade total do agente tensioactivo powMnado seja menor do que cerca de 10 'C;, ou menor do que dlr bl %, de um modo preferido menor do que cerca de 4 % e de um rfsbíf epr p proferíeis :reeor ú<í pee en ;s & f | ρρ eiitgrpfS dsf: emulsão total. As quantidades maiores do que 10 % são contempladas pela presente invenção. No entanto uma vez que a percentagem agente tensioactivo aumenta a viscosidade da emulsão pode aumentar para um nível inaceitável. Todas as percentagens são baseadas em peso.

Os agentes tensioactivos são materiais que têm uma tendência para absorver em superfícies e interfaces. Isto e uma propriedade fundamental de um agente tensioactivo, com quanto mais forte for a tendência de se acumular na interface, melhor o agente tensioactivo. Os agentes tensioactivos são compostos de ambas as partes hidrofílicas e hidrofóbicas. A palavra agente tensioactivo E! uma abreviatura do agente activo de superfície. É a presença de ambas as partes hidrofílicas e hidrofóbicas que provê estes materiais com as suas características activas de superfície, Uma interface é o limite entre duas fases imiscíveis, tais como ar/líquido ou líquido aquoso/líquido orgânico.

Um polímero é uma grande molécula que S composta de um número de "unidades químicas pequenas, relativamente simples ligadas através de ligações covalentes. As unidades químicas são referidas na técnica como monómeros. Um polímero pode ser considerado como sendo uma cadeia de unidades de monómero. Isto é, os monómeros são ligados em conjunto através de ligações covalentes de uma forma contínua e não são simplesmente pendentes de uma molécula singular. -1 cadeia é muitas vezes referida como a espinha, dorsal. Um polímero ipds ser ccctipvvto ú® um ou vários Para os polímero» ramificada. compostos de dois ou mais monómeros, a disposição dentro da eáslolr: ÍJrde ser casual, de alternativa, ou de bloqueio. Os polímeros ψΜ·. Í;P uma íillpoâlgio de bloqueio podem ser vistos como polímeros tõtprttos de segmentos de monómeros singulares ligados em conjusto, ^ cadeia de polímero mmã® ser linear c;

Om agente tensioactivo polimérieo propriedades activas de superfície. Ambas é um polímero que tem as partes hidrofílica hidrofóbica do agente tensioactivo são poliméricas na natureza. A estrutura dos agentes tensioactivos polimérieos pode ser, mas não é limitada a, cadeias hidrofóbicas enxertadas em uma espinha dorsal fnidrofílica, cadeias hidrofílicas enxertadas em uma espinha dorsal hiidrcfóbica, ou alternando os segmentos hidrofóbicos e búdrofílicos.

Para os objectivos desta patente, um agente tensioactivo portador polimérieo é considerado como sendo uma molécula onde ambos os segmentos hidrofílicos e hidrofóbicos são compostos de mais de cinco (5) unidades (monómeros) covalentemente ligados cr ao outro e o número médio do peso molecular do agente tensioactivo portador polimérieo é maior do que 500. Tal como o termo agente tensioactivo portador polimérieo e definido aqui, um agente tensioactivo só com uma das suas partes a serem poliméricas na natureza é excluído. iS concentração de agente tensioactivo em uma interface é dependente d a estrutura (química e física) dos agentes tensioactivos bem como d a natureza das duas fases que formam a interface, Os agentes “tensioactivos são tidos como sendo anfifílicos, indicando que eles •se compõem de pelo menos duas partes, uma que e solúvel em um fluido específico (a parte liofílica) e uma qae é vel (a

Tparte licfóbíca) . Os termos hidrofílico e hidrofóbico são usados respectivamente, quando o fluido é a água. Cs agentes tensioactivos 3?climéricos incluem moléculas em que as cadeias tidtofdbitSiSí são enxertadas em um poiimtto de espicha dorsal as siçfelSi ::.1::.::00:. são títòiirtMtõ em uma espinha iorsl pç; ôidrd co·:·, e x::C 0::0:.,:0::10 os segmentos hidrofóbico e hidrofl-Iítb. Fu:ro* os ect ::.voo desta ·: nuançao um factor ae ítif ursiooiaçisF:: chave pss o saqente tensioactivo polimérieo 4· que ambos os dicir-srõbreo hidrof .u..tco são polijíériiioo. Isto dor o diferenciar o u< ç? eo polimérico de estruturas de agentes tensioactivos em *gue um segmento hidrofílico polimérico é ligado a uma molécula Para os objectivos da presente invenção as estruturas de agente tensioactivo «rs que um segmento hidrofílico polimérico é ligado a uma molécula hidrofóbica não estão incluídas nos agentes tensioactivos portadores poliméricos. Os exemplos de tais estruturas de agentes tensioactivos incluem, mas não são limitados c, ácidos gordos etoxilados, aminas de ácidos gordos etoxilados e álcoois etoxilados.

Opcionalmente, outros materiais podem ser adicionados ao sistema de agente tensioactivo portador para aumentar a acção dos agentes tensioactivos. Isto inclui materiais conhecidos como hidrotropos, um exemplo dos quais e o sulfonato de tolueno de sódio. A polimerização da emulsão inversa ê um processo químico padrão conhecido dos especialistas na técnica. Em geral, um processo de polimerização de emulsão inversa é conduzido por 1) preparar: uma solução aquosa dos monómeros, 2) adicionar a solução aquosa a um líquido de hidrocarboneto que contém agentes tensioactivos de emulsificaçâo apropriados para se formar uma emulsão de ntonómero de inversão, 3) submeter a emulsão de monóinero a polimerização de radical livre, e4) opcionalmente adicionar um agente tensioa.ctivo portador para aumentar a inversão da emulsão quando adicionado i água.

