WO2020084033A1 - Hydrophobically associating copolymers for enhanced oil recovery, comprising monomers with propylenoxy units - Google Patents

Hydrophobically associating copolymers for enhanced oil recovery, comprising monomers with propylenoxy units Download PDF

Info

Publication number
WO2020084033A1
WO2020084033A1 PCT/EP2019/078971 EP2019078971W WO2020084033A1 WO 2020084033 A1 WO2020084033 A1 WO 2020084033A1 EP 2019078971 W EP2019078971 W EP 2019078971W WO 2020084033 A1 WO2020084033 A1 WO 2020084033A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
monomer
monomers
weight
copolymer
acrylamide
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/078971
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bjoern Langlotz
Tobias Joachim Zimmermann
Roland Reichenbach-Klinke
Christian Bittner
Gregor Brodt
Original Assignee
Basf Se
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 Basf Se filed Critical Basf Se
Publication of WO2020084033A1 publication Critical patent/WO2020084033A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/588Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers 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
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56Acrylamide; Methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants

Definitions

  • Hydrophobically associating copolymers for tertiary oil production comprising monomers with propyleneoxy units
  • the present invention relates to hydrophobically associating monomers which comprise a copolymerizable, ethylenically unsaturated group and a polyether structure in block form which consists of a polyethyleneoxy block and a polypropyleneoxy block.
  • the invention further relates to hydrophobically associating copolymers containing hydrophobically associating monomers and to the use of hydrophobically associating copolymers in tertiary petroleum production.
  • a deposit In natural oil deposits, oil is present in the cavities of porous storage rocks, which are sealed off from the earth's surface by impermeable cover layers.
  • the cavities can be very fine cavities, capillaries, pores or the like. Fine pore necks, for example, can have a diameter of only about 1 pm.
  • a deposit In addition to crude oil, including natural gas, a deposit also contains more or less saline water.
  • the autogenous pressure can be caused, for example, by gases such as methane, ethane or propane present in the deposit.
  • the intrinsic pressure of the deposit generally diminishes relatively quickly when crude oil is extracted, so that depending on the type of deposit, only around 5 to 10% of the amount of petroleum in the deposit can usually be extracted using the primary production. After that, the autogenous pressure is no longer sufficient to extract oil.
  • the secondary funding is usually used.
  • the so-called production wells in addition to the wells that serve to extract the oil, the so-called production wells, further wells are drilled in the petroleum-bearing formation. Through these so-called injection holes, water is injected into the reservoir (the so-called “water flooding”) in order to maintain or increase the pressure.
  • water flooding water is injected into the reservoir
  • the so-called “water flooding” water is injected into the reservoir
  • the so-called “water flooding” water is injected into the reservoir (the so-called “water flooding”) in order to maintain or increase the pressure.
  • water flooding water flooding
  • measures of tertiary oil production also known as “Enhanced Oil Recovery (EOR)”
  • EOR Enhanced Oil Recovery
  • These include processes in which certain chemicals, such as surfactants and / or polymers, are used as auxiliaries for oil production.
  • An overview of tertiary oil production using chemicals can be found, for example, in the article by D.G. Kessel, Journal of Petroleum Science and Engineering, 2 (1989) 81-101.
  • polymer flooding is one of the techniques of tertiary oil production.
  • an aqueous solution of a thickening polymer is pressed into the petroleum deposit through the injection holes, the viscosity of the aqueous polymer solution being adapted to the viscosity of the petroleum.
  • the crude oil is pushed through the cavities in the formation from the injection well in the direction of the production well, as in the case of water flooding, and the crude oil is conveyed through the production well.
  • thickening polymers have been proposed for polymer flooding, in particular high molecular weight polyacrylamide, copolymers of acrylamide and other comonomers such as vinylsulfonic acid or acrylic acid.
  • Polyacrylamide can in particular be partially hydrolyzed polyacrylamide, in which part of the acrylamide units is hydrolyzed to acrylic acid.
  • naturally occurring polymers can also be used, such as, for example, xanthan or polyglycosylglucan, as described, for example, in US Pat. No. 6,392,596 B1 or CA 832 277.
  • hydrophobically associating copolymers for polymer flooding.
  • the person skilled in the art understands this to mean water-soluble polymers which have pendant or terminally hydrophobic groups, such as, for example, longer alkyl chains.
  • hydrophobic groups can associate with themselves or with other substances having hydrophobic groups. This creates an associative network through which the medium is thickened. Details on the use of hydrophobically associating copolymers for tertiary oil production can be found, for example, in the review article by Taylor, KC and Nasr-El-Din, HA in J. Petr. Be. Closely. 1998, 19, 265-280.
  • WO 2010/133527 discloses water-soluble, hydrophobically associating copolymers.
  • the copolymers described comprise hydrophilic, monoethylenically unsaturated monomers such as, for example, acrylamide and monoethylenically unsaturated hydrophobically associating monomers.
  • the monoethylenically unsaturated hydrophobically associating monomers here comprise copolymerizable ethylenically unsaturated groups and a polyether structure in block form, the polyether structure comprising a polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block containing butyleneoxy or pentyleneoxy units, and optionally a terminal polyethyleneoxy block.
  • Such hydrophobically associating monomers are preferably prepared by base-catalyzed alkoxylation of a hydroxybutyl vinyl ether with ethylene oxide and another alkylene oxide, preferably pentylene oxide.
  • the copolymers described can be used in the field of construction chemistry and tertiary oil production for thickening aqueous phases.
  • the copolymers can be formulated on their own or together with surfactants to form a thickening system.
  • WO201 1/015520 A1 discloses a process for producing hydrophobically associating copolymers by polymerizing water-soluble, monoethylenically unsaturated surface-active monomers and monoethylenically unsaturated hydrophilic monomers in the presence of non-polymerizable surfactants and the use of such copolymers for polymer flooding.
  • monoethylenically unsaturated monomers used which, in addition to an ethylenically unsaturated group, have a polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block containing alkyleneoxy units with at least 4 carbon atoms.
  • WO 2012/069438 describes a method for oil production using an aqueous formulation.
  • This contains a water-soluble, hydrophobically associating copolymer and 0.005 to 1% by weight of a surfactant, which serves to increase the viscosity of the formulation.
  • the copolymers described contain hydrophobically associating monomers which are preferably prepared first by base-catalyzed alkoxylation of a hydroxybutyl vinyl ether with ethylene oxide and a further alkylene oxide, preferably pentylene oxide.
  • the monomers described in the document have a polyalkyleneoxy block which is composed of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide.
  • the alkoxylation is preferably carried out at a temperature in the range from 120 to 160 ° C. and with the addition of an alkyl catalyst, for example potassium methoxide.
  • WO2014 / 095608 A2 and WO 2014/095621 A1 describe a process for the preparation of hydrophobically associating monomers and water-soluble, hydrophobically associative copolymers produced therefrom.
  • the hydrophobically associating monomers have a copolymerizable ethylenically unsaturated group and a polyether structure in block form, the polyether structure comprising a polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block, containing butyleneoxy or pentyleneoxy units, and optionally a terminal polyethyleneoxy block.
  • the hydrophobically associating monomers are prepared in a multistage, base-catalyzed process, a critical concentration of potassium ions not being exceeded in the alkoxylation with butylene oxide or pentylene oxide.
  • WO 2015/086468 A1 describes a method for tertiary oil production using water-soluble hydrophobically associating copolymers which comprises at least acrylamide and / or derivatives thereof and a mixture of two amphiphilic macromonomers.
  • the amphiphilic macromonomers have an ethylenically unsaturated group and a polyether structure in block form, the polyether structure of the first macromonomer having a polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block containing alkyleneoxy units having at least 4 carbon atoms and the second macromonomer having additional blocks comprising polyalkyleneoxy units having at least Have 4 carbon atoms and a terminal ethyleneoxy block.
  • the amphiphilic monomers are preferably prepared in a multistage, base-catalyzed process as described in WO2014 / 095608 A2 and WO 2014/095621 A1.
  • EP 1069139 describes monomers comprising an ethylenically unsaturated group and a polyether structure which preferably has a propyleneoxy block, an ethyleneoxy block and again a propyleneoxy block, the first propyleneoxy block having 2 to 35 propyleneoxy units, the ethyleneoxy block 10 to 45 ethyleneoxy units and the second propylene oxyblock comprises 8 to 35 propyleneoxy units.
  • WO 2013/017328 A1 describes associative monomers containing an ethylenically unsaturated group and a polyether structure, the polyether structure having ethyleneoxy and / or propyleneoxy units, for example 20 ethyleneoxy and 20 propyleneoxy units.
  • WO 93/06142 A1 describes block copolymers which can be obtained first by the alkoxylation of hydroxyalkyl vinyl ether with ethylene oxide and then with propylene oxide.
  • WO 2009/052864 A1 discloses a process for the preparation of polyether alcohols, an unsaturated starter compound having at least one active hydrogen atom per molecule being alkoxylated with ethylene oxide or propylene oxide in an at least two-stage, base-catalyzed process.
  • WO 2010/076093 A2 relates to copolymers which have an isoprenol polyether derivative structural unit a, a vinyloxypolyether derivative structural unit ⁇ and an acid structural unit y, the structural units a and ⁇ having alkyleneoxy units having 2 to 5 carbon atoms.
  • EP 23737813 B1 describes copolymers of a (meth) acrylic acid monomer and a macromonomer, comprising an ethylenically unsaturated functional group, which with Ethyleneoxy and propyleneoxy units are alkoxylated, the alkyleneoxy units preferably being randomly distributed.
  • butyleneoxy (BuO) or pentyleneoxy (PeO) units have several disadvantages.
  • butylene oxide and pentylene oxide are available from a few manufacturers and therefore only at a few locations.
  • monomers containing BuO or PeO have a comparatively high melting point.
  • the melting point of HBVE-24.5 EO -16 BuO - 3.5 EO is 20 to 21 ° C. This leads to problems in handling and transport in unheated systems or tanks, especially at night and in winter.
  • the object of the invention was therefore to provide new hydrophobically associating monomers which can be converted into hydrophobically associating copolymers with good properties, in particular in the case of tertiary oil production, the disadvantages described above being able to be avoided.
  • H 2 C CR-X- (CH2) x-0- (CH2-CH2-0-) y- (CH2-CH (CH3) -0-) z -R 1 (I), where the units - (-CH 2 -CH 2 -0-) y and - (- CH 2 -CH (CH 3 ) -0-) z - are arranged in block structure in the order shown in formula (I), and wherein the radicals and indices have the following meanings:
  • X is a single bond, -O-, -C (0) -0- or -C (0) -NH-;
  • R is H or methyl
  • R 1 is H or a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms
  • x is a number from 0 to 6
  • y is a number from 20 to 30,
  • Another aspect of the present invention relates to a hydrophobically associating copolymer (A) comprising at least one hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I), and also a hydrophilic monomer (b) different from monomer (a), it being at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated, hydrophilic monomer (b1) selected from the group consisting of (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide acts containing.
  • Another aspect of the present invention relates to the use of the copolymers according to the invention in the development, exploitation and completion of underground oil and gas deposits, in particular in tertiary oil production.
  • hydrophobically associating copolymers comprising monomer (a) of the formula (I) have good application properties, in particular in the case of tertiary oil production.
  • the copolymers have a favorable temperature-thickening behavior.
  • the at least one hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I) comprises, in addition to the ethylenically unsaturated group, a hydrophobic group which, after the polymerization, is responsible for the hydrophobic association of the copolymer formed. It also preferably comprises hydrophilic parts of the molecule which impart a certain water solubility to the monomer.
  • an ethylenic group H2C C (R) - via a linking group -X- (CH 2 ) x -0- with a polyalkyleneoxy radical with a block structure - (CFh-CH- 0) y- (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) z -R 1 , the blocks - (CH 2 -CH-0) y and - (CH 2 -CH (CH 3 ) - 0) z are arranged in the order shown in formula (I).
  • the polyalkyleneoxy radical has either a terminal OH group or a terminal ether group OR 1 .
  • R is H or methyl, preferably H.
  • X stands for a single bond, for -O-, -C (0) -0- or C (0) -NH-, preferably for -0-.
  • X is accordingly an ether group -O-, an ester group -C (0) 0- or an amide group -C (0) -NH-, preferably an ether group -0-.
  • R 1 represents H or a hydrocarbon radical with 1 to 4 carbon atoms, preferably H or an aliphatic hydrocarbon radical with 1 to 4 carbon atoms, preferably H, methyl or ethyl, particularly preferably H or methyl and very particularly preferably H.
  • x is a number from 0 to 6, preferably 2 to 6, preferably 2 to 4, particularly preferably 4.
  • the (CH2) x group can be straight-chain or, if x is a is a natural number from 3 to 6, and branched aliphatic hydrocarbons are also available.
  • the group - (CH2) x - is preferably linear aliphatic hydrocarbon groups.
  • the group - (CH2) x - is therefore preferably a divalent, linking methylene (-CH2-), ethylene - (- CH2-CH2-, propylene (-CH2-CH2-CH2), butylene- (- CH2-CH2-CH2-), pentylene (-CFh-CFh-CFh-CFh-CH ⁇ or hexylene group (-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-), preferably around a butylene group.
  • the monomers (a) according to the formula (I) furthermore have a polyalkyleneoxy radical which consists of the units - (CH 2 -CH-0) y and - (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) Z , the Units in
  • Block structure are arranged in the order shown in formula (I).
  • the transition between the two blocks can be abrupt or continuous.
  • the first block - (CH 2 -CH 2 -0) y can still contain small amounts of units -CH 2 -CH (CH 3 ) -0- and the second block - ( CH 2 -CH (CH 3 ) -0) Z have small amounts of units -CH2-CH2-O-, but these units are not statistically distributed over the block, but are arranged in the transition zone mentioned.
  • the block - (CH 2 -CH 2 -0) k - is therefore a polyethyleneoxy block, which may optionally still have certain proportions of propyleneoxy units, preferably a pure polyethyleneoxy block.
  • the number of ethyleneoxy units y is a number from 20 to 30, preferably 22 to 28, and particularly preferably 23 to 26.
  • the second block - (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) Z - is a block which consists essentially of propyleneoxy units.
  • the number of propyleneoxy units z is a number from 35 to 125, preferably 40 to 100, preferably 55 to 95, particularly preferably 70 to 90, very particularly preferably 80.
  • y and z are each the definition of a single monomer (a) of the formula (I). If mixtures of several monomers (a) of the formula (I) or formulations which comprise several monomers (a) of the general formula (I) are present, the numbers y and z are average values over all molecules of the monomers, since the alkoxylation of alcohol with alkylene oxides gives a certain distribution of chain lengths.
  • the invention relates to a monomer (a), where the radicals and indices have the following meanings:
  • X is -0-
  • R is H or methyl
  • R 1 is H or a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms
  • x 2 to 6
  • y is a number from 20 to 30;
  • z is a number from 40 to 100.
  • the invention relates to a monomer (a), where the radicals and indices have the following meanings:
  • X is -0-
  • R is H or methyl
  • R 1 is H or methyl
  • x 4;
  • y is a number from 20 to 30;
  • z is a number from 55 to 95.
  • the invention relates to a monomer (a), where the radicals and indices have the following meanings:
  • X is -0-
  • R is H
  • R 1 is H
  • x 4;
  • y is a number from 23 to 26;
  • z is a number from 70 to 90.
  • a terminal, monoethylenic group is therefore linked to a polyalkyleneoxy group with a block structure, specifically with a hydrophilic block which has polyethyleneoxy units and preferably consists of polyethyleneoxy units and this in turn with a second terminal, hydrophobic block, which is made up of propyleneoxy units.
  • the second block has a terminal -OR 1 - group, in particular an OH group.
  • the terminal block - (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) Z is responsible for the hydrophobic association of the copolymers produced using the monomers (a).
  • Etherification of the OH end group is an option which can be chosen by the person skilled in the art depending on the desired properties of the copolymer.
  • a terminal hydrocarbon group is not necessary for the hydrophobic association, but the hydrophobic association also works with a terminal OH group.
  • Suitable monoethylenically unsaturated alcohols A1 of the general formula (II) are used to prepare the monomers (a), which are then first ethoxylated (step a)) and then propoxylated (step b)) in a two-stage process, see above that the block structure mentioned is obtained.
  • alcohols A1 are used, where d is a number from 1 to 5, preferably 1 or 2.
  • Alcohols A1 of the general formula (II) can be used to prepare monomers (a) in which x is a number from 1 to 6, the radicals and indices having the following meanings:
  • R is H or methyl
  • X is a single bond, -O-, -C (0) -0- or -C (0) -NH-;
  • x is a number from 1 to 6
  • d is a number from 0 to 5
  • step a) If an alcohol A1 of the general formula (II) is used in the reaction in step a), where d stands for a number from 1 to 5, i.e. an alcohol already containing ethyleneoxy units, the amount of ethylene oxide is adjusted in step a) so that an ethoxylated alcohol A2 is obtained which has the desired number of ethyleneoxy units.
  • an ethylenically unsaturated alcohol A1 of the general formula (II) is used in the process according to the invention, the radicals and indices having the following meanings:
  • R is H or methyl
  • X is -O-
  • x is a number from 2 to 6
  • radicals and indices in the formula (II) particularly preferably have the following meanings:
  • R is H
  • X is -O-
  • an alcohol of the formula H 2 C CH-0- (CH 2 ) 4 -0H is particularly preferably used.
  • the starting compounds mentioned are alkoxylated, specifically in a two-stage process, first in a first step S1 with ethylene oxide and in a second step S2 with propylene oxide.
  • the alkoxylates can be prepared, for example, by base-catalyzed alkoxylation.
  • the alcohol used as starting material can be mixed with alkali metal oxides, preferably potassium hydroxide, or with alkali metal alcoholates such as sodium methylate in a pressure reactor. Reduced pressure (for example less than 100 mbar) and / or an increase in temperature (30 to 150 ° C.) can still result in the mixture Water are withdrawn. The alcohol is then the corresponding alcoholate. The mixture is then rendered inert with inert gas (for example nitrogen) and, in a first step S1, ethylene oxide is added stepwise at temperatures from 60 to 180 ° C., preferably 130 to 150 ° C.
  • inert gas for example nitrogen
  • the addition is typically carried out within 2 to 5 hours, but the invention is not intended to be restricted thereto.
  • the reaction mixture is advantageously allowed to react further, for example for 0.5 to 1 hours.
  • propylene oxide is then gradually metered in.
  • the reaction temperature in the second stage S2 can be maintained or changed. A reaction temperature around 10 to 25 ° C lower than in the first stage has proven itself.
  • the alkoxylation can also be carried out by means of techniques which lead to narrower molecular weight distributions than in base-catalyzed synthesis.
  • double hydroxide clays as described in DE 43 25 237 A1 can be used as the catalyst.
  • the alkoxylation can be carried out particularly preferably using double metal cyanide catalysts (DMC catalysts).
  • DMC catalysts are disclosed, for example, in DE 102 43 361 A1, in particular in sections [0029] to [0041] and the literature cited therein.
  • catalysts of the Zn-Co type can be used.
  • the alcohol used as the starting material can be mixed with the catalyst, the mixture dewatered as described above and reacted with the alkylene oxides as described. Usually no more than 250 ppm of catalyst are used with respect to the mixture; due to this small amount, the catalyst can remain in the product.
  • the alkoxylation can also be carried out under acid catalysis.
  • the acids can be Brönstedt or Lewis acids.
  • the alcohol used as the starting material can be mixed with the catalyst, the mixture dewatered as described above and reacted with the alkylene oxides as described.
  • the acidic catalyst can be neutralized by adding a base, for example KOH (potassium hydroxide) or NaOH (sodium hydroxide), and filtered off if necessary.
  • the orientation of the hydrocarbon radicals CH3 in the propyleneoxy units z can depend on the conditions of the alkoxylation, for example on the catalyst chosen for the alkoxylation.
  • the alkylene oxide groups can thus be incorporated into the monomer (a) either in the orientation - (CH2-CH (CHs) -0) or in the inverse orientation - (CH (CHs) -CH2-0).
  • the representation in formula (I) should therefore not be regarded as being restricted to a specific orientation of the CH3 group.
  • the ratio of units in the orientation - (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) to the units in inverse orientation is - (CH (CH 3 ) -CH 2 -0) - 95: 5.
  • the etherification is preferably carried out with a compound of the formula R 1 -X ', where R 1 is a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms and X' is a leaving group, preferably selected from the group consisting of CI, Br, I, -O-SO2 -CH3 (mesylate), -0-S0 2 -CF 3 (triflate) or -O-SO2-OR 5 .
  • Etherification is only one option which can be selected by the person skilled in the art depending on the desired properties of the copolymer.
  • the monomers (A1) of the formula (I) can be prepared using the particularly preferred process described below.
  • Step S1 is carried out with the addition of an alkaline catalyst K1 containing KOMe (potassium methoxide) and / or NaOMe (sodium methoxide).
  • KOMe potassium methoxide
  • NaOMe sodium methoxide
  • the monomers (a) of the general formula (I) are prepared as described below.
  • Step a) of the process according to the invention preferably comprises the reaction of a monoethylenically unsaturated alcohol A1 of the formula (II) with ethylene oxide with the addition of an alkaline catalyst K1, an alkoxylated alcohol A2 being obtained.
  • the alkaline catalyst K1 is alkali metal hydroxides and / or alkali metal alcoholates.
  • the alkaline catalyst K1 is preferably KOMe (potassium methoxide), NaOMe (sodium methoxide), or a mixture of two or more thereof, preference is given to the alkaline catalyst K1 KOMe, NaOMe or a mixture thereof,
  • Step a) preferably comprises first the reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1.
  • the alcohol A1 used as the starting material is mixed with an alkaline catalyst K1 in a pressure reactor.
  • the alcohol is then essentially present as a corresponding alcoholate.
  • the reaction mixture is then typically treated with inert gas (eg nitrogen).
  • Step a) preferably comprises the addition of ethylene oxide to a mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 (as described above). After the addition of the ethylene oxide has ended, the reaction mixture is typically allowed to react further. The addition and / or post-reaction is typically carried out over a period of 1 to 36 hours, preferably 5 to 24 hours, particularly preferably 5 to 15 hours, particularly preferably 5 to 10 hours.
  • Step a) is typically carried out at temperatures from 60 to 180 ° C., preferably from 130 to 150 ° C., particularly preferably from 140 to 150 ° C.
  • step a) comprises adding the ethylene oxide to the mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 at a temperature of 60 to 180 ° C., preferably 130 to 150 ° C., particularly preferably 140 to 150 ° C.
  • the ethylene oxide is preferably added to the mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 at a pressure in the range from 1 to 7 bar, preferably in the range from 1 to 5 bar, particularly preferably from 1 to 4 bar.
  • ethylene oxide and / or the after-reaction are carried out at the pressures mentioned above.
  • Step a) preferably comprises the addition of the ethylene oxide to a mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 over a period of less than or equal to 36 h, preferably less than or equal to 32 h, particularly preferably over a period of 2 to 32 h, in particular preferably over a period of 5 to 15 h, and at a pressure of less than or equal to 7 bar, preferably at 1 to 5 bar, particularly preferably 1 to 4 bar.
  • the period specified above includes the addition of ethylene oxide and / or the after-reaction.
  • reaction of a monoethylenically unsaturated alcohol A1 with ethylene oxide with addition of an alkaline catalyst K1 in step a) of the process according to the invention can take place in one or more ethoxylation steps.
  • step a) comprising the following steps:
  • step a) comprising the following steps
  • step a) comprising the following steps
  • a step to remove low boilers under pressure release to a pressure less than 100 mbar, preferably 50 to 100 mbar and / or increase in temperature typically in the range from 30 to 150 ° C.
  • the alkaline catalyst K1 contains in particular 10 to 100% by weight, preferably 20 to 90% by weight of KOMe and / or NaOMe.
  • the catalyst K1 can contain further alkaline compounds and / or a solvent (in particular a C1 to C6 alcohol).
  • a further alkaline compound can be selected from alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, C2 to C6 potassium alkanolates, C2 to C6 sodium alkanolates (preferably ethanolate), alkaline earth metal alkanolates (in particular C1 to C6 alkanolates, preferably methanolate and / or ethanolate).
  • the catalyst K1 preferably contains at least one further alkaline compound selected from sodium hydroxide and potassium hydroxide.
  • the alkaline catalyst K1 consists of KOMe or a solution of KOMe in methanol (MeOH). A solution of 20 to 50% by weight of KOMe in methanol (MeOH) can typically be used.
  • the alkaline catalyst K1 from NaOMe or from a solution of NaOMe in methanol.
  • the catalyst K1 consists of a mixture of KOMe and NaOMe or a solution of KOMe and NaOMe in methanol.
  • the concentration of potassium ions in step a) is preferably less than or equal to 0.4 mol%, based on the total amount of alcohol A1 used, particularly preferably 0.1 to 0.4 mol%.
  • KOMe is added in such an amount that the concentration is above 0.9 mol% based on the alkoxylated alcohol A2 (product of process step a)), KOMe must be completely or partially separated off before step b) in order to obtain a Obtain potassium ion concentration of less than 0.9 mol% in process step b).
  • This can be done, for example, by isolating the alkoxylated alcohol A2 after step a) and optionally cleaning it. This can also be done by first adding a potassium ion-binding agent and then, after step a), preferably isolating and optionally purifying the alkoxylated alcohol A2.
  • KOMe is used in such an amount that the concentration of potassium ions after the reaction in step a) is already less than or equal to 0.9 mol% based on A2.
  • Step b) of the process according to the invention particularly preferably comprises the reaction of the alkoxylated alcohol A2 with propylene oxide, the reaction being carried out in the presence of a double metal cyanide compound (DMC compound) as a catalyst, an alkoxylated alcohol A3 according to the formula (III)
  • DMC compound double metal cyanide compound
  • the alkoxylated alcohol A3 of the formula (III) corresponds to the monomer (a) of the formula (I), where R 1 is H.
  • DMC compounds suitable as catalysts are described, for example, in WO 99/16775, DE 101 17273.7, DE 102 43 361 A1, DE102005011581 and in particular WO 2006/1 17364 A2.
  • Double metal cyanide compounds of the general formula (IV) are particularly suitable as catalysts for the alkoxylation:
  • M 1 is a metal ion selected from the group consisting of Zn (II), Fe (II), Co (III), Ni (II), Mn (II), Co (II), Sn (II), Pb (II) , Fe (lll), Mo (IV), Mo (VI), Al (lll), V (IV), V (V), Sr (ll), W (IV), W (VI), Cu (ll) and Cr (III), preferably Ni (II), Mn (II), Zn (II), Co (II), Co (III), Fe (II) and Fe (III);
  • M 2 is a metal ion selected from the group consisting of Sr (I), Mg (II), Zn (II), Fe (II), Fe (III), Co (III), Cr (III), Mn (II) , Mn (III), Ir (III), Rh (III), Ru (II), V (IV), V (V), Co (II), Cr (II), Ti (IV), preferably Ni (II ), Mn (II), Zn (II), Co (II), (Co (III), Fe (II) and Fe (III);
  • X ' is a group other than cyanide, which forms a coordinative bond with M 1 , selected from the group consisting of carbonyl, cyanate, isocyanate, nitrile, thiocyanate and nitrosyl; a, b, r, t are integers that are chosen so that the electroneutrality condition is fulfilled.
  • the double metal cyanide compound according to the general formula (IV) described above is preferably obtained by the process described in WO 2006/117364 A2, comprising the reaction of a) a cyanometalate hydrochloric acid of the general formula (IVa)
  • Y is the anion of an inorganic mineral acid or a moderately strong to strong organic acid with a pKs value of -10 to +10,
  • u + v corresponds to the valence of M 2 , where u and v are each at least 1, the reaction being carried out in a non-aqueous, aprotic solvent.
  • Particularly preferred metal ions M 2 are Co (III) and Fe (III).
  • a particularly preferred metal ion M 1 is Zn (II).
  • Cyanometalate hydrogen acids (IVa) are compounds that are very easy to handle in aqueous solution. There are several for the production of cyanometalate hydrogen acids
  • alkali metal cyanometalates can be prepared via the silver cyanometalate, as described in W. Klemm et al., Z. Anorg. General Chem. 308 (1961) 179.
  • alkali metal or alkaline earth metal cyanometalates can be converted into cyanometalate hydrogen acid using an acidic ion exchanger, see F. Hein, H. Lilie, Z. Anorg. General Chem. 270 (1952) 45, A. Ludi et al., Helv. Chim. Acta 50 (1967) 2035. Further synthesis possibilities are listed in G. Brauer (editor) "Handbook of preparative inorganic chemistry", Gustav Enke Verlag, Stuttgart 1981.
  • Preferred cyanometalate hydrogen acids (IVa) are hexacyanocobalt (III) acid and hexacyanoic (III) acid.
  • Suitable metal compounds (IVb1) and (IVb2) are, for example, dimethyl zinc, diethyl zinc, di-n-butyl zinc, diisopropyl zinc, diisobutyl zinc, diethyl aluminum cyanide, trimethyl aluminum, triisobutyl aluminum, triethyl aluminum, tri-n-propyl aluminum, tri-n-aluminum, tri-n-aluminum , T ri-n-hexylaluminium, bis (tetramethylcyclopentadienyl) manganese,
  • Cyclopentadienylnickel carbonyl dimer bis (pentamethylcyclopentadienyl) nickel, cobaltocene, bis (ethylcyclopentadienyl) cobalt, bis (pentamethylcyclopentadienyl) cobalt,
  • Bis (cyclopentadienyl) titanium dichloride bis (pentamethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (cyclopentadienyl) dicarbonyltitanium (II) and bis (cyclopentadienyl) dimethyltitanium.
  • Preferred metal compounds (IVb1) are dialkyl zinc compounds such as dimethyl zinc, diethyl zinc, di-n-butyl zinc, diisopropyl zinc and diisobutyl zinc, in particular diethyl zinc.
  • the reaction of the cyanometalate hydrogen acid (IVa) with the metal compound (IVb1) or (IVb2) is generally carried out in a non-aqueous, dipolar or apolar aprotic solvent.
  • Suitable aprotic solvents are, for example
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • DMF dimethylformamide
  • sulfolane sulfolane
  • carbon disulfide sulfide
  • Ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and N-methylpyrrolidone (NMP), DMSO, DMF and NMP are preferred.
  • the reaction can be carried out in the presence of one or more other organic radicals
  • This further organic component can just as well be added only after the reaction of the product solution or suspension containing the DMC compound (IV).
  • Preferred further organic components are selected from the group consisting of polyethers, polyesters, polycarbonates, polyalkylene glycol sorbitan esters,
  • Polyalkylene glycol glycidyl ethers polyacrylamide, poly (acrylamide-co-acrylic acid), polyacrylic acid, poly (acrylamide-co-maleic acid), polyacrylonitrile, polyalkyl acrylates, polyalkyl methacrylates, polyvinyl methyl ethers, polyvinyl ethyl ethers, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, poly-N-vinyl pyrrolidone co-acrylic acid), polyvinyl methyl ketone, poly (4-vinylphenol), poly (acrylic acid-co-styrene), oxazoline polymers, polyalkyleneimines, maleic acid and maleic anhydride copolymer, hydroxyethyl cellulose, polyacetates, ionic
  • the reaction can be carried out batchwise, semi-continuously or continuously.
  • the concentration of DCM compounds is typically 0.0005 to 0.5% by weight, preferably 0.001 to 0.1% by weight, particularly preferably 0.002 to 0.02% by weight, based on the alcohol A2 used.
  • Step b) preferably first comprises adding the double metal cyanide compound to the alkoxylated alcohol A2.
  • alcohol A2 is initially charged in a pressure reactor at a temperature of 40 to 100 ° C., preferably 50 to 70 ° C. and typically approx. 60 ° C.
  • the double metal cyanide compound is added and the mixture is preferably stirred vigorously, for example by means of an ultraturax (e.g. 10,000 rpm).
  • an ultraturax e.g. 10,000 rpm
  • the reaction mixture is then typically treated with inert gas (e.g. nitrogen).
  • Step b) preferably comprises adding the propylene oxide to the above-described mixture of alcohol A2 and double metal cyanide compound. After the addition of the propylene oxide has ended, the reaction mixture is typically allowed to react further. The addition of propylene oxide and / or the after-reaction typically takes place over a period of from 2 to 36 h, preferably from 5 to 24 h, particularly preferably from 5 to 20 h, particularly preferably from 5 to 15 h.
  • the concentration of potassium ions in the reaction in step b) is less than or equal to 0.9 mol%, preferably less than 0.9 mol%, preferably from 0.01 to 0.9 mol%, particularly preferably from 0.1 to 0.6 mol%, based on the alcohol A2 used. In a preferred embodiment, the concentration of potassium ions in the reaction in step b) is 0.01 to 0.5 mol%, based on the alcohol A2 used. In a particularly preferred embodiment, the concentration of potassium ions in the reaction in step b) is less than or equal to 0.9 mol%, preferably 0.1 to 0.5 mol%, based on the alcohol A2 and the reaction in step b) is carried out at temperatures from 120 to 130 ° C.
  • the potassium ion content is reduced by adding a potassium ion-binding reagent, preferably Ambosol, to the alkoxylated alcohol A2, preferably stirring, and then filtering off.
  • a potassium ion-binding reagent preferably Ambosol
  • the potassium ion concentration is preferably reduced before the DCM catalyst is added.
  • the addition of propylene oxide in step b) is carried out at a temperature of less than or equal to 135 ° C., preferably less than or equal to 130 ° C.
  • the reaction in step b) is preferably carried out at temperatures from 60 to 135 ° C., preferably at 100 to 135 ° C., particularly preferably at 120 to 135 ° C., very particularly preferably at 120 to 130 ° C.
  • step b) comprises adding the propylene oxide to a mixture of alcohol A2 and double metal cyanide compound at a temperature of less than or equal to 135 ° C., preferably at less than or equal to 130 ° C., particularly preferably at temperatures of 60 to 135 ° C., particularly preferably at 100 to 135 ° C, particularly preferably at 120 to 130 ° C.
  • Step b) is preferably carried out at a pressure in the range from 1 to 7 bar, preferably from 1 to 6 bar, particularly preferably 1 to 5 bar.
  • a pressure in the range from 1 to 7 bar, preferably from 1 to 6 bar, particularly preferably 1 to 5 bar.
  • the addition of propylene oxide and / or the after-reaction are carried out at the pressure mentioned above.
  • Step b) preferably comprises adding the propylene oxide to a mixture of alcohol A2 and double metal cyanide compound at a pressure in the range from 1 to 7 bar, preferably from 1 to 6 bar, particularly preferably from 1 to 5 bar.
  • Step b) is particularly preferably carried out at a pressure in the range from 1 to 5 bar and at a temperature from 120 to 130.degree.
  • Step b) preferably comprises the addition of the propylene oxide to a mixture of alcohol A2 and double metal cyanide compound over a period of less than or equal to 36 h, preferably less than or equal to 32 h, particularly preferably over a period of 2 to 32 h particularly preferably over a period of 5 to 24 h, and at a pressure of less than or equal to 5 bar.
  • step b) comprises the addition of metallic sodium to the alcohol A2.
  • alcohol A2 is initially introduced at a temperature of 30 to 70 ° C. under a protective gas atmosphere, in particular under a nitrogen atmosphere, and then heated to 80 to 120 ° C., preferably 100 to 110 ° C.
  • the sodium is then typically added in portions. After 3 to 7 hours, typically about 5 hours at a temperature of 100 to 110 ° C., the mixture is transferred to a pressure reactor. By reducing the pressure, typically less than 100 mbar, preferably in the range from 10 to 100 mbar, and / or increasing the temperature, typically in the range from 30 to 150 ° C., water and / or low boilers still present in the mixture can be removed.
  • the reaction mixture is then typically treated with inert gas (e.g. nitrogen).
  • the propylene oxide is then added to the mixture described above, where the preferred embodiments mentioned in connection with the DMC-catalyzed step b) apply with regard to the duration of the addition and the reaction conditions.
  • the process according to the invention can optionally comprise step c), the alkoxylated alcohol A3 being etherified with a compound R 1 -X ', where X' is a leaving group, preferably selected from CI, Br, I, -O-SO2-CH3 (mesylate ), -O-SO2-CF3 (triflate), and -O-SO2-OR 1 .
  • X' is a leaving group, preferably selected from CI, Br, I, -O-SO2-CH3 (mesylate ), -O-SO2-CF3 (triflate), and -O-SO2-OR 1 .
  • X' is a leaving group, preferably selected from CI, Br, I, -O-SO2-CH3 (mesylate ), -O-SO2-CF3 (triflate), and -O-SO2-OR 1 .
  • the compound R 1 -X ' can be alkyl halides.
  • Dimethyl sulfate or diethyl sulfate in particular can also be used for etherification. Etherification is only one option which can be selected by the person skilled in the art depending on the desired properties of the copolymer.
  • the process according to the invention accordingly comprises a step c), wherein the alkoxylated alcohol A3 is etherified with a compound R 1 -X '.
  • the method according to the invention does not include a treatment step c).
  • the described preferred production process for the monomers (A1) of the general formula (I) has the advantage that the formation of possibly crosslinking by-products with two ethylenically unsaturated groups is largely avoided. Accordingly, copolymers with a particularly low gel content can be obtained.
