PT78675B

PT78675B - Process for preparing acrylamide polymer and solution containing them with modified viscosity

Info

Publication number: PT78675B
Application number: PT78675A
Authority: PT
Inventors: Donald Neil Van Eenam
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1986-07-11
Also published as: DK271884D0; NO842205L; FI842214A; JPS606743A; FI842214A0; KR850000495A; ES532989A1; PT78675A; US4433090A; BR8402682A; AU2895384A; DK271884A

Description

DESCRIÇÃO DAS COMPOSIÇÕES PREFERIDAS

O presente invento diz respeito, de um modo geral, a soluções de polímero de acrilamida em que a viscosidade é diminuída pelo uso de uma substancia que reduz a viscosidade·

0 polímero de acrilamida é tipicamente preparado através numerosos e bem conhecidos métodos de polimerização por radicais livres, por exemplo, ra diaçâo, polimerização básica de radicais livres e cisão mecânica· Um método particularmente preferido envolve a preparação de uma solução dos monòmeros de acrilamida, a adição de um catalisador de radicais livres apropriados que podem ser usados são peròxido de hidrogénio, peròxidos orgânicos e hidroperóxidos, persulfatos e ião cérico· Pode também adicionar-se, juntamente com o catalisador, um activador, o qual é tipicamente um agente redutor suave·

Um activador tipico neste campo é formaldeido sulfoxalato de sódio· Todos estes métodos são bem conhecidos das pessoas experientes nestes assuntos e não necessitam ser mais discutidos aqui.

Como referido anetriormente, o méto do de produção tipico dos polímeros de acrilamida do presente invento envolve a preparação de uma solução do monò mero de acrilamida e do catalisador apropriado, com ou sem acelerador, e a realização da polimerização· Entre os vários solventes úteis tais como água, álcool e éteres, o solvente preferido do presente invento é água·

A nova substância do presente invento que reduz a viscosidade é uma substância de ácido cinamico· Para os fins do presente invento, o termo

"substância de ácido cinâmico" é definido por forma a incluir ácidos cinâmicos e os derivados de ácidos cinâmicos tais como álcool cinamilico, sais de ácido cinâmico, incluindo sais de amónio quaternário, aminas e vários derivados fenílicos substituídos de ácido cinâmico, sendo as substâncias preferidas o ácido cinâmico, o álcool cinamílico e os vários sais do ácido cinâmico.

A substância do presente invento que reduz a viscosidade é adicionada antes ou durante a polime rização do monómero de acrilamida. A substância que reduz a viscosidade, incorporando-se nele.

Determinou-se que a substância que reduz a viscosidade reduz a viscosidade global da solução do polímero de acrilamida, mesmo quando usada en quantidade minimas. Assim, a quantidade da substância que reduz a viscosidade usada para preparar a solução do polímero de acrilamida dependerá da viscosidade final desejada. A determinação da quantidade suficiente da substância que reduz a viscosidade para alcançar a viscosidade desejada pode ser feita por uma pessoa experiente no assunto, através de métodos tipicos» geralmente , uma quantidade suficiente da substância do presente invento que reduz a viscosidade é adicionada de modo a reduzir significativamente a viscosi dade da solução do polímero de acrilamida· Uma redução significativamente da viscosidade pode ser tão baixa como uma redução de 25$, preferivelmente maior que 50% com reduções superiores a cem vezes podendo ser obtidos, em comparação com soluções contendo o mesmo polímero de acrilamida e o mesmo conteúdo de sólidos e na ausência da substância que reduz a viscosidade.

Além disso, a quantidade da substân cia que reduz a viscosidade usada para preparar soluções de polímero de acrilamida dependerá também da percentagem de sólidos na solução. Como referido acima, a percentagem

de sólidos de solução influenciará também a quantidade da substância que reduz a viscosidade, do presente invento usada para alcançar a viscosidade desejada» Soluções tipicas de casoso anteriores neste campo possuem percentagens de sólidos que variam entre cerca de 5 e cerca de 15/· Embora estes tipos de soluções sejam geralmente de baixa viscosidade, o uso adicional da substância que reduz a vis. cosidade do presente invento, reduzirá mais ainda a viscosidade global. Uma solução para os fins do presente invento terá geralmente entre cerca de cinco (5) e cinquenta (5θ) por cento de sólidos, determinados por secagem de 1 grama de amostra a cento e vinte (l20) graus Celsius durante uma (l) hora·

Ê preferível limitar a quantidade de substância do presente invento que reduz a viscosidade abaixo de cerca de 10 por cento em peso do peso total do polímero de acrilamida a ser preparado e, de preferência abaixo de 5 por cento em peso e, ainda mais preferivelmente, entre cerca de 0,1 e cerca de 2,0 por cento em peso·

Uma outra característica do presente invento envolve a preparação de uma solução com um elevado conteúdo em sólidos (de cerca de 10 a 40 por cento de sólidos) incorporando-lhe a substância que reduz a viscosida de, do presente invento, obtendo-se assim uma solução final com um elevado conteúdo em sólidos, possuindo uma viscosidade desejada, na gama de cerca de 200 a cerca de 15*000 (0,2 a 15 Pa.s), de preferência entre cerca de 1000 e cerca de 8000 centipoise (l a 8 Pa«s)· 0 conteúdo em sólidos da solução é determinado como se referiu atrás enquanto que as viscosidades podem ser determinadas pelos métodos de Gar dner ou de Brookfield· A quantidade de substância de ácido cinâmico que reduz a viscosidade do presente invento, usada para preparar esta solução preferida do polímero de acrila mida, variará entre 0,5 por cento em peso e 10 por cento

em peso do polímero de acrilamida, preferivelmente entre cerca de 0,1 e cerca de 2,0 por cento em peso.