As emulsões inversas são tipicamente os polímeros solúveis em ifilí.. baseados nos monómeros não iónicos tais como a acrila"".. .4. c Betacrílamida; N-alquílacrilamídas, tais como a N -me t í 1 a c r i 1 a <1$r tais como N,N-dimetilacrilamída; acz: il-stia: v-í metilo; metacrilato de metílo; metilacetamida a!d': ·:·.· ..... ·4·'· , ύ·; 'á·;·:'· Sv ΐν :·.· 'viv ··'·'’ >·-'· ·.·:·: : ;:e;; 4« 4 vínilo; pirrolidona de N-vínilo; (met) acrilatos úá tai s corno (met) acrilato de hídroxietilo ou (met) acrílato tt hidroxipropílo; misturas de quaisquer dos precedentes, e os semelhantes. Os copolimeros que contêm 2 ou mais monómeros diferentes, também podem ser preparados, JLlit disso, o copolimero pode conter um ou vários monómeros aniónicos ou catiónicos. u copolimero resultante pode ser não iónico, catiónico, aniónico, ou anfotérico (que contém tanto a carga catiónica como aniónica) , Os polímeros solúveis em água iónicos, ou os polieletrólitos, são produzidos pela copolimerização de um monómero não iónico com um monómero iónico, ou polir tratamento depois da polimerização de um polímero não iónico para comunicar a funcionalidade iónica.

Os monómeros catiónicos exemplificativos incluem, mas não são limitados a, monómeros catiónicos etilenicamente não saturados tais como os haletos de dialildialquilamónio, tal como o cloreto de dialildimetilamónio; os (met)acrilatos de compostos de dialquilaminoalquilo, tais como o (met)acrilato de dimetilaminoetilo, o (met)acrilato de dietilaminoetilo, o <met) acrilato de aminopropilo de dimetilo, o (met) acrilato de Qminopropilo de 2-hidroxidimetilo, o (met)acrilato de aminoetilo, e o s seus sais e quaternários; as (met) acrilamidas de N,N-

Cjlalquilaminoalquilo, tais como N,N-dimetilamínoetilacrilamida, e o Seu sal e quaternários e a mistura dos precedentes & os Semelhantes.

Os monómeros aniónicos exemplificativos incluem, mas não são Ilimitados aos ácidos livres e sais de: ioidó Mtillcú} dltido acrílico; ácido maleico; ácido itacónico; ácido Octilamidoglí eólico; ácido S-acrilamído-t-met dLl_l~ ίρρρί;ácido sulfónico est ácido

PP ácido iosfónico de 2-acrilamido-2-metilpropano; & pç misturas de quaisquer dos precedentes e semelhantes, iUguMh emulsões são mais difíceis de romper do que outras devido &©s agentes tensioactivos usados para fazer a emulsão. 0 agente -tensioactívo de emulsificação ou a mistura de agente tensioactívo de emulsificação usada nos sistemas de polimerização de interesse são geralmente solúveis em óleo. Estes agen-ces tensioactivos de emulsificação t&s tipicamente uma variação de valores de HLB (Equilíbrio Lipofílico Kidrofilico) que e dependente da composição •total. Um ou vários agentes tensioactivos de emulsificação podem ser usados. A escolha e a quantidade dos agentes tensioactivos de emulsificação são seleccionados para produzir uma emulsão de monómero de inversão para a polimerização. Os agentes tensioactivos de emulsificação usados em sistemas de polimerização de emulsão são conhecidos dos especialistas na técnica. Os agentes tensioactivos d e emulsificação exempiificativos incluem, mas não são limitados a, imcno-oleato de sorbitano, sequioleato de sorbitano, trioleato de scrbitano, mono-oleato de sorbitano de polioxietileno, di-2 — etil-Jiexilsulf osucc inato, oleamido-propildimetilamina, isosteairil-2- dactato de sódio das suas misturas. Os agentes tensioactivos "emulsif icação dos produtos de polimerização de interesse podtts -incluir pelo menos um agente tensioactívo polimérico de dibloqçpld: cu de tribloqueio. É conhecido que estes agentes tensioactivos .¾¾¾ •estabilizadores de emulsão altamente eficazes, mas podem, gtdt •difíceis de inverter. Os agentes tensioactivos de emu 1 s i f i Imtmêtitos de díbloqueio cm e tribloqueio exemplifica trifes diútlhÇíl:, sm Tiàú sslc limitados a, copolimeros e&§ dibloqueio cqtvds·:' '1-Íd.úluqttió baseados ís; derivados de pcu.ii-tc.:. de ácidos gorciçg óxido de etileno] (por exemplo, Hypermer® BcitStp Uniqema ido? ddddpe,: DE) , tuçptulitstmó de díbloqueio ou de tribloqueio de dMldd sh:p: ect iXí:?sççí o do dçoldq dç prcp;ll.ono·, dãih uxoor ; ·:· t ro r-ddíd dt