  • the invention further relates to a water-soluble, hydrophobically associating copolymer (A) comprising (a) 0.1 to 15.0% by weight of at least one hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I) as described above,
  • (b) 85.0 to 99.9% by weight of at least one hydrophilic monomer (b) different from monomer (a), where at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer ( b1) selected from the group consisting of (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide; wherein the amounts of monomers (a) and (b) are each based on the total amount of all monomers used in the reaction.
  • a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer ( b1) selected from the group consisting of (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide
  • At least one monomer (a) with the at least one hydrophilic monomer (b) different from monomer (a) at least one further, non-polymerizable surface-active compound (O) is used before initiating the polymerization reaction.
  • the invention relates to a water-soluble, hydrophobically associating copolymer (A) comprising
  • (b) 85.0 to 99.9% by weight of at least one hydrophilic monomer (b) different from monomer (a), where at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer ( b1) selected from the group consisting of (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide; where the amounts of the monomers (a) and (b) are each based on the total amount of all monomers used in the reaction, and wherein in the reaction of at least one monomer (a) with the at least one hyd. different from monomer (a) - rophilic monomer (b) before the initiation of the polymerization reaction, at least one further, non-polymerizable surface-active compound (O) is used.
  • a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer ( b1) selected from
  • water-soluble hydrophobically associating copolymer is known in principle to the person skilled in the art.
  • hydrophobic groups of the polymer may be due to themselves or with other substances having hydrophobic groups associate intermolecular forces. This creates a polymer network that is linked by intermolecular forces and that thickens the aqueous medium.
  • the copolymers used according to the invention should be miscible with water in any ratio or should be soluble in water. According to the invention, however, it is sufficient if the copolymers are water-soluble at least at the desired use concentration and at the desired pH. As a rule, the solubility of the copolymer in water at room temperature should be at least 25 g / l in the neutral pH range under the conditions of use.
  • the water-soluble, hydrophobically associating copolymer (A) according to the invention is obtainable from the reaction of 0.1 to 15.0% by weight of at least one monoethylenically unsaturated, hydrophobically associating monomer (a) according to the invention and 85.0 to 99, 9% by weight of at least one of (a) different hydrophilic monomer (b), where at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b1) selected from the group from (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide.
  • Monomer (a) imparts hydrophobically associating properties to the copolymer and is therefore referred to as “hydrophobically associating monomer”.
  • the at least one hydrophobically associating monomer (a) comprises a hydrophobic group which, after the polymerization, is responsible for the hydrophobic association of the copolymer formed. It preferably further comprises hydrophilic parts of the molecule which impart a certain water solubility to the monomer.
  • the amount of the monoethylenically unsaturated, hydrophobically associating monomers (a) is 0.1 to 15% by weight, based on the total amount of all monomers used in the reaction, in particular 0.1 to 10.0% by weight, preferably 0 , 2 to 5.0 wt .-% and particularly preferably 0.5 to 2.0 wt .-%.
  • At least one different hydrophilic monomer (b) is used in the reaction, at least one of the monomers (b) being a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b1) selected from the group from (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide.
  • a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b1) selected from the group from (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide.
  • a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b1) selected from the group from (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth)
  • hydrophilic monomers (b) other than monomer (b1) are preferably monoethylenically unsaturated monomers.
  • the hydrophilic monomers (b) furthermore preferably comprise one or more hydrophilic groups in addition to the ethylenic group. Because of their hydrophilicity, these impart sufficient water solubility to the copolymer according to the invention.
  • the hydrophilic groups are, in particular, functional groups which comprise O and / or N atoms. In addition, they can include, in particular, S and / or P atoms as heteroatoms.
  • the monomers (b) are particularly preferably soluble in water in any ratio, but for carrying out the invention it is sufficient that the hydrophobically associating copolymer according to the invention has the water solubility mentioned at the outset.
  • the solubility of the monomers (b) in water at room temperature should be at least 100 g / l, preferably at least 200 g / l and particularly preferably at least 500 g / l.
  • Examples of preferred functional groups include hydroxyl groups -OH, carboxyl groups -COOH, sulfonic acid groups -SO3H, carboxamide groups -C (0) -NH2, amide groups -C (O) - NH- and polyethyleneoxy groups - (CH2-CH2-0) 0 -H, where o preferably represents a number from 1 to 200.
  • the functional groups can be attached directly to the ethylenic group, or else can be connected to the ethylenic group via one or more linking hydrocarbon groups.
  • suitable monomers (b) include monomers comprising acidic groups, for example monomers comprising COOH groups, such as acrylic acid or methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid, and sulfonic acid groups Monomers such as vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamidobutanesulfonic acid, 3-acrylamido-3-methyl-butanesulfonic acid or 2-acrylamido-2,4,4-trimethylpentanesulfonic acid or monomers comprising phosphonic acid groups such as vinylphosphonic acid, allylphosphonic acid, N- (meth) acrylamidoalkylphosphonic acids or (meth) acryloyloxyalkylphosphonic acids.
  • COOH groups such as acrylic acid or methacrylic acid, crotonic acid, it
  • acrylamide and methacrylamide and derivatives thereof such as N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylolacrylamide, N-vinyl derivatives such as N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl pyrrolidone or N-vinyl caprolactam and also vinyl esters, such as vinyl formate or vinyl acetate. After polymerization, N-vinyl derivatives can be hydrolyzed to vinylamine units, vinyl esters to vinyl alcohol units.
  • the radicals R 22 are, independently of one another, H, methyl or ethyl, preferably H or methyl, with the proviso that at least 50 mol% of the radicals R 22 are H. At least 75 mol% of the radicals R 22 are preferably H, particularly preferably at least 90 mol% and very particularly preferably exclusively H.
  • the radical R 23 is H, methyl or ethyl, preferably H or methyl.
  • the individual alkyleneoxy units can be arranged randomly or in blocks. For a block copolymer, the transition between the blocks can be abrupt or gradual.
  • hydrophilic monomers can of course not only be used in the acid or base form shown, but also in the form of corresponding salts. It is also possible to convert acidic or basic groups into corresponding salts after the formation of the polymer.
  • Preferred is a copolymer in which at least one of the monomers (b) is a monomer comprising acidic groups, the acidic groups being at least one group selected from the group consisting of -COOH, -SO3H and - PO3H, and their salts.
  • At least one of the monomers (b) is preferably a monomer selected from the group consisting of (meth) acrylic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), particularly preferably acrylic acid and / or APMS or their salts.
  • APMS 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid
  • the at least one hydrophilic monomer (b) comprises two different monomers.
  • the at least one hydrophilic monomer (b) further preferably comprises at least two different, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomers (b1) and (b2), where
  • (b2) which contains at least one acidic group selected from the group consisting of -COOH, -SO 3 H or -PO 3 H 2 .
  • (b2) at least one anionic, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b2) which contains at least one COOH or SOsH group.
  • the at least one neutral monomer (b1) is preferably
  • (Meth) acrylamide especially acrylamide. If mixtures of different monomers (b1) are used, it should be at least 50 mol% of the monomers (b1)
  • the at least one hydrophilic, monoethylenically unsaturated anionic monomer (b2) is preferably a monomer comprising -COOH groups and / or -SO 3 H groups, particularly preferably a monomer comprising -SOsH groups. Of course, it can also be a salt of the acidic monomer.
  • Suitable counterions include in particular alkali metal ions such as Li + , Na + or K + and ammonium ions such as NH 4 + or ammonium ions with organic radicals.
  • Examples of monomers comprising COOH groups include acrylic acid, methacrylic acid, Lacic acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid. Acrylic acid is preferred.
  • Examples of monomers having sulfonic acid groups include vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamidobutanesulfonic acid, 3-acrylamido-3-methyl-butanesulfonic acid or 2-acrylamido-2 , 4,4-trimethylpentanesulfonic acid.
  • Vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid or 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid are preferred and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid is particularly preferred.
  • Examples of monomers comprising phosphonic acid groups include vinylphosphonic acid, allylphosphonic acid, N- (meth) acrylamidoalkylphosphonic acids or (meth) acryloyloxyalkylphosphonic acids, vinylphosphonic acid is preferred.
  • the at least one hydrophilic, monoethylenically unsaturated anionic monomer (b2) is particularly preferably (meth) acrylic acid or acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), particularly preferably acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.
  • the monomers (b2) may hydrolyze at least partially to (meth) acrylic acid in the course of the preparation and use.
  • the copolymers used according to the invention can accordingly comprise (meth) acrylic acid units, even if no (meth) acrylic acid units were used for the synthesis.
  • the tendency towards the hydrolysis of the monomers (b2) decreases with increasing content of sulfonic acid groups. Accordingly, the presence of sulfonic acid group in the copolymer used according to the invention is recommended.
  • the copolymer comprises
  • the copolymer comprises
  • AMPS anionic hydrophilic monomer
  • the copolymer comprises
  • the copolymer comprises
  • APMS acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid
  • At least one monoethylenically unsaturated, cationic, ammonium ion-containing monomer (b3) can optionally be used in the conversion to the copolymers used according to the invention.
  • Suitable cationic monomers (b3) include, in particular, monomers having ammonium groups, in particular ammonium derivatives of N- (co-aminoalkyl) (meth) acrylamides or cu-aminoalkyl (meth) acrylic esters.
  • R 8 stands for H or methyl
  • R 9 for H or a C to C 4 alkyl group, preferably H or methyl
  • R 10 for a preferably linear C to C 4 alkylene group, for example a 1,2-ethylene group -CH2 -CH2- or a 1,3-propylene group -CH2-CH2-CH2-.
  • the radicals R 11 are, independently of one another, C1 to C 4 alkyl radicals, preferably methyl or a group of the general formula -R 12 -SOsH, where R 12 is a preferably linear C1 to C 4 alkylene group or is a phenyl group, with the proviso that, as a rule, no more than one of the substituents R 11 is a substituent containing sulfonic acid groups.
  • the three substituents R 11 are particularly preferably methyl groups, ie the monomer has a group -N (CH3) 3 + .
  • X "- in the above formula stands for a monovalent anion, for example Ch.
  • X" - can also stand for a corresponding fraction of a polyvalent anion, although this is not preferred.
  • preferred monomers (b3) of the general formula (Xllla) or (Xlllb) include salts of 3-trimethylammonium propyl (meth) acrylamides or 2-trimethylammoniumethyl (meth) acrylates, for example the corresponding chlorides such as 3-trimethylammonium propylacrylamide chloride (DIMAPAQUAT) and 2- trimethylammonium ethyl methacrylate chloride (MADAME-QUAT).
  • the radicals R 13 are, independently of one another, H, methyl or ethyl, preferably H or methyl, with the proviso that at least 50 mol% of the radicals R 13 are H. At least 75 mol% of the radicals R 13 are preferably H, particularly preferably at least 90 mol% and very particularly preferably exclusively H.
  • the radical R 14 is H, methyl or ethyl, preferably H or methyl.
  • monomers (A2d) include N-vinyl derivatives such as, for example, N-vinylformamide, N-vinyl-acetamide, N-vinylpyrrolidone or N-vinylcaprolactam, and also vinyl esters, such as, for example, vinyl formate or vinyl acetate. After polymerization, N-vinyl derivatives can be hydrolyzed to vinylamine units, vinyl esters to vinyl alcohol units.
  • the amount of all hydrophilic monomers (b) in the copolymer according to the invention is 85.0 to 99.9% by weight, based on the total amount of all monomers in the copolymer, preferably 90.0 to 99.9% by weight, preferably 95.0 to 99.8 wt. '%, and particularly preferably 98.0 to 99.5 wt .-%.
  • the amount of neutral, hydrophilic monomers (b1) is generally 30 to 95% by weight, preferably 30 to 85% by weight and particularly preferably 30 to 70% by weight, based on the total amount of all monomers used.
  • the copolymer only comprises neutral monomers (b1) and anionic monomers (b2)
  • the neutral monomers (b1) in an amount of 30 to 95% by weight and the anionic monomers (b2) in an amount of 4 , 9 to 69.9% by weight, the amount being based on the total amount of all monomers used.
  • the monomers (b1) are preferably used in an amount of 30 to 80% by weight and the anionic monomers (b2) in an amount of 19.9 to 69.9% by weight, and are particularly preferred the monomers (b3) in an amount of 40 to 70% by weight and the anionic monomers (b2) in an amount of 29.9 to 59.9% by weight
  • the copolymer comprises neutral monomers (b1), anionic monomers (b2) and cationic monomers (b3)
  • the neutral monomers (b1) in an amount of 30 to 95% by weight and the anionic (b2) and cationic monomers (b3) together in an amount of 4.9 to 69.9% by weight, with the proviso that the molar ratio (b2) / (b3) is 0.7 to 1.3.
  • the molar ratio (b2) / (b3) is preferably 0.8 to 1.2 and, for example, 0.9 to 1.1. This measure enables copolymers to be obtained which react particularly insensitively to salt load.
  • the monomers (b1) in an amount of 30 to 80% by weight and the anionic and cationic monomers (b2) + (b3) together in an amount of 19.9 to 69.9% by weight are preferred .-% used, and particularly preferably the monomers (b1) are used in an amount of 40 to 70% by weight and the anionic and cationic monomers (b2) + (b3) together in an amount of 29.9 to 59.9% by weight, the molar ratio already mentioned should be observed in each case.
  • ethylenically unsaturated monomers different from monomers (a) and (b), preferably monoethylenically unsaturated monomers (c), can optionally be used in the reaction. Mixtures of several different monomers (c) can of course also be used.
  • Such monomers can be used to fine-tune the properties of the copolymer used according to the invention. If present at all, the amount of such optionally present monomers (c) can be up to 14.9% by weight, preferably up to 9.9% by weight, particularly preferably up to 4.9% by weight, each based on the total amount of all monomers used. No monomers (c) are very particularly preferably present.
  • the monomers (c) can be, for example, monoethylenically unsaturated monomers which have a more hydrophobic character than the hydrophilic monomers (b) and which are accordingly only slightly soluble in water.
  • the solubility of the monomers (c) in water at room temperature is less than 50 g / l, in particular less than 30 g / l.
  • Examples of such monomers include N-alkyl- and N, N ”-dialkyl (meth) acrylamides, the number of carbon atoms in the alkyl radicals together being at least 3, preferably at least 4.
  • Examples of such monomers include N-butyl (meth) acrylamide, N-cyclohexyl (meth) acrylamide or N-benzyl (meth) acrylamide.
  • the water-soluble, hydrophobically associating copolymers (A) according to the invention can be prepared by methods known in principle to those skilled in the art by radical polymerization of the monomers (a) and (b) and optionally (c), for example by solution or gel polymerization in the aqueous phase.
  • Monomers (a), (b), optionally (c), initiators and optionally further auxiliaries for polymerization in an aqueous medium are used for the polymerization.
  • the preparation is carried out by means of gel polymerization in the aqueous phase.
  • a mixture of the monomers (a), (b) and optionally (c), initiators and, if appropriate, further auxiliaries is first provided with water or an aqueous solvent mixture.
  • Suitable aqueous solvent mixtures include water and water-miscible organic solvents, the proportion of water generally being at least 50% by weight, preferably at least 80% by weight and is particularly preferably at least 90% by weight.
  • Organic solvents which can be mentioned here are, in particular, water-miscible alcohols, such as methanol, ethanol or propanol. Acid monomers can be completely or partially neutralized before the polymerization.
  • the concentration of all components with the exception of the solvents in the course of the polymerization is usually approximately 20 to 60% by weight, preferably approximately 30 to 50% by weight.
  • the polymerization should in particular be carried out at a pH in the range from 5.0 to 7.5 and preferably at a pH of approximately 6.0.
  • the reaction of the at least one monoethylenically unsaturated hydrophobically associating monomer (a) with the at least one hydrophilic monomer (c) different from monomer (b) before initiation the polymerization reaction uses at least one further, non-polymerizable surface-active compound (O).
  • the non-polymerizable, surface-active compound O is preferably at least one surfactant. It is preferably at least one nonionic surfactant, but anionic surfactants and cationic surfactants are also suitable, provided that these do not participate in the polymerization reaction.
  • nonionic surfactants O of the general formula R 20 -Y ', where R 20 is a hydrocarbon radical having 8 to 32, preferably 10 to 20 and particularly preferably 12 to 18 carbon atoms and Y' is a hydrophilic group, preferably one nonionic hydrophilic group, especially a polyalkyleneoxy group.
  • the at least one nonionic surfactant O is preferably an ethoxylated long-chain, aliphatic alcohol, which may optionally contain aromatic components.
  • Examples include his: Ci2Ci4 fatty alcohol ethoxylates, Ci 6 Ci 8 fatty alcohol ethoxylates, C13 oxo alcohol ethoxylates, Cio oxo alcohol ethoxylates, CisCis oxo alcohol ethoxylates,
  • Cio-Guerbet alcohol ethoxylates and alkylphenol ethoxylates Compounds with 5 to 20 ethyleneoxy units, preferably 8 to 18 ethyleneoxy units, have proven particularly useful.
  • surfactants selected from the group of the ethoxylated alkylphenols, the ethoxylated, saturated iso-C-13 alcohols and / or the ethoxylated Cio-Guerbet alcohols, each with 5 to 20 ethyleneoxy units, preferably 8 to 18 ethyleneoxy units are present in alkoxy residues.
  • the hydrophobically associating monomers (a) form micelles in the aqueous reaction medium. In the case of the polymerization, this leads to the hydrophobically associating regions being built into the polymer in blocks. If an additional surface-active compound (O) is now present in the preparation of the copolymers, mixed micelles form. These mixed micelles contain polymerizable and non-polymerizable components. As a result, the hydrophobically associating monomers (a) are incorporated in shorter blocks. At the same time, the number of these shorter blocks per polymer chain is larger. Thus, the structure of the copolymers produced in the presence of a non-polymerizable, surface-active compound (O) differs from that which was produced in the absence of such a compound.
  • the non-polymerizable, surface-active compounds (O) can generally be used in an amount of 0.1 to 5% by weight, based on the amount of all monomers used.
  • the weight ratio of the non-polymerizable, surface-active compounds (O) to the monomers (A1) is generally 4: 1 to 1: 4, preferably 2: 1 to 1: 2, particularly preferably 1.5: 1 up to 1: 1, 5 and for example about 1: 1.
  • the necessary components are first mixed together.
  • the order in which the components are mixed for the polymerization is not important, it is only important that in the preferred polymerization method the non-polymerizable, surface-active compound (O) is added to the aqueous polymerization medium before the polymerization is initiated.
  • the mixture is then polymerized thermally and / or photochemically, preferably at -5 ° C to 80 ° C.
  • thermal polymerization preference is given to using polymerization initiators which can start the polymerization even at a comparatively low temperature, such as redox initiators.
  • the thermal polymerization can be carried out at room temperature or by heating the mixture, preferably at temperatures of not more than 50 ° C.
  • the photochemical polymerization is usually carried out at temperatures from -5 to 10 ° C. It is also possible to combine photochemical and thermal polymerization with one another by using both initiators for the mixture admits the thermal as well as for the photochemical polymerization.
  • the polymerization is first started photochemically at low temperatures, preferably -5 to +10 ° C. As a result of the heat of reaction released, the mixture heats up and the thermal polymerization is additionally started. With this combination, sales of more than 99% can be achieved.
  • the reaction can also be carried out with a mixture of a redox initiator system and a thermal initiator which only decomposes at higher temperatures.
  • a thermal initiator which only decomposes at higher temperatures.
  • This can be, for example, a water-soluble azo initiator that decomposes in the temperature range from 40 ° C to 70 ° C.
  • the polymerization starts here at low temperatures, for example 0 to 10 ° C, through the redox initiator system.
  • the mixture heats up and, as a result, the polymerization is additionally started by the initiator, which decomposes only at higher temperatures.
  • gel polymerization takes place without stirring. It can be carried out batchwise by irradiating and / or heating the mixture in a suitable vessel with a layer thickness of 2 to 20 cm. The polymerization produces a solid gel. The polymerization can also be carried out continuously.
  • a polymerization apparatus is used, which has a conveyor belt for receiving the mixture to be polymerized. The conveyor belt is equipped with devices for heating and / or for irradiation with UV radiation. The mixture is then poured onto one end of the belt using a suitable device, the mixture is polymerized in the course of transport in the direction of the belt, and the solid gel can be removed at the other end of the belt.
  • the gel obtained is preferably comminuted and dried after the polymerization. Drying should preferably take place at temperatures below 100 ° C. A suitable release agent can be used for this step to avoid sticking together.
  • the hydrophobically associating copolymer is obtained as granules or powder.
  • the polymer powder or granulate obtained is generally used as an aqueous solution in the course of application at the place of use, the polymer must be dissolved in water on site. This can lead to undesirable clumping with the described high molecular weight polymers.
  • an auxiliary which accelerates or improves the dissolution of the dried polymer in water can be added to the polymers according to the invention already during the synthesis. This aid can be, for example, urea.
  • the hydrophobically associating copolymers according to the invention can be used according to the invention for thickening aqueous phases.
  • the present invention accordingly relates to the use of the copolymers according to the invention in the development, exploitation and completion of underground oil and gas deposits.
  • the use relates to the preferred embodiments which have been described above in connection with the copolymers according to the invention.
  • the copolymers can be used alone or in combination with other thickening components, for example with other thickening polymers.
  • they can also be formulated together with surfactants to form a thickening system.
  • the surfactants can form micelles in aqueous solution and the hydrophobically associating copolymers can form a three-dimensional, thickening network together with the micelles.
  • the copolymer When used, the copolymer can be dissolved directly in the aqueous phase to be thickened. It is also conceivable to pre-dissolve the copolymer and then add the solution formed to the system to be compressed.
  • the properties of the copolymers can be adapted to the respective technical requirements by selecting the type and amount of the monomers (a) and (b) and of the component (c).
  • copolymers according to the invention can be used, for example, in the field of oil production as an additive for thickening drilling fluids and completion fluids.
  • copolymers according to the invention are also used as thickeners in hydraulic fracturing.
  • a highly viscous, aqueous solution is typically pressed into the oil or gas-bearing formation layer under high pressure.
  • the invention preferably relates to the use of the copolymers according to the invention for tertiary petroleum production, an aqueous formulation of the said copolymers in a concentration of 0.01 to 5% by weight being pressed into a petroleum deposit through at least one injection hole and the Deposit is extracted from crude oil through at least one production well.
  • the concentration of the copolymer should generally not exceed 5% by weight, based on the sum of all constituents of the formulation, and is usually 0.01 to 5% by weight, in particular 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 up to 3% by weight and particularly preferably 1 to 2% by weight.
  • the formulation is pressed into the petroleum reservoir through at least one injection well and crude oil is withdrawn from the reservoir through at least one production well.
  • crude oil is of course not only meant to be phase-pure oil, but the term also includes the usual crude oil-water emulsions. As a rule, a deposit is provided with several injection wells and with several production wells.
  • the pressed-in formulation creates a pressure that causes the oil to flow in the direction of the production well and is conveyed through the production well.
  • the viscosity of the flood medium should be adapted to the viscosity of the petroleum in the petroleum deposit if possible. The viscosity can be adjusted in particular via the concentration of the copolymer.
  • an aqueous formulation is used which, in addition to water, comprises at least one hydrophobically associating copolymer. Mixtures of different copolymers can of course also be used. Of course, other components can also be used. Examples of other components include biocides, stabilizers or inhibitors.
  • the formulation can preferably be prepared by introducing the water and sprinkling in the copolymer as a powder. The aqueous formulation should be exposed to the lowest possible shear forces.
  • the polymer flooding can advantageously be combined with other techniques of tertiary oil production.
  • the invention preferably relates to the use of the copolymers according to the invention in the development, exploitation and completion of underground petroleum and natural gas deposits, in particular for tertiary petroleum production, the aqueous formulation of the said copolymers containing at least one surfactant.
  • the “polymer flooding” can be combined with a preceding so-called “surfactant flooding” using the hydrophobically associating copolymers according to the invention.
  • an aqueous surfactant formulation is first pressed into the petroleum formation. This reduces the interfacial tension between the formation water and the actual petroleum and thus increases the mobility of the petroleum in the formation.
  • the oil yield can be increased by combining both techniques.
  • surfactants for surfactant flooding include sulfate groups, sulfonate groups, polyoxyalkylene groups, anionically modified polyoxyalkylene groups, betain groups, glucoside groups or surfactants containing amine oxide groups, such as, for example, alkylbenzenesulfonates, olefin sulfonates or amidopropyl betaines.
  • Anionic and / or betaine surfactants can preferably be used.
  • Monomer 1 (M1, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 80 PO (propylene oxide), DCM catalysis
  • HBVE hydroxybutyl vinyl ether
  • KOH potassium hydroxide
  • the container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) of ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C. (1 h), cooled to 80 ° C. and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C., 1% by weight of Ambosol was added at 60 ° C.
  • EO ethylene oxide
  • the container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 120 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1 126 g (25.6 mol) ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. After dosing 300 g EO, the dosing was stopped (approx. 3 h after the start), waited 30 min and completely relaxed to 1.3 bar. The remaining EO was then metered in. The metering to EO including relaxation took a total of 10 hours.
  • 0.5 bar gauge pressure 1.5 bar absolute
  • EO ethylene oxide
  • the mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 100 ° C and freed from low boilers for 1 h at a pressure of less than 10 mbar.
  • the goods were filled at 80 ° C under N 2 .
  • the analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 22 EO.
  • Monomer 3 (M3, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 40 PO (propylene oxide), DMC catalysis
  • HBVE hydroxybutyl vinyl ether
  • KOH potassium hydroxide
  • the container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) of ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C. (1 h), cooled to 80 ° C. and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C., 1% by weight of Ambosol was added at 60 ° C.
  • EO ethylene oxide
  • Monomer 4 (M4, not according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 20 PO (propylene oxide), DMC catalysis
  • HBVE hydroxybutyl vinyl ether
  • KOH potassium hydroxide
  • the container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) of ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C. (1 h), cooled to 80 ° C. and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C., 1% by weight of Ambosol was added at 60 ° C.
  • EO ethylene oxide
  • Monomer 5 (M5, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 80 PO (propylene oxide), DMC catalysis
  • HBVE hydroxybutyl vinyl ether
  • KOH potassium hydroxide
  • the container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) of ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C. (1 h), cooled to 80 ° C. and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C., 1% by weight of Ambosol was added at 60 ° C.
  • EO ethylene oxide
  • Monomer 6 (M6, according to the invention): alkoxylation of HBVE-24.5 EO-40 PO with 20 PO (propylene oxide), DMC catalysis
  • Monomer 7 (M7, according to the invention): alkoxylation of HBVE -24.5 EO -20 PO, followed by 80 PO (propylene oxide), DMC catalysis
  • the container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), set to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute.
  • 459.3 g (7.91 mol) of propylene oxide (PO) were metered in over the course of 16 h at 127 ° C., p max was 4.1 bar absolute.
  • the mixture was left to react for 3 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours.
  • the reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C.
  • the goods were filtered at 60 ° C under N 2 trated (filter K150) and filled.
  • the analysis (OH number, 1 H-NMR in CDCls, 1 H-NMR in MeOD) confirmed the mean composition HBVE - 24.5 EO - 100 PO.
  • Monomer 8 (M8, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 60 PO (propylene oxide)
  • HBVE hydroxybutyl vinyl ether
  • KOH potassium hydroxide
  • the container was then checked for pressure tightness, set at 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) and heated to 145 ° C.
  • the pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C.
  • the mixture was stirred at a constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 80 ° C and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h.
  • the reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C.
  • the goods were filled at 60 ° C.
  • the analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO.
  • the vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 .
  • the container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute.
  • 696 g (12 mol) of propylene oxide (PO) were metered in at 10 ° C. in the course of 10 h, pmax was 4.1 bar absolute.
  • the reaction was allowed to continue for 6 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours.
  • the reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C.
  • the goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled.
  • Monomer 9 (M9, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 80 PO (propylene oxide)
  • HBVE hydroxybutyl vinyl ether
  • KOH potassium hydroxide
  • the container was then checked for pressure tightness, set at 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) and heated to 145 ° C.
  • the pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C.
  • the mixture was stirred at a constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 80 ° C and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h.
  • the reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C.
  • the goods were filled at 60 ° C.
  • the analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO.
  • the vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 .
  • the container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute.
  • 898 g (15.5 mol) of propylene oxide (PO) were metered in at 127 ° C. in the course of 10 h, and pmax was 4.1 bar absolute.
  • the reaction was allowed to continue for 6 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours.
  • the reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C.
  • the goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled.
  • Monomer 10 (M10, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 100 PO (propylene oxide)
  • HBVE hydroxybutyl vinyl ether
  • KOH potassium hydroxide
  • the container was then checked for pressure tightness, set at 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) and heated to 145 ° C.
  • the pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C.
  • the mixture was stirred at a constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 80 ° C and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h.
  • the reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C.
  • the goods were filled at 60 ° C.
  • HBVE - 24.5 EO The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO.
  • 150 g (0.126 mol) of HBVE-24.5 EO were placed in a 1 liter glass flask at 50 ° C. and stirred under an atmosphere of 1 hour. The mixture is heated to 100 ° C. and metallic sodium (0.16 g, 0.0069 mol) is added in portions. The mixture was heated to 110 ° C. with stirring. After 3 hours the sodium had completely dissolved and the mixture was stirred for a further 2 hours. The mixture was completely transferred into a 2 l pressure autoclave with an anchor stirrer under an N 2 atmosphere and the stirrer was switched on.
  • Copolymer 1 (C1, not according to the invention) from 69.1% by weight (75.2 mol%) of acrylamide, 30% by weight (24.7 mol%) of sodium acrylate and 0.9% by weight (0.031 mol%) of the monomer M4 (HBVE-24.5EO- 20PO)
  • the monomer solution was added to the Start temperature set at 4 ° C.
  • the solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% strength 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 mL of a 1 % f-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization.
  • the temperature rose to 80 to 90 ° C.
  • a solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 17.4 dL / g. Copolymer 2 (C2, according to the invention) from 68.6% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 30% by weight (24.9 mol%) of sodium acrylate and 1.4% by weight (0.031 mol%) of the monomer M3 (HBVE-24.5EO-40PO )
  • the monomer solution was started - set temperature of 4 ° C.
  • the solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 mL of a 1% t-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization.
  • the temperature rose to 80 to 90 ° C. within 40 to 50 min.
  • a solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 17.1 dL / g.
  • Copolymer 3 (C3, according to the invention) from 68.1% by weight (75.0 mol%) of acrylamide, 30% by weight (25.0 mol%) of sodium acrylate and 1.9% by weight (0.031 mol%) of the monomer M6 (HBVE-24.5EO-60PO )
  • the monomer solution was started - set temperature of 4 ° C.
  • the solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 mL of a 1% t-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization.
  • the temperature rose to 80 to 90 ° C. within 40 to 50 min.
  • a solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 16.5 dL / g.
  • Copolymer 4 (C4, according to the invention) from 67.7 wt.% (74.9 mol%) of acrylamide, 30 wt.% (25.1 mol%) of sodium acrylate and 2.3 wt.% (0.031 mol%) of the monomer M5 (HBVE-24.5EO-80PO )
  • the monomer solution was started - set temperature of 4 ° C.
  • the solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% strength 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 ml of a 1% strength solution t-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization.
  • the temperature rose to 80 to 90 ° C.
  • a solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 17.9 dL / g.
  • Copolymer 5 (C5, according to the invention) from 67.3 wt.% (74.8 mol%) of acrylamide, 30 wt.% (25.2 mol%) of sodium acrylate and 2.7 wt.% (0.031 mol%) of the monomer M7 (HBVE-24.5EO-100PO )
  • the monomer solution was set to the starting temperature of 4 ° C.
  • the solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 mL of a 1% t-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization.
  • the temperature rose to 80 to 90 ° C. within 40 to 50 min.
  • a solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 14.7 dL / g.
  • Copolymer 6 (C6, according to the invention) from 68.1% by weight (75.0 mol%) of acrylamide, 30% by weight (25.0 mol%) of sodium acrylate and 1.9% by weight (0.031 mol%) of the monomer M8 (HBVE-24.5EO-60PO )
  • the monomer solution became the start temperature is set at 4 ° C.
  • the solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed for 45 minutes with nitrogen and with 4.00 g of a 4% Azobis (isobutyronitrile) solution in methanol, 0.16 mL of a 1% f-BHP solution and 0.16 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization.
  • the temperature rose to 80 ° C. within 20 minutes.
  • a solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 27.7 dL / g.
  • Copolymer 7 (C7, according to the invention) from 67.7 wt.% (74.9 mol%) of acrylamide, 30 wt.% (25.1 mol%) of sodium acrylate and 2.3 wt.% (0.031 mol%) of the monomer M9 (HBVE-24.5EO-80PO ) 100.54 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 2.7 g monomer M9, 152.72 g acrylamide (52% solution in water), 4.00 g of a 4% solution of 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) in 5% sodium hydroxide solution, 1.2 g a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic
  • the monomer solution became the start temperature is set at 4 ° C.
  • the solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed for 45 minutes with nitrogen and with 4.00 g of a 4% Azobis (isobutyronitrile) solution in methanol, 0.16 mL of a 1% f-BHP solution and 0.16 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization.
  • the temperature rose to 80 ° C. within 20 minutes.
  • a solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 27.1 dL / g.
  • Copolymer 8 (C8, according to the invention) from 67.3% by weight (74.8 mol%) of acrylamide, 30% by weight (25.2 mol%) of sodium acrylate and 2.7% by weight (0.031 mol%) of the monomer M10 (HBVE-24.5EO-100PO )
  • the monomer solution became the start temperature is set at 4 ° C.
  • the solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed for 45 minutes with nitrogen and with 4.00 g of a 4% azobis (isobutyronitrile) solution in methanol, 0.16 mL of a 1% f-BHP solution and 0.16 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization.
  • the temperature rose to 80 ° C. within 20 minutes.
  • a solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was broken up with the help of a meat grinder and the gel granules obtained were placed in a fluidized bed. dryer dried at 55 ° C for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 27.3 dL / g.
  • Copolymer 9 (C9, according to the invention) composed of 45.97% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 48.88% by weight (24.8 mol%) of NaATBS and 5.15% by weight (0.086 mol%) of the M10 monomer (HBVE-24,5EO- 100PO)
  • aqueous solution of 7.73 g of monomer M10 and 3.60 g of Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g of water and 2.00 g of a 0.10% by weight aqueous sodium hypophosphite solution (chain transfer agent) is then added - ben.
  • the pH is adjusted to the starting pH of 6.0 with sulfuric acid and the remaining water is added in order to obtain a concentration of 38.3% by weight of monomers (the amount of water already added is subtracted from the total amount of water ).
  • the monomer solution is cooled to 0 ° C. start temperature and transferred to a Dewar vessel.
  • a temperature sensor is installed for temperature monitoring and the solution is then degassed for 45 minutes by flushing with nitrogen.
  • the polymerization is finally stopped by adding 2.40 g of the azo initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 0.20 g of a 1% by weight aqueous fe / butyl hydroperoxide solution, followed by 0. Initiated 40 g of a 1 wt.% Aqueous sodium sulfite solution.
  • the degassing tube is removed and the polymerization reaches a maximum temperature of 72 ° C within about 20 minutes.
  • a solid polymer gel is obtained.
  • the gel block obtained is comminuted using a meat grinder and the gel granules are dried in a fluidized bed dryer.
  • the dried polymer granules obtained in this way are ground using a mill to a particle size of less than 1 mm.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 12.5 dL / g.
  • Copolymer 10 (C10, according to the invention) composed of 47.13% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 50.25% by weight (24.8 mol%) of NaATBS and 2.62% by weight (0.043 mol%) of the M10 monomer (HBVE-24,5EO- 100PO)
  • 146.98 g of a 50% by weight aqueous sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate solution NaATBS
  • aqueous sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate solution NaATBS
  • defoamer Sudfynol DF 58; Evonik
  • 132.59 g of an aqueous 52% by weight acrylamide solution and 1.20 g of an aqueous 5% by weight diethylenetriaminepentaacetate (Trilon C) are added.
  • aqueous solution of 3.84 g of monomer M10 and 1.80 g of Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g of water and 2.00 g of a A 0.10% by weight aqueous sodium hypophosphite solution (chain transfer reagent) was added.
  • the pH is adjusted to the starting pH of 6.0 with sulfuric acid and the remaining water is added in order to obtain a concentration of 37.0% by weight of monomers (the amount of water already added is subtracted from the total amount of water ).
  • the monomer solution is cooled to 0 ° C. start temperature and transferred to a Dewar vessel.
  • a temperature sensor is installed for temperature monitoring and the solution is then degassed for 45 minutes by flushing with nitrogen.
  • the polymerization is finally stopped by adding 2.40 g of the azo initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 0.20 g of a 1% by weight aqueous fe / butyl hydroperoxide solution, followed by 0. Initiated 40 g of a 1 wt.% Aqueous sodium sulfite solution.
  • the degassing tube is removed and the polymerization reaches a maximum temperature of 72 ° C within about 20 minutes.
  • a solid polymer gel is obtained.
  • the gel block obtained is comminuted using a meat grinder and the gel granules are dried in a fluidized bed dryer.
  • the dried polymer granules obtained in this way are ground using a mill to a particle size of less than 1 mm.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 13.8 dL / g.
