RU2157382C2 - Водная полимерная дисперсия и способ ее получения - Google Patents

Водная полимерная дисперсия и способ ее получения Download PDF

Info

Publication number
RU2157382C2
RU2157382C2 RU94016390/04A RU94016390A RU2157382C2 RU 2157382 C2 RU2157382 C2 RU 2157382C2 RU 94016390/04 A RU94016390/04 A RU 94016390/04A RU 94016390 A RU94016390 A RU 94016390A RU 2157382 C2 RU2157382 C2 RU 2157382C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon atoms
alkyl
water
monomer
group
Prior art date
Application number
RU94016390/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94016390A (ru
Inventor
Меснер Бернфрид
КАРЛЬ Йоахим
Шмитт Гюнтер
Браум Манфред
Квис Петер
Original Assignee
Рем Гмбх
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 Рем Гмбх filed Critical Рем Гмбх
Publication of RU94016390A publication Critical patent/RU94016390A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2157382C2 publication Critical patent/RU2157382C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/04—Polymerisation in solution
    • C08F2/10—Aqueous solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/10—Polymers characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups

Abstract

Изобретение относится к полимерным средствам многоцелевого назначения, в частности к водной полимерной дисперсии и способу ее получения, содержащей водорастворимый полимер и полимерный диспергатор, отличающееся тем, что в качестве полимера содержит водорастворимый полимер со средней молекулярной массой по меньшей мере 5 • 105 Дальтон. Водная полимерная дисперсия содержит водорастворимый полимер со средней молекулярной массой по меньшей мере 5 • 105 Дальтон на основе 70 - 99 мас.% по меньшей мере одного водорастворимого мономера, 1 - 30 мас.% по меньшей мере одного гидрофобного мономера и 0 - 20 мас. % по меньшей мере одного амфифильного мономера - 5 - 80 мас.ч., полимерный диспергатор - 1 - 50 мас.ч. Технический результат: упрощение технологии и улучшение экологии. 2 с. и 13 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к полимерным средствам многоцелевого назначения, в частности к водной полимерной дисперсии на основе водорастворимого полимера и к способу ее получения.
Известна водная полимерная дисперсия, содержащая водорастворимый полимер на основе (мет) акриламида, по меньшей мере, одну соль и один диспергатор, который может представлять собой полимер (см. заявку ЕР 183466 А2, МКИ: С 08 F 2/10, 1986).
Известную дисперсию получают путем полимеризации водорастворимого мономера и, в случае необходимости, дальнейших мономеров при перемешивании в водном растворе по меньшей мере одной соли в присутствии диспергатора.
Недостаток известной водной полимерной дисперсии заключается в том, что содержание соли водной фазы в определенных случаях применения дисперсии приводит к проблемам, связанным с очисткой сточных вод. Кроме того, при высоком содержании полимера вязкость не всегда является достаточно низкой, что осложняет технологичность дисперсии.
Задача изобретения заключается в создании водной полимерной дисперсии, имеющей свободную от соли водную фазу при сохранении хороших технологических свойств.
Указанная задача решается предлагаемой водной полимерной дисперсией, содержащей водорастворимый полимер и, по меньшей мере, один полимерный диспергатор, за счет того, что в качестве полимера содержит водорастворимый полимер со средней молекулярной массой по меньшей мере 5 • 105 Дальтон на основе 70 - 99 мас.% по меньшей мере одного водорастворимого мономера, 1 - 30 мас.% по меньшей мере одного гидрофобного мономера и 0 - 20 мас.% по меньшей мере одного амфифильного мономера, при следующем соотношении компонентов (мас. ч.):
Вода - 100
Водорастворимый полимер указанного состава - 5 - 80
Полимерный диспергатор - 1 - 50
Предлагаемую водную полимерную дисперсию получают за счет того, что вышеприведенные мономеры полимеризуют в воде в присутствии по меньшей мере одного полимерного диспергатора и полученную полимерную дисперсию смешивают при перемешивании с дополнительным количеством полимерного диспергатора. Процесс смешения предпочтительно проводят при нагревании.
Согласно предпочтительному варианту изобретения по меньшей мере один из водорастворимых мономеров имеет, по меньшей мере, один ионный остаток, а гидрофобный мономер представляет собой соединение формулы (1)
Figure 00000001
(I)
в которой
R1 - водород или алкил с 1 - 4 атомами углерода,
R2 - алкил с 1 - 4 атомами углерода, циклоалкил с 5-12 атомами углерода, арил с 6 - 12 атомами углерода или группа формулы
Figure 00000002
причем
R3 означает алкил с 2 - 8 атомами углерода, циклоалкил с 5-12 атомами углерода или арил с 6 - 12 атомами углерода, а Z - атом кислорода, группа NH или NR3.
Арил означает, в частности, фенил или нафтил, незамещенные или замещенные алкилом с 1 - 4 атомами углерода.
Предпочтительными гидрофобными мономерами являются мономеры формулы (I)
Figure 00000003
(I)
в которой
R1 - водород или метил,
R2 - алкил с 1 - 4 атомами углерода, циклоалкил с 5-12 атомами углерода,
арил с 6-12 атомами углерода или группа формулы
Figure 00000004
причем
R3 означает алкил с 2-8 атомами углерода и Z означает атом кислорода или группу NR3.
В качестве примеров для гидрофобных мономеров формулы (I) следует назвать: стирол, п-метилстирол, п-метилстирол, п-винилтолуол, винилциклопентан, винилциклогексан, винилциклооктан, изобутен, 2-метилбутен-1, гексен-1, 2-метилгексен-1, 2-пропилгексен-1, этил(мет)акрилат, пропил(мет)акрилат, изопропил- (мет)акрилат, бутил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, пентил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, гептил(мет)акрилат, октил(мет)акрилат, циклопентил(мет)акрилат, циклогексил(мет)акрилат, 3,3,5-триметилциклогексил(мет)акрилат, циклооктил(мет)акрилат, фенил(мет)акрилат, 4-метилфенил(мет)акрилат и 4-метоксифенил(мет)акрилат.
Кроме того, в качестве гидрофобных мономеров можно использовать: этилен, винилиденхлорид, винилиденфторид, винилхлорид или другие в основном (ар)-алифатические соединения с полимеризуемыми двойными связями. При этом возможны также комбинации различных гидрофобных мономеров.
Амфифильные мономеры могут представлять собой, например, соединение формулы (II)
Figure 00000005
(II)
в которой
A1 - атом кислорода, группы NH, NR4, причем R4 означает алкил с 1 - 4 атомами углерода,
R5 - водород или метил,
R6 - алкилен с 1 - 6 атомами углерода,
R7 и R8 независимо друг от друга означают алкил с 1 - 6 атомами углерода,
R9 - алкилен с 1 - 6 атомами углерода,
R10 - алкил, арил и/или аралкил с 8 - 32 атомами углерода,
X⊖- атом галогена, псевдогалоид, ацетат или группа SO4CH3, причем псевдогалоид представляет собой группы -CN, -OCN и -SCN,
или соединение формулы (III)
Figure 00000006
(III)
в которой
А2 - атом кислорода, группа NH, NR13, причем R13 означает алкил с 1 - 4 атомами углерода,
R11 - водород или метил,
R12 - алкил, арил и/или аралкил с 8 - 32 атомами углерода,
Y - алкилен с 2 - 6 атомами углерода,
n - целое число от 1 до 50.
Амфифильным мономером является предпочтительно соединение формулы (II)
Figure 00000007
(II)
в которой
R5-R10 и X имеют вышеуказанные значения,
или соединение формулы (III)
Figure 00000008
(III)
в которой
R11, R12, Y и n имеют вышеуказанные значения.
В качестве полимерного диспергатора предпочтительно используют несовместимые с диспергированным полимером полиэлектролиты со средней молекулярной массой менее < 5•105 Дальтон или простой полиалкиленовый эфир, который предпочтительно содержит 2 - 6 атомов углерода.
В качестве водорастворимого мономера можно использовать, например, соли акриловой и/или метакриловой кислоты общей формулы (IV)
Figure 00000009
(IV)
в которой
R'- водород или метил,
Q - ионы щелочных металлов, например, Na+ или К+, ионы аммония, например, NH4+, +NR''2H2, +NR''3H или +NR''4, при этом R'' означает алкил с 1 - 6 атомами углерода, или другие одновалентные ионы с положительным зарядом.
Мономеры формулы (IV) представляют собой, например, (мет)акрилат натрия, калия или аммония.
Кроме того, в качестве водорастворимого мономерного компонента можно использовать, например, акриловую и/или метакриловую кислоту, а также метакриламиды формулы (V)
Figure 00000010
(V)
в которой
RIII - водород или метил,
RIV и RV независимо друг от друга означают водород, алкил с 1 - 5 атомами углерода или оксиалкил с 1 - 5 атомами углерода.
В качестве примеров мономера формулы (V) можно назвать следующие соединения: (мет)акриламид, 1-метил(мет)акриламид, N,N-диметил(мет)акриламид, N, N-ди-этил(мет)акриламид, N-метил- N-этил(мет)акриламид и N-оксиэтил(мет)акриламид.
Кроме того, в качестве водорастворимого мономерного компонента можно использовать мономеры формулы (VI)
Figure 00000011
(VI)
в которой
RVI - водород или метил,
L - группы
Figure 00000012