Pluronic® 25R2 (BASF Corp., Mt. Olive, N.J.) copolímeros d*; dibloqueio ou de tribloqueio baseados em anidrido succínico d* pblid..$ci;ttilííhb e pcts i cs.i2o de etileno], produtos ae rstd c>o dé: óxido de etileno e de óxido de propileno com etiienodiamina, misturas de quaisquer dos precedentes e os semelhantes. Cs agentes tensioactivos emulsificação de copolímeros de dibloqueio e de tribloqueio podem ser baseados em derivados de poliéster de ácidos gordos e poli[óxido de etileno]. £:S: um exemplo de um sistema de emulsão que é difícil de romper, um agente tensioactivo de emulsificação de dibloqueio ou de tribloqueio e o agente tensioactivo de emulsif icação primário do sistema de emulsificação. Um agente tensioactivo de emulsificação secundário pode ser adicionado para facilitar o manuseamento e o processamento, para melhorar a estabilidade da emulsão, αα para alterar a viscosidade da emulsão. Os exemplos de agentes tensioactivos de emulsificação secundários incluem, mas não são limitados a, esteres de ácido gordo de sorbitano, ésteres de ácido gordo de sorbitano etoxilados, ésteres de ácido gordo de sorbitano polietoxilados, o óxido de etileno e/ou os aductos de alquilfenóís, o óxido de etileno e/ou os aductos de óxido de propileno de álcoois de cadeia longa ou ácidos gordos, o óxido de etileno rmís turado/copolímeros de bloqueio de óxido de propileno, elcanolamidas, as suas misturas e os semelhantes. li Inversão de as produto de polimerizaçâo de «cblsis Itmr tu é -tipicamente um processo não difícil. Para facilitar a ictttslcc st agentes tensioactivos, denominados agentes ttiMtcti:; ttos portadores, sào tipicamente stic. . . ' ao produto desci c ãm pctlsimãcicãcâc. Eir álibilc ao agente tensioactivo çu.sitibti s tt.ii.vâo ;;g m grande volume de água e pouco de energia sis t/iiictíMnt·® stficitt-tis ps:ts facilitar a litbctcbc is msi.or: pçctb dos produtos. É conhecido que a agitação vigorosa promove 5¾ inversão. No entanto, foi observado que algumas emulsões cfe; polímero são consideravelmente mais difíceis de inverter do que outros produtos. As dificuldades na inversão manifestam-se próprias em uma construção de viscosidade muito mais lenta. Sem oe estar ligado a qualquer teoria, acredita-se que isto é devido, em parte, a formação de múltiplas emulsões e/ou agregados de polímero. Certos monómeros devido a sua natureza anfofílica podem fornecer uma contribuição para a estabilidade da emulsão. Além disso, certos agentes tensioactivos de emulsificação fornecem um alto grau da estabilidade de emulsão.

Os produtos de agente tensioactivo tais como o Hypermer© B246SF são comercializados como um produto conveniente para a utilização em emulsões de elevado conteúdo de monómero, em que a estabilidade de emulsão é uma questão crítica. Este agente tensioactivo de emulsificação polimérico sofre uma interacção múltipla e extensa com ambas as fases da emulsão. Isto resulta em uma camada interfacial muito estável, levando a uma emulsão com uma boa estabilidade mecânica. Uma consequência desta estabilidade é a de que a emulsão se torna difícil de interromper e, por conseguinte., de inverter. A literatura do produto da firma Uniqema confirma que estes agentes tensioactivos fornecem uma emulsão mais estável pàiâ: a polimerização do que os materiais convencionais tais como ésteres de sorbitano e os derivados de polioxietileno e cqy&úriâ xí inversão é pobre e necessita de sistemas de inversão feito tsedida.

çertos monómeros, embora solúveis em água, têm uma natureza íídrof óbica do que outros monómeros. Estes monómeros as %vóMíE sua tpencionados como 'monómeros anfofílicos', em virtude da jgtureza mais anfofílica, podem ficar associados nas r etfl

Interfaciais e comunicar algum grau de actividade de superfície aa pòde comprimir a inversão. Por um material mais anfofilico, quer dizer-se que há regiões da molécula que são menos compatíveis com ,a agua. Cs exemplos de tais monómeros incluem aqueles que têís um anel aromático ou uma fracção alifática. Os monómeros anfofilicos exemplif icativos incluem, mas não são limitados a; cloreto de trimetilamónio de vinilbenzilo; ácido sulfónico de estireno; os sais de ácido sulfónico de estireno, os exemplos dos quais incluem, rrias não são limitados a, sulfonato de estireno de amónio, sulfonato de estireno de sódio; ésteres de ácido (met)acrílico de políoxietilo de alquilo ou de alquilo gordo, exemplos dos quais incluem, mas não são limitados a, metacrilato de polioxietilo de iaurilo, (met)acrilato de be-heniletoxilo, e metacrilato de polioxietilo de metilo; alcoxilados de vinilo; alcoxilados de alilo; sulfatos de polioxialquileno de alilo, os exemplos dos quais dncluem, mas não são limitados aos sais de metal de álcali do sulfato de polioléter de fenilo; e os monómeros que contêm átomos d e flúor, os exemplos dos quais incluem, mas não são limitados a, (met)acrilato de trifluoroetilo. As emulsões de polímero feitas por íss utilizarem tais monómeros anfofllicos apresentam um elevado grau de estabilidade transmitida pelo monómero e por isso são dificeis d e romper.