  • Copolymer 11 (C1 1, according to the invention) composed of 46.75% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 49.75% by weight (24.8 mol%) of NaATBS and 3.50% by weight (0.086 mol%) ) of the monomer M8 (HBVE-24,5EO- 60PO)
  • 146.98 g of a 50% by weight aqueous sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate solution (NaATBS) are placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer. Then 0.4 g of anti-foaming agent (Xiameter AFE-0400; Dow), 132.89 g of an aqueous 52% by weight acrylamide solution and 1.20 g of an aqueous 5% by weight diethylenetriaminepentaacetate (Trilon C) are added.
  • NaATBS sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate solution
  • the pH is adjusted to the starting pH of 6.0 with sulfuric acid and the remaining water is added in order to obtain a concentration of 37.7% by weight of monomers (the amount of water already added is subtracted from the total amount of water).
  • the monomer solution is cooled to 0 ° C start temperature and transferred to a Dewar flask.
  • a temperature sensor is installed for temperature monitoring and the solution is then degassed for 45 minutes by flushing with nitrogen.
  • the polymerization is finally completed by adding 2.40 g of the azo initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 0.20 g of a 1% by weight aqueous fe / t-butyl hydroperoxide solution, followed by 0 , 40 g of a 1% by weight aqueous sodium sulfite solution.
  • the degassing tube is removed and the polymerization reaches a maximum temperature of 72 ° C within about 20 minutes.
  • a solid polymer gel is obtained.
  • the gel block obtained is comminuted using a meat grinder and the gel granules are dried in a fluidized bed dryer.
  • the dried polymer granules obtained in this way are ground using a mill to a particle size of less than 1 mm.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 14.0 dL / g.
  • Copolymer 12 (C12, according to the invention) composed of 47.54% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 50.68% by weight (24.8 mol%) of NaATBS and 1.78% by weight (0.043 mol%) of the M8 monomer (HBVE-24,5EO- 60PO)
  • the pH is adjusted to the starting pH of 6.0 with sulfuric acid and the remaining water is added in order to obtain a concentration of 36.7% by weight of monomers (the amount of water already added is subtracted from the total amount of water).
  • the monomer solution is cooled to 0 ° C start temperature and transferred to a Dewar flask.
  • a temperature sensor is installed for temperature monitoring and the solution is then degassed for 45 minutes by flushing with nitrogen.
  • the polymerization is finally stopped by adding 2.40 g of the azo initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 0.20 g of a 1% by weight aqueous fe / butyl hydroperoxide solution, followed by 0. Initiated 40 g of a 1 wt.% Aqueous sodium sulfite solution.
  • the degassing tube is removed and the polymerization reaches a maximum temperature of 72 ° C within about 20 minutes.
  • a solid polymer gel is obtained.
  • the gel block obtained is comminuted using a meat grinder and the gel granules are dried in a fluidized bed dryer.
  • the dried polymer granules obtained in this way are ground using a mill to a particle size of less than 1 mm.
  • the intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 14.0 dL / g.
  • the transit times of the solvent and the polymer solutions at various concentrations were determined using an Ubbelohde capillary viscometer.
  • the relative viscosities were calculated from the ratio of the running times of the polymer solution and the pure solvent.
  • the specific viscosities were then formed from the difference in relative viscosity and 1.
  • Figure 1 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C1 (comparison) and C2, C3, C4 and C5 (according to the invention) at a copolymer concentration of 1500 ppm.
  • Figure 2 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C1 (comparison) and C2, C3, C4 and C5 (according to the invention) at a copolymer concentration of 2000 ppm.
  • Figure 3 relates to the Brookfield viscosity of copolymers C6, C7 and C8 (according to the invention) at a copolymer concentration of 1500 ppm.
  • Figure 4 relates to the Brookfield viscosity of copolymers C6, C7 and C8 (according to the invention) at a copolymer concentration of 2000 ppm.
  • Figure 5 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C9, C10, C1 1, and C12 (according to the invention) at a copolymer concentration of 1000 ppm.
  • Figure 6 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C9, C10, C1 1, and C12 (according to the invention) at a copolymer concentration of 1500 ppm.
  • Figure 7 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C9, C10, C1 1, and C12 (according to the invention) at a copolymer concentration of 2000 ppm.
  • Figures 1 and 2 show the temperature thickening behavior of the copolymers C1, C2, C3, C4 and C5 with monomers with different PO contents (see Table 1) at a copolymer concentration of 1500 ppm and 2000 ppm.
  • Table 1 Composition of the copolymers investigated
  • thermo-associative behavior i.e. the higher the PO content in the monomer used, the earlier, H. at a lower temperature, an increase in viscosity can be observed.
  • thermo-thickening behavior is more pronounced at higher concentrations of copolymer.
  • thermo-thickening behavior of copolymers C9, C10, C1 1 and C12 based on acrylamide / ATBS (see Table 3) depending on the amount of monomer M in the copolymer and the PO content at different copolymer concentrations was investigated and in Figures 5 (1000 ppm), 6 (1500 ppm) and 7 (2000ppm).
  • the solubility of the copolymers C6, C7 and C8 was determined according to API Recommended Practice 63. For this purpose, about 200 ml of a polymer solution with a concentration of 1000 ppm, dissolved in synthetic seawater, were filtered through a polycarbonate membrane with a pore size of 5 pm. A pressure of 2 bar was used for this. The mass of the filtrate was recorded over time and then the filtration ratio FR was determined using the following equation: Ideally, the filtration ratio of the polymer should be 1.0. In practice, an FR ⁇ 1.2 is aimed for, which corresponds to a very good solubility of the polymer. The following values were measured for the polymers C6 - C8:
  • copolymers C6, C7 and C8 accordingly have very good solubility.

Abstract

The invention relates to hydrophobically associating monomers, which comprise a copolymerizable, ethylenically unsaturated group and a polyether structure in block form that consists of a polyethylenoxy block and a polypropylenoxy block. The invention further relates to a hydrophobically associating copolymer, which contains hydrophobically associating monomers, and to the use of hydrophobically associating copolymers in enhanced oil recovery.

Description

Hydrophob assoziierende Copolymere für die tertiäre Erdölförderung umfassend Monomere mit Propylenoxy-Einheiten  Hydrophobically associating copolymers for tertiary oil production comprising monomers with propyleneoxy units
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft hydrophob assoziierende Monomere, welche eine copolyme- risierbare, ethylenisch ungesättigte Gruppe sowie eine Polyetherstruktur in Blockform umfas- sen, welche aus einem Polyethylenoxy-Block und einem Polypropylenoxy-Block besteht. Die Erfindung betrifft ferner hydrophob assoziierende Copolymere, enthaltend hydrophob assoziie- rende Monomere, sowie die Verwendung von hydrophob assoziierenden Copolymeren bei der tertiären Erdölförderung. The present invention relates to hydrophobically associating monomers which comprise a copolymerizable, ethylenically unsaturated group and a polyether structure in block form which consists of a polyethyleneoxy block and a polypropyleneoxy block. The invention further relates to hydrophobically associating copolymers containing hydrophobically associating monomers and to the use of hydrophobically associating copolymers in tertiary petroleum production.
In natürlichen Erdölvorkommen liegt Erdöl in den Hohlräumen poröser Speichergesteine vor, welche zur Erdoberfläche hin von undurchlässigen Deckschichten abgeschlossen sind. Bei den Hohlräumen kann es sich um sehr feine Hohlräume, Kapillaren, Poren oder dergleichen han- deln. Feine Porenhälse können beispielsweise einen Durchmesser von nur circa 1 pm aufwei- sen. Neben Erdöl, inklusive Anteilen von Erdgas, enthält eine Lagerstätte außerdem mehr oder weniger stark salzhaltiges Wasser. In natural oil deposits, oil is present in the cavities of porous storage rocks, which are sealed off from the earth's surface by impermeable cover layers. The cavities can be very fine cavities, capillaries, pores or the like. Fine pore necks, for example, can have a diameter of only about 1 pm. In addition to crude oil, including natural gas, a deposit also contains more or less saline water.
Bei der Erdölförderung unterscheidet man zwischen primärer, sekundärer und tertiärer Förde- rung. When it comes to oil production, a distinction is made between primary, secondary and tertiary production.
Bei der primären Förderung strömt das Erdöl nach dem Anbohren der Lagerstätte aufgrund des Eigendrucks der Lagerstätte von selbst durch das Bohrloch an die Oberfläche. Der Eigendruck kann beispielweise durch in der Lagerstätte vorhandene Gase wie Methan, Ethan oder Propan hervorgerufen werden. Der Eigendruck der Lagerstätte lässt bei Entnahme von Erdöl aber in der Regel relativ schnell nach, so dass mittels der primären Förderung je nach Lagerstättentyp meist nur circa 5 bis 10% der in der Lagerstätte vorhandenen Erdölmenge gefördert werden können. Danach reicht der Eigendruck nicht mehr zur Förderung von Erdöl aus. In primary production, after drilling into the reservoir, the petroleum flows naturally through the borehole to the surface due to the intrinsic pressure of the reservoir. The autogenous pressure can be caused, for example, by gases such as methane, ethane or propane present in the deposit. The intrinsic pressure of the deposit generally diminishes relatively quickly when crude oil is extracted, so that depending on the type of deposit, only around 5 to 10% of the amount of petroleum in the deposit can usually be extracted using the primary production. After that, the autogenous pressure is no longer sufficient to extract oil.
Nach der primären Förderung kommt daher üblicherweise die sekundäre Förderung zum Ein- satz. Bei der sekundären Förderung werden zusätzlich zu den Bohrlöchern, welche der Förde- rung des Erdöls dienen, den sogenannten Produktionsbohrungen, weitere Bohrlöcher in die erdölführende Formation gebohrt. Durch diese sogenannten Injektionsbohrungen wird Wasser in die Lagerstätte eingepresst (das sogenannte„Wasserfluten“), um den Druck aufrechtzuerhal- ten oder wieder zu erhöhen. Durch das Einpressen des Wassers wird das Erdöl durch die Hohl- räume in der Formation langsam von der Injektionsbohrung ausgehend in Richtung der Produk- tionsbohrung gedrückt. Dies funktioniert aber nur so lange, wie die Hohlräume vollständig mit Öl gefüllt sind und das viskosere Öl durch das Wasser vor sich her geschoben wird. Sobald das dünnflüssige Wasser durch Hohlräume durchbricht, strömt es ab diesem Zeitpunkt auf dem Weg des geringsten Widerstandes, also durch den gebildeten Kanal und schiebt nicht mehr das Öl vor sich her. Mittels primärer und sekundärer Förderung sind daher im Regelfälle nur circa 30 bis 35 % der in der Lagerstätte vorhandenen Erdölmenge zu fördern. After the primary funding, the secondary funding is usually used. In the case of secondary production, in addition to the wells that serve to extract the oil, the so-called production wells, further wells are drilled in the petroleum-bearing formation. Through these so-called injection holes, water is injected into the reservoir (the so-called “water flooding”) in order to maintain or increase the pressure. By injecting the water, the petroleum is slowly pushed through the cavities in the formation, starting from the injection well in the direction of the production well. However, this only works as long as the cavities are completely filled with oil and the more viscous oil is pushed through the water in front of it. As soon as the thin water breaks through cavities, from this point on it flows through the path of least resistance, i.e. through the channel formed, and no longer pushes it Oil ahead. As a rule, only around 30 to 35% of the amount of oil in the deposit can be extracted using primary and secondary production.
Nach den Maßnahmen der sekundären Erdölförderung werden daher auch Maßnahmen der tertiären Erdölförderung, auch bekannt als„Enhanced Oil Recovery (EOR)“, zur weiteren Stei gerung der Ölausbeute eingesetzt. Hierzu gehören Verfahren, bei denen man bestimmte Che- mikalien, wie Tenside und/oder Polymere als Hilfsmittel zur Ölförderung einsetzt. Eine Übersicht zur tertiären Ölförderung unter Einsatz von Chemikalien findet sich beispielsweise im Artikel von D. G. Kessel, Journal of Petroleum Science and Engineering, 2 (1989) 81 - 101. After the measures of secondary oil production, measures of tertiary oil production, also known as “Enhanced Oil Recovery (EOR)”, are used to further increase the oil yield. These include processes in which certain chemicals, such as surfactants and / or polymers, are used as auxiliaries for oil production. An overview of tertiary oil production using chemicals can be found, for example, in the article by D.G. Kessel, Journal of Petroleum Science and Engineering, 2 (1989) 81-101.
Zu den Techniken der tertiären Erdölförderung gehört das so genannte„Polymerfluten“. Beim Polymerfluten presst man durch die Injektionsbohrungen eine wässrige Lösung eines verdi- ckend wirkenden Polymers in die Erdöllagerstätte ein, wobei die Viskosität der wässrigen Poly- merlösung an die Viskosität des Erdöls angepasst ist. Durch das Einpressen der Polymerlösung wird das Erdöl wie beim Wasserfluten durch die genannten Hohlräume in der Formation von der Injektionsbohrung ausgehend in Richtung der Produktionsbohrung gedrückt, und das Erdöl wird über die Produktionsbohrung gefördert. Dadurch, dass die Polymerformulierung aber etwa die gleiche Viskosität aufweist wie das Erdöl, wird die Gefahr verringert, dass die Polymerformulie- rung ohne Effekt zur Produktionsbohrung durchbricht, und somit erfolgt die Mobilisierung des Erdöls viel gleichmäßiger als bei der Verwendung von dünnflüssigem Wasser. Somit kann zu- sätzliches Erdöl in der Formation mobilisiert werden. Einzelheiten zum Polymerfluten sowie hierzu geeigneter Polymere sind beispielsweise in„Petroleum, Enhanced Oil Recovery, Kirk- Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Online-Ausgabe, John Wiley & Sons, 2010“ offenbart. The so-called “polymer flooding” is one of the techniques of tertiary oil production. In polymer flooding, an aqueous solution of a thickening polymer is pressed into the petroleum deposit through the injection holes, the viscosity of the aqueous polymer solution being adapted to the viscosity of the petroleum. By injecting the polymer solution, the crude oil is pushed through the cavities in the formation from the injection well in the direction of the production well, as in the case of water flooding, and the crude oil is conveyed through the production well. However, the fact that the polymer formulation has approximately the same viscosity as the petroleum reduces the risk that the polymer formulation will break through to the production well without any effect, and thus the mobilization of the petroleum takes place much more evenly than when using low-viscosity water. This means that additional petroleum can be mobilized in the formation. Details on polymer flooding and polymers suitable for this are disclosed, for example, in "Petroleum, Enhanced Oil Recovery, Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Online Edition, John Wiley & Sons, 2010".
Zum Polymerfluten sind eine Vielzahl verschiedener, verdickend wirkender Polymere vorge- schlagen worden, insbesondere hochmolekulares Polyacrylamid, Copolymere aus Acrylamid und weiteren Comonomeren wie beispielsweise Vinylsulfonsäure oder Acrylsäure. Bei Polyac- rylamid kann es sich insbesondere um teilhydrolysiertes Polyacrylamid handeln, bei dem ein Teil der Acrylamideinheiten zu Acrylsäure hydrolysiert ist. Weiterhin können auch natürlich vor- kommende Polymere eingesetzt werden, wie beispielsweise Xanthan oder Polyglycosylglucan, wie beispielsweise in US 6,392,596 B1 oder CA 832 277 beschrieben. A variety of different thickening polymers have been proposed for polymer flooding, in particular high molecular weight polyacrylamide, copolymers of acrylamide and other comonomers such as vinylsulfonic acid or acrylic acid. Polyacrylamide can in particular be partially hydrolyzed polyacrylamide, in which part of the acrylamide units is hydrolyzed to acrylic acid. Furthermore, naturally occurring polymers can also be used, such as, for example, xanthan or polyglycosylglucan, as described, for example, in US Pat. No. 6,392,596 B1 or CA 832 277.
Weiterhin ist es bekannt, hydrophob assoziierende Copolymere zum Polymerfluten einzuset- zen. Hierunter versteht der Fachmann wasserlösliche Polymere, welche seiten- oder endstän- dig hydrophobe Gruppen aufweisen, wie beispielsweise längere Alkylketten. In wässrigem Me- dium können derartige hydrophobe Gruppen mit sich selbst oder mit anderen hydrophobe Gruppen aufweisenden Stoffen assoziieren. Hierdurch wird ein assoziatives Netzwerk gebildet, durch das das Medium verdickt wird. Einzelheiten zur Verwendung hydrophob assoziierender Copolymere zur tertiären Erdölförderung sind beispielsweise im Übersichtsartikel von Taylor, K.C. und Nasr-El-Din, H.A. in J. Petr. Sei. Eng. 1998, 19, 265-280 beschrieben. WO 2010/133527 offenbart wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymere. Die be- schriebenen Copolymere umfassen hydrophile, monoethylenisch ungesättigte Monomere wie beispielsweise Acrylamid sowie monoethylenisch ungesättigte hydrophob assoziierende Mo- nomere. Die monoethylenisch ungesättigten hydrophob assoziierenden Monomere umfassen hierbei copolymerisierbare ethylenisch ungesättigte Gruppe sowie eine Polyetherstruktur in Blockform auf, wobei die Polyetherstruktur einen Polyethylenoxyblock und einen hydrophoben Polyalkylenoxyblock, enthaltend Butylenoxy- oder Pentylenoxyeinheiten, sowie gegebenenfalls einen terminalen Polyethylenoxyblock, umfasst. Derartige hydrophob assoziierende Monomere werden bevorzugt durch basenkatalysierte Alkoxylierung eines Hydroxybutylvinylethers mit Ethylenoxid und einem weiteren Alkylenoxid, bevorzugt Pentylenoxid, hergestellt. Die beschrie- benen Copolymere können im Bereich der Bauchemie sowie der tertiären Erdölförderung zum Verdicken wässriger Phasen verwendet werden. Dabei können die Copolymere alleine oder gemeinsam mit Tensiden zu einem verdickenden System formuliert werden. It is also known to use hydrophobically associating copolymers for polymer flooding. The person skilled in the art understands this to mean water-soluble polymers which have pendant or terminally hydrophobic groups, such as, for example, longer alkyl chains. In aqueous medium, such hydrophobic groups can associate with themselves or with other substances having hydrophobic groups. This creates an associative network through which the medium is thickened. Details on the use of hydrophobically associating copolymers for tertiary oil production can be found, for example, in the review article by Taylor, KC and Nasr-El-Din, HA in J. Petr. Be. Closely. 1998, 19, 265-280. WO 2010/133527 discloses water-soluble, hydrophobically associating copolymers. The copolymers described comprise hydrophilic, monoethylenically unsaturated monomers such as, for example, acrylamide and monoethylenically unsaturated hydrophobically associating monomers. The monoethylenically unsaturated hydrophobically associating monomers here comprise copolymerizable ethylenically unsaturated groups and a polyether structure in block form, the polyether structure comprising a polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block containing butyleneoxy or pentyleneoxy units, and optionally a terminal polyethyleneoxy block. Such hydrophobically associating monomers are preferably prepared by base-catalyzed alkoxylation of a hydroxybutyl vinyl ether with ethylene oxide and another alkylene oxide, preferably pentylene oxide. The copolymers described can be used in the field of construction chemistry and tertiary oil production for thickening aqueous phases. The copolymers can be formulated on their own or together with surfactants to form a thickening system.
WO201 1/015520 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen hydrophob assoziierender Copo- lymere durch Polymerisation wasserlöslicher, monoethylenisch ungesättigter oberflächenaktiver Monomere sowie monoethylenisch ungesättigten hydrophilen Monomeren in Gegenwart von nicht-polymerisierbaren Tensiden und die Verwendung derartiger Copolymere zum Polymerflu- ten. Hierbei werden monoethylenisch ungesättigten Monomere eingesetzt, welche neben einer ethylenisch ungesättigte Gruppe einen Polyethylenoxyblock und einen hydrophoben Polyalky- lenoxyblock, enthaltend Alkylenoxyeinheiten mit mindestens 4Kohlenstoffataomen, aufweisen. WO201 1/015520 A1 discloses a process for producing hydrophobically associating copolymers by polymerizing water-soluble, monoethylenically unsaturated surface-active monomers and monoethylenically unsaturated hydrophilic monomers in the presence of non-polymerizable surfactants and the use of such copolymers for polymer flooding. Here, monoethylenically unsaturated monomers used which, in addition to an ethylenically unsaturated group, have a polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block containing alkyleneoxy units with at least 4 carbon atoms.
WO 2012/069438 beschreibt ein Verfahren zur Erdölförderung unter Verwendung einer wässri- gen Formulierung. Diese enthält ein wasserlösliches, hydrophob assoziierendes Copolymer sowie 0,005 bis 1 Gew.-% eines Tensids, welche zur Erhöhung der Viskosität der Formulierung dient. Die beschriebenen Copolymere enthalten hydrophob assoziierende Monomere, welche bevorzugt durch basenkatalysierte Alkoxylierung eines Hydroxybutylvinylethers zunächst mit Ethylenoxid und einem weiteren Alkylenoxid, bevorzugt Pentylenoxid, hergestellt werden. WO 2012/069438 describes a method for oil production using an aqueous formulation. This contains a water-soluble, hydrophobically associating copolymer and 0.005 to 1% by weight of a surfactant, which serves to increase the viscosity of the formulation. The copolymers described contain hydrophobically associating monomers which are preferably prepared first by base-catalyzed alkoxylation of a hydroxybutyl vinyl ether with ethylene oxide and a further alkylene oxide, preferably pentylene oxide.
In CN 102146159 A wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polyvinylether-Monomers be- schrieben, wobei das Polyether-Monomer die allgemeine Formel H2C=C(R2)-0-R1-0- (CaH aO)n-(CbH bO)m-H aufweist, wobei a und b ganze Zahlen von 2 bis 4 sind, a ungleich b ist und R1 eine C-i-Cs-Alkylengruppe ist. Die in dem Dokument beschriebenen Monomere weisen einen Polyalkylenoxyblock auf, welcher aus Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid aufgebaut ist. Die Alkoxylierung wird bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von 120 bis 160 °C und unter Zugabe eines alkylischen Katalysators, beispielsweise Kaliummethanolat, durchgeführt. CN 102146159 A describes a process for the preparation of a polyvinyl ether monomer, the polyether monomer having the general formula H 2 C = C (R 2 ) -0-R 1 -0- (C a H a O) n - (C b H b O) m -H, where a and b are integers from 2 to 4, a is not equal to b and R 1 is a Ci-Cs-alkylene group. The monomers described in the document have a polyalkyleneoxy block which is composed of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide. The alkoxylation is preferably carried out at a temperature in the range from 120 to 160 ° C. and with the addition of an alkyl catalyst, for example potassium methoxide.
WO2014/095608 A2 und WO 2014/095621 A1 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung von hydrophob assoziierenden Monomeren sowie daraus hergestellte wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymere. Die hydrophob assoziierenden Monomere weisen eine copolymeri- sierbare ethylenisch ungesättigte Gruppe sowie eine Polyetherstruktur in Blockform auf, wobei die Polyetherstruktur einen Polyethylenoxyblock und einen hydrophoben Polyalkylenoxyblock, enthaltend Butylenoxy- oder Pentylenoxyeinheiten, sowie gegebenenfalls einen terminalen Po- lyethylenoxyblock, umfasst. Die Herstellung der hydrophob assoziierenden Monomere erfolgt in einem mehrstufigen, basenkatalysierten Verfahren, wobei bei der Alkoxylierung mit Butylenoxid oder Pentylenoxid eine kritische Konzentration an Kaliumionen nicht überschritten wird. WO2014 / 095608 A2 and WO 2014/095621 A1 describe a process for the preparation of hydrophobically associating monomers and water-soluble, hydrophobically associative copolymers produced therefrom. The hydrophobically associating monomers have a copolymerizable ethylenically unsaturated group and a polyether structure in block form, the polyether structure comprising a polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block, containing butyleneoxy or pentyleneoxy units, and optionally a terminal polyethyleneoxy block. The hydrophobically associating monomers are prepared in a multistage, base-catalyzed process, a critical concentration of potassium ions not being exceeded in the alkoxylation with butylene oxide or pentylene oxide.
In WO 2015/086468 A1 wird ein Verfahren zur tertiären Erdölförderung unter Verwendung von wasserlöslichen hydrophob assoziierenden Copolymeren beschrieben, welche mindestens Ac- rylamid und/oder Derivate davon sowie eine Mischung zweier amphiphiler Makromonomere umfasst. Die amphiphilen Makromonomere weisen eine ethylenisch ungesättigte Gruppe sowie eine Polyetherstruktur in Blockform auf, wobei die Polyetherstruktur des ersten Makromonome- res einen Polyethylenoxyblock und einen hydrophoben Polyalkylenoxyblock, enthaltend Alky- lenoxyeinheiten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen aufweisen und das zweite Makromonomer zusätzliche Blöcke, umfassend Polyalkylenoxyeinheiten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen sowie einen terminalen Ethylenoxyblock aufweisen. Die Herstellung der amphiphilen Monomere erfolgt bevorzugt in einem mehrstufigen, basenkatalysierten Verfahren wie in WO2014/095608 A2 und WO 2014/095621 A1 beschrieben. WO 2015/086468 A1 describes a method for tertiary oil production using water-soluble hydrophobically associating copolymers which comprises at least acrylamide and / or derivatives thereof and a mixture of two amphiphilic macromonomers. The amphiphilic macromonomers have an ethylenically unsaturated group and a polyether structure in block form, the polyether structure of the first macromonomer having a polyethyleneoxy block and a hydrophobic polyalkyleneoxy block containing alkyleneoxy units having at least 4 carbon atoms and the second macromonomer having additional blocks comprising polyalkyleneoxy units having at least Have 4 carbon atoms and a terminal ethyleneoxy block. The amphiphilic monomers are preferably prepared in a multistage, base-catalyzed process as described in WO2014 / 095608 A2 and WO 2014/095621 A1.
EP 1069139 beschreibt Monomere umfassend eine ethylenisch ungesättigte Gruppe sowie eine Polyetherstruktur, welche bevorzugt einen Propylenoxyblock, einen Ethylenoxyblock und wieder einen Propylenoxyblock aufweist, wobei der erste Propylenoxyblock 2 bis 35 Propylenoxy- Einheiten, der Ethylenoxyblock 10 bis 45 Ethylenoxy-Einheiten und der zweite Propylen- oxyblock 8 bis 35 Propylenoxy-Einheiten umfasst. EP 1069139 describes monomers comprising an ethylenically unsaturated group and a polyether structure which preferably has a propyleneoxy block, an ethyleneoxy block and again a propyleneoxy block, the first propyleneoxy block having 2 to 35 propyleneoxy units, the ethyleneoxy block 10 to 45 ethyleneoxy units and the second propylene oxyblock comprises 8 to 35 propyleneoxy units.
In WO 2013/017328 A1 werden assoziative Monomer enthaltend eine ethylenisch ungesättigte Gruppe sowie eine Polyetherstruktur beschrieben, wobei die Polyetherstruktur Ethylenoxy- und/oder Propylenoxy-Einheiten, beispielsweise 20 Ethylenoxy- und 20 Propylenoxy-Einheiten aufweisen. WO 2013/017328 A1 describes associative monomers containing an ethylenically unsaturated group and a polyether structure, the polyether structure having ethyleneoxy and / or propyleneoxy units, for example 20 ethyleneoxy and 20 propyleneoxy units.
WO 93/06142 A1 beschreibt Blockcopolymerisate, welche durch die Alkoxylierung von Hydro- xyalkylvinylether zunächst mit Ethylenoxid und anschließend Propylenoxid erhältlich sind. WO 93/06142 A1 describes block copolymers which can be obtained first by the alkoxylation of hydroxyalkyl vinyl ether with ethylene oxide and then with propylene oxide.
WO 2009/052864 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen, wobei eine ungesättigte Starterverbindung mit mindestens einem aktiven Wasserstoff Atom pro Mole- kül in einer mindestens zweistufigen, basenkatalysierten Verfahren mit Ethylenoxid oder Propy- lenoxid alkoxyliert wird. WO 2009/052864 A1 discloses a process for the preparation of polyether alcohols, an unsaturated starter compound having at least one active hydrogen atom per molecule being alkoxylated with ethylene oxide or propylene oxide in an at least two-stage, base-catalyzed process.
WO 2010/076093 A2 bezieht sich auf Copolymere, welche eine Isoprenolpolyetherderivat- Struktureinheit a, eine Vinyloxypolyetherderivat-Struktureinheit ß und eine Säure-Struktureinheit y aufweisen, wobei die Struktureinheiten a und ß Alkylenoxyeinheiten mit 2 bis 5 Kohlenstoff- atomen aufweisen. WO 2010/076093 A2 relates to copolymers which have an isoprenol polyether derivative structural unit a, a vinyloxypolyether derivative structural unit β and an acid structural unit y, the structural units a and β having alkyleneoxy units having 2 to 5 carbon atoms.
EP 23737813 B1 beschreibt Copolymere aus einem (Meth)Acrylsäuremonomer und einem Makromonomer, umfassend eine ethylenisch ungesättigten funktionelle Gruppe, welche mit Ethylenoxy- und Propylenoxyeinheiten alkoxyliert ist, wobei die Alkylenoxyeinheiten bevorzugt statistisch verteilt sind. EP 23737813 B1 describes copolymers of a (meth) acrylic acid monomer and a macromonomer, comprising an ethylenically unsaturated functional group, which with Ethyleneoxy and propyleneoxy units are alkoxylated, the alkyleneoxy units preferably being randomly distributed.
Die bekannten hydrophob assoziierenden Butylenoxy- (BuO-) oder Pentylenoxy-(PeO-)- Einheiten umfassenden Monomere weisen mehrere Nachteile auf. So sind zum einen Butylen- oxid und Pentylenoxid bei wenigen Herstellern und somit auch nur an wenigen Standorten ver- fügbar. Ferner weisen BuO- oder PeO-haltige Monomere einen vergleichsweisen hohen Schmelzpunkt auf. Beispielsweise liegt der Schmelzpunkt von HBVE-24,5 EO -16 BuO - 3,5 EO bei 20 bis 21 °C. Dies führt insbesondre nachts und im Winter zu Problemen bei der Hand- habung und dem Transport in nicht beheizten Systemen bzw. Tanks. The known hydrophobically associating butyleneoxy (BuO) or pentyleneoxy (PeO) units have several disadvantages. For example, butylene oxide and pentylene oxide are available from a few manufacturers and therefore only at a few locations. Furthermore, monomers containing BuO or PeO have a comparatively high melting point. For example, the melting point of HBVE-24.5 EO -16 BuO - 3.5 EO is 20 to 21 ° C. This leads to problems in handling and transport in unheated systems or tanks, especially at night and in winter.
Aufgabe der Erfindung war es daher, neue hydrophob assoziierendes Monomere bereitzustel- len, welche zu hydrophob assoziierenden Copolymeren mit guten Eigenschaften, insbesondere bei der tertiären Erdölförderung, umgesetzt werden können, wobei die oben beschriebenen Nachteile umgangen werden können. The object of the invention was therefore to provide new hydrophobically associating monomers which can be converted into hydrophobically associating copolymers with good properties, in particular in the case of tertiary oil production, the disadvantages described above being able to be avoided.
Dementsprechend wurde ein Monomer (a) der allgemeinen Formel (I) Accordingly, a monomer (a) of the general formula (I)
H2C=CR-X-(CH2)x-0-(CH2-CH2-0-)y-(CH2-CH(CH3)-0-)z-R1 (I), gefunden, wobei die Einheiten -(-CH2-CH2-0-)y und -(-CH2-CH(CH3)-0-)z- in Blockstruktur in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet sind, und wobei die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: H 2 C = CR-X- (CH2) x-0- (CH2-CH2-0-) y- (CH2-CH (CH3) -0-) z -R 1 (I), where the units - (-CH 2 -CH 2 -0-) y and - (- CH 2 -CH (CH 3 ) -0-) z - are arranged in block structure in the order shown in formula (I), and wherein the radicals and indices have the following meanings:
X ist eine Einfachbindung, -O-, -C(0)-0- oder -C(0)-NH-; X is a single bond, -O-, -C (0) -0- or -C (0) -NH-;
R ist H oder Methyl;  R is H or methyl;
R1 ist H oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; R 1 is H or a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms;
x ist eine Zahl von 0 bis 6,  x is a number from 0 to 6,
y ist eine Zahl von 20 bis 30,  y is a number from 20 to 30,
z ist eine Zahl von 35 bis 125, unter der Maßgabe, dass X für eine Einfachbindung steht, wenn x =0.  z is a number from 35 to 125, provided that X represents a single bond when x = 0.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine hydrophob assoziierendes Copoly- mer (A), umfassend mindestens ein hydrophob assoziierendes Monomer (a) der allgemeinen Formel (I), sowie ein von Monomer (a) verschiedenen hydrophilen Monomers (b), wobei es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein neutrales, monoethylenisch ungesättigtes hyd- rophiles Monomer (b1 ), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylamid, N- Methyl(meth)acrylamid, N, N‘-Dimethyl(meth)acrylamid und N-Methylol(meth)acrylamid handelt enthaltend. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Copolymere bei der Erschließung, Ausbeutung und Komplettierung unterirdischer Erdöl- und Erdgaslagerstäten, insbesondere bei der tertiären Erdölförderung. Another aspect of the present invention relates to a hydrophobically associating copolymer (A) comprising at least one hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I), and also a hydrophilic monomer (b) different from monomer (a), it being at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated, hydrophilic monomer (b1) selected from the group consisting of (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide acts containing. Another aspect of the present invention relates to the use of the copolymers according to the invention in the development, exploitation and completion of underground oil and gas deposits, in particular in tertiary oil production.
Es wurde gefunden, dass die hydrophob assoziierenden Copolymere umfassend Monomer (a) der Formel (I) gute Anwendungseigenschaften, insbesondere bei der tertiären Erdölförderung, aufweisen. Insbesonder wurde gefunden, dass die Copolymer ein günstiges temeprarur- verdickendes Verhalten aufweisen. It has been found that the hydrophobically associating copolymers comprising monomer (a) of the formula (I) have good application properties, in particular in the case of tertiary oil production. In particular, it was found that the copolymers have a favorable temperature-thickening behavior.
Monomere (a) Monomers (a)
Das mindestens eine hydrophob assoziierende Monomer (a) der allgemeinen Formel (I) um- fasst neben der ethylenisch ungesättigten Gruppe eine hydrophobe Gruppe, welche nach der Polymerisation für das hydrophobe Assoziieren des gebildeten Copolymers verantwortlich ist. Bevorzugt umfasst es weiterhin hydrophile Molekülteile, die dem Monomer eine gewisse Was- serlöslichkeit verleihen. The at least one hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I) comprises, in addition to the ethylenically unsaturated group, a hydrophobic group which, after the polymerization, is responsible for the hydrophobic association of the copolymer formed. It also preferably comprises hydrophilic parts of the molecule which impart a certain water solubility to the monomer.
Bei den Monomeren (a) der Formel (I) ist eine ethylenische Gruppe H2C=C(R)- über eine ver- knüpfende Gruppe -X-(CH2)x-0- mit einem Polyalkylenoxyrest mit Blockstruktur -(CFh-CH- 0)y-(CH2-CH(CH3)-0)z-R1 verbunden, wobei die Blöcke -(CH2-CH-0)y und -(CH2-CH(CH3)- 0)z in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet sind. Der Polyalkylenoxyrest weist entweder eine terminale OH-Gruppe oder eine terminale Ethergruppe OR1 auf. In the case of the monomers (a) of the formula (I), an ethylenic group H2C = C (R) - via a linking group -X- (CH 2 ) x -0- with a polyalkyleneoxy radical with a block structure - (CFh-CH- 0) y- (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) z -R 1 , the blocks - (CH 2 -CH-0) y and - (CH 2 -CH (CH 3 ) - 0) z are arranged in the order shown in formula (I). The polyalkyleneoxy radical has either a terminal OH group or a terminal ether group OR 1 .
In den oben genannten Formeln steht R für H oder Methyl, bevorzugt für H. In the above formulas, R is H or methyl, preferably H.
X steht für eine Einfachbindung, für -O-, -C(0)-0- oder C(0)-NH-, bevorzugt für -0-. Bei X handelt es demnach um eine Ethergruppe -O-, eine Estergruppe -C(0)0- oder um eine Amid- gruppe -C(0)-NH-, bevorzugt um eine Ethergruppe -0-. X stands for a single bond, for -O-, -C (0) -0- or C (0) -NH-, preferably for -0-. X is accordingly an ether group -O-, an ester group -C (0) 0- or an amide group -C (0) -NH-, preferably an ether group -0-.
R1 steht für H oder einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, bevorzugt für H oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, bevorzugt für H, Methyl oder Ethyl, besonders bevorzugt für H oder Methyl und ganz besonders bevorzugt für H. R 1 represents H or a hydrocarbon radical with 1 to 4 carbon atoms, preferably H or an aliphatic hydrocarbon radical with 1 to 4 carbon atoms, preferably H, methyl or ethyl, particularly preferably H or methyl and very particularly preferably H.