Como referido acima, um polímero de acrilamida, preparado de acordo com o presente invento, tem uma aplicabilidade particular no uso como uma resina para aumentar a resistência a seco em substractos fibrosos tal ccmo o papel* E por vezes desejável que resinas que aumentam a resistência a seco dêem origem a locais com cargas eléctricas, de forma a aumentarem a reacção entre o polímero e o substrato de papel· Os tipos de substancias úteis para fornecer um local de carga aniónica aos polímeros de acrilamida podem geralmente ser ácidos carboxilicos etilenicamente insaturados, tais como ácido acrilico, maleico, itacónico e metacrilico· 0 polímero de acrilamida pode também ser fornecido com um local de carga catiónica, através do uso de várias substâncias, tais como cloreto de dialil amónio e metacrilato de Ν,Ν-dimetil aminoetil·

EXEMPLOS 1-7

Os seguintes exemplos 1 a 7 ilustram a redução de viscosidade de uma solução de polímero de acrilamida, através do uso da substância do presente inven to que reduz a viscosidade· As soluções do polímero de acrilamida nos Exemplos 1 a 7 foram preparados colocando numa solução aquosa as quantidades das substâncias listadas na Tabela 1, juntamente com 0,12 gramas do catalisador persulfato de amónio, num balão Erlenmeyer de 5θ ml, munido com uma barra de agitação magnética· 0 balão foi rolhado após ter sido purgado com azoto é colocado num banho de água quente, mantido a uma temperatura entre 7θ

e 80°C, durante um periodo de cerca de duas horas·

As viscosidades em centipoise (Pa»s) das soluções são também apresentadas na Tabela 1, para cada exemplo, tendo sido determinadas pelo método de Brookfield· Como se vê na Tabela 1, os exemplos que não foram preparados usando a substância do presente invento, que reduz a viscosidade, mostraram viscosidades mais elevadas, tipicamente maiores que 20.000 cp (< 20 Pa·s) (ver exemplos 1 e 2). Os restantes exemplos mostraram visco sidade inferiores devido ao uso de tais substancias que reduzem a viscosidade em particular, cinamato de sódio

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PREPARAÇÃO DE PAPEL TRATADO EXEMPLOS A-B

Os seguintes exemplos ilustram a aplicação de polímeros de acrilamida, preparados de acordo com o presente invento, a um sortido de papel·

Especificamente, o sortido de papel era Kraft madeira dura/madeira macia branqueado com 30 lb/ton (l5 kg/Tm) de alúmen a um pH de 4,5· A folha foi formada numa máquina piloto de papel a 5θ ft/min (15,25 m/ /min) com um peso base de 30 lb/3000 sq»ft· (l3»6 kg/

279 m )· Tiras estiráveis (usadas para realizar o teste da resistância a seco) foram cortados em direcção cruzadas partir de centro da folha· As tiras de 4 x 1 polegadas (lO x 2,5 cm) foram testadas para a sua resistância à defonnação a seco, a uma resistência de extensão de

2,5 cm/min. Os Exemplos A e B envolvem a aplicação dos Exemplos 3 e 4, respectivamente, ao sortido de papel·

Na Tabela 2 mostram-se a quantidade dos exemplos de polímero de acrilamida respectivos aplicados ao papel e as resistências a seco resultantes· As resistências a seco das amostras de papel foram medidas de acordo com o teste padrão T4O4-T566 da Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPX).

Embora se tenham descrito e ilustrado as composições preferidas, são possíveis várias modificações e substituições, no âmbito do presente invento· Assim deve entender-se que o presente invento foi descrito de forma ilustrativa e não limitativa·

-11-

TABELA 2

Ex.

EXEMPLO

CORRESPONDENTE

DA TABELA 1

APLICAÇÃO LBS/TON (kg/Tm)

RESISTÊNCIA A SECO

LBS/TON (Kg/Tm)

A	3	10 40	5* 20.	22,7 31,2	11,36 15,62
B	4	10	5·	20,3	10,16
		40	20.	29,5	14,76

Claims

REIVINDICAÇÕES

1®. - Processo para a preparação de um polímero de acrilamida caracterizado por se incluir no referido polímero acrilamida e uma substancia de ácido cinâmico como agente que reduz a viscosidade da solução.
2^. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida substância de ácido cinâmico ser inferior a cerca de 10 por cento em peso do peso total do polímero de acrilamida.
3^ft· - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida substância de ácido sinâmico inferior a cerca de 5 por cento do peso total do referido polímero de acrilamida*

-124*. - Processo de acordo com a reivin dicação 1, caracterizado por a referida substância de ácido cinâmico variar entre cerca de 0,1 a cerca de 2 por cento em peso do peso total do referido polímero de acrilamida·
5®· - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida acrilamida estar numa solução aquosa*
6*. - Processo de acordo com a reivindicação 5» caracterizado por a referida acrilamida variar entre cerca de 10 e 40 por cento da solução·
7». - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida substância de ácido cinâmico variar entre 0,5 e 10 por cento em peso do polímero de acrilamida·
8®· - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida substância de ácido cinâmico variar entre cerca de 0,1 e cerca de 2 por cento em peso do polímero de acrilamida»
9-· - Processo para a preparação de uma solução de polímero de acrilamida constituída por acrilamida e, como agente que reduz a viscosidade da solução, uma substância de ácido cinâmico, a qual reduz substancialmente a viscosidade da referida solução.