Os agentes tensioactivos portadores típicos incluem, mas não são Himitado a, etoxiiados de álcool lineares e ramificados, sorbituanos «aetoxilados, etoxiiados de nonilfenol, óleo de rícino e kds semelhantes. Estes agentes tensioactivos, quando ' ..... como so único sistema portador, provêem a inversão pobre para ο Μρ>ο do I? . ·.: .; de emulsão inversa aqui descritos que os aqusatus -tensioactivos de emulsí f ícação a/oa oa aÍOtvPldçuctp

Foi observado que os polímeros de emulsão inversa como descrito ns» formulações de exemplo não Invertem facilmente pelo facto do polímero ser lento para construir a viscosidaae. Em outras palavras, leva um tempo relativamente longo para se conseguir & viscosidade máxima. As propriedades de inversão pobres também resultam na formação de géis insolúveis. 0 resultado líquido ê a dificuldade de manusear o produto e as propriedades de desempenho reduzidas. É observado, ao contraria que nuitos outros polímeros de emulsão inversa diferentes se invertem facilmente e alcançara a viscosidade máxima em um período de tempo muito mais curto,

Um material substituto opcional para o agente tensioactivo portador polimérico é um óleo de rícino etoxilado que foi tratado a quente tal como uma fracção de peso molecular mais elevado ou uma fracção oligomérica é produzida. 0 óleo de rícino etoxilado é feito reagir quando aquecido para produzir uma fracção de material que tem um peso molecular mais elevado do que o material não aquecido. A Tracção de peso molecular mais elevado causa um aumento na média de peso e no peso molecular médio z do material. 0 agente tensioactivo portador resultante é mais eficaz do que o agente tensioactivo não ctodifiçado. Este agente tensioactivo portador pode ser usado sozinho ou em combinação com outro agente tensioactivo portador. Um exemplo é o óleo de rícino etoxilado que foi tratado a quente de 'i:ii forma que é produzida uma pequena fracção de oligómero. Os «óleos de rícino etoxilados exemplares incluem, mas não são Ilimitados a Alkamuls® EL 719 (um produto da firma Rkodia, Crantoury, jtóJç e Surfonic® CO-42 (um produto da firma Huntsman LLC, Austin, dexas). o observado que enquanto os Cieos de rícino etoxilados tio íístó especialmente eficazes, o desempenho é muito aumentado por m ^pequeno nível de material oligoisértoO, Este material uiigorvo rict llpode mx produzido por se aquecer o material, em íçK.Lodc, durante cerca de 17 cias a i29 U:·?'αν i wvni os ts;:Ssi:iâÍ3 oligoméricos podem ser preparados por se aquecer o material, durante pelo menos cerca de 8 horas, em um reactor de vidro com aspersão de ar a 150 °C. O sistema do agente tensioactivo portador de óleo de rícino etoxilado pode ser usado como agentes tensioactivos portadores para a emulsão inversa solúvel em água ou para os produtos de polímero compatíveis com a agua que são dificeis de inverter. Estes agentes tensioactivos portadores são também eficazes na maior parte dos produtos de polimerização de emulsão inversa.

Um atributo chave de qualquer espécie química é o seu peso molecular. Os polímeros são além disso distinguidos pela existência de uma distribuição do comprimento de cadeia. Por exemplo, é normal afirmar que o peso molecular de um polímero é de 50 000 ou que o grau de polimerização é de 700. Estes valores são médias, não para cada cadeia que seja composta exactamente do mesmo número de unidades de monómero, mas que a média de todas as cadeias seja esse valor, com algumas cadeias a serem mais longas e outras mais curtas. E reconhecido que vários valores diferentes podem ser

Usados como o peso molecular. Isto é porque um número de médias cdiferentes, alguns ponderados, são usadas para fornecer uma melhor indicação do tamanho molecular, já que as cadeias mais longas têm Uií! maior impacto nas propriedades físicas do material polimérico. O inúmero médio de peso molecular, Mn, é efectivamente uma contagem do •número de moléculas em uma massa conhecida. A média de peso do peso o ~ ;olíSíf Mw, é mais alta pelo facto de que cada molécula, «contribui para Mw na proporção ao quadrado da sua massa. Como «s

Cooléculas mais pesadas (maiores) contribuem mais para o Mw ckh qeé; mais leves, o Mw é sempre maior do que c Mn. Além disso, da;

Igprocessos químicos ou físicos que vão aumentar o peço molecular dsl; amostra vão aumentar o 11 para uma extensão do que o llpo v · processo degradativo também vai ter um efeito maior em 11·., É observado que a fórmula usada para calcular a média de peso do peso molecular é derivada da media do número por se multiplicar cada termo pelo peso molecular para cada população de úiCtiitutldos do peso molecular da mostra, A repetição deste processo produz o peso molecular s-édlo z, Ms-< A consequência chave é que se c peso molecular de uma fracção das cadeias for aumentado, o aumento em M, é maior do que aquele para o ty, o qual, por sua vez, é maior do que aquele para o hl;* 0 agente tensioactivo de óleo de ricino etoxilado tratado a quente tem um Mw e um Mz mais elevado do que o agente tensioactivo não modificado, e por sua vez fornece uma melhoria na eficiência da inversão.

EXEMPLOS

Exemplo 1: Preparação do Polímero de Emulsão Inverso Difícil de Inverter

Uma polimerização de emulsão inversa representativa foi preparada como se segue. A um frasco de reacção conveniente equipado com um agitador mecânico em cima, termómetro, tubo de aspersão de azoto, e condensador foi carregado com uma fase de óleo de óleo de parafina (135,0 g, óleo Exxsol® D80, Exxon, o Houston, Texas) e agentes tensioactivos de emulsificação (4,5 g de Atlas3 G-946 e 9,0 g de Hypermer© B246SF; produtos da firma Uniqema, New Castle, DE) . A temperatura da fase de óleo foi depois ajustada a 37 °C.