при этом
L1 и L4 означают алкилен или оксиалкилен с 2-6 атомами углерода, L2
L3, L5, L6 и L7 означают алкил с 1 - 6 атомами углерода, а
Z - галоген, ацетат, группа SO4CH3,
Z1 - кислород, группа NH или NR4, где R4 имеет вышеуказанное значение.
В качестве мономеров формулы (VI) можно назвать, например, следующие соединения: 2-(N, N-диметиламино)этил(мет)акрилат, 3-(N, N-диметиламино)пропил(мет)акрилат, 4-(N, N- диметиламино)бутил(мет)акрилат, 2-(N,N-диэтиламино)этил(мет)- акрилат, 2-окси-3-(N,N-диметиламино)пропил(мет)акрилат, хлорид 2- (N,N,N- триметиламмоний)-этил(мет)акрилата, хлорид 3-(N,N,N- триметиламмоний)пропил(мет)акрилата или хлорид 2-окси-3-(N,N,N- триметиламмоний)пропил(мет)-акрилата или (мет)акриламиды указанных соединений, как, например, 2-диметил-аминоэтил(мет)акриламид, 3- диметиламинопропил(мет)акриламид или хлорид 3- триметиламмонийпропил(мет)акриламида.
Кроме того, в качестве водорастворимых мономерных компонентов можно использовать этиленово-ненасыщенные мономеры, способные к образованию водорастворимых полимеров, такие, как, например, винилпиридин, N-винилпирролидон, стиролсульфокислота, N- винилимидазол или хлорид диаллилдиметиламмония. При этом также возможно использование комбинации разных водорастворимых мономеров.
В качестве примеров для амфифильных мономеров следует назвать соединения:
Figure 00000013