In der obigen Formel steht x für eine Zahl von 0 bis 6, bevorzugt 2 bis 6, bevorzugt 2 bis 4, be- sonders bevorzugt für 4. Bei der (CH2)x-Gruppe kann es sich um geradkettige oder, wenn x für eine natürliche Zahl von 3 bis 6 steht, auch verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe han- deln. Bevorzugt handelt es sich bei der Gruppe -(CH2)x- um lineare aliphatische Kohlenwasser- stoffgruppen. Bei der Gruppe -(CH2)x- handelt es sich damit bevorzugt um eine zweiwertige, verknüpfende Methylen- (-CH2-), Ethylen-(-CH2-CH2-, Propylen (-CH2-CH2-CH2), Butylen- (-CH2- CH2-CH2-CH2-), Pentylen (-CFh-CFh-CFh-CFh-CH^oder Hexylen-Gruppe (-CH2-CH2-CH2-CH2- CH2-CH2-), bevorzugt um eine Butylenguppe. Die Monomere (a) gemäß der Formel (I) weisen weiterhin einen Polyalkylenoxyrest auf, der aus den Einheiten -(CH2-CH-0)y und -(CH2-CH(CH3)-0)Z besteht, wobei die Einheiten in In the above formula, x is a number from 0 to 6, preferably 2 to 6, preferably 2 to 4, particularly preferably 4. The (CH2) x group can be straight-chain or, if x is a is a natural number from 3 to 6, and branched aliphatic hydrocarbons are also available. The group - (CH2) x - is preferably linear aliphatic hydrocarbon groups. The group - (CH2) x - is therefore preferably a divalent, linking methylene (-CH2-), ethylene - (- CH2-CH2-, propylene (-CH2-CH2-CH2), butylene- (- CH2-CH2-CH2-CH2-), pentylene (-CFh-CFh-CFh-CFh-CH ^ or hexylene group (-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-), preferably around a butylene group. The monomers (a) according to the formula (I) furthermore have a polyalkyleneoxy radical which consists of the units - (CH 2 -CH-0) y and - (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) Z , the Units in
Blockstruktur in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet sind. Der Übergang zwi- schen den beiden Blöcken kann abrupt oder auch kontinuierlich erfolgen. Block structure are arranged in the order shown in formula (I). The transition between the two blocks can be abrupt or continuous.
Bei einem kontinuierlichen Übergang befindet sich zwischen den beiden Blöcken noch eine Übergangzone, welche Monomere beider Blöcke umfasst. Wenn man die Blockgrenze auf die Mitte der Übergangzone festlegt, kann dementsprechend der erste Block -(CH2-CH2-0)y noch geringe Mengen an Einheiten -CH2-CH(CH3)-0- und der zweite Block -(CH2-CH(CH3)-0)Z geringe Mengen an Einheiten -CH2-CH2-O- aufweisen, wobei diese Einheiten aber nicht statis tisch über den Block verteilt sind, sondern in der genannten Übergangszone angeordnet sind. In the case of a continuous transition, there is still a transition zone between the two blocks, which comprises monomers of both blocks. If the block boundary is set at the middle of the transition zone, the first block - (CH 2 -CH 2 -0) y can still contain small amounts of units -CH 2 -CH (CH 3 ) -0- and the second block - ( CH 2 -CH (CH 3 ) -0) Z have small amounts of units -CH2-CH2-O-, but these units are not statistically distributed over the block, but are arranged in the transition zone mentioned.
Im Block -(CH2-CH2-0)k- handelt es sich also um einen Polyethylenoxy-Block, der optional noch gewisse Anteile Propylenoxy-Einheiten aufweisen kann, bevorzugt um einen reinen Po- lyethylenoxy-Block. The block - (CH 2 -CH 2 -0) k - is therefore a polyethyleneoxy block, which may optionally still have certain proportions of propyleneoxy units, preferably a pure polyethyleneoxy block.
Bei der Anzahl der Ethylenoxy-Einheiten y handelt es sich um eine Zahl von 20 bis 30, bevor- zugt 22 bis 28, und besonders bevorzugt 23 bis 26. The number of ethyleneoxy units y is a number from 20 to 30, preferably 22 to 28, and particularly preferably 23 to 26.
Bei dem zweiten Block -(CH2-CH(CH3)-0)Z- handelt es sich um einen Block, der im Wesentli- chen aus Propylenoxy-Einheiten besteht. The second block - (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) Z - is a block which consists essentially of propyleneoxy units.
Bei der Anzahl der Propylenoxy-Einheiten z handelt es sich um eine Zahl von 35 bis 125, be- vorzugt 40 bis 100, bevorzugt 55 bis 95, besonders bevorzugt 70 bis 90, ganz besonders be- vorzugt 80. The number of propyleneoxy units z is a number from 35 to 125, preferably 40 to 100, preferably 55 to 95, particularly preferably 70 to 90, very particularly preferably 80.
Für den Fachmann auf dem Gebiet der Polyalkoxylate ist klar, dass es sich bei den Definitionen von y und z um die Definition jeweils eines einzelnen Monomers (a) der Formel (I) handelt. Im Falle des Vorliegens von Mischungen mehrerer Monomere (a) der Formel (I) beziehungsweise Formulierungen, die mehrere Monomere (a) der allgemeinen Formel (I) umfassen, handelt es sich bei den Zahlen y und z um Mittelwerte über alle Moleküle der Monomere, da bei der Alko- xylierung von Alkohol mit Alkylenoxiden jeweils eine gewisse Verteilung von Kettenlängen er- halten wird. It is clear to the person skilled in the art in the field of polyalkoxylates that the definitions of y and z are each the definition of a single monomer (a) of the formula (I). If mixtures of several monomers (a) of the formula (I) or formulations which comprise several monomers (a) of the general formula (I) are present, the numbers y and z are average values over all molecules of the monomers, since the alkoxylation of alcohol with alkylene oxides gives a certain distribution of chain lengths.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Monomer (a), wobei die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: In a preferred embodiment, the invention relates to a monomer (a), where the radicals and indices have the following meanings:
X ist -0-; X is -0-;
R ist H oder Methyl;  R is H or methyl;
R1 ist H oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; R 1 is H or a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms;
x ist 2 bis 6;  x is 2 to 6;
y ist eine Zahl von 20 bis 30;  y is a number from 20 to 30;
z ist eine Zahl von 40 bis 100. In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Monomer (a), wobei die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: z is a number from 40 to 100. In a preferred embodiment, the invention relates to a monomer (a), where the radicals and indices have the following meanings:
X ist -0-; X is -0-;
R ist H oder Methyl;  R is H or methyl;
R1 ist H oder Methyl R 1 is H or methyl
x ist 4;  x is 4;
y ist eine Zahl von 20 bis 30;  y is a number from 20 to 30;
z ist eine Zahl von 55 bis 95.  z is a number from 55 to 95.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Monomer (a), wobei die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: In a preferred embodiment, the invention relates to a monomer (a), where the radicals and indices have the following meanings:
X ist -0-; X is -0-;
R ist H;  R is H;
R1 ist H R 1 is H
x ist 4;  x is 4;
y ist eine Zahl von 23 bis 26;  y is a number from 23 to 26;
z ist eine Zahl von 70 bis 90.  z is a number from 70 to 90.
Bei den Monomeren (a) der Formel (I) ist also eine terminale, monoethylenische Gruppe mit einer Polyalkylenoxy-Gruppe mit Blockstruktur verknüpft, und zwar zunächst mit einem hydro- philen, Polyethylenoxy-Einheiten aufweisenden, bevorzugt aus Polyethylenoxy-Einheiten be- stehenden Block und dieser wiederum mit einem zweiten terminalen, hydrophoben Block, wel- cher aus Propylenoxy-Einheiten aufgebaut ist. Der zweite Block weist eine terminale -OR1- Gruppe, insbesondere eine OH-Gruppe auf. In the case of the monomers (a) of the formula (I), a terminal, monoethylenic group is therefore linked to a polyalkyleneoxy group with a block structure, specifically with a hydrophilic block which has polyethyleneoxy units and preferably consists of polyethyleneoxy units and this in turn with a second terminal, hydrophobic block, which is made up of propyleneoxy units. The second block has a terminal -OR 1 - group, in particular an OH group.
Der terminale Block -(CH2-CH(CH3)-0)Z st für das hydrophobe Assoziieren der unter Verwen- dung der Monomere (a) hergestellten Copolymere verantwortlich. Verethern der OH-Endgruppe ist eine Option, welche vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften des Copoly- mers gewählt werden kann. Eine terminale Kohlenwasserstoffgruppe ist für das hydrophobe Assoziieren aber nicht erforderlich, sondern das hydrophobe Assoziieren funktioniert auch bei einer terminalen OH-Gruppe. The terminal block - (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) Z is responsible for the hydrophobic association of the copolymers produced using the monomers (a). Etherification of the OH end group is an option which can be chosen by the person skilled in the art depending on the desired properties of the copolymer. A terminal hydrocarbon group is not necessary for the hydrophobic association, but the hydrophobic association also works with a terminal OH group.
Herstellung der Monomere (a) der Formel (I) Preparation of the monomers (a) of the formula (I)
Zur Herstellung der Monomere (a) geht man von geeigneten monoethylenisch ungesättigten Alkoholen A1 der allgemeinen Formel (II) aus, welche anschließend in einem zweistufigen Pro- zess zunächst ethoxyliert (Schritt a)), und anschließend propoxyliert werden (Schritt b)), so dass die erwähnte Blockstruktur erhalten wird. Man erhält Monomere (a) der Formel (I) mit R1 = H. Diese können optional in einem weiteren Verfahrensschritt (Schritt c)) verethert werden. Die Art der zu verwendenden ethylenisch ungesättigten Alkohole A1 der allgemeinen Formel (II) H2C=C(R)-X-(CH2)x-0-(CH2-CH2-0)d-H (II), wobei die Reste R, R1, X und der Index x die oben genannte Bedeutung haben und d ist eine Zahl von 0 bis 5; unter der Maßgabe dass X für eine Einfachbindung steht, wenn x = 0, richtet sich hierbei insbesondere nach der Bedeutung der Gruppe -X-(CH2)x- in dem gewünsch- ten Monomeren (a) der Formel (I). Suitable monoethylenically unsaturated alcohols A1 of the general formula (II) are used to prepare the monomers (a), which are then first ethoxylated (step a)) and then propoxylated (step b)) in a two-stage process, see above that the block structure mentioned is obtained. Monomers (a) of the formula (I) with R 1 = H are obtained. These can optionally be etherified in a further process step (step c)). The type of ethylenically unsaturated alcohols A1 of the general formula (II) H 2 C = C (R) -X- (CH 2 ) x -0- (CH 2 -CH 2 -0) d -H (II), where the radicals R, R 1 , X and the index x have the meaning given above and d is a number from 0 to 5; provided that X stands for a single bond, if x = 0, depends in particular on the meaning of the group -X- (CH2) x - in the desired monomer (a) of the formula (I).
Sofern X für eine Einfachbindung und x für 0 steht, geht man von Alkoholen A1 aus, wobei d für eine Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 oder 2 steht. Beispiele derartiger Alkohole umfassen Diethyl- englykolvinylether H2C=CH-0-CH2-CH2-0-CH2-CH2-0H oder Dipropylenglykolvinylether H2C=CH-0-CH2-CH(CH3)-0-CH2-CH(CH3)-0H, bevorzugt ist Diethylenglykolvinylether. If X is a single bond and x is 0, alcohols A1 are used, where d is a number from 1 to 5, preferably 1 or 2. Examples of such alcohols include diethyl engylene glycol vinyl ether H 2 C = CH-0-CH 2 -CH 2 -0-CH 2 -CH 2 -0H or dipropylene glycol vinyl ether H 2 C = CH-0-CH 2 -CH (CH 3 ) -0 -CH 2 -CH (CH 3 ) -0H, diethylene glycol vinyl ether is preferred.
Zur Herstellung von Monomeren (a), bei denen x eine Zahl von 1 bis 6 ist, können Alkohole A1 der allgemeinen Formel (II) eingesetzt werden, wobei die Reste und Indices die folgenden Be- deutungen haben: Alcohols A1 of the general formula (II) can be used to prepare monomers (a) in which x is a number from 1 to 6, the radicals and indices having the following meanings:
R ist H oder Methyl; R is H or methyl;
X ist einen Einfachbindung, -O-, -C(0)-0- oder -C(0)-NH-;  X is a single bond, -O-, -C (0) -0- or -C (0) -NH-;
x ist eine Zahl von 1 bis 6, x is a number from 1 to 6,
d ist eine Zahl von 0 bis 5 d is a number from 0 to 5
Im Einzelnen geht man zur Herstellung der Monomere mit der Gruppe H2C=CR-(CH2)x- (d.h. X steht für eine Einfachbindung) bevorzugt von Alkoholen der Formel H2C=C(R)-(CH2)x-OH, ins- besondere H2C=CH-(CH2)x-OH oder Alkoholen der Formel H2C=C(R)-0-(CH2-CH2-0)d-H aus (d=1 -5). Beispiele bevorzugter Alkohole umfassen Allylalkohol H2C=CH-CH2-OH oder Isoprenol H2C=C(CH3)-CH2-CH2-OH. In particular, the preparation of the monomers with the group H2C = CR- (CH2) x - (ie X stands for a single bond) is preferably carried out using alcohols of the formula H2C = C (R) - (CH2) x -OH, in particular H2C = CH- (CH2) x -OH or alcohols of the formula H 2 C = C (R) -0- (CH 2 -CH 2 -0) d -H from (d = 1 -5). Examples of preferred alcohols include allyl alcohol H2C = CH-CH2-OH or isoprenol H 2 C = C (CH 3 ) -CH 2 -CH 2 -OH.
Zur Herstellung der Monomere mit verknüpfender Gruppe -0-(CH2)x- geht man von Vi- nylethern der Formel H2C=C(R)-0-(CH2)x-0H, bevorzugt H2C=CH-0-(CH2)x-0H aus. Beson- ders bevorzugt kann w-Hydroxybutylvinylether H2C=CH-0-CH2-CH2-CH2-CH2-0H eingesetzt werden. To prepare the monomers with linking group -0- (CH 2 ) x - one starts from vinyl ethers of the formula H 2 C = C (R) -0- (CH 2 ) x -0H, preferably H 2 C = CH- 0- (CH 2 ) x -0H off. It is particularly preferred to use w-hydroxybutyl vinyl ether H 2 C = CH-0-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -0H.
Zur Herstellung der Monomere mit verknüpfender Gruppe -C(0)-0-(CH2)x- geht man von Hyd- roxyalkyl(meth)acrylaten der allgemeinen Formel H2C=C(R)-C(0)-0-(CH2)x-0H, bevorzugt H2C=CH-C(0)-0-(CH2)X-0H aus. Beispiele bevorzugter Hydroxyalkyl(meth)acrylate umfassen Hydroxyethyl(meth)acrylat H2C=C(R)-C(0)-0-CH2-CH2-0H sowie Hydroxybutyl(meth)acrylat H2C=C(R)-C(0)-0-CH2-CH2-CH2-CH2-0H. For the preparation of the monomers with a linking group -C (0) -0- (CH 2 ) x - one starts from hydroxyoxy (meth) acrylates of the general formula H 2 C = C (R) -C (0) -0- (CH 2 ) x -0H, preferably H 2 C = CH-C (0) -0- (CH 2 ) X -0H. Examples of preferred hydroxyalkyl (meth) acrylates include Hydroxyethyl (meth) acrylate H 2 C = C (R) -C (0) -0-CH 2 -CH 2 -0H and hydroxybutyl (meth) acrylate H 2 C = C (R) -C (0) -0- CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -0H.
Wird bei der Umsetzung in Schritt a) ein Alkohol A1 der allgemeinen Formel (II) eingesetzt, wo bei d für eine Zahl von 1 bis 5 steht, d.h. ein bereits Ethylenoxy-Einheiten enthaltender Alkohol, wird die Menge an Ethylenoxid in Schritt a) so angepasst, dass ein ethoxylierter Alkohol A2 er- halten wird, welcher die gewünschte Anzahl an Ethylenoxy-Einheiten aufweist. If an alcohol A1 of the general formula (II) is used in the reaction in step a), where d stands for a number from 1 to 5, i.e. an alcohol already containing ethyleneoxy units, the amount of ethylene oxide is adjusted in step a) so that an ethoxylated alcohol A2 is obtained which has the desired number of ethyleneoxy units.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein ethyle- nisch ungesättigter Alkohol A1 der allgemeinen Formel (II) eingesetzt, wobei die Reste und In- dices die folgenden Bedeutungen haben: In a preferred embodiment, an ethylenically unsaturated alcohol A1 of the general formula (II) is used in the process according to the invention, the radicals and indices having the following meanings:
R ist H oder Methyl; R is H or methyl;
X ist -O-,  X is -O-,
x ist eine Zahl von 2 bis 6, x is a number from 2 to 6,
d ist 0. d is 0.
Besonders bevorzugt haben die Reste und Indices in der Formel (II) die folgenden Bedeutun- gen: The radicals and indices in the formula (II) particularly preferably have the following meanings:
R ist H; R is H;
X ist -O-,  X is -O-,
x ist 4, x is 4,
d ist 0. d is 0.
Besonders bevorzugt wird dementsprechend ein Alkohol der Formel H2C=CH-0-(CH2)4-0H eingesetzt. Accordingly, an alcohol of the formula H 2 C = CH-0- (CH 2 ) 4 -0H is particularly preferably used.
Die genannten Ausgangsverbindungen werden alkoxyliert, und zwar in einem zweistufigen Pro- zess zunächst in einem ersten Schritt S1 mit Ethylenoxid, und in einem zweiten Schritt S2 mit Propylenoxid. The starting compounds mentioned are alkoxylated, specifically in a two-stage process, first in a first step S1 with ethylene oxide and in a second step S2 with propylene oxide.
Die Durchführung einer Alkoxylierung einschließlich der Herstellung von Blockcopolymeren aus verschiedenen Alkylenoxiden ist dem Fachmann prinzipiell bekannt. Es ist dem Fachmann ebenfalls bekannt, dass man durch die Reaktionsbedingungen, insbesondere die Wahl des Ka talysators, die Molekulargewichtsverteilung der Alkoxylate sowie die Orientierung von Alkylen- oxy-Einheiten in einer Polyetherkette beeinflussen kann. The conduct of an alkoxylation, including the production of block copolymers from various alkylene oxides, is known in principle to the person skilled in the art. It is also known to the person skilled in the art that the reaction conditions, in particular the choice of catalyst, the molecular weight distribution of the alkoxylates and the orientation of alkyleneoxy units in a polyether chain can be influenced.
Die Alkoxylate können beispielsweise durch basenkatalysierte Alkoxylierung hergestellt werden. Dazu kann der als Ausgangsmaterial verwendete Alkohol in einem Druckreaktor mit Alkalihyd roxiden, bevorzugt Kaliumhydroxid oder mit Alkalialkoholaten wie beispielsweise Natrium- methylat versetzt werden. Durch verminderten Druck (beispielweise weniger als 100 mbar) und/oder Erhöhung der Temperatur (30 bis 150°C) kann noch in der Mischung vorhandenes Wasser abgezogen werden. Der Alkohol liegt danach als das entsprechende Alkoholat vor. An- schließend wird mit Inertgas (zum Beispiel Stickstoff) inertisiert und in einem ersten Schritt S1 Ethylenoxid bei Temperaturen von 60 bis 180°C, bevorzugt 130 bis 150°C schrittweise zugege- ben. Die Zugabe erfolgt typischerweise innerhalb von 2 bis 5 Stunden, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt sein soll. Nach Beendigung der Zugabe lässt man das Reaktionsgemisch zweckmäßigerweise nachreagieren, beispielsweise für 0,5 bis 1 Stunden. In einem zweiten Schritt S2 dosiert man anschließend Propylenoxid schrittweise zu. Die Reaktionstemperatur in der zweiten Stufe S2 kann beibehalten werden oder auch verändert werden. Bewährt hat sich eine um circa 10 bis 25°C niedrigere Reaktionstemperatur als in der ersten Stufe. The alkoxylates can be prepared, for example, by base-catalyzed alkoxylation. To this end, the alcohol used as starting material can be mixed with alkali metal oxides, preferably potassium hydroxide, or with alkali metal alcoholates such as sodium methylate in a pressure reactor. Reduced pressure (for example less than 100 mbar) and / or an increase in temperature (30 to 150 ° C.) can still result in the mixture Water are withdrawn. The alcohol is then the corresponding alcoholate. The mixture is then rendered inert with inert gas (for example nitrogen) and, in a first step S1, ethylene oxide is added stepwise at temperatures from 60 to 180 ° C., preferably 130 to 150 ° C. The addition is typically carried out within 2 to 5 hours, but the invention is not intended to be restricted thereto. After the addition has ended, the reaction mixture is advantageously allowed to react further, for example for 0.5 to 1 hours. In a second step S2, propylene oxide is then gradually metered in. The reaction temperature in the second stage S2 can be maintained or changed. A reaction temperature around 10 to 25 ° C lower than in the first stage has proven itself.
Die Alkoxylierung kann auch mittels Techniken vorgenommen werden, welche zu engeren Mo- lekulargewichtsverteilungen führen als bei der basenkatalysierten Synthese. Hierzu können als Katalysator beispielsweise Doppelhydroxidtone wie in DE 43 25 237 A1 beschrieben eingesetzt werden. Die Alkoxylierung kann besonders bevorzugt unter Verwendung von Doppelmetallcya- nid-Katalysatoren (DMC-Katalysatoren) erfolgen. Geeignete DMC-Katalysatoren sind bei- spielsweise in der DE 102 43 361 A1 , insbesondere den Abschnitten [0029] bis [0041] sowie der darin zitierten Literatur offenbart. Beispielsweise können Katalysatoren vom Zn-Co-Typ ein- gesetzt werden. Zur Durchführung der Reaktion kann der als Ausgangsmaterial verwendete Alkohol mit dem Katalysator versetzt werden, die Mischung wie oben beschrieben entwässert und mit den Alkylenoxiden wie beschrieben umgesetzt werden. Üblicherweise werden nicht mehr als 250 ppm Katalysator bezüglich der Mischung eingesetzt; der Katalysator kann auf- grund dieser geringen Menge im Produkt verbleiben. The alkoxylation can also be carried out by means of techniques which lead to narrower molecular weight distributions than in base-catalyzed synthesis. For this purpose, double hydroxide clays as described in DE 43 25 237 A1 can be used as the catalyst. The alkoxylation can be carried out particularly preferably using double metal cyanide catalysts (DMC catalysts). Suitable DMC catalysts are disclosed, for example, in DE 102 43 361 A1, in particular in sections [0029] to [0041] and the literature cited therein. For example, catalysts of the Zn-Co type can be used. To carry out the reaction, the alcohol used as the starting material can be mixed with the catalyst, the mixture dewatered as described above and reacted with the alkylene oxides as described. Usually no more than 250 ppm of catalyst are used with respect to the mixture; due to this small amount, the catalyst can remain in the product.
Die Alkoxylierung kann weiterhin auch säurekatalysiert vorgenommen werden. Bei den Säuren kann es sich um Brönstedt- oder Lewissäuren handeln. Zur Durchführung der Reaktion kann der als Ausgangsmaterial verwendete Alkohol mit dem Katalysator versetzt, die Mischung wie oben beschrieben entwässert und mit den Alkylenoxiden wie beschrieben umgesetzt werden. Am Ende der Reaktion kann der saure Katalysator durch Zugabe einer Base, beispielsweise KOH (Kaliumhydroxid) oder NaOH (Natriumhydroxid) neutralisiert und bei Bedarf abfiltriert wer- den. The alkoxylation can also be carried out under acid catalysis. The acids can be Brönstedt or Lewis acids. To carry out the reaction, the alcohol used as the starting material can be mixed with the catalyst, the mixture dewatered as described above and reacted with the alkylene oxides as described. At the end of the reaction, the acidic catalyst can be neutralized by adding a base, for example KOH (potassium hydroxide) or NaOH (sodium hydroxide), and filtered off if necessary.
Für den Fachmann auf dem Gebiet der Polyalkylenoxide ist klar, dass die Orientierung der Koh- lenwasserstoffreste CH3 in den Propylenoxy-Einheiten z von den Bedingungen der Alkoxylie- rung abhängen kann, beispielsweise von dem zur Alkoxylierung gewählten Katalysator. Die Alkylenoxidgruppen können also sowohl in der Orientierung -(CH2-CH(CHs)-0) oder auch in inverser Orientierung -(CH(CHs)-CH2-0)- in das Monomer (a) eingebaut werden. Die Darstel- lung in Formel (I) soll daher nicht als auf eine bestimmte Orientierung der CH3-Gruppe be- schränkt angesehen werden. Typischerweise beträgt das Verhältnis von Einheiten in der Orien- tierung -(CH2-CH(CH3)-0) zu den Einheiten in inverser Orientierung -(CH(CH3)-CH2-0)- 95 : 5. It is clear to a person skilled in the art in the field of polyalkylene oxides that the orientation of the hydrocarbon radicals CH3 in the propyleneoxy units z can depend on the conditions of the alkoxylation, for example on the catalyst chosen for the alkoxylation. The alkylene oxide groups can thus be incorporated into the monomer (a) either in the orientation - (CH2-CH (CHs) -0) or in the inverse orientation - (CH (CHs) -CH2-0). The representation in formula (I) should therefore not be regarded as being restricted to a specific orientation of the CH3 group. Typically, the ratio of units in the orientation - (CH 2 -CH (CH 3 ) -0) to the units in inverse orientation is - (CH (CH 3 ) -CH 2 -0) - 95: 5.
Sofern die terminale OH-Gruppe der Monomere (a) der Formel (I) (das heißt R1 = H) verethert werden soll, kann dies mit dem Fachmann prinzipiell bekannten, üblichen Alkylierungsmitteln erfolgen, beispielsweise mit Dimethylsulfat und Diethylsulfat. Bevorzugt erfolgt die Veretherung mit einer Verbindung der Formel R1-X‘, wobei R1 ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlen- stoffatomen und X‘ eine Abgangsgruppe, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CI, Br, I, -O-SO2-CH3 (Mesylat), -0-S02-CF3 (Triflat) oder -O-SO2-OR5 ist. Das Verethern ist nur eine Option, welche vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften des Copoly- mers ausgewählt werden kann. If the terminal OH group of the monomers (a) of the formula (I) (ie R 1 = H) is to be etherified, this can be done with conventional alkylating agents which are known in principle to the person skilled in the art take place, for example with dimethyl sulfate and diethyl sulfate. The etherification is preferably carried out with a compound of the formula R 1 -X ', where R 1 is a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms and X' is a leaving group, preferably selected from the group consisting of CI, Br, I, -O-SO2 -CH3 (mesylate), -0-S0 2 -CF 3 (triflate) or -O-SO2-OR 5 . Etherification is only one option which can be selected by the person skilled in the art depending on the desired properties of the copolymer.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann man die Monomere (A1) der Formel (I) mittels des nachfolgend geschilderten, besonders bevorzugten Verfahrens hersteilen. In an advantageous embodiment, the monomers (A1) of the formula (I) can be prepared using the particularly preferred process described below.
Hierbei wird Schritt S1 unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K1 enthaltend KOMe (Kali- ummethanolat) und/oder NaOMe (Natriummethanolat) durchgeführt. Step S1 is carried out with the addition of an alkaline catalyst K1 containing KOMe (potassium methoxide) and / or NaOMe (sodium methoxide).
Schritt S2 wird unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K2 vorgenommen, wobei die Kon- zentration an Kalium-Ionen bei der Umsetzung in Schritt S2 kleiner oder gleich 0,9 mol%, be- vorzugt kleiner 0,9 mol%, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,9 mol%, insbesondere bevorzugt von 0,01 bis 0,5 mol%, bezogen auf den eingesetzten Alkohol H2C=C(R1)-R2-0-(CH2-CH(R3)- 0)k-H (la) beträgt und wobei die Umsetzung in Schritt S2 bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 135 °C, bevorzugt von kleiner 135 °C, besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 130 °C, beispielsweise von 120 °C bis 130 °C durchgeführt wird, wobei das Monomer (A1 ) der Formel (I) mit R = H erhalten wird. Step S2 is carried out with the addition of an alkaline catalyst K2, the concentration of potassium ions in the reaction in step S2 being less than or equal to 0.9 mol%, preferably less than 0.9 mol%, preferably in the range from 0 , 01 to 0.9 mol%, particularly preferably from 0.01 to 0.5 mol%, based on the alcohol used H 2 C = C (R 1 ) -R 2 -0- (CH 2 -CH (R 3 ) - 0) k -H (la) and the reaction in step S2 at a temperature of less than or equal to 135 ° C, preferably less than 135 ° C, particularly preferably less than or equal to 130 ° C, for example of 120 ° C to 130 ° C is carried out, wherein the monomer (A1) of formula (I) with R = H is obtained.
Dieses Verfahren ist in W02014/095608 A2 und WO 2014/095621 A1 offenbart. This method is disclosed in WO2014 / 095608 A2 and WO 2014/095621 A1.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Herstellung der Mo- nomere (a) der allgemeinen Formel (I) wie nachfolgend beschrieben. In a particularly preferred embodiment of the invention, the monomers (a) of the general formula (I) are prepared as described below.
Bevorzugt umfasst Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens die Umsetzung eines mo- noethylenisch ungesättigten Alkohols A1 der Formel (II) mit Ethylenoxid unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K1 , wobei ein alkoxylierter Alkohol A2 erhalten wird. Step a) of the process according to the invention preferably comprises the reaction of a monoethylenically unsaturated alcohol A1 of the formula (II) with ethylene oxide with the addition of an alkaline catalyst K1, an alkoxylated alcohol A2 being obtained.
Bei dem alkalischen Katalysator K1 handelt es sich um Alkalimetallhydroxide und/oder Alkali- metallalkoholate. The alkaline catalyst K1 is alkali metal hydroxides and / or alkali metal alcoholates.
Bei dem alkalischen Katalysator K1 handelt es sich bevorzugt um KOMe (Kaliummethanolat), NaOMe (Natriummethanolat), oder einer Mischung von zwei oder mehr davon, bevorzugt ist der alkalische Katalysator K1 KOMe, NaOMe oder eine Mischung davon, The alkaline catalyst K1 is preferably KOMe (potassium methoxide), NaOMe (sodium methoxide), or a mixture of two or more thereof, preference is given to the alkaline catalyst K1 KOMe, NaOMe or a mixture thereof,
Die im Folgenden genannten bevorzugten Bedingungen (z.B. Druck- und/oder Temperaturbe- reiche) bei den Umsetzungen gemäß Schritt a), b), und/oder c) bedeuten, dass der jeweilige Schritt ganz oder teilweise bei den angegebenen Bedingungen durchgeführt wird. Bevorzugt umfasst Schritt a) zunächst die Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Al- kohols A1 mit dem alkalischen Katalysator K1. Typischerweise wird dazu der als Ausgangsma- terial verwendete Alkohol A1 in einem Druckreaktor mit einem alkalischen Katalysators K1 ver- setzt. Durch verminderten Druck von typischerweise kleiner 100 mbar, bevorzugt im Bereich von 50 bis 100 mbar und/oder Erhöhung der Temperatur typischerweise im Bereich von 30 bis 150°C können noch in der Mischung vorhandenes Wasser und/oder Niedrigsieder abgezogen werden. Der Alkohol liegt danach im Wesentlichen als entsprechendes Alkoholat vor. Anschlie- ßend wird das Reaktionsgemisch typischerweise mit Inertgas (z.B. Stickstoff) behandelt. The preferred conditions mentioned below (eg pressure and / or temperature ranges) in the reactions according to step a), b), and / or c) mean that the respective step is carried out in whole or in part under the conditions specified. Step a) preferably comprises first the reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1. Typically, the alcohol A1 used as the starting material is mixed with an alkaline catalyst K1 in a pressure reactor. By reducing the pressure, typically less than 100 mbar, preferably in the range from 50 to 100 mbar and / or increasing the temperature, typically in the range from 30 to 150 ° C., water and / or low boilers still present in the mixture can be drawn off. The alcohol is then essentially present as a corresponding alcoholate. The reaction mixture is then typically treated with inert gas (eg nitrogen).
Bevorzugt umfasst Schritt a) die Zugabe von Ethylenoxid zu einer Mischung aus Alkohol A1 und alkalischem Katalysator K1 (wie oben beschrieben). Nach Beendigung der Zugabe des Ethyl- enoxids lässt man das Reaktionsgemisch typischerweise nachreagieren. Die Zugabe und/oder Nachreaktion erfolgt typischerweise über einen Zeitraum von 1 bis 36 h, bevorzugt von 5 bis 24 h, insbesondere bevorzugt von 5 bis 15 h, besonders bevorzugt von 5 bis 10 h. Step a) preferably comprises the addition of ethylene oxide to a mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 (as described above). After the addition of the ethylene oxide has ended, the reaction mixture is typically allowed to react further. The addition and / or post-reaction is typically carried out over a period of 1 to 36 hours, preferably 5 to 24 hours, particularly preferably 5 to 15 hours, particularly preferably 5 to 10 hours.
Schritt a) erfolgt typischerweise bei Temperaturen von 60 bis 180°C, bevorzugt von 130 bis 150°C, besonders bevorzugt von 140 bis 150°C. Insbesondere umfasst Schritt a) die Zugabe des Ethylenoxids zu der Mischung aus Alkohol A1 und alkalischem Katalysator K1 bei einer Temperatur von 60 bis 180°C, bevorzugt von 130 bis 150°C, besonders bevorzugt von 140 bis 150°C. Step a) is typically carried out at temperatures from 60 to 180 ° C., preferably from 130 to 150 ° C., particularly preferably from 140 to 150 ° C. In particular, step a) comprises adding the ethylene oxide to the mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 at a temperature of 60 to 180 ° C., preferably 130 to 150 ° C., particularly preferably 140 to 150 ° C.
Bevorzugt erfolgt die Zugabe des Ethylenoxids zu der Mischung aus Alkohol A1 und alkali- schem Katalysator K1 bei einem Druck im Bereich von 1 bis 7 bar, bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 bar, besonders bevorzugt von 1 bis 4 bar. Insbesondere werden die Zugabe an Ethylen- oxid und/oder die Nachreaktion bei den oben genannten Drücken durchgeführt. The ethylene oxide is preferably added to the mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 at a pressure in the range from 1 to 7 bar, preferably in the range from 1 to 5 bar, particularly preferably from 1 to 4 bar. In particular, the addition of ethylene oxide and / or the after-reaction are carried out at the pressures mentioned above.
Bevorzugt umfasst Schritt a) die Zugabe des Ethylenoxids zu einer Mischung aus Alkohol A1 und alkalischem Katalysator K1 über einen Zeitraum von kleiner oder gleich 36 h, bevorzugt kleiner oder gleich 32 h, besonders bevorzugt über einen Zeitraum von 2 bis 32 h, insbesonde- re bevorzugt über einen Zeitraum von 5 bis 15 h, und bei einem Druck von kleiner oder gleich 7 bar, bevorzugt bei 1 bis 5 bar, insbesondere bevorzugt 1 bis 4 bar. Insbesondere umfasst der oben angegebene Zeitraum die Zugabe an Ethylenoxid und/oder die Nachreaktion. Step a) preferably comprises the addition of the ethylene oxide to a mixture of alcohol A1 and alkaline catalyst K1 over a period of less than or equal to 36 h, preferably less than or equal to 32 h, particularly preferably over a period of 2 to 32 h, in particular preferably over a period of 5 to 15 h, and at a pressure of less than or equal to 7 bar, preferably at 1 to 5 bar, particularly preferably 1 to 4 bar. In particular, the period specified above includes the addition of ethylene oxide and / or the after-reaction.
Insbesondere kann die Umsetzung eines monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit Ethyl- enoxid unter Zugabe eines alkalischen Katalysators K1 gemäß Schritt a) des erfindungsgemä- ßen Verfahrens in einem oder mehreren Ethoxylierungsschritten erfolgen. In particular, the reaction of a monoethylenically unsaturated alcohol A1 with ethylene oxide with addition of an alkaline catalyst K1 in step a) of the process according to the invention can take place in one or more ethoxylation steps.
Bevorzugt ist ein Verfahren wie oben beschrieben, wobei Schritt a) die folgenden Schritte um- fasst: A method as described above is preferred, step a) comprising the following steps:
Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit dem alkalischen Kataly- sator K1 , Umsetzung der Mischung aus Alkohol A1 und Katalysator K1 mit einem Teil des Ethylen- oxids, insbesondere 10 bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 30 Gew.-%, der Gesamt- menge an Ethylenoxid, Reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1, Reacting the mixture of alcohol A1 and catalyst K1 with part of the ethylene oxide, in particular 10 to 50% by weight, in particular 10 to 30% by weight, of the total amount of ethylene oxide,
einen Zwischenschritt umfassend eine Ruhephase und/oder eine Druckentspannung, und die Umsetzung mit dem verbleibenden Teil des Ethylenoxids.  an intermediate step comprising a resting phase and / or a pressure release, and the reaction with the remaining part of the ethylene oxide.