Urra fase aquosa foi preparada separadamente a qual compreendeu, a §3 1 em peso de solução de acrílamida cm água (126,5 g) , ácido acrílico (..ff* ? fi, água desionízada Πΐύ 0 g), e solução quelamte de Versenex 80 (Dow Chemical, Midland, Ml) (Op g; . A roer akos a £úi depois ajustada a pH 5,4 com a aiilgio da solução oo Ifidrôticio de ptlilt água (33,1 g, 29,4 % em peso como Mil , a vomtccz" c cia fase aquosa depois da neutralização foi de 39 °C. fase aquosa foi depois carregada na fase de óleo enquanto simultaneamente se com um para se obter n-ea emulsão de água em óleo estável. Esta emulsão foi depois misturada com um agitador de vidro de 4 lâminas enquanto é aspersada com o azoto durante 60 minutos. Durante a aspersão de azoto a temperatura da emulsão foi ajustada a 50 ± L "C. Posteriormente, a aspersão foi descontinuada e uma camada de azoto foi Lrnplementada. A polimerização foi iniciada por se alimentar 3 % em peso d.e uma solução de AIBN em tolueno (0,213 g) durante o período de 2 horas. Isto corresponde a uma carga de AIBN inicial como AIBN de 2 5 0 ppm an uma base de monómero total. Durante o curso da alimentação a temperatura do lote foi deixada a exotermia a 62 "C. (-50 minutos), depois dos quais o lote foi mantido a 62 í 1 "C. Depois da alimentação o lote foi mantido a 62 ir 1 °C durante 1 hora. Posteriormente 3 % em peso de solução de AIBN em tolueno (0,0 8 5 g) foi depois carregada em menos de um minuto. Isto corresponde a uma segunda carga de AIBN como AIBN de 100 ppm em uma base de monómero total. Depois o lote foi mantido a 62 ir 1 °C durante 2 honres. o lote foi depois arrefecido à temperatura ambiente.

Exemplo 2: Preparação de um Polímero de Emulsão Inversa Difícil de Inverter

Uma de emulsão inversa representativa iói preparada como se segue, A cm frasco ã® reacção conveniente equipado c·©! vm agitador mecânico de cima, termómetro, tubo de aspersão ae azoto, e condensador foi carregado com uma fase de óleo de óleo de Ι^ιχ*' $·£···Κ^ d ddf. Ί2 q, óleo Escaid® 110, Exxon-Houston, tisndsd e de (3,75 g de Cid:d:addid: G-1086 ο ido ^ g: de Span® 80, ambos da firma Uniqema-New Castle, Dó).

Uma fase aquosa foi preparada separadamente a qual compreendeu 50 i em peso de solução de acrilamida em água (iççcii g, 30 % molar baseado no monómero total), ácido sulfónico de estireno, pó de sal di bdlio (Abli g, 70 % molar baseado no monómero dedal) > âqdd desionizada (231,5 g) , e solução quelante de Versenex© 80 (Dow Chemical) (0,14 g) . O pH da solução aquosa foi aproximadamente de A fase aquosa foi depois carregada a fase de óleo enquanto simultaneamente se mistura com um homogeneizador para se obter uma emulsão de água em óleo estável. Esta emulsão foi depois misturada eacs um agitador de vidro de 4 lâminas enquanto era aspersada com o .azoto durante 60 minutos. Durante a aspersão de azoto a temperatura d a emulsão foi ajustada a 5 ± 1 S'C. Posteriormente, a aspersão foi Qescontinuada e uma camada de azoto foi implementada. Jíí polimerização foi iniciada por se alimentar 3 % em de uma solução de AIBN em tolueno correspondente a uma carga de AIBN inicial de 75 ppm em uma base molar de monómero total. Quatro horas depois da carga de AIBN inicial, 3 % em peso de uma solução de AIBN «em tolueno correspondente a uma segunda carga de AIBN de 75 ppm em "vmt base de monómero molar total, foi carregada no reactor por mais -30 segunaos. Depois o lote foi mantido a 57 i 1 °C durante 1,5 Zhoras. A carga de AIBN final, 3 % em peso de uma solução de AIBN em correspondente a uma carga de AIBN final de 100 ppm exn uma dçbs de monómero molar total, foi carregada no reactor roç sities: ~3§ segundos. O lote foi depois aquecido a 65 ± 1 *0 e mantido por mais (pi horas. O lote foi arrefecido á temperatura issMta!:# * O tempo de inversão de um polímero de emulsão inversa fel determinado usando três testes diferentes: o primeiro teste, chamado o teste de vórtice, implica a colocação de 98 mL de água desionizada em um copo grande de plástico de 250 mL. Um agitadox mecânico equipado com uma hélice de três lâminas de 2 polegadas de diâmetro (Gole Parmer, Vernon Hills, IL) foi centrado no copo grande, e as lâminas foram posicionadas a uma altura de 0,25 polegadas a partir do fundo do portador. O agitador foi feito funcionar a uma velocidade de 500 rpm para produzir um vórtice, tal que o ponto baixo do vórtice foi mesmo oté ao fundo do copo grande, depois 2 mL do polímero de emulsão foi introduzido rapidamente, usando uma seringa, no vórtice. O tempo necessário para a perda do vórtice depois do polímero ter sido introduzido, em que a superfície da solução de polímero é completamente horizontal e nenhum vórtice está presente, foi medido como o tempo de inversão. Um tempo de inversão mais curto indica propriedades de inversão unais desejáveis. Um tempo de inversão de menos de um minuto é desejado. O segundo teste, chamado o teste de torque, mede a viscosidade de 1 % de uma solução da emulsão como uma função do tempo. Este dispositivo compõe-se de um misturador equipado com uma lâmina em fcrma de T (53 mm de amplitude e 13 mm de largura) e um copo de aço inoxidável de 1 pinta (diâmetro interno de 75 min) colocado em uma plataforma de absorção de torque. s medições foram tomadas § tempeiatura ambiente como se Bogddg, ild-dMo de 300 mL de água desionizada em um cilindro graduadtniO transferido para o copo de aço inoxidável. O misturador foi roçtsdô seguir e a velocidade colocada a 800 -/--10 isliL 0 registo in durante dados foi iniciado neste ponto e deixado a proceder antes da a oga durante 10-30 segundos para determinar a base do tosrguo. emulsão i depois adicionada usando uma seringa de plástico descartável de 3 cc e o aumieió de torque registado durante i%té. 300 segundos. Os valores de torque obtidos desta maneira foram depois corrigidos para â base e os dados usados quer para determinar o de inversão eficaz ou para a comparação directa de uma formulação com a outra,