Figure 00000014

Figure 00000015

Figure 00000016

Figure 00000017

Figure 00000018

Figure 00000019

Figure 00000020

Figure 00000021

Figure 00000022

причем a = 6 - 15 и b = 1 - 50,
Figure 00000023

причем c = 6 - 18
Figure 00000024

причем X ⊖ 1 = Cl⊖ или SO4CH ⊖ 3
d = 6 - 18
Figure 00000025

причем e = 2 - 6 и n = 6 - 18.
X ⊖ 2 = Cl⊖ или SO4CH ⊖ 3 .
Можно также использовать комбинацию разных амфифильных мономеров.
Полимерный диспергатор по химическому составу и средней молекулярной массе значительно отличается от водорастворимого полимера, причем полимерный диспергатор является несовместимым с водорастворимым полимером. Средняя молекулярная масса полимерных диспергаторов составляет порядка от 103 до 5 • 105 Д, предпочтительно от 104 до 4 • 105 Д.
Полимерные диспергаторы содержат, по меньшей мере, одну функциональную группу, например, эфирную группу, гидроксильную группу, карбоксильную группу, сульфо-группу, сложноэфирную группу серной кислоты, амино-группу, имино-группу, трет. амино-группу и/или четвертичные аммониевые группы. В качестве примера полимерного диспергатора можно называть: производные целлюлозы, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, сополимеры этиленгликоля и пропиленгликоля, поливинилацетат, поливиниловый спирт, крахмал и его производные, декстран, поливинилпирролидон, поливинилпиридин, полиэтиленимин, поливинилимидазол, поливинилсукцинимид, поливинил- α -метилсукцинимид, поливинил-1,3-оксазолидон-2, поливинил- 2-метилимидазолин и сополимеры, которые кроме комбинаций мономерных компонентов вышеуказанных полимеров могут содержать, например, следующие мономерные компоненты: малеиновую кислоту, хлорангидрид малеиновой кислоты, фумаровую кислоту, итаконовую кислоту, хлорангидрид итаконовой кислоты, (мет)акриловую кислоту и ее соли и (мет)акриламидные соединения. Предпочтительно в качестве полимерных диспергаторов используют простой полиалкиленовый эфир, например, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль или полибутиленовый эфир (1,4).
Особенно предпочтительно в качестве полимерных диспергаторов используют полиэлектролиты, например, полимеры, содержащие мономерные компоненты, например, соли (мет)акриловой кислоты в качестве анионных мономерных компонентов, или квартернированные метилхлоридом производные N,N- диметилминотил(мет)-акрилата, N, N-диметиламинопропил(мет)акрилата, N,N-диметиламинооксироил-(мет)акрилата или N,N- димeтилaминoпpoпил(мeт)aкpилaмидa. В частности, в качестве полимерного диспергатора используют поли(диаллилдиметиламмонийхлорид) со средней молекулярной массой, составляющей от 5 • 10 до 4 • 105 Д.
Кроме того, можно использовать низкомолекулярные эмульгаторы со средней молекулярной массой, составляющей < 103 Д, в количестве от 0 до 5% от массы полимерной дисперсии.
При проведении предлагаемого способа вышеупомянутые мономеры используют в количестве 5 - 80 мас. частей, предпочтительно 10 - 50 мас. частей, в пересчете на 100 мас. частей воды в качестве среды, в которой проводится реакция (далее реакционная среда). Если водорастворимые мономеры и амфифильные мономеры используют в виде водного раствора, то водосодержание раствора входит в количество применяемой в качестве реакционной среды воды. Количество полимерного диспергатора в пересчете на 100 мас. частей воды в реакционной среде составляет 1 - 50 мас. частей, предпочтительно 2 - 40 мас. частей и особенно предпочтительно 5 - 30 мас. частей. Для начала полимеризации используют, например, радикальные инициаторы, т.е. инициаторы полимеризации, или высокоэнергетическое излучение, как, например, ультрафиолетовый свет. В качестве радикальных инициаторов предпочтительно используют такие, как, например, 2,2'- азабиизобутиронитрил, 2,2'-азобис(2-амидопропан)дигидрохлорид, предпочтительно растворенные в диметилформамиде, персульфат калия, аммония, перекись водорода, в случае необходимости в комбинации с восстановителем, таким, как, например, амин или сульфит натрия. Количество инициатора, в пересчете на смесь мономеров, обычно составляет 10-5 - 5 вес. %, предпочтительно 10-4 - 1 вес.%, причем инициатор можно добавлять полностью в начале полимеризации или же в начале полимеризации добавляют лишь часть инициатора, а его остаток добавляют в течение реакции. Кроме того, смесь мономеров можно добавлять в начале полимеризации либо полностью, либо частично с последующим добавлением остаточного количества в течение всего процесса полимеризации. Температура полимеризации составляет 0 - 100oC, предпочтительно 40 - 55oC. Полимеризацию проводят предпочтительно в атмосфере инертного газа, например, в атмосфере азота. Конечная конверсия мономеров составляет больше 97%, для чего обычно необходимы 1 - 8 часов полимеризации.
Для смешивания полимерного диспергатора с получаемой водной дисперсией полимера можно использовать как статические, так и динамические смесители. В то время как статические смесители действуют в результате создания режима завихрения, возникающего в жидкостных смесях при протекании через смеситель, режим завихрения в динамических смесителях создается активно.