Weiterhin bevorzugt ist ein Verfahren wie oben beschrieben, wobei Schritt a) die folgenden Schritte umfasst A method as described above is further preferred, step a) comprising the following steps
Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit dem alkalischen Kataly- sator K1 ,  Reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1,
Umsetzung der Mischung aus Alkohol A1 und Katalysator K1 mit einem Teil des Ethylen- oxids, insbesondere 50 bis 98 Gew.-%, insbesondere 80 bis 98 Gew.-%, der Gesamt- menge an Ethylenoxid,  Reacting the mixture of alcohol A1 and catalyst K1 with part of the ethylene oxide, in particular 50 to 98% by weight, in particular 80 to 98% by weight, of the total amount of ethylene oxide,
einen Schritt zur Entfernung von Niedrigsiedern unter Druckentspannung auf einen Druck kleiner 100 mbar, bevorzugt 50 bis 100 mbar und/oder Erhöhung der Temperatur typi scherweise im Bereich von 30 bis 150°C,  a step for removing low boilers under pressure release to a pressure of less than 100 mbar, preferably 50 to 100 mbar and / or increasing the temperature typically in the range from 30 to 150 ° C.,
Umsetzung des erhaltenen Ethoxylierungsproduktes mit dem alkalischen Katalysators K1 und Umsetzung des verbleibenden Teils des Ethylenoxids mit der Mischung aus Ethoxy- lierungsprodukt und alkalischem Katalysator K1.  Reaction of the ethoxylation product obtained with the alkaline catalyst K1 and reaction of the remaining part of the ethylene oxide with the mixture of ethoxylation product and alkaline catalyst K1.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren wie oben beschrieben, wobei Schritt a) die folgenden Schritte umfasst A method as described above is particularly preferred, step a) comprising the following steps
Umsetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 mit dem alkalischen Kataly- sator K1 , Reaction of the monoethylenically unsaturated alcohol A1 with the alkaline catalyst K1,
Umsetzung der Mischung aus Alkohol A1 und Katalysator K1 mit der Gesamtmenge an Ethylenoxid,  Reaction of the mixture of alcohol A1 and catalyst K1 with the total amount of ethylene oxide,
einen Schritt zur Entfernung von Niedrigsiedern unter Druckentspannung auf einen Druck kleiner 100 mbar, bevorzugt 50 bis 100 mbar und/oder Erhöhung der Temperatur typi scherweise im Bereich von 30 bis 150°C.  a step to remove low boilers under pressure release to a pressure less than 100 mbar, preferably 50 to 100 mbar and / or increase in temperature typically in the range from 30 to 150 ° C.
Der alkalische Katalysator K1 enthält insbesondere 10 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 90 Gew.-% KOMe und/oder NaOMe. Der Katalysator K1 kann neben KOMe und/oder NaOMe wei- tere alkalische Verbindungen und/oder ein Lösemittel (insbesondere einen C1 bis C6 Alkohol) enthalten. Beispielsweise kann eine weitere alkalische Verbindung enthalten sein ausgewählt aus Alkalimetallhydroxiden, Erdalkalimetallhydroxiden, C2 bis C6 Kaliumalkanolaten, C2 bis C6 Natriumalkanolaten (bevorzugt Ethanolat), Erdalkalialkanolaten (insbesondere C1 bis C6 Alka- nolaten, bevorzugt Methanolat und/oder Ethanolat). Bevorzugt enthält der Katalysator K1 neben KOMe und/oder NaOMe mindestens eine weitere alkalische Verbindung ausgewählt aus Natri- umhydroxid und Kaliumhydroxid. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht der alkalische Katalysator K1 aus KOMe oder aus einer Lösung von KOMe in Methanol (MeOH). Typischerweise kann eine Lösung von 20 bis 50 Gew.-% KOMe in Methanol (MeOH) eingesetzt werden. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht der alkalische Katalysator K1 aus NaOMe oder aus einer Lösung von NaOMe in Methanol. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Katalysator K1 aus einer Mischung von KOMe und NaOMe oder einer Lösung von KOMe und NaOMe in Methanol. The alkaline catalyst K1 contains in particular 10 to 100% by weight, preferably 20 to 90% by weight of KOMe and / or NaOMe. In addition to KOMe and / or NaOMe, the catalyst K1 can contain further alkaline compounds and / or a solvent (in particular a C1 to C6 alcohol). For example, a further alkaline compound can be selected from alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, C2 to C6 potassium alkanolates, C2 to C6 sodium alkanolates (preferably ethanolate), alkaline earth metal alkanolates (in particular C1 to C6 alkanolates, preferably methanolate and / or ethanolate). In addition to KOMe and / or NaOMe, the catalyst K1 preferably contains at least one further alkaline compound selected from sodium hydroxide and potassium hydroxide. In another preferred embodiment, the alkaline catalyst K1 consists of KOMe or a solution of KOMe in methanol (MeOH). A solution of 20 to 50% by weight of KOMe in methanol (MeOH) can typically be used. In another preferred embodiment, the alkaline catalyst K1 from NaOMe or from a solution of NaOMe in methanol. In a further preferred embodiment, the catalyst K1 consists of a mixture of KOMe and NaOMe or a solution of KOMe and NaOMe in methanol.
Es ist vorteilhaft den Katalysator K1 in einer solchen Menge einzusetzen, dass eine Obergrenze von 2.500 ppm (ca. 0,4 mol-%) KOMe in Bezug auf den eingesetzten Alkohol A1 eingehalten wird, um die Zersetzung des monoethylenisch ungesättigten Alkohols A1 zu vermeiden. Bevor- zugt beträgt die Konzentration an Kalium-Ionen in Schritt a) kleiner oder gleich 0,4 mol-% bezo- gen auf die Gesamtmenge des eingesetzten Alkohols A1 , besonders bevorzugt 0,1 bis 0,4 mol- %. It is advantageous to use the catalyst K1 in an amount such that an upper limit of 2,500 ppm (approx. 0.4 mol%) KOMe is observed with respect to the alcohol A1 used in order to avoid the decomposition of the monoethylenically unsaturated alcohol A1. The concentration of potassium ions in step a) is preferably less than or equal to 0.4 mol%, based on the total amount of alcohol A1 used, particularly preferably 0.1 to 0.4 mol%.
Wird KOMe in einer solchen Menge zugegeben, dass die Konzentration über 0,9 mol-% bezo- gen auf den alkoxylierten Alkohol A2 (Produkt des Verfahrensschritts a)) liegt, so muss KOMe vor Schritt b) ganz oder teilweise abgetrennt werden, um eine Kalium-Ionen-Konzentration von weniger als 0,9 mol-% in Verfahrensschritt b) zu erhalten. Dies kann beispielsweise erfolgen indem der alkoxylierte Alkohol A2 nach Schritt a) isoliert und optional gereinigt wird. Dies kann auch dadurch erfolgen, dass zunächst eine Kalium-lonen-bindende zugegeben wird und an- schließend der alkoxylierte Alkohol A2 nach Schritt a) bevorzugt isoliert und optional gereinigt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird KOMe in einer solchen Menge ein- gesetzt, dass die Konzentration an Kalium-Ionen nach der Umsetzung in Schritt a) bereits klei- ner oder gleich 0,9 mol-% bezogen auf A2 beträgt. If KOMe is added in such an amount that the concentration is above 0.9 mol% based on the alkoxylated alcohol A2 (product of process step a)), KOMe must be completely or partially separated off before step b) in order to obtain a Obtain potassium ion concentration of less than 0.9 mol% in process step b). This can be done, for example, by isolating the alkoxylated alcohol A2 after step a) and optionally cleaning it. This can also be done by first adding a potassium ion-binding agent and then, after step a), preferably isolating and optionally purifying the alkoxylated alcohol A2. In a further preferred embodiment, KOMe is used in such an amount that the concentration of potassium ions after the reaction in step a) is already less than or equal to 0.9 mol% based on A2.
Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst besonders bevorzugt die Umsetzung des alkoxylierten Alkohols A2 mit Propylenoxid, wobei die Umsetzung in Anwesenheit einer Dop- pelmetallcyanid-Verbindung (DMC-Verbindung) als Katalysator durchgeführt wird, wobei ein alkoxylierter Alkohol A3 gemäß der Formel (III) Step b) of the process according to the invention particularly preferably comprises the reaction of the alkoxylated alcohol A2 with propylene oxide, the reaction being carried out in the presence of a double metal cyanide compound (DMC compound) as a catalyst, an alkoxylated alcohol A3 according to the formula (III)
H2C=C(R)-X-(CH2)x-0-(-CH2-CH2-0-)y-(-CH2-CH(CH3)-0-)z-R1 (III) mit R1 = H erhalten wird, wobei die Reste R und X und die Indices x, y und z die oben definier- ten Bedeutungen haben. H 2 C = C (R) -X- (CH2) x-0 - (- CH2-CH2-0-) y - (- CH2-CH (CH3) -0-) z -R 1 (III) with R 1 = H is obtained, the radicals R and X and the indices x, y and z having the meanings defined above.
Der alkoxylierte Alkohol A3 der Formel (III) entspricht dem Monomer (a) der Formel (I), wobei R1 für H steht. The alkoxylated alcohol A3 of the formula (III) corresponds to the monomer (a) of the formula (I), where R 1 is H.
Als Katalysator geeignete DMC-Verbindungen sind beispielsweise in der WO 99/16775, der DE 101 17273.7, der DE 102 43 361 A1 , DE102005011581 und insbesondere WO 2006/1 17364 A2 beschrieben. Insbesondere sind für die Alkoxylierung Doppelmetallcyanid-Verbindung der all- gemeinen Formel (IV) als Katalysator geeignet: DMC compounds suitable as catalysts are described, for example, in WO 99/16775, DE 101 17273.7, DE 102 43 361 A1, DE102005011581 and in particular WO 2006/1 17364 A2. Double metal cyanide compounds of the general formula (IV) are particularly suitable as catalysts for the alkoxylation:
M2 a[M1(CN)rX*t]b (IV), wobei M 2 a [M 1 (CN) r X * t] b (IV), in which
M1 ist ein Metallion ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zn(ll), Fe(ll), Co(lll), Ni(ll), Mn(ll), Co(ll), Sn(ll), Pb(ll), Fe(lll), Mo(IV), Mo(VI), Al(lll), V(IV), V(V), Sr(ll), W(IV), W(VI), Cu(ll) und Cr(lll), bevorzugt Ni(ll), Mn (II), Zn(ll), Co(ll), Co(lll), Fe(ll) und Fe(lll); M 1 is a metal ion selected from the group consisting of Zn (II), Fe (II), Co (III), Ni (II), Mn (II), Co (II), Sn (II), Pb (II) , Fe (lll), Mo (IV), Mo (VI), Al (lll), V (IV), V (V), Sr (ll), W (IV), W (VI), Cu (ll) and Cr (III), preferably Ni (II), Mn (II), Zn (II), Co (II), Co (III), Fe (II) and Fe (III);
M2 ist ein Metallion ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sr(l), Mg(ll), Zn(ll), Fe(ll), Fe(lll), Co(lll), Cr(lll), Mn(ll), Mn(lll), Ir(lll), Rh(lll), Ru(ll), V(IV), V(V), Co(ll), Cr(ll), Ti(IV), bevorzugt Ni(ll), Mn(ll), Zn(ll), Co(ll), (Co(lll), Fe(ll) und Fe(lll); M 2 is a metal ion selected from the group consisting of Sr (I), Mg (II), Zn (II), Fe (II), Fe (III), Co (III), Cr (III), Mn (II) , Mn (III), Ir (III), Rh (III), Ru (II), V (IV), V (V), Co (II), Cr (II), Ti (IV), preferably Ni (II ), Mn (II), Zn (II), Co (II), (Co (III), Fe (II) and Fe (III);
X' ist eine von Cyanid verschiedene Gruppe, die zu M1 eine koordinative Bindung ausbil- det, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carbony, Cyanat, Isocyanat, Nitril, Thio- cyanat and Nitrosyl; a, b, r, t sind ganze Zahlen, die so gewählt sind, dass die Elektroneutralitätsbedingung erfüllt ist. X 'is a group other than cyanide, which forms a coordinative bond with M 1 , selected from the group consisting of carbonyl, cyanate, isocyanate, nitrile, thiocyanate and nitrosyl; a, b, r, t are integers that are chosen so that the electroneutrality condition is fulfilled.
Die oben beschriebene Doppelmetallcyanid-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel (IV) wird bevorzugt durch das in WO 2006/117364 A2 beschriebene Verfahren erhalten, umfassend die Umsetzung von a) einer Cyanometallat-Wasserstoffsäure der allgemeinen Formel (IVa) The double metal cyanide compound according to the general formula (IV) described above is preferably obtained by the process described in WO 2006/117364 A2, comprising the reaction of a) a cyanometalate hydrochloric acid of the general formula (IVa)
Hw[M1(CN)r(X')t] (IVa) wobei M1 , X', r und t wie oben definiert sind, und w eine Zahl ist, die so gewählt ist, dass die Elektroneutralitätsbedingung erfüllt ist, mit b) einer leicht protolysierbaren Metallverbindung (IVb1 ) M2R'W und/oder (IVb2) M2R'UYV, worin M2 wie oben definiert ist, Hw [M 1 (CN) r (X ') t] (IVa) where M 1 , X', r and t are as defined above, and w is a number chosen so that the electroneutrality condition is satisfied with b) an easily protolyzable metal compound (IVb1) M 2 R ' W and / or (IVb2) M 2 R' U Y V , where M 2 is as defined above,
R', gleich oder verschieden,  R ', the same or different,
das Anion einer sehr schwachen Protonensäure mit einem pKs-Wert von > 20 ist, und Y das Anion einer anorganischen Mineralsäure oder einer mäßig starken bis starken organischen Säure mit einem pKs-Wert von -10 bis +10 ist,  is the anion of a very weak protonic acid with a pKs value of> 20, and Y is the anion of an inorganic mineral acid or a moderately strong to strong organic acid with a pKs value of -10 to +10,
w der Wertigkeit von M2 entspricht, w corresponds to the valence of M 2 ,
u + v der Wertigkeit von M2 entspricht, wobei u und v jeweils mindestens 1 sind, wobei die Umsetzung in einem nichtwässrigen, aprotischen Lösungsmittel durchgeführt wird. u + v corresponds to the valence of M 2 , where u and v are each at least 1, the reaction being carried out in a non-aqueous, aprotic solvent.
Bevorzugt sind in der Cyanometallat-Wasserstoffsäure ((IVa) r = 4 - 6, t = 0— 2. Preferred in cyanometalate hydrochloric acid ((IVa) r = 4-6, t = 0-2.
Bevorzugt sind in der Metallverbindung (IVb1 ) bzw. (IVb2) w = 2 bzw. u + v = 2. Besonders bevorzugte Metallionen M2 sind Co(lll) und Fe(lll). Besonders bevorzugtes Metallion M1 ist Zn(ll). In the metal compound (IVb1) or (IVb2) w = 2 or u + v = 2 are preferred. Particularly preferred metal ions M 2 are Co (III) and Fe (III). A particularly preferred metal ion M 1 is Zn (II).
Cyanometallat-Wasserstoffsäuren (IVa) sind Verbindungen, die in wässriger Lösung sehr gut handhabbar sind. Zur Herstellung von Cyanometallat-Wasserstoffsäuren sind mehrere Cyanometalate hydrogen acids (IVa) are compounds that are very easy to handle in aqueous solution. There are several for the production of cyanometalate hydrogen acids
Verfahren bekannt. Beispielsweise können Sie, ausgehend vom Alkalicyanometallat, über das Silbercyanometallat hergestellt werden, wie beschrieben in W. Klemm et al., Z. Anorg. Allg. Chem. 308 (1961 ) 179. Ferner können Alkali- oder Erdalkalicyanometallate mit Hilfe eines sauren Ionenaustauschers in die Cyanometallat-Wasserstoffsäure umgewandelt werden, siehe F. Hein, H. Lilie, Z. Anorg. Allg. Chem. 270 (1952) 45, A. Ludi et al., Helv. Chim. Acta 50 (1967) 2035. Weitere Synthesemöglichkeiten sind in G. Brauer (Herausgeber) "Handbuch der präparativen anorganischen Chemie", Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1981 aufgeführt. Process known. For example, starting from the alkali metal cyanometalate, they can be prepared via the silver cyanometalate, as described in W. Klemm et al., Z. Anorg. General Chem. 308 (1961) 179. Furthermore, alkali metal or alkaline earth metal cyanometalates can be converted into cyanometalate hydrogen acid using an acidic ion exchanger, see F. Hein, H. Lilie, Z. Anorg. General Chem. 270 (1952) 45, A. Ludi et al., Helv. Chim. Acta 50 (1967) 2035. Further synthesis possibilities are listed in G. Brauer (editor) "Handbook of preparative inorganic chemistry", Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1981.
Bevorzugt eingesetzte Cyanometallat-Wasserstoffsäuren (IVa) sind Hexacyanocobalt(lll)säure und Hexacyanoeisen(lll)säure. Preferred cyanometalate hydrogen acids (IVa) are hexacyanocobalt (III) acid and hexacyanoic (III) acid.
Geeignete Metallverbindungen (IVb1 ) und (IVb2) sind beispielsweise Dimethylzink, Diethylzink, Di-n-butylzink, Diisopropylzink, Diisobutylzink, Diethylaluminiumcyanid, Trimethylaluminium, Triisobutylaluminium, Triethylaluminium, Tri-n-propylaluminium, Tri-n-octylaluminium, Tri-n- decylaluminium, T ri-n-hexylaluminium, Bis(tetramethylcyclopentadienyl)mangan, Suitable metal compounds (IVb1) and (IVb2) are, for example, dimethyl zinc, diethyl zinc, di-n-butyl zinc, diisopropyl zinc, diisobutyl zinc, diethyl aluminum cyanide, trimethyl aluminum, triisobutyl aluminum, triethyl aluminum, tri-n-propyl aluminum, tri-n-aluminum, tri-n-aluminum , T ri-n-hexylaluminium, bis (tetramethylcyclopentadienyl) manganese,
Diethylmagnesium, Di-n-butylmagnesium, n-Butylethylmagnesium, Strontium(2, 2,6,6- tetramethyl-3,5-heptandionat), Bis(pentamethylcyclopentadienyl)strontium, 1 ,1'- Dimethylferrocen, Ferrocen, Benzoylferrocen, Cyclopentadieneyleisendicarbonyl-Dimer, Bisindenyleisen, Bis(pentamethylcyclopentadienyl)eisen, Nickelocen, Diethylmagnesium, di-n-butylmagnesium, n-butylethylmagnesium, strontium (2, 2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate), bis (pentamethylcyclopentadienyl) strontium, 1, 1'-dimethylferrocene, ferrocene, benzoylferrocene, cyclopentadienylleis Dimer, bisindenyl iron, bis (pentamethylcyclopentadienyl) iron, nickelocene,
Cyclopentadienylnickelcarbonyl-Dimer, Bis(pentamethylcyclopentadienyl)nickel, Cobaltocen, Bis(ethylcyclopentadienyl)cobalt, Bis(pentamethylcyclopentadienyl)cobalt, Cyclopentadienylnickel carbonyl dimer, bis (pentamethylcyclopentadienyl) nickel, cobaltocene, bis (ethylcyclopentadienyl) cobalt, bis (pentamethylcyclopentadienyl) cobalt,
Bis(cyclopentadienyl)mangan, Bis(pentamethylcyclopentadienyl)mangan, Bis (cyclopentadienyl) manganese, bis (pentamethylcyclopentadienyl) manganese,
Bis(cyclopentadienyl)titaniumdichlorid, Bis(pentamethylcyclopentadienyl)titaniumdichlorid, Bis(cyclopentadienyl)dicarbonyltitanium(ll) und Bis(cyclopentadienyl)dimethyltitanium. Bis (cyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (pentamethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (cyclopentadienyl) dicarbonyltitanium (II) and bis (cyclopentadienyl) dimethyltitanium.
Bevorzugte Metallverbindungen (IVb1 ) sind Dialkylzink-Verbindungen wie Dimethylzink, Diethylzink, Di-n-butylzink, Diisopropylzink und Diisobutylzink, insbesondere Diethylzink. Preferred metal compounds (IVb1) are dialkyl zinc compounds such as dimethyl zinc, diethyl zinc, di-n-butyl zinc, diisopropyl zinc and diisobutyl zinc, in particular diethyl zinc.
Die Umsetzung der Cyanometallat-Wasserstoffsäure (IVa) mit der Metallverbindung (IVb1 ) bzw. (IVb2) wird im Allgemeinen in einem nichtwässrigen, dipolaren oder apolaren aprotonischen Lösungsmittel durchgeführt. Geeignete aprotonische Lösungsmittel sind beispielsweise The reaction of the cyanometalate hydrogen acid (IVa) with the metal compound (IVb1) or (IVb2) is generally carried out in a non-aqueous, dipolar or apolar aprotic solvent. Suitable aprotic solvents are, for example
Dimethylsulfoxid (DMSO), Dimethylformamid (DMF), Sulfolan, Kohlenstoffdisulfid, Dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), sulfolane, carbon disulfide,
Ethylenglykoldimethylether, Diethylenglkoldimethylether und N-Methylpyrrolidon (NMP), bevorzugt sind DMSO, DMF und NMP. Ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and N-methylpyrrolidone (NMP), DMSO, DMF and NMP are preferred.
Die Umsetzung kann in Gegenwart von einer oder mehreren weiteren organischen The reaction can be carried out in the presence of one or more other organic
Komponente, welche als oberflächenaktive Komponenten zur Steuerung der Component, which as surface-active components for controlling the
Katalysatormorphologie und/oder als chemisch gebundene Liganden fungieren, durchgeführt werden. Diese weitere organische Komponente kann ebenso gut erst nach der Umsetzung der die DMC-Verbindung (IV) enthaltenden Produktlösung bzw. Suspension hinzugefügt werden. Bevorzugte weitere organische Komponenten sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethern, Polyestern, Polycarbonaten, Polyalkylenglykolsorbitanestern, Catalyst morphology and / or act as chemically bound ligands will. This further organic component can just as well be added only after the reaction of the product solution or suspension containing the DMC compound (IV). Preferred further organic components are selected from the group consisting of polyethers, polyesters, polycarbonates, polyalkylene glycol sorbitan esters,
Polyalkylenglykolglycidylethern, Polyacrylamid, Poly(acrylamid-co-acrylsäure), Polyacrylsäure, Poly(acrylamid-co-maleinsäure), Polyacrylnitril, Polyalkylacrylaten, Polyalkylmethacrylaten, Polyvinylmethylethern, Polyvinylethylethern, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Poly-N- vinylpyrrolidon, Poly(N-vinylpyrrolidon-co-acrylsäure), Polyvinylmethylketon, Poly(4- vinylphenol), Poly(acrylsäure-co-styrol), Oxazolinpolymeren, Polyalkyleniminen, Maleinsäure und Maleinsäureanhydridcopolymer, Hydroxyethylcellulose, Polyacetaten, ionischen Polyalkylene glycol glycidyl ethers, polyacrylamide, poly (acrylamide-co-acrylic acid), polyacrylic acid, poly (acrylamide-co-maleic acid), polyacrylonitrile, polyalkyl acrylates, polyalkyl methacrylates, polyvinyl methyl ethers, polyvinyl ethyl ethers, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, poly-N-vinyl pyrrolidone co-acrylic acid), polyvinyl methyl ketone, poly (4-vinylphenol), poly (acrylic acid-co-styrene), oxazoline polymers, polyalkyleneimines, maleic acid and maleic anhydride copolymer, hydroxyethyl cellulose, polyacetates, ionic
Oberflächen- und grenzflächenaktiven Verbindungen, Gallensäure und deren Salzen, Estern und Amiden, Carbonsäureestern mehrwertiger Alkohole und Glycosiden. Surface and surface active compounds, bile acid and its salts, esters and amides, carboxylic acid esters of polyhydric alcohols and glycosides.
Die Umsetzung kann diskontinuierlich, halbkontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. The reaction can be carried out batchwise, semi-continuously or continuously.
Die Konzentration an DCM-Verbindungen beträgt typischerweise 0,0005 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt 0,001 bis 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,002 bis 0,02Gew.-% bezogen auf den eingesetzten Alkohol A2. The concentration of DCM compounds is typically 0.0005 to 0.5% by weight, preferably 0.001 to 0.1% by weight, particularly preferably 0.002 to 0.02% by weight, based on the alcohol A2 used.
Bevorzugt umfasst Schritt b) zunächst die Zugabe der Doppelmetallcyanid-Verbindung zu dem alkoxylierten Alkohols A2. Typischerweise wird dazu der Alkohol A2 in einem Druckreaktor bei einer Temperatur von 40 bis 100°C, bevorzugt 50 bis 70°C und typischerweise ca. 60°C vorge- legt, mit der Doppelmetallcyanid-Verbindung versetzt und die Mischung bevorzugt stark gerührt, beispielsweise mittels eines Ultraturax (z. B. 10000 U/Min). Durch verminderten Druck von typi scherweise kleiner 100 mbar, bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 mbar, und/oder Erhöhung der Temperatur, typischerweise im Bereich von 30 bis 150°C, können noch in der Mischung vorhandenes Wasser und/oder Niedrigsieder abgezogen werden. Anschließend wird das Reak- tionsgemisch typischerweise mit Inertgas (z.B. Stickstoff) behandelt. Step b) preferably first comprises adding the double metal cyanide compound to the alkoxylated alcohol A2. Typically, alcohol A2 is initially charged in a pressure reactor at a temperature of 40 to 100 ° C., preferably 50 to 70 ° C. and typically approx. 60 ° C., the double metal cyanide compound is added and the mixture is preferably stirred vigorously, for example by means of an ultraturax (e.g. 10,000 rpm). By reducing the pressure, typically less than 100 mbar, preferably in the range from 10 to 100 mbar, and / or increasing the temperature, typically in the range from 30 to 150 ° C., water and / or low boilers still present in the mixture can be drawn off. The reaction mixture is then typically treated with inert gas (e.g. nitrogen).
Bevorzugt umfasst Schritt b) die Zugabe des Propylenoxids zu der oben beschriebenen Mi- schung aus Alkohol A2 und Doppelmetallcyanid-Verbindung. Nach Beendigung der Zugabe des Propylenoxids lässt man das Reaktionsgemisch typischerweise nachreagieren. Die Zugabe von Propylenoxid und/oder die Nachreaktion erfolgt typischerweise über einen Zeitraum von 2 bis 36 h, bevorzugt von 5 bis 24 h, insbesondere bevorzugt von 5 bis 20 h, besonders bevorzugt von 5 bis 15 h. Step b) preferably comprises adding the propylene oxide to the above-described mixture of alcohol A2 and double metal cyanide compound. After the addition of the propylene oxide has ended, the reaction mixture is typically allowed to react further. The addition of propylene oxide and / or the after-reaction typically takes place over a period of from 2 to 36 h, preferably from 5 to 24 h, particularly preferably from 5 to 20 h, particularly preferably from 5 to 15 h.
Erfindungsgemäß beträgt die Konzentration an Kalium-Ionen bei der Umsetzung in Schritt b) kleiner oder gleich 0,9 mol-%, bevorzugt kleiner 0,9 mol-%, bevorzugt von 0,01 bis 0,9 mol-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,6 mol-%, bezogen auf den eingesetzten Alkohol A2. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Konzentration an Kalium-Ionen bei der Umsetzung in Schritt b) 0,01 bis 0,5 mol-% bezogen auf den eingesetzten Alkohol A2. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Konzentration an Kalium-Ionen bei der Umsetzung in Schritt b) kleiner oder gleich 0,9 mol-%, bevorzugt 0,1 bis 0,5 mol-%, be- zogen auf den eingesetzten Alkohol A2 und die Umsetzung in Schritt b) wird bei Temperaturen von 120 bis 130°C durchgeführt. According to the invention, the concentration of potassium ions in the reaction in step b) is less than or equal to 0.9 mol%, preferably less than 0.9 mol%, preferably from 0.01 to 0.9 mol%, particularly preferably from 0.1 to 0.6 mol%, based on the alcohol A2 used. In a preferred embodiment, the concentration of potassium ions in the reaction in step b) is 0.01 to 0.5 mol%, based on the alcohol A2 used. In a particularly preferred embodiment, the concentration of potassium ions in the reaction in step b) is less than or equal to 0.9 mol%, preferably 0.1 to 0.5 mol%, based on the alcohol A2 and the reaction in step b) is carried out at temperatures from 120 to 130 ° C.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Gehalt an Kaliumionen reduziert indem man den alkoxylierten Alkohol A2 mit einem Kaliumionen-bindenden Reagenz, bevorzugt Ambosol, versetzt, bevorzugt verrührt, und anschließen abfiltriert. Bevorzugt erfolgt die Reduzierung der Kaliumionen-Konzentration vor der Zugabe des DCM-Katalysators. In a preferred embodiment, the potassium ion content is reduced by adding a potassium ion-binding reagent, preferably Ambosol, to the alkoxylated alcohol A2, preferably stirring, and then filtering off. The potassium ion concentration is preferably reduced before the DCM catalyst is added.
Erfindungsgemäß wird die Zugabe von Propylenoxid in Schritt b) bei einer Temperatur von klei- ner oder gleich 135°C, bevorzugt bei kleiner oder gleich 130°C durchgeführt. Bevorzugt wird die Umsetzung in Schritt b) bei Temperaturen von 60 bis 135°C, bevorzugt bei 100 bis 135°C, be- sonders bevorzugt bei 120 bis 135°C, ganz besonders bevorzugt bei 120 bis 130°C durchge- führt. According to the invention, the addition of propylene oxide in step b) is carried out at a temperature of less than or equal to 135 ° C., preferably less than or equal to 130 ° C. The reaction in step b) is preferably carried out at temperatures from 60 to 135 ° C., preferably at 100 to 135 ° C., particularly preferably at 120 to 135 ° C., very particularly preferably at 120 to 130 ° C.
Insbesondere umfasst Schritt b) die Zugabe des Propylenoxids zu einer Mischung aus Alkohol A2 und Doppelmetallcyanid-Verbindung bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 135°C, bevorzugt bei kleiner oder gleich 130°C, insbesondere bevorzugt bei Temperaturen von 60 bis 135°C, besonders bevorzugt bei 100 bis 135°C, besonders bevorzugt bei 120 bis 130°C. In particular, step b) comprises adding the propylene oxide to a mixture of alcohol A2 and double metal cyanide compound at a temperature of less than or equal to 135 ° C., preferably at less than or equal to 130 ° C., particularly preferably at temperatures of 60 to 135 ° C., particularly preferably at 100 to 135 ° C, particularly preferably at 120 to 130 ° C.
Bevorzugt wird Schritt b) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 7 bar, bevorzugt von 1 bis 6 bar, besonders bevorzugt 1 bis 5 bar durchgeführt. Insbesondere werden die Zugabe an Propylen- oxid und/oder die Nachreaktion bei dem oben genannten Druck durchgeführt. Step b) is preferably carried out at a pressure in the range from 1 to 7 bar, preferably from 1 to 6 bar, particularly preferably 1 to 5 bar. In particular, the addition of propylene oxide and / or the after-reaction are carried out at the pressure mentioned above.
Bevorzugt umfasst Schritt b) die Zugabe des Propylenoxids zu einer Mischung aus Alkohol A2 und Doppelmetallcyanid-Verbindung bei einem Druck im Bereich 1 bis 7 bar, bevorzugt 1 bis 6 bar, besonders bevorzugt 1 bis 5 bar. Step b) preferably comprises adding the propylene oxide to a mixture of alcohol A2 and double metal cyanide compound at a pressure in the range from 1 to 7 bar, preferably from 1 to 6 bar, particularly preferably from 1 to 5 bar.
Besonders bevorzugt wird Schritt b) bei einem Druck im Bereich von 1 bis 5 bar und bei einer Temperatur von 120 bis 130°C durchgeführt. Step b) is particularly preferably carried out at a pressure in the range from 1 to 5 bar and at a temperature from 120 to 130.degree.
Bevorzugt umfasst Schritt b) die Zugabe des Propylenoxids zu einer Mischung aus Alkohol A2 und Doppelmetallcyanid-Verbindung über einen Zeitraum von kleiner oder gleich 36 h, bevor- zugt kleiner oder gleich 32 h, besonders bevorzugt über einen Zeitraum von 2 bis 32 h, ganz besonders bevorzugt über einen Zeitraum von 5 bis 24 h, und bei einem Druck von kleiner oder gleich 5 bar. Step b) preferably comprises the addition of the propylene oxide to a mixture of alcohol A2 and double metal cyanide compound over a period of less than or equal to 36 h, preferably less than or equal to 32 h, particularly preferably over a period of 2 to 32 h particularly preferably over a period of 5 to 24 h, and at a pressure of less than or equal to 5 bar.
Typischerweise werden nach der Reaktion flüchtige Komponenten bei verminderten Druck von typischerweise kleiner 100 mbar, bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 mbar, und/oder Erhö- hung der Temperatur, typischerweise im Bereich von 30 bis 150°C entfernt, der alkoxylierte Alkohol A3 nach Schritt b) isoliert und optional gereinigt. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform umfasst Schritt b) die die Zugabe von metal- lischem Natrium zu dem Alkohol A2. Hierbei wird typischerweise der Alkohol A2 bei einer Tem- peratur von 30 bis 70°C unter einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere unter einer Stickstoff- Atmosphäre, vorgelegt und anschließend auf 80 bis 120°C, bevorzugt 100 bis 1 10°C erhitzt.After the reaction, volatile components are typically removed at a reduced pressure of typically less than 100 mbar, preferably in the range from 10 to 100 mbar, and / or an increase in temperature, typically in the range from 30 to 150 ° C., of the alkoxylated alcohol A3 Step b) isolated and optionally cleaned. In an alternative preferred embodiment, step b) comprises the addition of metallic sodium to the alcohol A2. Typically, alcohol A2 is initially introduced at a temperature of 30 to 70 ° C. under a protective gas atmosphere, in particular under a nitrogen atmosphere, and then heated to 80 to 120 ° C., preferably 100 to 110 ° C.
Die Zugabe des Natriums erfolgt schließend typischerweise portionsweise. Nach 3 bis 7 Stun- den, typischerweise ca. 5 Stunde bei einer Temperatur von 100 bis 1 10°C wird das Gemisch in einen Druckreaktor überführt. Durch verminderten Druck von typischerweise kleiner 100 mbar, bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 mbar, und/oder Erhöhung der Temperatur, typischerweise im Bereich von 30 bis 150°C, können noch in der Mischung vorhandenes Wasser und/oder Niedrigsieder abgezogen werden. Anschließend wird das Reaktionsgemisch typischerweise mit Inertgas (z.B. Stickstoff) behandelt. The sodium is then typically added in portions. After 3 to 7 hours, typically about 5 hours at a temperature of 100 to 110 ° C., the mixture is transferred to a pressure reactor. By reducing the pressure, typically less than 100 mbar, preferably in the range from 10 to 100 mbar, and / or increasing the temperature, typically in the range from 30 to 150 ° C., water and / or low boilers still present in the mixture can be removed. The reaction mixture is then typically treated with inert gas (e.g. nitrogen).
Anschließend erfolgt die Zugabe des Propylenoxids zu dem oben beschriebenen Gemisch, wo bei hinsichtlich der Dauer der Zugabe, und der Reaktionsbedingungen (Temperatur und Druck) die im Zusammenhang mit dem DMC-katalysierten Schritt b) genannten bevorzugten Ausfüh- rungsformen gelten. The propylene oxide is then added to the mixture described above, where the preferred embodiments mentioned in connection with the DMC-catalyzed step b) apply with regard to the duration of the addition and the reaction conditions.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann optional den Schritt c) umfassen, wobei der alkoxylierte Alkohol A3 mit einer Verbindung R1-X‘ verethert wird, wobei X‘ eine Abgangsgruppe, bevorzugt ausgewählt aus CI, Br, I, -O-SO2-CH3 (Mesylat), -O-SO2-CF3 (Triflat), und -O-SO2-OR1 ist. So- fern der alkoxylierte Alkohol A3 der Formel (III) mit einer terminalen OH-Gruppe (d.h. R1 = H) verethert werden soll, kann dies mit dem Fachmann prinzipiell bekannten, üblichen Alkylie rungsmitteln erfolgen, beispielsweise Alkylsulfaten und/oder Alkylhalogeniden. Typischerweise kann es sich bei der Verbindung R1-X‘ um Alkylhalogenide handeln. Zur Veretherung kann auch insbesondere Dimethylsulfat oder Diethylsulfat eingesetzt werden. Das Verethern ist nur eine Option, welche vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften des Copolymers aus- gewählt werden kann. The process according to the invention can optionally comprise step c), the alkoxylated alcohol A3 being etherified with a compound R 1 -X ', where X' is a leaving group, preferably selected from CI, Br, I, -O-SO2-CH3 (mesylate ), -O-SO2-CF3 (triflate), and -O-SO2-OR 1 . If the alkoxylated alcohol A3 of the formula (III) is to be etherified with a terminal OH group (ie R 1 = H), this can be done using conventional alkylating agents known in principle to the person skilled in the art, for example alkyl sulfates and / or alkyl halides. Typically, the compound R 1 -X 'can be alkyl halides. Dimethyl sulfate or diethyl sulfate in particular can also be used for etherification. Etherification is only one option which can be selected by the person skilled in the art depending on the desired properties of the copolymer.
In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren dementsprechend einen Schritt c) wobei der alkoxylierte Alkohol A3 mit einer Verbindung R1-X‘ verether wird. In one embodiment, the process according to the invention accordingly comprises a step c), wherein the alkoxylated alcohol A3 is etherified with a compound R 1 -X '.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren keinen Ve- retherungsschritt c). In a preferred embodiment, the method according to the invention does not include a treatment step c).
Das beschriebene bevorzugte Herstellverfahren für die Monomere (A1 ) der allgemeinen Formel (I) hat den Vorteil, dass die Bildung möglicherweise vernetzend wirkender Nebenprodukte mit zwei ethylenisch ungesättigten Gruppen weitgehend vermieden wird. Dementsprechend lassen sich Copolymere mit besonders niedrigem Gelanteil erhalten. The described preferred production process for the monomers (A1) of the general formula (I) has the advantage that the formation of possibly crosslinking by-products with two ethylenically unsaturated groups is largely avoided. Accordingly, copolymers with a particularly low gel content can be obtained.