Observa-se um aumento rápido no torque seguido por uma plataforma que lentamente se dirige para cima. Esta corrente torna a determinação da plaraforma dificil e impede de definir o tempo de inversão como o tempo necessário para se conseguir a plataforma. É útil definir a inversão por um número único para se ser capaz de relatar os dados de uma maneira concisa. Por isso, definimos o tempo de inversão como o tempo necessário para que os valores de torque normalizados excedam 0,015 mV. Este valor de torque corresponde a inversão substancial na qual o vórtice deixa de existir. Um tempo de inversão mais curto indica propriedades de inversão mais desejáveis. Como com o teste de vórtice, um tempo de inversão menor de um minuto é desejado. O terceiro teste é o teste de condutividade. O teste de ccondutividade é conduzido de uma maneira semelhante ao teste d* vórtice, com as revisões seguintes. Depois da emulsão de polí «r introduzida no vórtice, a solução é deixada a mistur ar-i^ cjurante 30 segundos. O agitador é depois retirado, e ímediataméútsp turo eléctrodo de um medidor de condutividade (Modelo n. 32, l'S;l

IlEncorporated, Yellow Springs, OH) é inserido na solução,, ,c|b è registada no período de um minuto depois da a<d:bg;lb mjs emulsão inicial à água. A leitura da condutividade em miúútê. depois comparada com a condutividade de equilíbrio da soIuçSío ,cp· a qual foi determinada para cada polímero espec ifldúc %través cia mistura οοη1 ruc durante várias horas até um valcoú pie constante ter sido obtido. Uma condutividade mais elevada é desejada em um minuto, uma vez que é uma indicação de que ο polímero se dispersou suficientemente na solução aquosa.

Iw amostras de polímero de emulsão inversão de exemplo foram doseadas com o agente èensioactivo portador para conduzir os testes de inversão como se segue. Para os testes de condutividade e de vórtice, 50 mL de emulsão, feita como descrito em cima, foram colocados em um copo grande de plástico; uma barra de agitaçao magnética foi usada para a agitação. A quantidade desejada de agentes tensioactivos portadores foi adicionada usando uma pipeta. A amostra foi misturada durante 10-15 minutos a uma velocidade que causou a formação de um vórtice. O segundo método de preparação da amostra foi usado para preparar amostras para o teste de torque. A quantidade desejada de agente tensioactivc portador foi colocada em um frasco ao qual a emulsão foi adicionada. A quantidade total foi de 10-20 g. O material foi misturado usando uma mistura de vórtice de laboratório durante 60 segundos. A amostra foi deixada imperturbada durante pelo menos 10 minutos antes do teste de dados.

Os dados nas Tabelas 1-3 foram gerados utilizando o polímero de emulsão inversa do Exemplo 1.

(a) s m 'peso do agente tensioactivo 'portador' na emulsão final (bi ePtibie L24-7, um petii;;; da firma Hunstsman, Austin, Texas ti; étetf Sul PT 7200, un produto da firma Dow Chemical, Midland, MI

(d) Cirrasol® G-1036, um prcduto da firma Uniqema, New Castle, DE

(e) :?ití;íí:tíis? L-62, um produto da firma BASF, Mount Olive, NJ

(f) Pluronic© 31R1, um produto da firma BASF, Mount Olive, NJ 0 s dados de inversão da Tabela 1 ilustram claramente a inversão pobre do álcool etoxilado, do sorbitano etoxilado, e dos agentes tiensioactivos portadores poliméricos quando utilizados como agentes tiensioactivos portadores singulares, em que o tempo de inversão é geralmente maior do que três minutos. Quando o processo inventivo é tssptsevtf e as combinações dos agentes tensioactivcs portadores são utilizadas, uma melhoria significativa no tempo de iteees II© é tibservada. O tempo de inversão da combinação di age π 'tcnsiieistivé mais eficaz do que o dos agentes ieveuec t. ives - - lit iititit, e assim foi descoberto et efeito tttdpP rado, ^inérgico. TABELA 2