Предпочтительно используют мешалки, такие, как, например, пропеллерная, дисковая, импеллерная, рамная, якорная мешалки, мешалка с ходовым винтом или спиральная мешалка, причем предпочтительно используют мешалки, которые в процессе смешивания создают незначительный перепад среза. В течение смешивания полимерный диспергатор предпочтительно порциями добавляют к получаемой водной дисперсии полимера. При этом продолжают размешиваться и вязкость смеси постоянно контролируют. Согласно особенно предпочтительной форме выполнения изобретения получаемую водную дисперсию полимера предварительно нагревают до температуры 30 - 90oC, предпочтительно 40-70oC, чтобы вязкость была как можно низкой во время процесса смешивания. Затем определяют вязкость дисперсии полимера и полученного путем разбавления водой 1%-го раствора (в пересчете на водорастворимый полимер).
Учитывая концентрацию полимера и среднюю молекулярную массу полимера вышеуказанных мономерных компонентов, предлагаемая водная полимерная дисперсия отличается низкой вязкостью по сравнению с полимерной дисперсией, состоящей из полимера без гидрофобных мономерных компонентов. Путем встроения амфифильных мономерных компонентов можно дальше снизить вязкость водной полимерной дисперсии. Благодаря этому значительно улучшается технологичность водной полимерной дисперсии с высоким содержанием полимера (и, тем самым, с высоким содержанием активного вещества).
Путем добавления полимерного диспергатора в водном растворе к получаемому полимеру вязкость еще раз значительно уменьшают, благодаря чему возможно еще большее содержание полимера, то есть активного вещества в предлагаемой дисперсии.
При разбавлении водой водной полимерной дисперсии фактическая вязкость повышается до очень высокого максимума, причем система становится прозрачной. При этом проявляется сгущающее действие диспергированного полимера. При содержании полимера, составляющем 1%, вязкость находятся на высоком уровне, причем предпочтительно используемый диспергатор, поли(диаллилдиметиламмонийхлорид), одновременно служит в качестве активного вещества, т.е., в качестве связывающего примеси в циркуляционной воде вещества и вещества, содействующего флокуляции, например, в случае коагуляции ила сточных вод. Дальнейшим преимуществом предлагаемой водной полимерной дисперсии является высокая устойчивость к срезу и стойкость при хранении. Так, например, невысокая вязкость водного раствора с содержанием полимера 1% сохраняется почти полностью также после продолжительного перемешивания. Отсутствие органических растворителей обеспечивает безопасное обращение с дисперсией (не может воспляменяться), а также экологически беспроблемное использование ее в качестве сгустителя, флокулянта для взвешенных частиц с электрическим зарядом, в качестве повышающего удерживающую способность средства при производстве бумаги и/или в качестве улучшающего условия в почве средства. В изолированной или обезвоженной форме предлагаемый полимер можно также использовать в качестве обезвоживающего средства, например, в области гигиены.
Изобретение далее поясняется с помощью примеров его осуществления. Приведенные в них физические данные определяют следующим образом.
Динамическая вязкость [мПа • с]: согласно промышленному стандарту Германии DIN 53018/53019.
Средняя молекулярная масса: путем гельпроникающей хроматографии (стандарт: поли(хлорид 2-триметил-аммоний-этилакрилата).
Значение Штаммбергера ЗШБ (сек): определение временной характеристики по величине мутности при флокулянтсодержащих растворах после окончания процесса флокуляции согласно разработанным заявителем инструкциям, при этом определяют время оседания хлопьев на определенном пути.
Пример 1
А.
685,6 г 35%-ного водного раствора поли(диаллилдиметиламмонийхлорида) со средней молекулярной массой 3,18 • 105 Дальтон, 180 г акриламида, 250 г 80%-ного водного раствора хлорида 2-триметиламмонийэтилакрилата, 20 г бутилакрилата и 856 г воды подвергают дегазации азотом и при перемешивании нагревают до температуры 50oC. Затем добавляют 0,04 г 2,2'-азобис[2-(2-имидазолин-2-ил)пропана] . Перемешивают в течение 3 часов, затем температуру повышают до 75oC и добавляют еще 0,4 г 2,2'-азобис[2-(2-имидазолин-2-ил)пропана]. Полимеризация завершена по истечении еще одного часа. Динамическая вязкость полученной водной дисперсии полимера составляет η1= = 60000 мПа • с. Динамическая вязкость 1%-ного водного раствора полимера в пересчете на полимер составляет η2= = 2100 мПа • с. Значение Штаммбергера составляет 7,4 сек. Средняя молекулярная масса полимера в дисперсии составляет > 106 Дальтон. Полимер состоит из 95 мас. % водорастворимых мономерных звеньев и 5 мас. % гидрофобных мономерных звеньев.
Б.
1000 г полученной согласно А. дисперсии полимера нагревают в сушильном шкафу до температуры 50oC. Затем посредством пропеллерной мешалки, работающей со скоростью 200 оборотов/мин, добавляют в течение 5 минут 111,1 г 40 %-ного водного раствора поли(диаллилдиметиламмонийхлорида) со средней молекулярной массой 3,18 • 105 Дальтон.