Hydrophob assoziierende Copolymere (A) Hydrophobically Associating Copolymers (A)
Die Erfindung betrifft weiterhin ein wasserlösliches, hydrophob assoziierendes Copolymer (A), umfassend (a) 0,1 bis 15,0 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierenden Monomers (a) der allgemeinen Formel (I) wie oben beschrieben, The invention further relates to a water-soluble, hydrophobically associating copolymer (A) comprising (a) 0.1 to 15.0% by weight of at least one hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I) as described above,
und  and
(b) 85,0 bis 99,9 Gew.-% mindestens eines von Monomer (a) verschiedenen hydrophi- len Monomers (b), wobei es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein neutrales, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Monomer (b1 ), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylamid, N-Methyl(meth)acrylamid, N, N‘- Dimethyl(meth)acrylamid und N-Methylol(meth)acrylamid handelt; wobei die Mengenangaben der Monomere (a) und (b) jeweils auf die Gesamtmenge aller bei der Umsetzung eingesetzten Monomere bezogen sind.  (b) 85.0 to 99.9% by weight of at least one hydrophilic monomer (b) different from monomer (a), where at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer ( b1) selected from the group consisting of (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide; wherein the amounts of monomers (a) and (b) are each based on the total amount of all monomers used in the reaction.
Bevorzugt wird bei der Umsetzung des mindestens einen Monomers (a) mit dem mindestens einen von Monomer (a) verschiedenen hydrophilen Monomer (b) vor der Initiierung der Poly- merisationsreaktion mindestens eine weitere, nicht polymerisierbare oberflächenaktive Verbin- dung (O) eingesetzt. In the reaction of the at least one monomer (a) with the at least one hydrophilic monomer (b) different from monomer (a), at least one further, non-polymerizable surface-active compound (O) is used before initiating the polymerization reaction.
Dementsprechend betrifft die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform ein wasserlösli- ches, hydrophob assoziierendes Copolymer (A), umfassend Accordingly, in a preferred embodiment, the invention relates to a water-soluble, hydrophobically associating copolymer (A) comprising
(a) 0,1 bis 15,0 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierenden Monomers (a) der allgemeinen Formel (I) wie oben beschrieben, (a) 0.1 to 15.0% by weight of at least one hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I) as described above,
und  and
(b) 85,0 bis 99,9 Gew.-% mindestens eines von Monomer (a) verschiedenen hydrophi- len Monomers (b), wobei es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein neutrales, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Monomer (b1 ), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylamid, N-Methyl(meth)acrylamid, N, N‘- Dimethyl(meth)acrylamid und N-Methylol(meth)acrylamid handelt; wobei die Mengenangaben der Monomere (a) und (b) jeweils auf die Gesamtmenge aller bei der Umsetzung eingesetzten Monomere bezogen sind, und wobei bei der Umsetzung des min- destens einen Monomers (a) mit dem mindestens einen von Monomer (a) verschiedenen hyd- rophilen Monomer (b) vor der Initiierung der Polymerisationsreaktion mindestens eine weitere, nicht polymerisierbare oberflächenaktive Verbindung (O) eingesetzt wird.  (b) 85.0 to 99.9% by weight of at least one hydrophilic monomer (b) different from monomer (a), where at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer ( b1) selected from the group consisting of (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide; where the amounts of the monomers (a) and (b) are each based on the total amount of all monomers used in the reaction, and wherein in the reaction of at least one monomer (a) with the at least one hyd. different from monomer (a) - rophilic monomer (b) before the initiation of the polymerization reaction, at least one further, non-polymerizable surface-active compound (O) is used.
Der Begriff„wasserlösliches hydrophob assoziierendes Copolymer“ ist dem Fachmann prinzipi- ell bekannt. The term “water-soluble hydrophobically associating copolymer” is known in principle to the person skilled in the art.
Es handelt es sich hierbei um ein wasserlösliches Copolymer, welches neben hydrophilen Mo- lekülteilen, welche eine ausreichende Wasserlöslichkeit gewährleisten, seiten- oder endständig hydrophobe Gruppen aufweist. In wässriger Lösung können die hydrophoben Gruppen des Po- lymers mit sich selbst oder mit anderen, hydrophobe Gruppen aufweisenden Stoffen aufgrund zwischenmolekularer Kräfte assoziieren. Hierdurch entsteht ein durch zwischenmolekulare Kräf- te geknüpftes polymeres Netzwerk, welches das wässrige Medium verdickt. It is a water-soluble copolymer which, in addition to hydrophilic molecule parts which ensure sufficient water solubility, has side or terminally hydrophobic groups. In aqueous solution, the hydrophobic groups of the polymer may be due to themselves or with other substances having hydrophobic groups associate intermolecular forces. This creates a polymer network that is linked by intermolecular forces and that thickens the aqueous medium.
Im Idealfalle sollten die erfindungsgemäß verwendeten Copolymere in beliebigem Verhältnis mit Wasser mischbar, bzw. in Wasser löslich sein. Erfindungsgemäß ist es aber ausreichend, wenn die Copolymere zumindest bei der gewünschten Einsatzkonzentration und beim gewünschten pH-Wert wasserlöslich sind. Im Regelfälle sollte die Löslichkeit des Copolymers in Wasser bei Raumtemperatur bei den Einsatzbedingungen mindestens 25 g/l im neutralen pH-Bereich be- tragen. Ideally, the copolymers used according to the invention should be miscible with water in any ratio or should be soluble in water. According to the invention, however, it is sufficient if the copolymers are water-soluble at least at the desired use concentration and at the desired pH. As a rule, the solubility of the copolymer in water at room temperature should be at least 25 g / l in the neutral pH range under the conditions of use.
Erfindungsgemäß handelt es sich um ein wasserlösliches, hydrophob assoziierendes Copoly- mer According to the invention, it is a water-soluble, hydrophobically associating copolymer
Das wasserlösliche, hydrophob assoziierende Copolymer (A) gemäß der Erfindung ist erhältlich aus der Umsetzung von 0,1 bis 15,0 Gew.-% mindestens eines monoethylenisch ungesättigten, hydrophob assoziierenden Monomers (a) gemäß der Erfindung und 85,0 bis 99,9 Gew.-% min- destens eines von (a) verschiedenen hydrophilen Monomers (b), wobei es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein neutrales, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Mono- mer (b1 ), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylamid, N- Methyl(meth)acrylamid, N, N‘-Dimethyl(meth)acrylamid und N-Methylol(meth)acrylamid handelt. The water-soluble, hydrophobically associating copolymer (A) according to the invention is obtainable from the reaction of 0.1 to 15.0% by weight of at least one monoethylenically unsaturated, hydrophobically associating monomer (a) according to the invention and 85.0 to 99, 9% by weight of at least one of (a) different hydrophilic monomer (b), where at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b1) selected from the group from (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide.
Monomer (a) verleiht dem Copolymer hydrophob assoziierende Eigenschaften und wird daher als„hydrophob assoziierendes Monomer“ bezeichnet. Monomer (a) imparts hydrophobically associating properties to the copolymer and is therefore referred to as “hydrophobically associating monomer”.
Das mindestens eine hydrophob assoziierende Monomer (a) umfasst neben der ethylenisch ungesättigten Gruppe eine hydrophobe Gruppe, welche nach der Polymerisation für das hydro- phobe Assoziieren des gebildeten Copolymers verantwortlich ist. Bevorzugt umfasst es weiter- hin hydrophile Molekülteile, die dem Monomer eine gewisse Wasserlöslichkeit verleihen. In addition to the ethylenically unsaturated group, the at least one hydrophobically associating monomer (a) comprises a hydrophobic group which, after the polymerization, is responsible for the hydrophobic association of the copolymer formed. It preferably further comprises hydrophilic parts of the molecule which impart a certain water solubility to the monomer.
Menge der Monomere (a) Amount of monomers (a)
Die Menge der monoethylenisch ungesättigten, hydrophob assoziierenden Monomere (a) be- trägt 0,1 bis 15 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge aller bei der Umsetzung eingesetzten Monomere, insbesondere 0,1 bis 10,0 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 5,0 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,5 bis 2,0 Gew.-%. The amount of the monoethylenically unsaturated, hydrophobically associating monomers (a) is 0.1 to 15% by weight, based on the total amount of all monomers used in the reaction, in particular 0.1 to 10.0% by weight, preferably 0 , 2 to 5.0 wt .-% and particularly preferably 0.5 to 2.0 wt .-%.
Monomere (b) Monomers (b)
Über die Monomere (a) hinaus wird bei der Umsetzung mindestens ein davon verschiedenes hydrophiles Monomer (b) eingesetzt, wobei es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein neutrales, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Monomer (b1 ), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylamid, N-Methyl(meth)acrylamid, N, N‘- Dimethyl(meth)acrylamid und N-Methylol(meth)acrylamid handelt. Selbstverständlich können auch Gemische eines oder mehrerer Monomere (b1 ) oder Gemische eines oder mehrerer Mo- nomere (b1 ) mit einem oder mehreren von Monomer (b1 ) verschiedenen hydrophilen Monomer (b) eingesetzt werden. In addition to the monomers (a), at least one different hydrophilic monomer (b) is used in the reaction, at least one of the monomers (b) being a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b1) selected from the group from (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide. Of course you can mixtures of one or more monomers (b1) or mixtures of one or more monomers (b1) with one or more hydrophilic monomers (b) other than monomer (b1) can also be used.
Bevorzugt handelt es sich bei den von Monomer (b1 ) verschiedenen hydrophilen Monomeren (b) um monoethylenisch ungesättigte Monomere. The hydrophilic monomers (b) other than monomer (b1) are preferably monoethylenically unsaturated monomers.
Weiterhin bevorzugt umfassen die hydrophilen Monomere (b) neben der ethylenischen Gruppe eine oder mehrere hydrophile Gruppen. Diese verleihen dem erfindungsgemäßen Copolymer aufgrund ihrer Hydrophilie eine ausreichende Wasserlöslichkeit. Bei den hydrophilen Gruppen handelt es sich insbesondere um funktionelle Gruppen, welche O- und/oder N-Atome umfas- sen. Sie können darüber hinaus als Heteroatome insbesondere S- und/oder P-Atome umfas- sen. The hydrophilic monomers (b) furthermore preferably comprise one or more hydrophilic groups in addition to the ethylenic group. Because of their hydrophilicity, these impart sufficient water solubility to the copolymer according to the invention. The hydrophilic groups are, in particular, functional groups which comprise O and / or N atoms. In addition, they can include, in particular, S and / or P atoms as heteroatoms.
Besonders bevorzugt sind die Monomere (b) in beliebigem Verhältnis in Wasser löslich, zur Ausführung der Erfindung ist es jedoch ausreichend, dass das erfindungsgemäße, hydrophob assoziierende Copolymer die eingangs erwähnte Wasserlöslichkeit besitzt. Im Regelfall sollte die Löslichkeit der Monomere (b) in Wasser bei Raumtemperatur mindestens 100 g/l, bevorzugt mindestens 200 g/l und besonders bevorzugt mindestens 500 g/l betragen. The monomers (b) are particularly preferably soluble in water in any ratio, but for carrying out the invention it is sufficient that the hydrophobically associating copolymer according to the invention has the water solubility mentioned at the outset. As a rule, the solubility of the monomers (b) in water at room temperature should be at least 100 g / l, preferably at least 200 g / l and particularly preferably at least 500 g / l.
Beispiele geeigneter funktioneller Gruppen umfassen Carbonylgruppen >C=0, Ethergruppen - O-, insbesondere Polyethylenoxygruppen -(CH2-CH2-0)0-, wobei o bevorzugt für eine Zahl von 1 bis 200 steht, Hydroxygruppen -OH, Estergruppen -C(0)0-, primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen, Ammoniumgruppen, Amidgruppen -C(0)-NH-, Carboxamidgruppen - C(0)-NH2 oder saure Gruppen wie Carboxylgruppen -COOH, Sulfonsäuregruppen -SO3H, Phosphonsäuregruppen -PO3H2 oder Phosphorsäuregruppen -OP(OH)3. Examples of suitable functional groups include carbonyl groups> C = 0, ether groups - O -, in particular polyethyleneoxy groups - (CH 2 -CH 2 -0) 0 -, where o is preferably from 1 to 200, hydroxyl groups -OH, ester groups -C (0) 0-, primary, secondary or tertiary amino groups, ammonium groups, amide groups -C (0) -NH-, carboxamide groups - C (0) -NH2 or acidic groups such as carboxyl groups -COOH, sulfonic acid groups -SO3H, phosphonic acid groups -PO3H2 or phosphoric acid groups -OP (OH) 3 .
Beispiele bevorzugter funktioneller Gruppen umfassen Hydroxygruppen -OH, Carboxylgruppen -COOH, Sulfonsäuregruppen -SO3H, Carboxamidgruppen -C(0)-NH2, Amidgruppen -C(O)- NH- sowie Polyethylenoxygruppen -(CH2-CH2-0)0-H, wobei o bevorzugt für eine Zahl von 1 bis 200 steht. Examples of preferred functional groups include hydroxyl groups -OH, carboxyl groups -COOH, sulfonic acid groups -SO3H, carboxamide groups -C (0) -NH2, amide groups -C (O) - NH- and polyethyleneoxy groups - (CH2-CH2-0) 0 -H, where o preferably represents a number from 1 to 200.
Die funktionellen Gruppen können direkt an die ethylenische Gruppe angebunden sein, oder aber über eine oder mehrere verknüpfende Kohlenwasserstoffgruppen mit der ethylenischen Gruppe verbunden sein. The functional groups can be attached directly to the ethylenic group, or else can be connected to the ethylenic group via one or more linking hydrocarbon groups.
Bei den hydrophilen Monomeren (b) handelt es sich bevorzugt um Monomere der allgemeinen Formel H2C=C(R20)R21(XI) , wobei R20 für H oder Methyl und R21 für eine hydrophile Gruppe o- der eine, eine oder mehrere hydrophile Gruppen umfassende Gruppe steht. The hydrophilic monomers (b) are preferably monomers of the general formula H2C = C (R 20 ) R 21 (XI), where R 20 for H or methyl and R 21 for a hydrophilic group or one, one or group comprising several hydrophilic groups.
Beispiele geeigneter Monomere (b) umfassen saure Gruppen umfassende Monomere, bei- spielsweise -COOH-Gruppen umfassende Monomere wie Acrylsäure oder Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure, Sulfonsäuregruppen umfassende Monomere wie Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS), 2-Methacrylamido-2-methylpropansulfonsäure, 2-Acrylamidobutansulfonsäure, 3- Acrylamido-3-methyl-butansulfonsäure oder 2-Acrylamido-2,4,4-trimethylpentansulfonsäure oder Phosphonsäuregruppen umfassende Monomere wie Vinylphosphonsäure, Allylphosphon- säure, N-(Meth)acrylamidoalkylphosphonsäuren oder (Meth)acryloyloxyalkylphosphonsäuren. Examples of suitable monomers (b) include monomers comprising acidic groups, for example monomers comprising COOH groups, such as acrylic acid or methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid, and sulfonic acid groups Monomers such as vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamidobutanesulfonic acid, 3-acrylamido-3-methyl-butanesulfonic acid or 2-acrylamido-2,4,4-trimethylpentanesulfonic acid or monomers comprising phosphonic acid groups such as vinylphosphonic acid, allylphosphonic acid, N- (meth) acrylamidoalkylphosphonic acids or (meth) acryloyloxyalkylphosphonic acids.
Zu nennen sind weiterhin Acrylamid und Methacrylamid sowie Derivate davon, wie beispiels- weise N-Methyl(meth)acrylamid, N, N’-Dimethyl(meth)acrylamid sowie N-Methylolacrylamid, N- Vinylderivate wie N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon oder N-Vinylcaprolactam sowie Vinylester, wie Vinylformiat oder Vinylacetat. N-Vinylderivate können nach Polymerisation zu Vinylamin-Einheiten, Vinylester zu Vinylalkohol-Einheiten hydrolysiert werden. Also to be mentioned are acrylamide and methacrylamide and derivatives thereof, such as N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylolacrylamide, N-vinyl derivatives such as N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl pyrrolidone or N-vinyl caprolactam and also vinyl esters, such as vinyl formate or vinyl acetate. After polymerization, N-vinyl derivatives can be hydrolyzed to vinylamine units, vinyl esters to vinyl alcohol units.
Weitere Beispiele umfassen Hydroxy- und/oder Ethergruppen umfassende Monomere, wie bei- spielsweise Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Allylalkohol, Hydroxyvi- nylethylether, Hydroxyvinylpropylether, Hydroxyvinylbutylether oder Verbindungen der Formel H2C=C(R1)-0-(CH2-CH(R22)-0)b-R23 (XII) wobei R1 wie oben definiert ist und b für eine Zahl von 2 bis 200, bevorzugt 2 bis 100 steht. Bei den Resten R22 handelt es sich unabhängig vonei- nander um H, Methyl oder Ethyl, bevorzugt H oder Methyl, mit der Maßgabe, dass es sich bei mindestens 50 mol-% der Reste R22 um H handelt. Bevorzugt handelt es sich bei mindestens 75 mol-% der Reste R22 um H, besonders bevorzugt bei mindestens 90 mol-% und ganz beson- ders bevorzugt ausschließlich um H. Bei dem Rest R23 handelt es sich um H, Methyl oder Ethyl, bevorzugt H oder Methyl. Die einzelnen Alkylenoxyeinheiten können statistisch oder blockweise angeordnet werden. Bei einem Block-Copolymer kann der Übergang zwischen den Blöcken abrupt oder graduell sein. Further examples include monomers comprising hydroxyl and / or ether groups, such as, for example, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, allyl alcohol, hydroxyvinylethyl ether, hydroxyvinyl propyl ether, hydroxyvinyl butyl ether or compounds of the formula H2C = C (R 1 ) -0 - (CH2-CH (R 22 ) -0) bR 23 (XII) where R 1 is as defined above and b is a number from 2 to 200, preferably 2 to 100. The radicals R 22 are, independently of one another, H, methyl or ethyl, preferably H or methyl, with the proviso that at least 50 mol% of the radicals R 22 are H. At least 75 mol% of the radicals R 22 are preferably H, particularly preferably at least 90 mol% and very particularly preferably exclusively H. The radical R 23 is H, methyl or ethyl, preferably H or methyl. The individual alkyleneoxy units can be arranged randomly or in blocks. For a block copolymer, the transition between the blocks can be abrupt or gradual.
Die oben genannten hydrophilen Monomere können selbstverständlich nicht nur in der darge- stellten Säure- beziehungsweise Basenform eingesetzt werden, sondern auch in Form entspre- chender Salze. Es ist auch möglich, saure oder basische Gruppen nach der Bildung des Poly- mers in entsprechende Salze umzuwandeln. The above-mentioned hydrophilic monomers can of course not only be used in the acid or base form shown, but also in the form of corresponding salts. It is also possible to convert acidic or basic groups into corresponding salts after the formation of the polymer.
Bevorzugt ist ein Copolymer, bei dem es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein saure Gruppen umfassendes Monomer handelt, wobei es sich bei den sauren Gruppen um mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -COOH, -SO3H und - PO3H, und deren Salze handelt. Preferred is a copolymer in which at least one of the monomers (b) is a monomer comprising acidic groups, the acidic groups being at least one group selected from the group consisting of -COOH, -SO3H and - PO3H, and their salts.
Bevorzugt handelt es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein Monomer ausge- wählt aus der Gruppe von (Meth)acrylsäure, Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure und 2- Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS), besonders bevorzugt um Acrylsäure und/oder APMS beziehungsweise deren Salze. At least one of the monomers (b) is preferably a monomer selected from the group consisting of (meth) acrylic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), particularly preferably acrylic acid and / or APMS or their salts.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine hydrophile Monomer (b) zwei verschiedene Monomere. Weiterhin bevorzugt umfasst das mindestens eine hydrophile Monomer (b) mindestens zwei verschiedene, monoethylenisch ungesättigte hydrophile Monomere (b1 ) und (b2), wobei In a preferred embodiment, the at least one hydrophilic monomer (b) comprises two different monomers. The at least one hydrophilic monomer (b) further preferably comprises at least two different, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomers (b1) and (b2), where
(b1 ) wie oben definiert ist; und (b1) is as defined above; and
(b2) mindestens ein anionisches, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Monomer (b2) at least one anionic, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer
(b2), welches mindestens eine saure Gruppe ausgewählt aus der Gruppe beste- hend aus -COOH, -SO3H oder -PO3H2 enthält, ist. (b2), which contains at least one acidic group selected from the group consisting of -COOH, -SO 3 H or -PO 3 H 2 .
In einer bevorzugten Ausführungsform ist In a preferred embodiment
(b1 ) wie oben definiert; und (b1) as defined above; and
(b2) mindestens ein anionisches, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Mono- mer (b2), welches mindestens eine COOH- oder SOsH-Gruppe enthält, ist. (b2) at least one anionic, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b2) which contains at least one COOH or SOsH group.
Bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen neutralen Monomer (b1 ) um The at least one neutral monomer (b1) is preferably
(Meth)acrylamid, insbesondere um Acrylamid. Sofern Gemische verschiedener Monomere (b1 ) eingesetzt werden, sollte es sich bei zumindest 50 mol-% der Monomere (b1 ) um (Meth) acrylamide, especially acrylamide. If mixtures of different monomers (b1) are used, it should be at least 50 mol% of the monomers (b1)
(Meth)acrylamid, insbesondere Acrylamid handeln. Act (meth) acrylamide, especially acrylamide.
Bevorzugt ist das mindestens eine hydrophile, monoethylenisch ungesättigte anionische Mo- nomer (b2) ein -COOH-Gruppen und/oder -SO3H -Gruppen umfassendes Monomer, beson- ders bevorzugt ein -SOsH-Gruppen umfassendes Monomer. Selbstverständlich kann es sich auch um ein Salz des sauren Monomers handeln. Geeignete Gegenionen umfassen insbeson- dere Alkalimetallionen wie Li+, Na+ oder K+ sowie Ammoniumionen wie NH4 + oder Ammonium- ionen mit organischen Resten. The at least one hydrophilic, monoethylenically unsaturated anionic monomer (b2) is preferably a monomer comprising -COOH groups and / or -SO 3 H groups, particularly preferably a monomer comprising -SOsH groups. Of course, it can also be a salt of the acidic monomer. Suitable counterions include in particular alkali metal ions such as Li + , Na + or K + and ammonium ions such as NH 4 + or ammonium ions with organic radicals.
Beispiele COOH-Gruppen umfassender Monomere umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Cro- tonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure. Bevorzugt ist Acrylsäure. Examples of monomers comprising COOH groups include acrylic acid, methacrylic acid, cotonic acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid. Acrylic acid is preferred.
Beispiele Sulfonsäuregruppen aufweisender Monomere umfassen Vinylsulfonsäure, Allylsulfon- säure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, 2-Methacrylamido-2-methylpropansulfon- säure, 2-Acrylamidobutansulfonsäure, 3-Acrylamido-3-methyl-butansulfonsäure oder 2-Acryl- amido-2,4,4-trimethylpentansulfonsäure. Bevorzugt sind Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure oder 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure und besonders bevorzugt ist oder 2-Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure. Examples of monomers having sulfonic acid groups include vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamidobutanesulfonic acid, 3-acrylamido-3-methyl-butanesulfonic acid or 2-acrylamido-2 , 4,4-trimethylpentanesulfonic acid. Vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid or 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid are preferred and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid is particularly preferred.
Beispiele Phosphonsäuregruppen umfassender Monomere umfassen Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure, N-(Meth)acrylamidoalkylphosphonsäuren oder (Meth)acryloyloxyalkyl- phosphonsäuren, bevorzugt ist Vinylphosphonsäure. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen hydrophilen, monoethylenisch ungesättigten anionischen Monomer (b2) um (Meth)acrylsäure oder Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure (AMPS), besonders bevorzugt um Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure. Examples of monomers comprising phosphonic acid groups include vinylphosphonic acid, allylphosphonic acid, N- (meth) acrylamidoalkylphosphonic acids or (meth) acryloyloxyalkylphosphonic acids, vinylphosphonic acid is preferred. The at least one hydrophilic, monoethylenically unsaturated anionic monomer (b2) is particularly preferably (meth) acrylic acid or acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), particularly preferably acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Monomere (b2) im Zuge der Herstellung und Verwendung unter Umständen zumindest teilweise zu (Meth)acrylsäure hydrolysieren können. Die erfindungsgemäß verwendeten Copolymere können dementsprechend (Meth)acrylsäure- einheiten umfassen, auch wenn zur Synthese gar keine (Meth)acrylsäureeeinheiten eingesetzt wurden. Die Tendenz zur Hydrolyse der Monomere (b2) nimmt mit zunehmendem Gehalt an Sulfonsäuregruppen ab. Dementsprechend ist die Anwesenheit von Sulfonsäuregruppe im er- findungsgemäß verwendeten Copolymer empfehlenswert. For the sake of completeness, it should be mentioned that the monomers (b2) may hydrolyze at least partially to (meth) acrylic acid in the course of the preparation and use. The copolymers used according to the invention can accordingly comprise (meth) acrylic acid units, even if no (meth) acrylic acid units were used for the synthesis. The tendency towards the hydrolysis of the monomers (b2) decreases with increasing content of sulfonic acid groups. Accordingly, the presence of sulfonic acid group in the copolymer used according to the invention is recommended.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Copolymer In a preferred embodiment, the copolymer comprises
(b1 ) Acrylamid als neutrales hydrophiles Monomer (b1), und (b1) acrylamide as a neutral hydrophilic monomer (b1), and
(b2) Acrylsäure oder Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS). (b2) acrylic acid or acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Copolymer In a particularly preferred embodiment, the copolymer comprises
(a) 1 ,0 bis 10,0 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierenden Monomeres (a), (a) 1.0 to 10.0% by weight of at least one hydrophobically associating monomer (a),
(b) 34,0 bis 75,0 Gew.-% Acrylamid als neutrales hydrophiles Monomer (b1), und (b) 34.0 to 75.0% by weight of acrylamide as a neutral hydrophilic monomer (b1), and
(c) 24,0 bis 65,0 Gew.-% Acrylsäure oder Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (c) 24.0 to 65.0% by weight of acrylic acid or acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid
(AMPS) als anionisches hydrophiles Monomer (b2), umfasst wobei die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge aller Monomere im Copolymer bezogen sind.  (AMPS) as an anionic hydrophilic monomer (b2), the amounts given being based in each case on the total amount of all monomers in the copolymer.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Copolymer In a very particularly preferred embodiment, the copolymer comprises
(a) 1 ,0 bis 3,0 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierenden Monomeres (a), (a) 1.0 to 3.0% by weight of at least one hydrophobically associating monomer (a),
(b) 65,0 bis 74,0 Gew .-% Acrylamid als neutrales hydrophiles Monomer (b1), und (b) 65.0 to 74.0% by weight of acrylamide as neutral hydrophilic monomer (b1), and
(c) 25,0 bis 34,0 Gew.-% Acrylsäure als anionisches hydrophiles Monomer (b2), um- fasst wobei die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge aller Monomere im Copolymer bezogen sind. In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Copolymer (c) 25.0 to 34.0% by weight of acrylic acid as anionic hydrophilic monomer (b2), the quantity information being based in each case on the total amount of all monomers in the copolymer. In a further very particularly preferred embodiment, the copolymer comprises
(a) 1 ,5 bis 5,5 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierenden Monomeres (a), (a) 1.5 to 5.5% by weight of at least one hydrophobically associating monomer (a),
(b) 45,0 bis 53,5 Gew.-% Acrylamid als neutrales hydrophiles Monomer (b1 ), und (b) 45.0 to 53.5% by weight of acrylamide as a neutral hydrophilic monomer (b1), and
(c) 45,0 bis 53,5 Gew.-% Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS) als anioni- sches hydrophiles Monomer (b2), umfasst wobei die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge aller Monomere im Copolymer bezogen sind. (c) 45.0 to 53.5% by weight of acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) as an anionic hydrophilic monomer (b2), the amounts given being based in each case on the total amount of all monomers in the copolymer.
Bei der Umsetzung zu den erfindungsgemäß verwendeten Copolymeren kann darüber hinaus optional mindestens ein monoethylenisch ungesättigtes, kationisches, Ammoniumionen aufwei- sendes Monomer (b3) eingesetzt werden. In addition, at least one monoethylenically unsaturated, cationic, ammonium ion-containing monomer (b3) can optionally be used in the conversion to the copolymers used according to the invention.
Geeignete kationische Monomere (b3) umfassen insbesondere Ammoniumgruppen aufwei- sende Monomere, insbesondere Ammoniumderivate von N-(co-Aminoalkyl)(meth)acrylamiden oder cü-Aminoalkyl(meth)acrylestern. Suitable cationic monomers (b3) include, in particular, monomers having ammonium groups, in particular ammonium derivatives of N- (co-aminoalkyl) (meth) acrylamides or cu-aminoalkyl (meth) acrylic esters.
Insbesondere kann es sich bei Ammoniumgruppen aufweisenden Monomeren (b3) um Verbin- dungen der allgemeinen Formeln H2C=C(R8)-C(O)-NR9-R10-NR1V X“ (Xllla) und/oder H2C=C(R8)-C(O)-O-R10-NR1V X“- (XI Mb) handeln. Hierbei steht R8 für H oder Methyl, R9 für H oder eine C bis C4-Alkyl gruppe, bevorzugt H oder Methyl und R10 für eine bevorzugt lineare C bis C4-Alkylengruppe, beispielsweise eine 1 ,2-Ethylengruppe -CH2-CH2- oder eine 1 ,3- Propylengruppe -CH2-CH2-CH2- . In particular, monomers containing ammonium groups (b3) can be compounds of the general formulas H2C = C (R 8 ) -C (O) -NR 9 -R 10 -NR 1 VX “(Xllla) and / or H 2 C = C (R 8 ) -C (O) -OR 10 -NR 1 VX “- (XI Mb) act. Here R 8 stands for H or methyl, R 9 for H or a C to C 4 alkyl group, preferably H or methyl and R 10 for a preferably linear C to C 4 alkylene group, for example a 1,2-ethylene group -CH2 -CH2- or a 1,3-propylene group -CH2-CH2-CH2-.
Bei den Resten R11 handelt es sich unabhängig voneinander um C1- bis C4-Alkylreste, bevor- zugt Methyl oder eine Gruppe der allgemeinen Formel -R12-SOsH, wobei R12 für eine bevorzugt lineare C1- bis C4-Alkylengruppe oder eine Phenylgruppe steht, mit der Maßgabe, dass es sich im Regelfälle bei nicht mehr als einem der Substituenten R11 um einen Sulfonsäuregruppen aufweisenden Substituenten handelt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den drei Substi- tuenten R11 um Methylgruppen, das heißt das Monomer weist eine Gruppe -N(CH3)3+ auf. X“- steht in obiger Formel für ein einwertiges Anion, beispielsweise Ch Selbstverständlich kann X“- auch für einen entsprechenden Bruchteil eines mehrwertigen Anions stehen, obwohl dies nicht bevorzugt ist. Beispiele bevorzugter Monomere (b3) der allgemeinen Formel (Xllla) bzw. (Xlllb) umfassen Salze von 3-Trimethylammonium-propyl(meth)acrylamiden oder 2- Trimethylammoniumethyl(meth)acrylaten, beispielsweise die entsprechenden Chloride wie 3- Trimethylammoniumpropylacrylamidchlorid (DIMAPAQUAT) und 2- T rimethylammoniumethylmethacrylatchlorid (MADAME-QUAT). The radicals R 11 are, independently of one another, C1 to C 4 alkyl radicals, preferably methyl or a group of the general formula -R 12 -SOsH, where R 12 is a preferably linear C1 to C 4 alkylene group or is a phenyl group, with the proviso that, as a rule, no more than one of the substituents R 11 is a substituent containing sulfonic acid groups. The three substituents R 11 are particularly preferably methyl groups, ie the monomer has a group -N (CH3) 3 + . X "- in the above formula stands for a monovalent anion, for example Ch. Of course, X" - can also stand for a corresponding fraction of a polyvalent anion, although this is not preferred. Examples of preferred monomers (b3) of the general formula (Xllla) or (Xlllb) include salts of 3-trimethylammonium propyl (meth) acrylamides or 2-trimethylammoniumethyl (meth) acrylates, for example the corresponding chlorides such as 3-trimethylammonium propylacrylamide chloride (DIMAPAQUAT) and 2- trimethylammonium ethyl methacrylate chloride (MADAME-QUAT).
Bei der Umsetzung zu den erfindungsgemäß verwendeten Copolymeren können darüber hin aus noch weitere, von den hydrophilen Monomeren (b1 ), (b2) und (b3) verschiedene monoethy- lenisch ungesättigte hydrophile Monomere (b4) eingesetzt werden. Beispiele derartiger Mono- mere umfassen Hydroxy- und/oder Ethergruppen umfassende Monomere, wie beispielsweise Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Allylalkohol, Hydroxyvinylethylether, Hydroxyvinylpropylether, Hydroxyvinylbutylether oder Verbindungen der Formel H2C=C(R1)- C(0)-0-(CH2-CH(R13)-0)b-R14 (XlVa) bzw. H2C=C(R1)-0-(CH2-CH(R13)-0)b-R14 (XIVb) wobei R1 wie oben definiert ist und b für eine Zahl von 2 bis 200, bevorzugt 2 bis 100 steht. Bei den Resten R13 handelt es sich unabhängig voneinander um H, Methyl oder Ethyl, bevorzugt H oder Methyl, mit der Maßgabe, dass es sich bei mindestens 50 mol-% der Reste R13 um H handelt. Bevorzugt handelt es sich bei mindestens 75 mol-% der Reste R13 um H, besonders bevorzugt bei mindestens 90 mol-% und ganz besonders bevorzugt ausschließlich um H. Bei dem Rest R14 handelt es sich um H, Methyl oder Ethyl, bevorzugt H oder Methyl. Weitere Beispiele von Monomeren (A2d) umfassen N-Vinylderivate wie beispielsweise N-Vinylformamid, N-Vinyl- acetamid, N-Vinylpyrrolidon oder N-Vinylcaprolactam sowie Vinylester, wie beispielsweise Vinyl- formiat oder Vinylacetat. N-Vinylderivate können nach Polymerisation zu Vinylamin-Einheiten, Vinylester zu Vinylalkohol-Einheiten hydrolysiert werden. In the reaction to give the copolymers used according to the invention, it is also possible to use other monoethyls other than the hydrophilic monomers (b1), (b2) and (b3). lenically unsaturated hydrophilic monomers (b4) are used. Examples of such monomers include monomers comprising hydroxyl and / or ether groups, such as, for example, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, allyl alcohol, hydroxyvinylethyl ether, hydroxyvinyl propyl ether, hydroxyvinyl butyl ether or compounds of the formula H 2 C = C (R 1 ) - C (0) -0- (CH 2 -CH (R 13 ) -0) bR 14 (XlVa) or H 2 C = C (R 1 ) -0- (CH 2 -CH (R 13 ) -0) b -R 14 (XIVb) where R 1 is as defined above and b is a number from 2 to 200, preferably 2 to 100. The radicals R 13 are, independently of one another, H, methyl or ethyl, preferably H or methyl, with the proviso that at least 50 mol% of the radicals R 13 are H. At least 75 mol% of the radicals R 13 are preferably H, particularly preferably at least 90 mol% and very particularly preferably exclusively H. The radical R 14 is H, methyl or ethyl, preferably H or methyl. Further examples of monomers (A2d) include N-vinyl derivatives such as, for example, N-vinylformamide, N-vinyl-acetamide, N-vinylpyrrolidone or N-vinylcaprolactam, and also vinyl esters, such as, for example, vinyl formate or vinyl acetate. After polymerization, N-vinyl derivatives can be hydrolyzed to vinylamine units, vinyl esters to vinyl alcohol units.
Die Menge aller hydrophilen Monomere (b) im erfindungsgemäßen Copolymer beträgt erfin- dungsgemäß 85,0 bis 99,9 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge aller Monomere im Copo- lymer, bevorzugt 90,0 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 95,0 bis 99,8 Gew.'% und besonders bevor- zugt 98,0 bis 99,5 Gew.-%. According to the invention, the amount of all hydrophilic monomers (b) in the copolymer according to the invention is 85.0 to 99.9% by weight, based on the total amount of all monomers in the copolymer, preferably 90.0 to 99.9% by weight, preferably 95.0 to 99.8 wt. '%, and particularly preferably 98.0 to 99.5 wt .-%.
Die Menge der neutralen, hydrophilen Monomere (b1 ) beträgt hierbei in der Regel 30 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 85 Gew.-% und besonders bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% bezüglich der Gesamtmenge aller eingesetzten Monomere. The amount of neutral, hydrophilic monomers (b1) is generally 30 to 95% by weight, preferably 30 to 85% by weight and particularly preferably 30 to 70% by weight, based on the total amount of all monomers used.