m Cirrasol® G-1086, um produto da firma Uniqema, New Castlo, DE

(e) Pluroníc® L-62, um produto aa firma BAÇF, Mount Olive, NJ

(f) Pluroníc® 2SR4, um produto da firma EASF, Mount Olive, NJ

(g) Pegosperse® 603 DOT, um produto da firma Lonza Group, Allendale, WJ

Cb dados de inversão da Tabela 2 ilustram claramente a inversão pobre do álcool etoxilado e do sorbitano etoxilado quando util izado como agentes tensioactivos portadores singulares, em que o tempo de Inversão e geralmente maior do que dois minutos. Quando o processo inventivo é empregue, e as combinações dos agentes tensioactivos ^portadores são utilizadas, & observada uma melhoria significativa to tempo de inversão. O tempo de inversão da combinação de ag tsnàibactiTOS é mais eficaz do que o dos agentes tensioact;iwb feexnpios: 4-6: Óleo de Rícino Etoxilado A lãp f rinsíjiâ IfpRdO· re<te;ÍÍR dt Õoi eíL ί-ΡΑ CAAtéiS ASpi ptbtbb ;v$*g:Rttiev foi adicionado 30 g de óleo de rícino etoxilado MJsaHmlàm< EL '19. O ar foi feito borbulhar lentamente através do liquido enquanto era aquecido, usando uma camada de aquecimento, a 150 rMrmxté 16 horas, κ cor deste material, denotado como c exemplo 4, toi observada a escurecer como uma função do tempo durante o período de aquecimento.

Uma segunda amostra, denotada como o exemplo 5, foi preparada pelo mesmo processo, com a excepção de que foi usado gás de azoto em vez de ar. Foi observado que a amostra também escureceu com o tempo, mas pareceu diminuir, de tal forma que a amostra foi significativamente mais clara do que a primeira amostra. A amostra denotada como o exemplo 6, nas tabelas 3 e 4, é o Alkamuls® EL 719 (controlo), não tratado. „· . determinado, como mostrado na Tabela 3, que há uma variação no peso molecular com o aquecimento.

grgtes dados indicam que o tratamento Φ& calor resulta na procliiuib cpje uma fracção de peso molecular mais elevado. Enquanto m. modificações no peso molecular podem ser induzidas pelo aquecimento em um ambiente inerte, as modificações são mais dramáticas aquecido na presença do ar.

Uma amostra de emulsão foi preparaaa com a emulsão do exemplo 1, como descrito em cima, para a utilização no teste de torque. 0 nível de adição foi de 5 I (em peso) baseado na emulsão total. inversão foi medida pelo teste de torque.

Tabeia 4

Dados da Inversão

Portador Tempo de Inversão Agente Tensioactivo (Min.) (Sec) Exemplo 4 0,5 30 Exemplo 5 63 i ‘i : Os dados do tempo de inversão são os mesmos, mas só expressos ein unidades diferentes

Os dados na Tabela 4 indicam que o tratamento de calor resulta na produção de uma fracção de peso molecular mais elevado que fornece a melhor actividade como um agente tensioactivo portador.

Exemplo 7: testes de Inversão

Outras séries de testes de inversão foram conduzidas utilizando o poli(sulfonato de estireno) da emulsão inversa do Exemplo 2 e teste de condutivídade.

Tabela 1 i: ·>.·......i............... ' . v .....?.......... .............................\................:::............ ··.· [ _1_ | v .................................... ..... : : : 4.·.·.·.·.............. ; : : .........i $ ..................................................... I ·. stiwú.':s-ss; ......i__________________ _________ : :<vv:' : : i ·: · ·····?.:.*···;:"' ’ .V Μ b v- ! tCí·::··;:·! ;s;K ; i,*«* ! ; ramificado' :¾ * % 1 ............‘:-Ç : -<·· XÚ : j : ίΐ

_1_L (aj % em peso do agente tensioactivc 'portador' na w-tilsít;·: finai (b) Surfonic© L24-7, um produto da firma Hunstsman, Austin, Texas

(ci ·:·> ·>·····>,.· í··:'·: 701, um ρφίχρίρίϊ da fima BASF, Mount Olive, MJ (d) Surfonic® TDA-9, um produto da firma Austin, Texas 0 s dados de inversão da Tabela 5 ilustram claramente a inversão pobre dos etoxilados de álcool quando utilizados como agentes fcensioactivos portadores singulares e a estabilidade pobre da emulsão quando os níveis suficientes do agente tensioactivo do copolímero de bloqueio foram utilizados como o único agente tensioactivo portador. Deve ser observado que o sistema portador compreendido somente do etoxilado de álcool demonstrou gotas heranças sob inversão, uma indicação das propriedades de inversão muito pobres da emulsão de poli (sulfonato de estirenc) do exemplo 2 . Quando o processo inventivo é empregue, e as combinações dos agentes tensioactivos portadores são utilizadas, são observadas. melhorias significativas no tempo de inversão, e a condutividad#· è-aproximadamente metade do valor de equilíbrio. Ú observado qpr nenhuns géis visíveis ou as gotas estiveram presentes c<sm;':: d·, cprocesso inventivo. 0 rempo de inversão da mistura de ager.Us %ensioactívos é eficaz do que os agentes tensioactS^á) rdridíviduais. 27 de Novembro de 2007

Claims (16)

1. Método de inversão de uma emulsão de polímero de água em óleo que compreende(a) o fornecimento de uma emulsão de água em óleo que tem um polímero compatível com a água na fase aquosa, (b) fazer contactar a emulsão de polímero de água em óleo com uma quantidade eficaz de uma combinação de agente tensioactivo de agentes tensioactivos portadores que compreende pelo menos um agente tensioactivo portador polimerico e um segundo agente tensioactivo portador, (c) a inversão da emulsão em que o agente tensioactivo portador polimérico compreende ambos os segmentos hidrofílico e hidrofóbico, em que ambos os segmentos hidrofílico e hidrofóbico são poliméricos e compostos de mais de cinco monómeros covalentemente ligados, em que o peso molecular médio do agente tensioactivo portador polimérico é maior do que 500.