Получают дисперсию следующей характеристики:
η1= 31600 мПа • с;
η2= 1920 мПа • с;
ЗШБ: 8,2 сек.
К полученной дисперсии добавляют в тех же условиях в течение 5 минут дальнейшие 222,2 г 40%-ного раствора поли(диаллилдиметиламмонийхлорида) со средней молекулярной массой 3,18 x 105 Дальтон.
Получают дисперсию следующей характеристики:
η1= 15300 мПа • с;
η2= 1320 мПа • с;
ЗШБ: 7,5 сек.
На 100 мас. частей воды дисперсия содержит 26,6 мас. части водорастворимого полимера и 24,9 мас. части полимерного диспергатора.
Если применять гидрофобный мономер в количествах 1 и 30 мас.%, соответственно, то получают дисперсию, которая также позволяет решать поставленную выше задачу.
Пример 2
1000 г полученной аналогично примеру 1А. водной дисперсии полимера нагревают в сушильном шкафу до температуры 50oC. Затем с помощью пропеллерной мешалки, работающей со скоростью 200 об/мин, добавляют в течение 5 минут 111,1 г 35%-ного водного раствора поли(диаллилдиметиламмонийхлорида) со средней молекулярной массой 1,05 • 105 Дальтон.
Получают дисперсию следующей характеристики:
η1= 28700 мПа • с;
η2= 1850 мПа • с;
ЗШБ: 7,25 сек.
К полученной дисперсии добавляют в течение 5 минут в тех же условиях дальнейшие 222,2 г 25%-ного водного раствора поли(диаллилдиметиламмонийхлорида) со средней молекулярной массой 1,05 • 105 Дальтон.
Получают дисперсию следующей характеристики:
η1= 7800 мПа • с;
η2= 1280 мПа • с;
ЗШБ: 8,4 сек.
На 100 мас. частей воды дисперсия содержит 25,9 мас. части водорастворимого полимера и 21,7 мас. части полимерного диспергатора.
Пример 3
А.
391,4 r 35%-ного водного раствора поли(диаллилдиметиламмонийхлорида) со средней молекулярной массой = 3,18 х 105 Дальтон, 90 г акриламида, 125 г 80%-ного водного раствора хлорида 2-триметиламмонийэтилметакрилата, 10 г бутилакрилата и 385,6 г воды подвергают дегазации азотом и при перемешивании нагревают до температуры 53oC. Затем добавляют 0,02 г 2,2'-азобис[2-(2-имидазолин-2-ил)пропана] в 0,18 г воды. После истечения трех часов при перемешивании нагревают до температуры 65oC и добавляют дальнейшие 0,2 г 2,2'-азобис[2-(2- имидазолин-2-ил)пропана] в 1,8 г воды. Полимеризация закончена через дальнейший час. Полученный полимер состоит из 95 мас.% водорастворимых звеньев и 5 мас.% гидрофобных мономерных звеньев.
Полученная дисперсия имеет следующую характеристику:
η1= 261000 мПа • с;
η2= 2590 мПа • с;
η2= 2400 мПа • с (после перемешивания в течение 10 мин в охлажденном состоянии)
ЗШБ: 10,2 сек.
ЗШБ: 10,4 с (после перемешивания в течение 10 мин в охлажденном виде).
Б.
100 г полученной согласно А. водной дисперсии полимера нагревают в сушильном шкафу до температуры 50oC. Затем посредством пропеллерной мешалки, работающей со скоростью 200 об/мин, добавляют в течение 5 минут 166,6 г 40%-ного водного раствора поли (диаллилдиметиламмонийхлорида) со средней молекулярной массой 3,18 • 105 Дальтон.
Получают дисперсию следующей характеристики:
η1= 51900 мПа • с;
η1= 50400 мПа • с (после перемешивания в течение 10 минут в холодном состоянии);
η2= 1800 мПа • с;
η2∧ = 1770 мПа • с (после перемешивания в течение 10 минут в холодном состоянии);
ЗШБ: 11,1 сек.
ЗШБ: 11,5 с (после перемешивания в течение 10 минут в холодном состоянии).
На 100 мас. частей воды дисперсия содержит 26,95 мас. части водорастворимого полимера и 27,4 мас. части полимерного диспергатора.
Пример 4
Повторяют пример 1 с той разницей, что в качестве полимерного диспергатора на обеих стадиях применяют поли(диаллилдиметиламмонийхлорид), и кватернированный метилхлоридом N,N-диметиламиноэтилакрилат в весовом соотношении 40 : 60. При этом получают дисперсию, которая также позволяет решать поставленную выше задачу.
Если применять полимерный диспергатор в количествах 1 и 50 мас. частей соответственно, на 100 мас. частей воды, то получают дисперсию, которая также позволяет решать поставленную выше задачу.
Пример 5
Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют 10 г (2,5 мас.%) бутилакрилата и 10 г (2,5 мас. %) состоящего из 20 этиленоксидных звеньев с концевой группой C13H27 метилметакрилата. При этом получают дисперсию, которая также позволяет решать поставленную выше задачу.
Пример 6
Повторяют пример 1 с той разницей, что получают дисперсию с содержанием водорастворимого полимера, равным 5 и 80 мас. частей, соответственно, на 100 мас. частей воды. При этом поставленная выше задача также решается.
Пример 7
Сравнительный пример: Добавление водного раствора полимерного диспергатора до полимеризации полимера.
К 1000 г раствора мономера согласно примеру 3 А. добавляют 166,6 г 40%-ного водного раствора поли(диаллилдиметиламмонийхлорида) со средней молекулярнной массой 3,18 • 105 Дальтон и затем полимеризуют аналогично примеру 3.
Получают дисперсию следующей характеристики:
η1= 227000 мПа • с;
η1= 220000 мПа • с (после перемешивания в течение 10 минут в холодном состоянии);
η2= 1440 мПа • с;
η2= 1390 мПа • с (после перемешивания в течение 10 минут в холодном состоянии);
ЗШБ: 12,4 сек.
ЗШБ: 14,5 сек (после перемешивания в течение 10 минут в холодном состоянии).