Sofern das Copolymer nur neutrale Monomere (b1 ) und anionische Monomere (b2) umfasst, hat es sich bewährt, die neutralen Monomere (b1 ) in einer Menge 30 bis 95 Gew.-% und die anionischen Monomere (b2) in einer Menge von 4,9 bis 69,9 Gew.-% einzusetzen, wobei die Menge jeweils auf die Gesamtmenge aller eingesetzten Monomere bezogen ist. Bevorzugt werden bei dieser Ausführungsform die Monomere (b1 ) in einer Menge 30 bis 80 Gew.-% und die anionischen Monomere (b2) in einer Menge von 19,9 bis 69,9 Gew.-% eingesetzt, und be- sonders bevorzugt werden die Monomere (b3) in einer Menge 40 bis 70 Gew.-% und die anio- nischen Monomere (b2) in einer Menge von 29,9 bis 59,9 Gew.-% eingesetzt If the copolymer only comprises neutral monomers (b1) and anionic monomers (b2), it has proven useful to use the neutral monomers (b1) in an amount of 30 to 95% by weight and the anionic monomers (b2) in an amount of 4 , 9 to 69.9% by weight, the amount being based on the total amount of all monomers used. In this embodiment, the monomers (b1) are preferably used in an amount of 30 to 80% by weight and the anionic monomers (b2) in an amount of 19.9 to 69.9% by weight, and are particularly preferred the monomers (b3) in an amount of 40 to 70% by weight and the anionic monomers (b2) in an amount of 29.9 to 59.9% by weight
Sofern das Copolymer neutrale Monomere (b1 ), anionische Monomere (b2) und kationische Monomere (b3) umfasst, hat es sich bewährt, die neutralen Monomere (b1 ) in einer Menge von 30 bis 95 Gew.-% und die anionischen (b2) und kationischen Monomere (b3) zusammen in ei- ner Menge von 4,9 bis 69,9 Gew.-% einzusetzen, mit der Maßgabe, dass das molare Verhältnis (b2) / (b3) 0,7 bis 1 ,3 beträgt. Bevorzugt beträgt das molare Verhältnis (b2) / (b3) 0,8 bis 1 ,2 und beispielsweise 0,9 bis 1 ,1. Durch diese Maßnahme lassen sich Copolymere erhalten, wel- che besonders unempfindlich auf Salzfracht reagieren. Bevorzugt werden bei dieser Ausfüh- rungsform die Monomere (b1 ) in einer Menge 30 bis 80 Gew.-% und die anionischen und katio- nischen Monomere (b2) + (b3) zusammen in einer Menge von 19,9 bis 69,9 Gew.-% eingesetzt, und besonders bevorzugt werden die Monomere (b1 ) in einer Menge 40 bis 70 Gew.-% und die anionischen und kationischen Monomere (b2) + (b3) zusammen in einer Menge von 29,9 bis 59,9 Gew.-% eingesetzt, wobei jeweils das bereits genannte molare Verhältnis eingehalten werden sollte. If the copolymer comprises neutral monomers (b1), anionic monomers (b2) and cationic monomers (b3), it has proven useful to add the neutral monomers (b1) in an amount of 30 to 95% by weight and the anionic (b2) and cationic monomers (b3) together in an amount of 4.9 to 69.9% by weight, with the proviso that the molar ratio (b2) / (b3) is 0.7 to 1.3. The molar ratio (b2) / (b3) is preferably 0.8 to 1.2 and, for example, 0.9 to 1.1. This measure enables copolymers to be obtained which react particularly insensitively to salt load. In this embodiment, the monomers (b1) in an amount of 30 to 80% by weight and the anionic and cationic monomers (b2) + (b3) together in an amount of 19.9 to 69.9% by weight are preferred .-% used, and particularly preferably the monomers (b1) are used in an amount of 40 to 70% by weight and the anionic and cationic monomers (b2) + (b3) together in an amount of 29.9 to 59.9% by weight, the molar ratio already mentioned should be observed in each case.
Monomere (c) Monomers (c)
Neben den Monomeren (a) und (b) können bei der Umsetzung optional von den Monomeren (a) und (b) verschiedene ethylenisch ungesättigte Monomere, bevorzugt monoethylenisch un- gesättigte Monomere (c) eingesetzt werden. Selbstverständlich können auch Gemische mehre- rer verschiedener Monomere (c) eingesetzt werden. In addition to the monomers (a) and (b), ethylenically unsaturated monomers different from monomers (a) and (b), preferably monoethylenically unsaturated monomers (c), can optionally be used in the reaction. Mixtures of several different monomers (c) can of course also be used.
Derartige Monomere können zur Feinsteuerung der Eigenschaften des erfindungsgemäß ver- wendeten Copolymers verwendet werden. Falls überhaupt vorhanden, kann die Menge derarti- ger optional vorhandener Monomere (c) bis zu 14,9 Gew.-% betragen, bevorzugt bis zu 9,9 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 4,9 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge aller eingesetzter Monomere. Ganz besonders bevorzugt sind keine Monomere (c) vorhanden. Such monomers can be used to fine-tune the properties of the copolymer used according to the invention. If present at all, the amount of such optionally present monomers (c) can be up to 14.9% by weight, preferably up to 9.9% by weight, particularly preferably up to 4.9% by weight, each based on the total amount of all monomers used. No monomers (c) are very particularly preferably present.
Bei den Monomeren (c) kann es sich beispielsweise um monoethylenisch ungesättigte Mono- mere handeln, welche einen hydrophoberen Charakter haben als die hydrophilen Monomere (b) und die dementsprechend nur in geringem Maße wasserlöslich sind. Im Regelfälle beträgt die Löslichkeit der Monomere (c) in Wasser bei Raumtemperatur weniger als 50 g/l, insbesondere weniger als 30 g/l. Beispiele derartiger Monomere umfassen N-Alkyl- und N,N”- Dialkyl(meth)acrylamide, wobei die Anzahl der Kohlenstoffatome in den Alkylresten zusammen zusammen mindestens 3, bevorzugt mindestens 4 beträgt. Beispiele derartiger Monomere um- fassen N-Butyl(meth)acrylamid, N-Cyclohexyl(meth)acrylamid oder N-Benzyl(meth)acrylamid. The monomers (c) can be, for example, monoethylenically unsaturated monomers which have a more hydrophobic character than the hydrophilic monomers (b) and which are accordingly only slightly soluble in water. As a rule, the solubility of the monomers (c) in water at room temperature is less than 50 g / l, in particular less than 30 g / l. Examples of such monomers include N-alkyl- and N, N ”-dialkyl (meth) acrylamides, the number of carbon atoms in the alkyl radicals together being at least 3, preferably at least 4. Examples of such monomers include N-butyl (meth) acrylamide, N-cyclohexyl (meth) acrylamide or N-benzyl (meth) acrylamide.
Herstellung der hydrophob assoziierenden Copolymere Preparation of the hydrophobically associating copolymers
Die erfindungsgemäßen wasserlöslichen, hydrophob assoziierenden Copolymere (A) können nach dem Fachmann prinzipiell bekannten Methoden durch radikalische Polymerisation der Monomere (a) und (b) sowie optional (c) hergestellt werden, beispielsweise durch Lösungs- oder Gelpolymerisation in wässriger Phase. The water-soluble, hydrophobically associating copolymers (A) according to the invention can be prepared by methods known in principle to those skilled in the art by radical polymerization of the monomers (a) and (b) and optionally (c), for example by solution or gel polymerization in the aqueous phase.
Zur Polymerisation werden die Monomere (a), (b), optional (c), Initiatoren sowie optional weitere Hilfsstoffe zur Polymerisation in einem wässrigen Medium eingesetzt. Monomers (a), (b), optionally (c), initiators and optionally further auxiliaries for polymerization in an aqueous medium are used for the polymerization.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Herstellung mittels Gelpolymerisation in wässri- ger Phase vorgenommen. Zur Gelpolymerisation wird zunächst eine Mischung aus den Mono- meren (a), (b) sowie optional (c), Initiatoren sowie gegebenenfalls weiteren Hilfsstoffen mit Wasser oder einem wässrigen Lösemittelgemisch bereitgestellt. Geeignete wässrige Lösemit- telgemische umfassen Wasser sowie mit Wasser mischbare organische Lösemittel, wobei der Anteil von Wasser im Regelfälle mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 80 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% beträgt. Als organische Lösemittel sind hierbei insbesondere mit Wasser mischbare Alkohole wie Methanol, Ethanol oder Propanol zu nennen. Saure Monomere können vor der Polymerisation ganz oder teilweise neutralisiert werden. Die Konzentration aller Komponenten mit Ausnahme der Lösemittel im Zuge der Polymerisation beträgt üblicherweise circa 20 bis 60 Gew.-%, bevorzugt circa 30 bis 50 Gew.-%. Die Polymeri- sation sollte insbesondere bei einem pH-Wert im Bereich von 5,0 bis 7,5 und vorzugsweise bei einem pH-Wert von circa 6,0 durchgeführt werden. In a preferred embodiment, the preparation is carried out by means of gel polymerization in the aqueous phase. For gel polymerization, a mixture of the monomers (a), (b) and optionally (c), initiators and, if appropriate, further auxiliaries, is first provided with water or an aqueous solvent mixture. Suitable aqueous solvent mixtures include water and water-miscible organic solvents, the proportion of water generally being at least 50% by weight, preferably at least 80% by weight and is particularly preferably at least 90% by weight. Organic solvents which can be mentioned here are, in particular, water-miscible alcohols, such as methanol, ethanol or propanol. Acid monomers can be completely or partially neutralized before the polymerization. The concentration of all components with the exception of the solvents in the course of the polymerization is usually approximately 20 to 60% by weight, preferably approximately 30 to 50% by weight. The polymerization should in particular be carried out at a pH in the range from 5.0 to 7.5 and preferably at a pH of approximately 6.0.
Polymerisation in Gegenwart einer nicht polymerisierbaren, grenzflächenaktiven Verbindung In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei der Umsetzung des mindestens einen monoethylenisch ungesättigten hydrophob assoziierenden Monomers (a) mit dem min- destens einen von Monomer (b) verschiedenen hydrophilen Monomer (c) vor der Initiierung der Polymerisationsreaktion mindestens eine weitere, nicht polymerisierbare oberflächenaktive Verbindung (O) eingesetzt. Polymerization in the presence of a non-polymerizable, surface-active compound In a preferred embodiment of the invention, the reaction of the at least one monoethylenically unsaturated hydrophobically associating monomer (a) with the at least one hydrophilic monomer (c) different from monomer (b) before initiation the polymerization reaction uses at least one further, non-polymerizable surface-active compound (O).
Bei der nicht polymerisierbaren, oberflächenaktiven Verbindung O handelt es sich vorzugsweise um mindestens ein Tensid. Bevorzugt handelt es sich um mindestens ein nichtionisches Tensid, es sind jedoch auch anionische Tenside und kationische Tenside geeignet, sofern diese nicht an der Polymerisationsreaktion teilnehmen. The non-polymerizable, surface-active compound O is preferably at least one surfactant. It is preferably at least one nonionic surfactant, but anionic surfactants and cationic surfactants are also suitable, provided that these do not participate in the polymerization reaction.
Bevorzugt handelt es sich um nichtionische Tenside O der allgemeinen Formel R20-Y’, wobei R20 für einen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 32, bevorzugt 10 bis 20 und besonders bevorzugt 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Y’ für eine hydrophile Gruppe, bevorzugt eine nichtioni- sche hydrophile Gruppe, insbesondere eine Polyalkylenoxygruppe. They are preferably nonionic surfactants O of the general formula R 20 -Y ', where R 20 is a hydrocarbon radical having 8 to 32, preferably 10 to 20 and particularly preferably 12 to 18 carbon atoms and Y' is a hydrophilic group, preferably one nonionic hydrophilic group, especially a polyalkyleneoxy group.
Bei dem mindestens einen nichtionischen Tensid O handelt es sich bevorzugt um einen ethoxy- lierten langkettigen, aliphatischen Alkohol, welcher optional aromatische Anteile enthalten kann. The at least one nonionic surfactant O is preferably an ethoxylated long-chain, aliphatic alcohol, which may optionally contain aromatic components.
Exemplarisch seinen genannt: Ci2Ci4-Fettalkoholethoxylate, Ci6Ci8-Fettalkoholethoxylate, C13- Oxoalkoholethoxylate, Cio-Oxoalkoholethoxylate, CisCis-Oxoalkoholethoxylate, Examples include his: Ci2Ci4 fatty alcohol ethoxylates, Ci 6 Ci 8 fatty alcohol ethoxylates, C13 oxo alcohol ethoxylates, Cio oxo alcohol ethoxylates, CisCis oxo alcohol ethoxylates,
Cio-Guerbetalkoholethoxylate und Alkylphenolethoxylate. Bewährt haben sich insbesondere Verbindungen mit 5 bis 20 Ethylenoxy-Einheiten, bevorzugt 8 bis 18 Ethylenoxy-Einheiten. Op- tional können auch noch geringe Mengen von höheren Alkylenoxy-Einheiten, insbesondere Propylenoxy- und/oder Butylenoxy-Einheiten vorhanden sein, wobei die Menge als Ethylenoxy- Einheiten aber in der Regel mindestens 80 mol-% bezüglich aller Alkylenoxy-Einheiten betragen sollte. Cio-Guerbet alcohol ethoxylates and alkylphenol ethoxylates. Compounds with 5 to 20 ethyleneoxy units, preferably 8 to 18 ethyleneoxy units, have proven particularly useful. Optionally, small amounts of higher alkyleneoxy units, in particular propyleneoxy and / or butyleneoxy units, may also be present, but the amount as ethyleneoxy units should generally be at least 80 mol%, based on all alkyleneoxy units.
Geeignet sind insbesondere Tenside ausgewählt aus der Gruppe der ethoxylierten Alkylpheno- le, der ethoxylierten, gesättigten iso-C-13-Alkohole und/oder der ethoxylierten Cio-Guerbetal- kohole, wobei jeweils 5 bis 20 Ethylenoxyeinheiten, bevorzugt 8 bis 18 Ethylenoxy-Einheiten in Alkoxyresten vorhanden sind. Durch den Zusatz einer nicht polymerisierbaren, grenzflächenaktiven Verbindung O während der Polymerisation des hydrophob assoziierenden Copolymers (A) können die anwendungs- technischen Eigenschaften des Copolymers beim Polymerfluten modifiziert werden. Insbeson- dere wird die Verdickungswirkung erhöht und außerdem reduziert sich der Gelanteil des Copo- lymers. Particularly suitable are surfactants selected from the group of the ethoxylated alkylphenols, the ethoxylated, saturated iso-C-13 alcohols and / or the ethoxylated Cio-Guerbet alcohols, each with 5 to 20 ethyleneoxy units, preferably 8 to 18 ethyleneoxy units are present in alkoxy residues. By adding a non-polymerizable, surface-active compound O during the polymerization of the hydrophobically associating copolymer (A), the application properties of the copolymer can be modified during polymer flooding. In particular, the thickening effect is increased and the gel content of the copolymer is also reduced.
Dieser Effekt lässt sich vermutlich folgendermaßen erklären: Bei der Polymerisation ohne An- wesenheit mindestens einer nicht polymerisierbaren, grenzflächenaktiven Verbindungen (O) bilden die hydrophob assoziierenden Monomere (a) in dem wässrigen Reaktionsmedium Mizel- len. Bei der Polymerisation führt dies dazu, dass die hydrophob assoziierenden Bereiche blockweise in das Polymer eingebaut werden. Ist nun bei der Herstellung der Copolymere eine zusätzliche oberflächenaktive Verbindung (O) anwesend, bilden sich gemischte Mizellen. Diese gemischten Mizellen enthalten polymerisierbare und nicht polymerisierbare Anteile. Dadurch werden die hydrophob assoziierenden Monomere (a) in kürzeren Blöcken eingebaut. Gleichzei- tig ist die Anzahl dieser kürzeren Blöcke pro Polymerkette größer. Somit unterscheidet sich der Aufbau der in Gegenwart einer nicht polymerisierbaren, grenzflächenaktiven Verbindungen (O) hergestellten Copolymere von denen, die in Abwesenheit einer derartigen Verbindung herge- stellt wurden. This effect can probably be explained as follows: In the polymerization without the presence of at least one non-polymerizable, surface-active compound (O), the hydrophobically associating monomers (a) form micelles in the aqueous reaction medium. In the case of the polymerization, this leads to the hydrophobically associating regions being built into the polymer in blocks. If an additional surface-active compound (O) is now present in the preparation of the copolymers, mixed micelles form. These mixed micelles contain polymerizable and non-polymerizable components. As a result, the hydrophobically associating monomers (a) are incorporated in shorter blocks. At the same time, the number of these shorter blocks per polymer chain is larger. Thus, the structure of the copolymers produced in the presence of a non-polymerizable, surface-active compound (O) differs from that which was produced in the absence of such a compound.
Die nicht polymerisierbaren, grenzflächenaktiven Verbindungen (O) können im Regelfälle in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% bezüglich der Menge aller eingesetzten Monomere einge- setzt werden. The non-polymerizable, surface-active compounds (O) can generally be used in an amount of 0.1 to 5% by weight, based on the amount of all monomers used.
Das Gewichtsverhältnis der eingesetzten nicht polymerisierbaren, grenzflächenaktiven Verbin- dungen (O) zu den Monomeren (A1 ) beträgt in der Regel 4:1 bis 1 :4, bevorzugt 2:1 bis 1 :2, be- sonders bevorzugt 1 ,5:1 bis 1 :1 ,5 und beispielsweise circa 1 :1. The weight ratio of the non-polymerizable, surface-active compounds (O) to the monomers (A1) is generally 4: 1 to 1: 4, preferably 2: 1 to 1: 2, particularly preferably 1.5: 1 up to 1: 1, 5 and for example about 1: 1.
Durchführung der Polymerisation Implementation of the polymerization
Zur Polymerisation werden zunächst die erforderlichen Komponenten miteinander gemischt. Auf die Reihenfolge, mit der die Komponenten zur Polymerisation gemischt werden, kommt es nicht an, es ist lediglich wichtig, dass bei der bevorzugten Polymerisationsmethode die nicht polymerisierbare, grenzflächenaktive Verbindung (O) dem wässrigen Polymerisationsmedium noch vor der Initiierung der Polymerisation zugesetzt wird. For the polymerization, the necessary components are first mixed together. The order in which the components are mixed for the polymerization is not important, it is only important that in the preferred polymerization method the non-polymerizable, surface-active compound (O) is added to the aqueous polymerization medium before the polymerization is initiated.
Die Mischung wird anschließend thermisch und/oder fotochemisch polymerisiert, vorzugsweise bei -5 °C bis 80 °C. Sofern thermisch polymerisiert wird, setzt man bevorzugt Polymerisations- initiatoren ein, die schon bei vergleichsweise niedriger Temperatur die Polymerisation starten können, wie beispielsweise Redoxinitiatoren. Die thermische Polymerisation kann schon bei Raumtemperatur oder durch Erwärmen der Mischung, bevorzugt auf Temperaturen von nicht mehr als 50 °C vorgenommen werden. Die fotochemische Polymerisation wird üblicherweise bei Temperaturen von -5 bis 10 °C vorgenommen. Man kann auch fotochemische und thermi- sche Polymerisation miteinander kombinieren, indem man der Mischung sowohl Initiatoren für die thermische als auch für die fotochemische Polymerisation zugibt. Die Polymerisation wird hierbei zunächst fotochemisch bei niedrigen Temperaturen, vorzugsweise -5 bis +10 °C gestar- tet. Durch die freiwerdende Reaktionswärme erwärmt sich die Mischung und hierdurch wird zusätzlich die thermische Polymerisation gestartet. Mittels dieser Kombination lässt sich ein Umsatz von mehr 99 % erreichen. The mixture is then polymerized thermally and / or photochemically, preferably at -5 ° C to 80 ° C. If thermal polymerization is used, preference is given to using polymerization initiators which can start the polymerization even at a comparatively low temperature, such as redox initiators. The thermal polymerization can be carried out at room temperature or by heating the mixture, preferably at temperatures of not more than 50 ° C. The photochemical polymerization is usually carried out at temperatures from -5 to 10 ° C. It is also possible to combine photochemical and thermal polymerization with one another by using both initiators for the mixture admits the thermal as well as for the photochemical polymerization. The polymerization is first started photochemically at low temperatures, preferably -5 to +10 ° C. As a result of the heat of reaction released, the mixture heats up and the thermal polymerization is additionally started. With this combination, sales of more than 99% can be achieved.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Polymerisation kann man auch die Reakti- on mit einer Mischung aus einem Redoxinitiatorsystem sowie einem thermischen Initiator, der erst bei höheren Temperaturen zerfällt, ausführen. Hierbei kann es sich beispielsweise um ei- nen wasserlöslichen Azoinitiator handeln, der im Temperaturbereich von 40 °C bis 70 °C zer- fällt. Die Polymerisation startet hier zunächst bei niedrigen Temperaturen von beispielsweise 0 bis 10 °C durch das Redoxinitiatorsystem. Durch die freiwerdende Reaktionswärme erwärmt sich die Mischung und hierdurch wird zusätzlich die Polymerisation durch den erst bei höheren Temperaturen zerfallenden Initiator gestartet. In a further preferred embodiment of the polymerization, the reaction can also be carried out with a mixture of a redox initiator system and a thermal initiator which only decomposes at higher temperatures. This can be, for example, a water-soluble azo initiator that decomposes in the temperature range from 40 ° C to 70 ° C. The polymerization starts here at low temperatures, for example 0 to 10 ° C, through the redox initiator system. As a result of the heat of reaction released, the mixture heats up and, as a result, the polymerization is additionally started by the initiator, which decomposes only at higher temperatures.
Die Gelpolymerisation erfolgt in aller Regel ohne Rühren. Sie kann batchweise erfolgen, indem man die Mischung in einem geeigneten Gefäß bei einer Schichtdicke von 2 bis 20 cm bestrahlt und/oder erwärmt. Durch die Polymerisation entsteht ein festes Gel. Die Polymerisation kann auch kontinuierlich erfolgen. Hierzu benutzt man eine Polymerisationsapparatur, welche ein Transportband zur Aufnahme der zu polymerisierenden Mischung verfügt. Das Transportband ist mit Einrichtungen zum Erwärmen und/oder zum Bestrahlen mit UV-Strahlung ausgestattet. Danach gießt man die Mischung mittels einer geeigneten Vorrichtung am einen Ende des Ban- des auf, im Zuge des Transportes in Bandrichtung polymerisiert die Mischung und am anderen Ende des Bandes kann man das feste Gel abnehmen. As a rule, gel polymerization takes place without stirring. It can be carried out batchwise by irradiating and / or heating the mixture in a suitable vessel with a layer thickness of 2 to 20 cm. The polymerization produces a solid gel. The polymerization can also be carried out continuously. For this purpose, a polymerization apparatus is used, which has a conveyor belt for receiving the mixture to be polymerized. The conveyor belt is equipped with devices for heating and / or for irradiation with UV radiation. The mixture is then poured onto one end of the belt using a suitable device, the mixture is polymerized in the course of transport in the direction of the belt, and the solid gel can be removed at the other end of the belt.
Das erhaltene Gel wird nach der Polymerisation vorzugsweise zerkleinert und getrocknet. Die Trocknung sollte bevorzugt bei Temperaturen unterhalb von 100 °C erfolgen. Zum Vermeiden des Zusammenklebens kann man für diesen Schritt ein geeignetes Trennmittel verwenden.The gel obtained is preferably comminuted and dried after the polymerization. Drying should preferably take place at temperatures below 100 ° C. A suitable release agent can be used for this step to avoid sticking together.
Man erhält das hydrophob assoziierende Copolymer als Granulat oder Pulver. The hydrophobically associating copolymer is obtained as granules or powder.
Weitere Einzelheiten zur Durchführung einer Gelpolymerisation sind beispielsweise in Further details on how to carry out a gel polymerization are described, for example, in
DE 10 2004 032 304 A1 , Abschnitte [0037] bis [0041] offenbart. DE 10 2004 032 304 A1, sections [0037] to [0041].
Da das erhaltene Polymerpulver beziehungsweise -granulat im Zuge der Anwendung am Ein- satzort in der Regel als wässrige Lösung eingesetzt wird, muss das Polymer vor Ort in Wasser aufgelöst werden. Dabei kann es mit den beschriebenen, hochmolekularen Polymeren zu un- erwünschten Verklumpungen kommen. Um dies zu vermeiden, kann den erfindungsgemäßen Polymeren bereits bei der Synthese ein Hilfsmittel, welches die Auflösung des getrockneten Polymers in Wasser beschleunigt beziehungsweise verbessert, zugesetzt werden. Bei diesem Hilfsmittel kann es sich beispielsweise um Harnstoff handeln. Since the polymer powder or granulate obtained is generally used as an aqueous solution in the course of application at the place of use, the polymer must be dissolved in water on site. This can lead to undesirable clumping with the described high molecular weight polymers. To avoid this, an auxiliary which accelerates or improves the dissolution of the dried polymer in water can be added to the polymers according to the invention already during the synthesis. This aid can be, for example, urea.
Verwendung der hydrophob assoziierenden Copolymere Die erfindungsgemäßen hydrophob assoziierenden Copolymere können, wie schon eingangs erwähnt, erfindungsgemäß zur Verdickung wässriger Phasen eingesetzt werden. Use of the hydrophobically associating copolymers As already mentioned at the outset, the hydrophobically associating copolymers according to the invention can be used according to the invention for thickening aqueous phases.
Die vorliegende Erfindung betrifft dementsprechend die Verwendung der erfindungsgemäßen Copolymere bei der Erschließung, Ausbeutung und Komplettierung unterirdischer Erdöl- und Erdgaslagerstätten. Insbesondere betrifft die Verwendung die bevorzugten Ausführungsformen, welche oben im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Copolymeren beschrieben wur- den. The present invention accordingly relates to the use of the copolymers according to the invention in the development, exploitation and completion of underground oil and gas deposits. In particular, the use relates to the preferred embodiments which have been described above in connection with the copolymers according to the invention.
Die Copolymere können hierbei alleine eingesetzt werden, oder auch in Kombination mit ande- ren verdickenden Komponenten, beispielsweise mit anderen verdickenden Polymeren zusam- men. Sie können weiterhin beispielsweise gemeinsam mit Tensiden zu einem verdickenden System formuliert werden. Die Tenside können in wässriger Lösung Mizellen bilden und die hydrophob assoziierenden Copolymere können gemeinsam mit den Mizellen ein dreidimensio- nales, verdickend wirkendes Netzwerk bilden. The copolymers can be used alone or in combination with other thickening components, for example with other thickening polymers. For example, they can also be formulated together with surfactants to form a thickening system. The surfactants can form micelles in aqueous solution and the hydrophobically associating copolymers can form a three-dimensional, thickening network together with the micelles.
Zum Einsatz kann man das Copolymer direkt in der zu verdickenden wässrigen Phase lösen. Denkbar ist es auch, das Copolymer vorzulösen und dann die gebildete Lösung dem zu verdi- ckenden System zuzugeben. When used, the copolymer can be dissolved directly in the aqueous phase to be thickened. It is also conceivable to pre-dissolve the copolymer and then add the solution formed to the system to be compressed.
Durch die Auswahl von Art und Menge der Monomere (a) und (b), sowie der Komponente (c) lassen sich die Eigenschaften der Copolymere an die jeweiligen technischen Anforderungen anpassen. The properties of the copolymers can be adapted to the respective technical requirements by selecting the type and amount of the monomers (a) and (b) and of the component (c).
Die erfindungsgemäßen Copolymere können beispielsweise im Bereich der Erdölförderung als Zusatz zum Verdicken von Bohrspülungen und Komplettierungsflüssigkeiten eingesetzt werden. The copolymers according to the invention can be used, for example, in the field of oil production as an additive for thickening drilling fluids and completion fluids.
Weiterhin finden die erfindungsgemäßen Copolymere Verwendung als Verdicker beim Hydrau- lic Fracturing. Dabei wird typischerweise eine hochviskose, wässrige Lösung unter hohem Druck in die Öl- oder Gas-führende Formationsschicht eingepresst. The copolymers according to the invention are also used as thickeners in hydraulic fracturing. A highly viscous, aqueous solution is typically pressed into the oil or gas-bearing formation layer under high pressure.
Die Erfindung betrifft bevorzugt die Verwendung der erfindungsgemäßen Copolymere zur tertiä- ren Erdölförderung, wobei eine wässrige Formulierung der besagten Copolymere in einer Kon- zentration von 0,01 bis 5 Gew.-% durch mindestens eine Injektionsbohrung in eine Erdöllager- stätte eingepresst wird und der Lagerstätte durch mindestens eine Produktionsbohrung Rohöl entnommen wird. The invention preferably relates to the use of the copolymers according to the invention for tertiary petroleum production, an aqueous formulation of the said copolymers in a concentration of 0.01 to 5% by weight being pressed into a petroleum deposit through at least one injection hole and the Deposit is extracted from crude oil through at least one production well.
Die Konzentration des Copolymers sollte in der Regel 5 Gew.-% bezüglich der Summe aller Bestandteile der Formulierung nicht überschreiten und beträgt üblicherweise 0,01 bis 5 Gew.- %, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 2 Gew.-%. Die Formulierung wird durch mindestens eine Injektionsbohrung in die Erdöllagerstätte einge- presst, und der Lagerstätte wird durch mindestens eine Produktionsbohrung Rohöl entnommen. Mit dem Begriff„Rohöl“ ist in diesem Zusammenhang selbstverständlich nicht nur phasenreines Öl gemeint, sondern der Begriff umfasst auch die üblichen Rohöl-Wasser-Emulsionen. In der Regel wird eine Lagerstätte mit mehreren Injektionsbohrungen und mit mehreren Produktions- bohrungen versehen. Die eingepresste Formulierung, die sogenannte„Polymerflut“, erzeugt einen Druck, der dazu führt, dass das Erdöl in Richtung der Produktionsbohrung fließt und über die Produktionsbohrung gefördert wird. Die Viskosität des Flutmediums sollte möglichst an die Viskosität des Erdöls in der Erdöllagerstätte angepasst werden. Die Viskosität kann insbeson- dere über die Konzentration des Copolymers eingestellt werden. Beim Polymerfluten wird eine wässrige Formulierung eingesetzt, welche neben Wasser mindestens ein hydrophob assoziie- rendes Copolymer umfasst. Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener Copoly- mere eingesetzt werden. Darüber hinaus können selbstverständlich noch weitere Komponenten eingesetzt werden. Beispiele weiterer Komponenten umfassen Biozide, Stabilisatoren oder In- hibitoren. Die Formulierung kann bevorzugt hergestellt werden, indem man das Wasser vorlegt und das Copolymer als Pulver einstreut. Die wässrige Formulierung sollte möglichst geringen Scherkräften ausgesetzt werden. The concentration of the copolymer should generally not exceed 5% by weight, based on the sum of all constituents of the formulation, and is usually 0.01 to 5% by weight, in particular 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 up to 3% by weight and particularly preferably 1 to 2% by weight. The formulation is pressed into the petroleum reservoir through at least one injection well and crude oil is withdrawn from the reservoir through at least one production well. In this context, the term “crude oil” is of course not only meant to be phase-pure oil, but the term also includes the usual crude oil-water emulsions. As a rule, a deposit is provided with several injection wells and with several production wells. The pressed-in formulation, the so-called “polymer flood”, creates a pressure that causes the oil to flow in the direction of the production well and is conveyed through the production well. The viscosity of the flood medium should be adapted to the viscosity of the petroleum in the petroleum deposit if possible. The viscosity can be adjusted in particular via the concentration of the copolymer. For polymer flooding, an aqueous formulation is used which, in addition to water, comprises at least one hydrophobically associating copolymer. Mixtures of different copolymers can of course also be used. Of course, other components can also be used. Examples of other components include biocides, stabilizers or inhibitors. The formulation can preferably be prepared by introducing the water and sprinkling in the copolymer as a powder. The aqueous formulation should be exposed to the lowest possible shear forces.
Zur Erhöhung der Erdölausbeute kann das Polymerfluten vorteilhaft mit anderen Techniken der tertiären Erdölförderung kombiniert werden. To increase the oil yield, the polymer flooding can advantageously be combined with other techniques of tertiary oil production.
Bevorzugt betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Copolymere bei der Erschließung, Ausbeutung und Komplettierung unterirdischer Erdöl- und Erdgaslagerstätten, insbesondere zur tertiären Erdölförderung, wobei die wässrige Formulierung der besagten Co- polymere mindestens ein Tensid enthält. The invention preferably relates to the use of the copolymers according to the invention in the development, exploitation and completion of underground petroleum and natural gas deposits, in particular for tertiary petroleum production, the aqueous formulation of the said copolymers containing at least one surfactant.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das„Polymerfluten“ unter Verwendung der erfindungsgemäßen hydrophob assoziierenden Copolymere mit einem voran- gehenden, sogenannten„Tensidfluten“ kombiniert werden. Hierbei wird vor dem Polymerfluten zunächst eine wässrige Tensidformulierung in die Erdölformation eingepresst. Hierdurch wird die Grenzflächenspannung zwischen dem Formationswasser und dem eigentlichen Erdöl ver- ringert und somit die Mobilität des Erdöls in der Formation erhöht. Durch die Kombination beider Techniken lässt sich die Erdölausbeute erhöhen. In a further preferred embodiment of the invention, the “polymer flooding” can be combined with a preceding so-called “surfactant flooding” using the hydrophobically associating copolymers according to the invention. Before the polymer flooding, an aqueous surfactant formulation is first pressed into the petroleum formation. This reduces the interfacial tension between the formation water and the actual petroleum and thus increases the mobility of the petroleum in the formation. The oil yield can be increased by combining both techniques.
Beispiele geeigneter Tenside zum Tensidfluten umfassen Sulfatgruppen, Sulfonatgruppen, Po- lyoxyalkylengruppen, anionisch modifizierten Polyoxyalkylengruppen, Betaingruppen, Glucosid- gruppen oder Aminoxidgruppen aufweisende Tenside, wie beispielsweise Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate oder Amidopropylbetaine. Bevorzugt können anionische und/oder betainische Tenside eingesetzt werden. Examples of suitable surfactants for surfactant flooding include sulfate groups, sulfonate groups, polyoxyalkylene groups, anionically modified polyoxyalkylene groups, betain groups, glucoside groups or surfactants containing amine oxide groups, such as, for example, alkylbenzenesulfonates, olefin sulfonates or amidopropyl betaines. Anionic and / or betaine surfactants can preferably be used.
Dem Fachmann sind Einzelheiten zur technischen Durchführung des Polymerflutens und des Tensidflutens bekannt, und er wendet je nach Art der Lagerstätte eine entsprechende Technik an. Es ist selbstverständlich auch möglich, Tenside und die erfindungsgemäßen Copolymere im Gemisch einzusetzen. The person skilled in the art knows details of the technical implementation of polymer flooding and surfactant flooding, and he uses a corresponding technique depending on the type of deposit. It is of course also possible to use surfactants and the copolymers according to the invention in a mixture.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher illustrieren: The following examples are intended to illustrate the invention:
Teil I: Synthesen l-a Herstellung der Monomere (a) der Formel HBVE - y EO - z PO Part I: Syntheses l-a Preparation of the monomers (a) of the formula HBVE - y EO - z PO
Monomer 1 (M1 , erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE mit 24,5 EO (Ethylenoxid), gefolgt von 80 PO (Propylenoxid), DCM-Katalyse Monomer 1 (M1, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 80 PO (propylene oxide), DCM catalysis
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 1 16,16 g (1 ,0 mol) Hydroxybutylvinylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 0,76 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (30 % KOMe in Methanol (MeOH), entspricht 0,0033 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 20 mbar evakuiert, auf 65 °C aufgeheizt, 120 min bei 65 °C und einem Druck von 20 mbar betrieben. MeOH wurde ab- destilliert. Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdich- tigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 145 °C aufgeheizt. Man entspannte auf 1 bar absolut und dosierte 1079,2 g (24,5 mol) Ethylenoxid (EO) zu bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150 °C betrug. Es wurde bis Druckkonstanz nachgerührt bei ca. 145-150 °C (1 h), auf 80 °C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsie- dern befreit. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab, gab bei 60°C zur Reduzierung des Kaliumionengehaltes 1 Gewichtsprozent Ambosol hinzu, reduzierte den Druck auf 100 mbar und rührte 2 h nach. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur HBVE - 24.5 EO. 1 16.16 g (1.0 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm potassium hydroxide (KOH)) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was turned on. 0.76 g of potassium methoxide (KOMe) solution (30% KOMe in methanol (MeOH), corresponds to 0.0033 mol of potassium) was added and the stirred tank was evacuated to a pressure of 20 mbar, heated to 65 ° C, 120 min at 65 ° C and operated at a pressure of 20 mbar. MeOH was distilled off. It was flushed three times with N 2 (nitrogen). The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) of ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C. (1 h), cooled to 80 ° C. and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C., 1% by weight of Ambosol was added at 60 ° C. to reduce the potassium ion content, the pressure was reduced to 100 mbar and the mixture was stirred for 2 hours. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO.