2. Método de acordo com a reivindicação 1 em que pelo menos um agente tensioactivo portador polimérico tem dois ou mais grupos hidrofilicos.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 em que pelo menos um de um ou vários grupos hidrofilicos ê um grupo de poliglicol.

4. Método de acordo com a reivindicação 1 em p-clo mmp.s um agente tensioactivo portador polimérico que contém osi ou vddtldh grupos hidrofílícos e um copolímero de Oxido de de propileno. de acordo a reivindicação 1 um •\.xiο,:· ée et: leno/óxido de prcpileno produzido com um dioi de partida.

6, Método de acordo com a reivindicação 1 em que pelo menos um agente tensioactivo portador polimérico ê um copolimero de èítiáo de etileno/óxido de propileno produzido com uma diaraina de etileno de partida.

7 . Método de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um agente tensioactivo portador polimérico é um copolimero de óxido de etlleno/óxidc de propileno produzido com um propano de trimetilol de partida ou em alternativa produzido com um gliceroi de partida.

8 . Método de acordo com a reivindicação 1 em que o segundo agente tensioactivo portador é seleccionado a partir do grupo que consiste de um etoxilado de álcool, ésteres de ácido gordo etoxilado, ésteres de ácido gordo de sorbltano etoxilado, esteres etoxilados de ácidos gordos e das suas combinações,

9 - Método de acordo com a reivindicação 1 em que a quantidade total de agente tensioactivo portador polimérico e do segutdd agente tensioactivo portador é menor do que 10 % em ptcp:' baseado no peso total da emulsão. 1.0. Método de acordo com a reivindicação 9 em que a quantild/lt total de agente tensioactivo portador polimérico e do segr^^fl agente tensioactivo portador é menor do que 5 % em baseado no peso total da emulsão. l.;t Método acordo om?:> a reivindicação l em que o tensioactivo polimérico compreende pelo menos 2,0 % cttliítsçlc de agente tensioactivo portador. Τ,2. Método de acordo com a reivindicação 11 em que o agente tençioactivo polimérico compreende pelo menos de 2,0 % a 98 % em peso da combinação de agente tensioactivo portador.

13. Método de acordo com a reivindicação 12 em que o agente tensioactivo polimérico compreende pelo menos de 2,5 % a 75 % em peso da combinação de agente tensioactivo portador.

14. Método de acordo com a reivindicação I em que o polímero compatível com a água compreende pelo menos um monómero anfofilico.

15. Método de acordo com a reivindicação 14 em que o monómero anfofílico é seleccionado a partir do grupo que consiste de cloreto de trimetilamónio de vinilbenzilo; ácido sulfónico de estireno; sais de ácido sulfónico de estireno; ésteres do ácido (met) acrílico de polioxietilo de alquilo ou de alquilo gordo; alcoxilados de vinilo; alcoxilados de alilo; sulfatos de polioxialquileno de alilo; e monómeros que contêm átomos de flúor e as suas combinações.

16. Método de acordo com a reivindicação 1 em que o polímero compatível com a água é preparado por um processo de ««mllsto inversa que compreende agentes tensioactivos de emulsif 1 cação que contêm pelo menos um agente tensioactivo pdXimrl dibloqueio ou de tribloqueio.

17. Método para inverter uma emulsão de polímero de água em e compreende o fornecimento de urra emulsão de ágrul fe óleo que tem um polímero compatível com a água na fase aqrttbib·:. e (b) fazer contactar emulsão de polímero de água em óleo cgp; ume quantidade eficaz de uma emçdiingçl:;? de agente tensí 7 portador em que a combinação de agente tensioactivo portador compreende um material oligomérico que contém óleo de rícino etoxilado tratado a quente e (c) a inversão da emulsão.

18. Método de acordo com a reivindicação li, em que o polímero compatível com a água compreende pelo menos um monómero anfofílico.

19. Método de acordo com a reivindicação 18 em que o monómero anfofílico é seleccionado a partir do grupo que consiste de cloreto de trimetilamónio de vinilbenzilo; ácido sulfónico de estireno; sais de ácido sulfónico de estireno; ésteres do ácido (met) acrílico de polioxietilo de alquilo ou de alquilo gordo; alcoxilados de vinilo; alcoxilados de alilo; sulfatos de polioxialquileno de alilo; e monómeros que contêm átomos de flúor e as suas combinações.

20. Método de acordo com a reivindicação 17 em que o polímero compatível com a água é preparado por um processo de emulsão inversa que compreende agentes tensioactivos de emulsificação que contêm pelo menos um agente tensioactivo polimérico de dibloqueio ou de tribloqueio. Hisboa, 27 de Novembro de 2007