Claims (15)

1. Водная полимерная дисперсия, содержащая водорастворимый полимер и полимерный диспергатор, отличающаяся тем, что в качестве полимера содержит водорастворимый полимер со средней молекулярной массой по меньшей мере 5 • 105 Дальтон на основе 70 - 99 мас.% по меньшей мере одного водорастворимого мономера, 1 - 30 мас.% по меньшей мере одного гидрофобного мономера и 0 - 20 мас.% по меньшей мере одного амфифильного мономера при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Вода - 100
Водорастворимый полимер на основе 70 - 99 мас.% по меньшей мере одного водорастворимого мономера, 1 - 30 мас.% по меньшей мере одного гидрофобного мономера и 0 - 20 мас.% по меньшей мере одного амфифильного мономера - 5 - 80
Полимерный диспергатор - 1 - 50.
2. Водная полимерная дисперсия по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один водорастворимый мономер содержит по меньшей мере одну ионную группу.
3. Водная полимерная дисперсия по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что гидрофобный мономер представляет собой соединение формулы I
Figure 00000026

в которой R1 - водород или алкил с 1 - 4 атомами углерода;
R2 - алкил с 1 - 4 атомами углерода, циклоалкил с 5 - 12 атомами углерода, арил с 6 - 12 атомами углерода или группа формулы
Figure 00000027

причем R3 означает алкил с 2 - 8 атомами углерода, циклоалкил с 5 - 12 атомами углерода или арил с 6 - 12 атомами углерода;
Z - атом кислорода, группа NH или NR3, при этом R3 имеет указанное значение.
4. Водная полимерная дисперсия по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что амфифильный мономер представляет собой соединение формулы II
Figure 00000028

в которой A1 - атом кислорода, группы NH или NR4, причем R4 означает алкил с 1 - 4 атомами углерода;
R5 - водород или метил;
R6 - алкилен с 1 - 6 атомами углерода;
R7 и R8 независимо друг от друга означают алкил с 1 - 6 атомами углерода,
R9 - алкилен с 1 - 6 атомами углерода;
R10 - алкил, арил и/или аралкил с 8 - 32 атомами углерода;
X⊖ - атом галогена, псевдогалоид, группа SO4CH3 или ацетат.
5. Водная полимерная дисперсия по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что амфифильный мономер представляет собой соединение формулы III
Figure 00000029

в которой A2 - атом кислорода, группа NH или NR13, причем R13 означает алкил с 1 - 4 атомами углерода;
R11 - водород или метил;
R12 - алкил, арил и/или аралкил с 8 - 32 атомами углерода;
Y - алкилен с 2 - 6 атомами углерода;
n - целое число 1 - 50.
6. Водная полимерная дисперсия по пп.1 - 5, отличающаяся тем, что полимерный диспергатор представляет собой полиэлектролит с молекулярной массой менее 5 • 105 Дальтон.
7. Водная полимерная дисперсия по пп.1 - 6, отличающаяся тем, что полимерный диспергатор представляет собой простой полиалкиленовый эфир, причем алкиленовые группы имеют 2 - 6 атомов углерода.
8. Водная полимерная дисперсия по пп.1 - 7 в качестве флокулянта для взвешенных частиц с электрическим зарядом, повышающего удерживающую способность средства при производстве бумаги, сгустителя, обезвоживающего средства и/или улучшающего условия в почве средства.
9. Способ получения водной полимерной дисперсии путем полимеризации мономеров в воде в присутствии полимерного диспергатора, отличающийся тем, что полученную полимерную дисперсию смешивают при перемешивании с дополнительным количеством полимерного диспергатора, причем на 100 мас. ч. воды используют 1 - 50 мас.ч. полимерного диспергатора и 5 - 80 мас.ч. мономеров, содержащих по меньшей мере один водорастворимый мономер, по меньшей мере один гидрофобный мономер и по меньшей мере один амфифильный мономер в соотношении 70 - 99 : 1 - 30 : 0 - 20.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве диспергатора используют полиэлектролит с молекулярной массой менее 5 • 105 Дальтон.
11. Способ по пп.9 и 10, отличающийся тем, что используют по меньшей мере один водорастворимый мономер, содержащий по меньшей мере одну ионную группу.
12. Способ по пп.9 - 11, отличающийся тем, что в качестве гидрофобного мономера используют соединение формулы I
Figure 00000030

в которой R1 - водород или алкил с 1 - 4 атомами углерода;
R2 - алкил с 1 - 4 атомами углерода, циклоалкил с 5 - 12 атомами углерода, арил с 6 - 12 атомами углерода или группа формулы
Figure 00000031

причем R3 означает алкил с 2 - 8 атомами углерода, циклоалкил с 5 - 12 атомами углерода или арил с 6 - 12 атомами углерода;
Z - атом кислорода, группа NH или NR3, при этом R3 имеет указанное значение.
13. Способ по пп.9 - 12, отличающийся тем, что в качестве амфифильного мономера используют соединение формулы II
Figure 00000032

в которой A1 - атом кислорода, группа NH или NR4, причем R4 означает алкил с 1 - 4 атомами углерода;
R5 - водород или метил;
R6 - алкилен с 1 - 6 атомами углерода;
R7 и R8 независимо друг от друга означают алкил с 1 - 6 атомами углерода;
R9 - алкилен с 1 - 6 атомами углерода;
R10 - алкил, арил и/или аралкил с 8 - 32 атомами углерода;
Х - атом галогена, псевдогалоид, группа SO4CH3 или ацетат.
14. Способ по пп.9 - 12, отличающийся тем, что в качестве амфифильного мономера используют соединение формулы III
Figure 00000033

в которой A2 - атом кислорода, группа NH, или NR13, причем R13 означает алкил с 1 - 4 атомами углерода;
R11 - водород или метил;
R12 - алкил, арил/или аралкил с 8 - 32 атомами углерода;
Y - алкилен с 2 - 6 атомами углерода;
n - целое число 1 - 50.
15. Способ по пп.9 - 14, отличающийся тем, что в качестве диспергатора используют простой полиалкиленовый эфир, алкиленовая группа которого содержит 2 - 6 атомов углерода.
RU94016390/04A 1993-05-14 1994-05-13 Водная полимерная дисперсия и способ ее получения RU2157382C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4316200A DE4316200A1 (de) 1993-05-14 1993-05-14 Verfahren zur Herstellung niedrigviskoser, wasserlöslicher Polymerdispersionen
DEP4316200.2 1993-05-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94016390A RU94016390A (ru) 1996-01-10
RU2157382C2 true RU2157382C2 (ru) 2000-10-10

Family

ID=6488116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94016390/04A RU2157382C2 (ru) 1993-05-14 1994-05-13 Водная полимерная дисперсия и способ ее получения

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5480934A (ru)
EP (1) EP0624617B1 (ru)
JP (1) JPH0770214A (ru)
AT (1) ATE171965T1 (ru)
CA (1) CA2123460C (ru)
DE (2) DE4316200A1 (ru)
DK (1) DK0624617T3 (ru)
ES (1) ES2123073T3 (ru)
RU (1) RU2157382C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557624C2 (ru) * 2009-11-12 2015-07-27 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Водные дисперсии полимеров

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4406624A1 (de) * 1994-03-01 1995-09-07 Roehm Gmbh Vernetzte wasserlösliche Polymerdispersionen
AU3710095A (en) * 1994-10-24 1996-05-15 Sanyo Chemical Industries Ltd. Water-absorbent resin dispersion and polyurethane composition
FR2729089A1 (fr) * 1995-01-10 1996-07-12 Snf Sa Procede pour preparer des emulsions stables de polyelectrolytes de haut poids moleculaire en emulsion-inverse
US5792366A (en) * 1996-10-03 1998-08-11 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
US5696228A (en) * 1996-10-03 1997-12-09 Cytec Technology Corp. Process for producing substantially dry polymer particles from aqueous dispersions
US6608124B1 (en) 1996-10-03 2003-08-19 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
US6664326B1 (en) 1996-10-03 2003-12-16 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
US6702946B1 (en) 1996-10-03 2004-03-09 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
US5919854A (en) * 1996-10-03 1999-07-06 Cytec Technology Corp. Process for preparing aqueous dispersions
US6310124B1 (en) * 1996-10-03 2001-10-30 Cytec Technology, Corp. Aqueous dispersions
US5843320A (en) * 1996-10-03 1998-12-01 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
MY120719A (en) * 1997-01-20 2005-11-30 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Polymeric compositions and their production and uses
MY118538A (en) * 1997-01-20 2004-12-31 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Polymeric compositions and their production and uses
FR2770526B1 (fr) 1997-11-04 2000-01-14 Atochem Elf Sa Dispersions aqueuses stables a base de polymeres hydrosolubles contenant un dispersant cationique comportant des motifs hydrophobes
US5985992A (en) * 1997-12-10 1999-11-16 Cytec Technology Corp. Anionic polymer products and processes
US6262168B1 (en) 1998-03-11 2001-07-17 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
DE19928933A1 (de) * 1999-06-24 2000-12-28 Wacker Polymer Systems Gmbh Verfahren zur Herstellung von Polyvinylalkohol-stabilisierten Polymerisaten
DE19929758A1 (de) 1999-06-29 2001-01-04 Basf Ag Verwendung von vernetzten kationischen Polymeren in hautkosmetischen und dermatologischen Zubereitungen
AUPQ164299A0 (en) 1999-07-14 1999-08-05 Orica Australia Pty Ltd Aqueous polymer dispersion
JP4458699B2 (ja) 2001-03-06 2010-04-28 株式会社東芝 半導体集積回路
DE10237378A1 (de) * 2002-08-12 2004-03-11 Basf Ag Vernetzte kationische Copolymere mit Reglern und ihre Verwendung in haarkosmetischen Zubereitungen
CA2405649C (en) * 2002-09-27 2006-05-16 E.Qu.I.P. International Inc. Papermaking furnish comprising solventless cationic polymer retention aid combined with phenolic resin and polyethylene oxide
US7270853B2 (en) * 2003-06-12 2007-09-18 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Glass adhesion promoter
JP4088227B2 (ja) 2003-09-29 2008-05-21 株式会社東芝 半導体集積回路装置
JP2005108327A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Toshiba Corp 半導体集積回路装置及びそのアクセス方法
DE102004013750A1 (de) 2004-03-18 2005-11-03 Stockhausen Gmbh Anionische Wasser-in-Wasser-Polymerdispersionen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
US7981250B2 (en) * 2006-09-14 2011-07-19 Kemira Oyj Method for paper processing
US8622666B2 (en) * 2009-08-11 2014-01-07 Combined Producers Co. #1 Inc. Adjustable step drill bit
EP2820189B1 (en) 2012-03-01 2017-12-20 Basf Se Process for the manufacture of paper and paperboard
WO2013179139A1 (en) 2012-05-30 2013-12-05 Kemira Oyj Compositions and methods of making paper products
US10927197B2 (en) 2015-08-04 2021-02-23 Isp Investments Llc Polymers derived from amino-functional vinyl alcohol ethers and applications thereof
CN108102028B (zh) * 2018-02-07 2020-11-13 山东诺尔生物科技有限公司 一种水包水型两性聚丙烯酰胺乳液及其制备方法
CN114409846A (zh) * 2022-02-28 2022-04-29 南京瑞迪高新技术有限公司 一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55721A (en) * 1978-06-19 1980-01-07 Showa Denko Kk Aqueous dispersion of water-soluble high polymer complex
US4432881A (en) * 1981-02-06 1984-02-21 The Dow Chemical Company Water-dispersible hydrophobic thickening agent
JPS59108074A (ja) * 1982-12-14 1984-06-22 Toagosei Chem Ind Co Ltd 分散型増粘剤
US4535098A (en) * 1984-03-12 1985-08-13 The Dow Chemical Company Material for absorbing aqueous fluids
GB8416453D0 (en) * 1984-06-28 1984-08-01 Allied Colloids Ltd Aqueous polymer dispersions
CA1267483A (en) * 1984-11-19 1990-04-03 Hisao Takeda Process for the production of a water-soluble polymer dispersion
JPH0751652B2 (ja) * 1988-12-12 1995-06-05 ハイモ株式会社 アクリル系重合体分散液の流動性保持方法
DE3843780A1 (de) * 1988-12-24 1990-07-05 Basf Ag Verfahren zur herstellung von feinteiligen, gelfoermigen, wasserquellbaren copolymerisaten
DE4007313A1 (de) * 1990-03-08 1991-09-12 Basf Ag Verfahren zur herstellung von feinteiligen, wasserloeslichen polymerisaten
DE4216167A1 (de) * 1992-05-18 1993-11-25 Roehm Gmbh Wasserlösliche Polymerdispersionen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557624C2 (ru) * 2009-11-12 2015-07-27 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Водные дисперсии полимеров

Also Published As

Publication number Publication date
ATE171965T1 (de) 1998-10-15
ES2123073T3 (es) 1999-01-01
EP0624617A1 (de) 1994-11-17
DE4316200A1 (de) 1994-11-17
DE59407030D1 (de) 1998-11-12
JPH0770214A (ja) 1995-03-14
DK0624617T3 (da) 1999-06-21
EP0624617B1 (de) 1998-10-07
CA2123460A1 (en) 1994-11-15
CA2123460C (en) 2007-04-03
US5480934A (en) 1996-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2157382C2 (ru) Водная полимерная дисперсия и способ ее получения
RU2092504C1 (ru) Водная полимерная дисперсия
RU2177010C2 (ru) Способ получения низковязких водорастворимых полимерных дисперсий на водной основе
US5840804A (en) Crosslinked water-soluble polymer dispersions
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
EP1567570B1 (en) Modified polymeric flocculants with improved performance characteristics
US6174950B1 (en) Concentrated aqueous dispersions of water-soluble polymers
JP3712946B2 (ja) 両性水溶性高分子分散液
US6084032A (en) Carboxylated polymer composition
CA2140817C (en) Single-stage or multi-stage process for making low-viscosity, water-soluble polymer dispersions
JP2011178818A (ja) 水溶性高分子架橋剤、それを用いて製造される水溶性重合体、およびこれらの製造方法
AU2003230523B8 (en) Process for preparing a polymer dispersion
EP4289872A1 (en) High molecular weight polymeric dispersions
JP2004075784A (ja) 水溶性重合体
JP2010116551A (ja) 油中水型エマルジョン、その製造方法およびその使用方法
JP2003073568A (ja) 水溶性高分子分散液及びその製造方法