In einem 500 ml Schottglas wurden 239,1 g (0,2 mol) HBVE-24,5 EO bei 60°C vorgelegt und es wurden mittels eines Ultraturax (10000 UpM, 5 Min Rührzeit) 1 ,2 g Doppelmetallcyanid- Katalysator der der Firma BASF (DMC-Katalysator) eingetragen. Die Mischung wurde vollstän- dig in einen 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer überführt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von <20 mbar angelegt, auf 100 °C erhitzt und für 15 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127 °C aufge- heizt und danach der Druck auf 1 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 18 h 929,3 g (16 mol) Propylenoxid (PO) zudosiert bei 127 °C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 6 h nachreagieren. Es wurde auf 100 °C abgekühlt und es wurden flüchti- ge Komponenten bei 20 mbar für 2 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die mittlere Zusammen- setzung HBVE - 24.5 EO - 80 PO. Monomer 2 (M2, nicht erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE mit 22 EO (Ethylenoxid), gefolgt von 20 PO (Propylenoxid) 239.1 g (0.2 mol) of HBVE-24.5 EO were placed in a 500 ml Schott glass at 60 ° C., and 1.2 g of double metal cyanide catalyst were removed using an Ultraturax (10,000 rpm, 5 min stirring time) Company BASF (DMC catalyst) registered. The mixture was completely transferred to a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. A vacuum of <20 mbar was then applied, heated to 100 ° C. and held for 15 minutes in order to distill off any traces of water. One flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), set to 127 ° C. and then the pressure set to 1 bar absolute. 929.3 g (16 mol) of propylene oxide (PO) were metered in over the course of 18 h at 127 ° C., p max was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the reaction was allowed to continue for 6 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 2 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. The analysis (OH number, 1 H NMR in CDCI3, 1 H NMR in MeOD) confirmed the mean composition HBVE - 24.5 EO - 80 PO. Monomer 2 (M2, not according to the invention): alkoxylation of HBVE with 22 EO (ethylene oxide), followed by 20 PO (propylene oxide)
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 135,3 g (1 ,16 mol) Hydroxybutylvinylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 1 ,06 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (32 % KOMe in Methanol (MeOH), entspricht 0,0048 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 10 - 20 mbar evakuiert, auf 65 °C aufgeheizt, 70 min bei 65 °C und einem Druck von 10 - 20 mbar betrieben. MeOH wurde abdestilliert. Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druck- dichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 120 °C aufgeheizt. Man entspannte auf 1 bar absolut und dosierte 1 126 g (25,6 mol) Ethylenoxid (EO) zu bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150 °C betrug. Nach Dosage von 300 g EO wurde die Dosage abgebrochen (ca. 3 h nach Beginn), 30 min gewartet und auf 1 ,3 bar absolut entspannt. Danach wurde das restliche EO zudosiert. Die Zudosierung an EO dauerte inklusive Entspannung insgesamt 10 h. Es wurde bis Druckkonstanz nachgerührt bei ca. 145-150 °C (1 h), auf 100 °C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsiedern befreit. Die Ware wurde bei 80 °C unter N2 abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur HBVE - 22 EO. 135.3 g (1.16 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm of potassium hydroxide (KOH)) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was turned on. 1.06 g of potassium methoxide (KOMe) solution (32% KOMe in methanol (MeOH), corresponds to 0.0048 mol of potassium) were added and the stirred tank was evacuated to a pressure of 10-20 mbar, heated to 65 ° C., 70 min operated at 65 ° C and a pressure of 10 - 20 mbar. MeOH was distilled off. It was flushed three times with N 2 (nitrogen). The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 120 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1 126 g (25.6 mol) ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. After dosing 300 g EO, the dosing was stopped (approx. 3 h after the start), waited 30 min and completely relaxed to 1.3 bar. The remaining EO was then metered in. The metering to EO including relaxation took a total of 10 hours. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 100 ° C and freed from low boilers for 1 h at a pressure of less than 10 mbar. The goods were filled at 80 ° C under N 2 . The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 22 EO.
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 487,6 g (0,454 mol) HBVE-22 EO vorge- legt und der Rührer eingeschaltet. Danach wurden 2,0 g 50 %ige NaOH-Lösung (0,025 mol NaOH, 1 ,0 g NaOH) zugegeben, Vakuum von 10 mbar angelegt, auf 100 °C erhitzt und für 120 min gehalten, um das Wasser abzudestillieren. Man spülte dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,5 bar absolut eingestellt. Es wurden 526,5 g (9,087 mol) PO (Propylenoxid) bei 127 °C innerhalb von 12 h zudosiert, pmax betrug 3,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 3 h bei 127 °C nachreagieren. Es wurde auf 100 °C abgekühlt, flüchtige Komponenten bei 100°C und 20 mbar abgezogen. Das Vakuum wurde mit N2 aufge- hoben. Die Abfüllung erfolgte bei 80 °C unter N2. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die mittlere Zusammensetzung HBVE - 22 EO - 20 PO. 487.6 g (0.454 mol) of HBVE-22 EO were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. Then 2.0 g of 50% NaOH solution (0.025 mol NaOH, 1.0 g NaOH) were added, a vacuum of 10 mbar was applied, the mixture was heated to 100 ° C. and held for 120 minutes in order to distill off the water. One flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.5 bar absolute. 526.5 g (9.087 mol) of PO (propylene oxide) were metered in at 127 ° C. in the course of 12 h, p max was 3.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the mixture was left to react at 127 ° C. for 3 h. It was cooled to 100 ° C., volatile components were drawn off at 100 ° C. and 20 mbar. The vacuum was released with N 2 . The filling took place at 80 ° C under N 2 . The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) confirmed the mean composition HBVE - 22 EO - 20 PO.
Monomer 3 (M3, erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE mit 24,5 EO (Ethylenoxid), gefolgt von 40 PO (Propylenoxid), DMC-Katalyse Monomer 3 (M3, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 40 PO (propylene oxide), DMC catalysis
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 1 16,16 g (1 ,0 mol) Hydroxybutylvinylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 0,76 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (30 % KOMe in Methanol (MeOH), entspricht 0,0033 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 20 mbar evakuiert, auf 65 °C aufgeheizt, 120 min bei 65 °C und einem Druck von 20 mbar betrieben. MeOH wurde ab- destilliert. Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdich- tigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 145 °C aufgeheizt. Man entspannte auf 1 bar absolut und dosierte 1079,2 g (24,5 mol) Ethylenoxid (EO) zu bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150 °C betrug. Es wurde bis Druckkonstanz nachgerührt bei ca. 145-150 °C (1 h), auf 80 °C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsie- dern befreit. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab, gab bei 60°C zur Reduzierung des Kaliumionengehaltes 1 Gewichtsprozent Ambosol hinzu, reduzierte den Druck auf 100 mbar und rührte 2 h nach. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur HBVE - 24.5 EO. 1 16.16 g (1.0 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm potassium hydroxide (KOH)) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was turned on. 0.76 g of potassium methoxide (KOMe) solution (30% KOMe in methanol (MeOH), corresponds to 0.0033 mol of potassium) was added and the stirred tank was evacuated to a pressure of 20 mbar, heated to 65 ° C, 120 min at 65 ° C and operated at a pressure of 20 mbar. MeOH was distilled off. It was flushed three times with N 2 (nitrogen). The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) of ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C. (1 h), cooled to 80 ° C. and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C., 1% by weight of Ambosol was added at 60 ° C. to reduce the potassium ion content, the pressure was reduced to 100 mbar and the mixture was stirred for 2 hours. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO.
In einem 500 ml Schottglas wurden 295,0 g (0,247 mol) HBVE-24,5 EO bei 60°C vorgelegt und es wurden mittels eines Ultraturax (20000 UpM, 6 Min Rührzeit) 0,86 g Doppelmetallcyanid- Katalysator der der Firma BASF (DMC-Katalysator) eingetragen. Die Mischung wurde vollstän- dig in einen 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer überführt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von 20 mbar angelegt, auf 80 °C erhitzt und für 20 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man hob das Vakuum durch Zugabe von N2 auf und spülte anschließend dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,4 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 14 h 573,3 g (9,87 mol) Propylenoxid (PO) zudosiert bei 130 °C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 4 h nachreagieren. Es wurde auf 100 °C abgekühlt und es wurden flüchtige Komponenten bei 20 mbar für 4 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl,295.0 g (0.247 mol) of HBVE-24.5 EO were placed in a 500 ml Schott glass at 60 ° C. and 0.86 g of double metal cyanide catalyst from BASF was used with an Ultraturax (20,000 rpm, 6 min stirring time) (DMC catalyst) entered. The mixture was completely transferred to a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. A vacuum of 20 mbar was then applied, heated to 80 ° C. and held for 20 minutes in order to distill off any traces of water. The vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute. 573.3 g (9.87 mol) of propylene oxide (PO) were metered in at 130 ° C. in the course of 14 h, p max was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the mixture was left to react for 4 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. The analytics (OH number,
1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die mittlere Zusammensetzung HBVE - 24.5 EO - 40 PO. 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the mean composition HBVE - 24.5 EO - 40 PO.
Monomer 4 (M4, nicht erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE mit 24,5 EO (Ethylenoxid), gefolgt von 20 PO (Propylenoxid), DMC-Katalyse Monomer 4 (M4, not according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 20 PO (propylene oxide), DMC catalysis
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 1 16,16 g (1 ,0 mol) Hydroxybutylvinylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 0,76 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (30 % KOMe in Methanol (MeOH), entspricht 0,0033 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 20 mbar evakuiert, auf 65 °C aufgeheizt, 120 min bei 65 °C und einem Druck von 20 mbar betrieben. MeOH wurde ab- destilliert. Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdich- tigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 145 °C aufgeheizt. Man entspannte auf 1 bar absolut und dosierte 1079,2 g (24,5 mol) Ethylenoxid (EO) zu bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150 °C betrug. Es wurde bis Druckkonstanz nachgerührt bei ca. 145-150 °C (1 h), auf 80 °C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsie- dern befreit. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab, gab bei 60°C zur Reduzierung des Kaliumionengehaltes 1 Gewichtsprozent Ambosol hinzu, reduzierte den Druck auf 100 mbar und rührte 2 h nach. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur HBVE - 24.5 EO. In einem 500 ml Schottglas wurden 292,5 g (0,245 mol) HBVE-24,5 EO bei 60°C vorgelegt und es wurden mittels eines Ultraturax (10000 UpM, 5 Min Rührzeit) 0,59 g Doppelmetallcyanid- Katalysator der der Firma BASF (DMC-Katalysator) eingetragen. Die Mischung wurde vollstän- dig in einen 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer überführt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von 20 mbar angelegt, auf 80 °C erhitzt und für 15 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man hob das Vakuum durch Zugabe von N2 auf und spülte anschließend dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,4 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 12 h 284,2 g (4,9 mol) Propylenoxid (PO) zu- dosiert bei 127 °C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 3 h nach- reagieren. Es wurde auf 100 °C abgekühlt und es wurden flüchtige Komponenten bei 20 mbar für 4 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die mittlere Zusammensetzung HBVE - 24.5 EO - 20 PO. 1 16.16 g (1.0 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm potassium hydroxide (KOH)) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was turned on. 0.76 g of potassium methoxide (KOMe) solution (30% KOMe in methanol (MeOH), corresponds to 0.0033 mol of potassium) was added and the stirred tank was evacuated to a pressure of 20 mbar, heated to 65 ° C, 120 min at 65 ° C and operated at a pressure of 20 mbar. MeOH was distilled off. It was flushed three times with N 2 (nitrogen). The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) of ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C. (1 h), cooled to 80 ° C. and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C., 1% by weight of Ambosol was added at 60 ° C. to reduce the potassium ion content, the pressure was reduced to 100 mbar and the mixture was stirred for 2 hours. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO. 292.5 g (0.245 mol) of HBVE-24.5 EO were placed in a 500 ml Schott glass at 60 ° C. and 0.59 g of double metal cyanide catalyst from BASF was used with an Ultraturax (10000 rpm, 5 min stirring time) (DMC catalyst) entered. The mixture was completely transferred to a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. A vacuum of 20 mbar was then applied, heated to 80 ° C. and held for 15 minutes in order to distill off any traces of water. The vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute. 284.2 g (4.9 mol) of propylene oxide (PO) were metered in over a period of 12 h at 127 ° C., p max was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the reaction was allowed to continue for 3 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. The analysis (OH number, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) confirmed the mean composition HBVE - 24.5 EO - 20 PO.
Monomer 5 (M5, erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE mit 24,5 EO (Ethylenoxid), gefolgt von 80 PO (Propylenoxid), DMC-Katalyse Monomer 5 (M5, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 80 PO (propylene oxide), DMC catalysis
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 1 16,16 g (1 ,0 mol) Hydroxybutylvinylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 0,76 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (30 % KOMe in Methanol (MeOH), entspricht 0,0033 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 20 mbar evakuiert, auf 65 °C aufgeheizt, 120 min bei 65 °C und einem Druck von 20 mbar betrieben. MeOH wurde ab- destilliert. Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdich- tigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 145 °C aufgeheizt. Man entspannte auf 1 bar absolut und dosierte 1079,2 g (24,5 mol) Ethylenoxid (EO) zu bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150 °C betrug. Es wurde bis Druckkonstanz nachgerührt bei ca. 145-150 °C (1 h), auf 80 °C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsie- dern befreit. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab, gab bei 60°C zur Reduzierung des Kaliumionengehaltes 1 Gewichtsprozent Ambosol hinzu, reduzierte den Druck auf 100 mbar und rührte 2 h nach. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur HBVE - 24.5 EO. 1 16.16 g (1.0 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm potassium hydroxide (KOH)) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was turned on. 0.76 g of potassium methoxide (KOMe) solution (30% KOMe in methanol (MeOH), corresponds to 0.0033 mol of potassium) was added and the stirred tank was evacuated to a pressure of 20 mbar, heated to 65 ° C, 120 min at 65 ° C and operated at a pressure of 20 mbar. MeOH was distilled off. It was flushed three times with N 2 (nitrogen). The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) was set and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) of ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred to constant pressure at about 145-150 ° C. (1 h), cooled to 80 ° C. and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C., 1% by weight of Ambosol was added at 60 ° C. to reduce the potassium ion content, the pressure was reduced to 100 mbar and the mixture was stirred for 2 hours. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO.
In einem 500 ml Schottglas wurden 175,5 g (0,147 mol) HBVE-24,5 EO bei 60°C vorgelegt und es wurden mittels eines Ultraturax (10000 UpM, 5 Min Rührzeit) 0,87 g Doppelmetallcyanid- Katalysator der der Firma BASF (DMC-Katalysator) eingetragen. Die Mischung wurde vollstän- dig in einen 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer überführt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von 20 mbar angelegt, auf 80 °C erhitzt und für 20 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man hob das Vakuum durch Zugabe von N2 auf und spülte anschließend dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,4 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 15 h 682,2 g (1 1 ,75 mol) Propylenoxid (PO) zudosiert bei 127 °C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 3 h nachreagieren. Es wurde auf 100 °C abgekühlt und es wurden flüchtige Komponenten bei 20 mbar für 4 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl,175.5 g (0.147 mol) of HBVE-24.5 EO were placed in a 500 ml Schott glass at 60 ° C. and 0.87 g of double metal cyanide catalyst from BASF was used with an Ultraturax (10000 rpm, 5 min stirring time) (DMC catalyst) entered. The mixture was completely transferred to a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. A vacuum of 20 mbar was then applied, heated to 80 ° C. and held for 20 minutes in order to distill off any traces of water. The vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute. 682.2 g (11.75 mol) of propylene oxide (PO) were added at 127 ° C, p max was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the mixture was left to react for 3 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. The analytics (OH number,
1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die mittlere Zusammensetzung HBVE - 24.5 EO - 80 PO. 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) confirmed the mean composition HBVE - 24.5 EO - 80 PO.
Monomer 6 (M6, erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE- 24,5 EO-40 PO mit 20 PO (Pro- pylenoxid), DMC-Katalyse Monomer 6 (M6, according to the invention): alkoxylation of HBVE-24.5 EO-40 PO with 20 PO (propylene oxide), DMC catalysis
In einem 500 ml Schottglas wurden 300,0 g (0,085 mol) HBVE-24,5 EO-40 PO (siehe bei vor- hergehenden Versuchen) bei 60°C vorgelegt und es wurden mittels eines Ultraturax (10000 UpM, 5 Min Rührzeit) 0,5 g Doppelmetallcyanid-Katalysator der der Firma BASF (DMC- Katalysator) eingetragen. Die Mischung wurde vollständig in einen 2 I Druckautoklaven mit An- kerrührer überführt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von 20 mbar angelegt, auf 80 °C erhitzt und für 20 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man hob das Vakuum durch Zugabe von N2 auf und spülte anschließend dreimal mit N2. Da- nach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) ein- gestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,3 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 9 h 99,1 g (1 ,71 mol) Propylenoxid (PO) zudosiert bei 127 °C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 4 h nachreagieren. Es wurde auf 100 °C abge- kühlt und es wurden flüchtige Komponenten bei 20 mbar für 4 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 fil- triert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, 1 H-NMR in CDCls, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die mittlere Zusammensetzung HBVE - 24.5 EO - 60 PO. 300.0 g (0.085 mol) of HBVE-24.5 EO-40 PO (see previous experiments) were placed in a 500 ml Schott glass at 60 ° C. and an Ultraturax (10000 rpm, 5 min stirring time) 0.5 g of double metal cyanide catalyst from BASF (DMC catalyst) entered. The mixture was completely transferred to a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. A vacuum of 20 mbar was then applied, heated to 80 ° C. and held for 20 minutes in order to distill off any traces of water. The vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute) was set, heated to 127 ° C and then the pressure set to 1.3 bar absolute. 99.1 g (1.71 mol) of propylene oxide (PO) were metered in over the course of 9 h at 127 ° C., p max was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the mixture was left to react for 4 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C under N 2 (filter K150) and filled. The analysis (OH number, 1 H-NMR in CDCls, 1 H-NMR in MeOD) confirmed the mean composition HBVE - 24.5 EO - 60 PO.
Monomer 7 (M7, erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE -24,5 EO -20 PO, gefolgt von 80 PO (Propylenoxid), DMC-Katalyse Monomer 7 (M7, according to the invention): alkoxylation of HBVE -24.5 EO -20 PO, followed by 80 PO (propylene oxide), DMC catalysis
In einem 500 ml Schottglas wurden 233,0 g (0,099 mol) HBVE-24,5 EO-20 PO (siehe bei vor- hergehenden Versuchen) bei 60°C vorgelegt und es wurden mittels eines Ultraturax (10000 UpM, 5 Min Rührzeit) 0,7 g Doppelmetallcyanid-Katalysator der der Firma BASF (DMC- Katalysator) eingetragen. Die Mischung wurde vollständig in einen 2 I Druckautoklaven mit An- kerrührer überführt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von 20 mbar angelegt, auf 90 °C erhitzt und für 20 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man hob das Vakuum durch Zugabe von N2 auf und spülte anschließend dreimal mit N2. Da- nach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) ein- gestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,4 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 16 h 459,3 g (7,91 mol) Propylenoxid (PO) zudosiert bei 127 °C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 3 h nachreagieren. Es wurde auf 100 °C ab- gekühlt und es wurden flüchtige Komponenten bei 20 mbar für 4 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 fil- triert (Filter K150) und abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, 1 H-NMR in CDCls, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die mittlere Zusammensetzung HBVE - 24.5 EO - 100 PO. 233.0 g (0.099 mol) of HBVE-24.5 EO-20 PO (see previous tests) were placed in a 500 ml Schott glass at 60 ° C. and an Ultraturax (10000 rpm, 5 min stirring time) 0.7 g of double metal cyanide catalyst from BASF (DMC catalyst) entered. The mixture was completely transferred to a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was switched on. A vacuum of 20 mbar was then applied, heated to 90 ° C. and held for 20 minutes in order to distill off any traces of water. The vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), set to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute. 459.3 g (7.91 mol) of propylene oxide (PO) were metered in over the course of 16 h at 127 ° C., p max was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the mixture was left to react for 3 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C under N 2 trated (filter K150) and filled. The analysis (OH number, 1 H-NMR in CDCls, 1 H-NMR in MeOD) confirmed the mean composition HBVE - 24.5 EO - 100 PO.
Monomer 8 (M8, erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE mit 24,5 EO (Ethylenoxid), gefolgt von 60 PO (Propylenoxid) Monomer 8 (M8, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 60 PO (propylene oxide)
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 1 16,16 g (1 ,0 mol) Hydroxybutylvinylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 0,76 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (30 % KOMe in Methanol (MeOH), entspricht 0,0033 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 20 mbar evakuiert, auf 65 °C aufgeheizt, 120 min bei 65 °C und einem Druck von 20 mbar betrieben. MeOH wurde abdestil- liert. Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 145 °C aufgeheizt. Man entspann- te auf 1 bar absolut und dosierte 1079,2 g (24,5 mol) Ethylenoxid (EO) zu bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150 °C betrug. Es wurde bis Druckkonstanz nachgerührt bei ca. 145-150 °C (1 h), auf 80 °C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsiedern befreit. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur HBVE - 24.5 EO. 1 16.16 g (1.0 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm potassium hydroxide (KOH)) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was turned on. 0.76 g of potassium methoxide (KOMe) solution (30% KOMe in methanol (MeOH), corresponds to 0.0033 mol of potassium) was added and the stirred tank was evacuated to a pressure of 20 mbar, heated to 65 ° C, 120 min at 65 ° C and operated at a pressure of 20 mbar. MeOH was distilled off. It was flushed three times with N 2 (nitrogen). The container was then checked for pressure tightness, set at 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred at a constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 80 ° C and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filled at 60 ° C. The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO.
In einem 1 I Glaskolben wurden 238,8 g (0,2 mol) HBVE-24,5 EO bei 50°C vorgelegt und unter N2-Atmosphäre gerührt. Man erhitzt auf 100°C und gibt portionsweise metallisches Natrium (0,25 g, 0,01 1 mol) hinzu. Unter Rühren wurde auf 1 10°C erhitzt. Nach 3 h hatte sich das Natri um komplett aufgelöst und die Mischung wurde für weitere 2 h nachgerührt. Unter einer N2- Atmosphäre wurde die Mischung vollständig in einen 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer über- führt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von 20 mbar angelegt, auf 100 °C erhitzt und für 60 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man hob das Vakuum durch Zugabe von N2 auf und spülte anschließend dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,4 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 10 h 696 g (12 mol) Propylenoxid (PO) zudosiert bei 127 C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 6 h nachreagieren. Es wurde auf 100 °C abgekühlt und es wurden flüchtige Komponenten bei 20 mbar für 4 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. 238.8 g (0.2 mol) of HBVE-24.5 EO were placed in a 1 l glass flask at 50 ° C. and stirred under an N 2 atmosphere. The mixture is heated to 100 ° C. and metallic sodium (0.25 g, 0.01 1 mol) is added in portions. The mixture was heated to 110 ° C. with stirring. After 3 hours the sodium had completely dissolved and the mixture was stirred for a further 2 hours. The mixture was completely transferred into a 2 l pressure autoclave with an anchor stirrer under an N 2 atmosphere and the stirrer was switched on. A vacuum of 20 mbar was then applied, heated to 100 ° C. and held for 60 minutes in order to distill off any traces of water. The vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute. 696 g (12 mol) of propylene oxide (PO) were metered in at 10 ° C. in the course of 10 h, pmax was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the reaction was allowed to continue for 6 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled.
Monomer 9 (M9, erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE mit 24,5 EO (Ethylenoxid), gefolgt von 80 PO (Propylenoxid) Monomer 9 (M9, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 80 PO (propylene oxide)
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 1 16,16 g (1 ,0 mol) Hydroxybutylvinylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 0,76 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (30 % KOMe in Methanol (MeOH), entspricht 0,0033 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 20 mbar evakuiert, auf 65 °C aufgeheizt, 120 min bei 65 °C und einem Druck von 20 mbar betrieben. MeOH wurde abdestil- liert. Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 145 °C aufgeheizt. Man entspann- te auf 1 bar absolut und dosierte 1079,2 g (24,5 mol) Ethylenoxid (EO) zu bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150 °C betrug. Es wurde bis Druckkonstanz nachgerührt bei ca. 145-150 °C (1 h), auf 80 °C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsiedern befreit. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur HBVE - 24.5 EO. 1 16.16 g (1.0 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm potassium hydroxide (KOH)) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was turned on. 0.76 g of potassium methoxide (KOMe) solution (30% KOMe in methanol (MeOH), corresponds to 0.0033 mol of potassium) were added and the stirred tank was evacuated to a pressure of 20 mbar to 65 ° C heated, operated for 120 min at 65 ° C and a pressure of 20 mbar. MeOH was distilled off. It was flushed three times with N 2 (nitrogen). The container was then checked for pressure tightness, set at 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred at a constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 80 ° C and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filled at 60 ° C. The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO.
In einem 1 I Glaskolben wurden 231 g (0,194 mol) HBVE-24,5 EO bei 50°C vorgelegt und unter N2-Atmosphäre gerührt. Man erhitzt auf 100°C und gibt portionsweise metallisches Natrium (0,24 g, 0,0105 mol) hinzu. Unter Rühren wurde auf 1 10°C erhitzt. Nach 3 h hatte sich das Nat- rium komplett aufgelöst und die Mischung wurde für weitere 2 h nachgerührt. Unter einer N2- Atmosphäre wurde die Mischung vollständig in einen 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer über- führt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von 20 mbar angelegt, auf 100 °C erhitzt und für 60 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man hob das Vakuum durch Zugabe von N2 auf und spülte anschließend dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,4 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 10 h 898 g (15,5 mol) Propylenoxid (PO) zudosiert bei 127 C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 6 h nachreagieren. Es wurde auf 100 °C abgekühlt und es wurden flüchtige Komponenten bei 20 mbar für 4 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. 231 g (0.194 mol) of HBVE-24.5 EO were placed in a 1 l glass flask at 50 ° C. and stirred under an N 2 atmosphere. The mixture is heated to 100 ° C. and metallic sodium (0.24 g, 0.0105 mol) is added in portions. The mixture was heated to 110 ° C. with stirring. After 3 hours the sodium had completely dissolved and the mixture was stirred for a further 2 hours. The mixture was completely transferred into a 2 l pressure autoclave with an anchor stirrer under an N 2 atmosphere and the stirrer was switched on. A vacuum of 20 mbar was then applied, heated to 100 ° C. and held for 60 minutes in order to distill off any traces of water. The vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute. 898 g (15.5 mol) of propylene oxide (PO) were metered in at 127 ° C. in the course of 10 h, and pmax was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the reaction was allowed to continue for 6 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled.
Monomer 10 (M10, erfindungsgemäß): Alkoxylierung von HBVE mit 24,5 EO (Ethylenoxid), ge- folgt von 100 PO (Propylenoxid) Monomer 10 (M10, according to the invention): alkoxylation of HBVE with 24.5 EO (ethylene oxide), followed by 100 PO (propylene oxide)
In einem 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer wurden 1 16,16 g (1 ,0 mol) Hydroxybutylvinylether (HBVE) (mit 100 ppm Kaliumhydroxid (KOH) stabilisiert) vorgelegt und der Rührer angestellt. 0,76 g Kaliummethanolat (KOMe)-Lösung (30 % KOMe in Methanol (MeOH), entspricht 0,0033 mol Kalium) wurden zugefahren und der Rührbehälter auf einen Druck von 20 mbar evakuiert, auf 65 °C aufgeheizt, 120 min bei 65 °C und einem Druck von 20 mbar betrieben. MeOH wurde abdestil- liert. Es wurde dreimal mit N2 (Stickstoff) gespült. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt und auf 145 °C aufgeheizt. Man entspann- te auf 1 bar absolut und dosierte 1079,2 g (24,5 mol) Ethylenoxid (EO) zu bis pmax 3.9 bar absolut und Tmax 150 °C betrug. Es wurde bis Druckkonstanz nachgerührt bei ca. 145-150 °C (1 h), auf 80 °C abgekühlt und bei einem Druck von weniger als 10 mbar für 1 h von Niedrigsiedern befreit. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C abgefüllt. Die Analytik (OH-Zahl, GPC, 1 H-NMR in CDCI3, 1 H-NMR in MeOD) bestätigte die Struktur HBVE - 24.5 EO. In einem 1 I Glaskolben wurden 150 g (0,126 mol) HBVE-24,5 EO bei 50°C vorgelegt und unter I h-Atmosphäre gerührt. Man erhitzt auf 100°C und gibt portionsweise metallisches Natrium (0,16 g, 0,0069 mol) hinzu. Unter Rühren wurde auf 1 10°C erhitzt. Nach 3 h hatte sich das Nat- rium komplett aufgelöst und die Mischung wurde für weitere 2 h nachgerührt. Unter einer N2- Atmosphäre wurde die Mischung vollständig in einen 2 I Druckautoklaven mit Ankerrührer über- führt und der Rührer wurde eingeschaltet. Danach wurde Vakuum von 20 mbar angelegt, auf 100 °C erhitzt und für 60 min gehalten, um Restspuren an Wasser abzudestillieren. Man hob das Vakuum durch Zugabe von N2 auf und spülte anschließend dreimal mit N2. Danach wurde der Behälter auf Druckdichtigkeit geprüft, 0,5 bar Überdruck (1 ,5 bar absolut) eingestellt, auf 127 °C aufgeheizt und danach der Druck auf 1 ,4 bar absolut eingestellt. Es wurden innerhalb von 10 h 729 g (15,5 mol) Propylenoxid (PO) zudosiert bei 127 C, pmax betrug 4,1 bar absolut. Nach Ende der PO-Dosage ließ man 6 h nachreagieren. Es wurde auf 100 °C abgekühlt und es wurden flüchtige Komponenten bei 20 mbar für 4 Stunden abgezogen. Man hob den reduzierten Druck mit N2 auf und kühlte auf 60°C ab. Die Ware wurde bei 60 °C unter N2 filtriert (Filter K150) und abgefüllt. l-b Herstellung der Copolymere basierend auf Monomeren M1 -M10) 1 16.16 g (1.0 mol) of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) (stabilized with 100 ppm potassium hydroxide (KOH)) were placed in a 2 l pressure autoclave with anchor stirrer and the stirrer was turned on. 0.76 g of potassium methoxide (KOMe) solution (30% KOMe in methanol (MeOH), corresponds to 0.0033 mol of potassium) was added and the stirred tank was evacuated to a pressure of 20 mbar, heated to 65 ° C, 120 min at 65 ° C and operated at a pressure of 20 mbar. MeOH was distilled off. It was flushed three times with N 2 (nitrogen). The container was then checked for pressure tightness, set at 0.5 bar gauge pressure (1.5 bar absolute) and heated to 145 ° C. The pressure was released to 1 bar absolute and 1079.2 g (24.5 mol) ethylene oxide (EO) were metered in to p max 3.9 bar absolute and T max was 150 ° C. The mixture was stirred at a constant pressure at about 145-150 ° C (1 h), cooled to 80 ° C and freed from low boilers at a pressure of less than 10 mbar for 1 h. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filled at 60 ° C. The analysis (OH number, GPC, 1 H-NMR in CDCI 3 , 1 H-NMR in MeOD) confirmed the structure HBVE - 24.5 EO. 150 g (0.126 mol) of HBVE-24.5 EO were placed in a 1 liter glass flask at 50 ° C. and stirred under an atmosphere of 1 hour. The mixture is heated to 100 ° C. and metallic sodium (0.16 g, 0.0069 mol) is added in portions. The mixture was heated to 110 ° C. with stirring. After 3 hours the sodium had completely dissolved and the mixture was stirred for a further 2 hours. The mixture was completely transferred into a 2 l pressure autoclave with an anchor stirrer under an N 2 atmosphere and the stirrer was switched on. A vacuum of 20 mbar was then applied, heated to 100 ° C. and held for 60 minutes in order to distill off any traces of water. The vacuum was released by adding N 2 and then flushed three times with N 2 . The container was then checked for pressure tightness, 0.5 bar overpressure (1.5 bar absolute), heated to 127 ° C. and then the pressure set to 1.4 bar absolute. 729 g (15.5 mol) of propylene oxide (PO) were metered in at 127 ° C. in the course of 10 h, and pmax was 4.1 bar absolute. After the end of the PO dosage, the reaction was allowed to continue for 6 h. It was cooled to 100 ° C. and volatile components were drawn off at 20 mbar for 4 hours. The reduced pressure was raised with N 2 and cooled to 60 ° C. The goods were filtered at 60 ° C. under N 2 (filter K150) and filled. lb production of the copolymers based on monomers M1 -M10)
Copolymer 1 (C1 , nicht erfindungsgemäß) aus 69.1 wt.% (75.2 mol%) Acrylamid, 30 wt.% (24.7 mol%) Natriumacrylat und 0.9 wt.% (0.031 mol%) des Monomers M4 (HBVE-24,5EO-20PO) Copolymer 1 (C1, not according to the invention) from 69.1% by weight (75.2 mol%) of acrylamide, 30% by weight (24.7 mol%) of sodium acrylate and 0.9% by weight (0.031 mol%) of the monomer M4 (HBVE-24.5EO- 20PO)
In ein 1 L Schraubglas mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 102.04 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na-Acrylat vorgelegt und anschließend nacheinander 100.00 g destilliertes Wasser, 0.4 g eines handelsüblichen Entschäumers auf Siliconbasis (Xiameter A- FE-0400 - Antifoam Emulsion), 1.07 g Monomer M4, 157.97 g Acrylamid (52%ige Lösung in Wasser), 1 .2 g einer 5%igen wässrigen Lösung von Diethylentriaminpentaessigsäure, Pen- tanatriumsalz, 1.1 g des nichtionischen Tensids iCi3-(EO)isH und 10.00 g einer 0.1 %igen Natri- umhypophosphit Hydrat-Lösung zugegeben. Nach Einstellen auf pH 6.75 mit einer 10%igen Schwefelsäure-Lösung und Zugabe des restlichen Wassers zum Erreichen der Monomer- Zielkonzentration von 30 % (Gesamtwassermenge abzüglich der bereits zugegebenen Was- sermenge, abzüglich der benötigten Menge an Säure), wurde die Monomerlösung auf die Start- temperatur von 4 °C eingestellt. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, der Ther- mofühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht, 45 Minuten mit Stickstoff gespült und mit 1 .6 g einer 10%igen 2,2-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid-Lösung, 0.12 mL einer 1 %igen f-BHP-Lösung und 0.24 mL einer 1 %igen Natriumdisulfit-Lösung die Polymerisation gestartet. Mit dem Anspringen der Polymerisation stieg die Temperatur auf 80 bis 90 °C innerhalb von 40 bis 50 min. Es wurde ein festes Polymergel erhalten. Nach dem Abkühlen wurde der Gel-Block mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das erhaltene Gel-Granulat in einem Wirbelschicht- trockner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Es wurde ein weißes, hartes Granulat erhalten, welches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand überführt wurde. 102.04 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 1.07 g of monomer M4, 157.97 g of acrylamide (52% solution in water), 1.2 g of a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodium salt, 1.1 g of the nonionic surfactant iCi3- (EO) isH and 10.00 g of a 0.1% sodium hypophosphite hydrate solution were added. After adjusting to pH 6.75 with a 10% sulfuric acid solution and adding the remaining water to achieve the target monomer concentration of 30% (total amount of water minus the amount of water already added, minus the amount of acid required), the monomer solution was added to the Start temperature set at 4 ° C. The solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% strength 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 mL of a 1 % f-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization. When the polymerization started, the temperature rose to 80 to 90 ° C. within 40 to 50 min. A solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 17,4 dL/g bestimmt. Copolymer 2 (C2, erfindungsgemäß) aus 68.6 wt.% (75.1 mol%) Acrylamid, 30 wt.% (24.9 mol%) Natriumacrylat und 1.4 wt.% (0.031 mol%) des Monomers M3 (HBVE-24,5EO-40PO) The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 17.4 dL / g. Copolymer 2 (C2, according to the invention) from 68.6% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 30% by weight (24.9 mol%) of sodium acrylate and 1.4% by weight (0.031 mol%) of the monomer M3 (HBVE-24.5EO-40PO )
In ein 1 L Schraubglas mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 101.44 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na-Acrylat vorgelegt und anschließend nacheinander 100.00 g destilliertes Wasser, 0.4 g eines handelsüblichen Entschäumers auf Siliconbasis (Xiameter A- FE-0400 - Antifoam Emulsion), 1.66 g Monomer M3, 156.12 g Acrylamid (52%ige Lösung in Wasser), 1.2 g einer 5%igen wässrigen Lösung von Diethylentriaminpentaessigsäure, Pen- tanatriumsalz, 1.7 g des nichtionischen Tensids iCi3-(EO)i5H und 10.00 g einer 0.1 %igen Natri- umhypophosphit Hydrat-Lösung zugegeben. Nach Einstellen auf pH 6.75 mit einer 10%igen Schwefelsäure-Lösung und Zugabe des restlichen Wassers zum Erreichen der Monomer- Zielkonzentration von 30% (Gesamtwassermenge abzüglich der bereits zugegebenen Wasser- menge, abzüglich der benötigten Menge an Säure) wurde die Monomerlösung auf die Starttem- peratur von 4 °C eingestellt. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, der Thermo- fühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht, 45 Minuten mit Stickstoff gespült und mit 1.6 g einer 10%igen 2,2-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid-Lösung, 0.12 mL einer 1 %igen t- BHP-Lösung und 0.24 mL einer 1 %igen Natriumdisulfit-Lösung die Polymerisation gestartet. Mit dem Anspringen der Polymerisation stieg die Temperatur auf 80 bis 90 °C innerhalb von 40 bis 50 min. Es wurde ein festes Polymergel erhalten. Nach dem Abkühlen wurde der Gel-Block mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das erhaltene Gel-Granulat in einen Wirbelschichttrock- ner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Es wurde ein weißes, hartes Granulat erhalten, wel- ches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand überführt wurde. 101.44 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 1.66 g of monomer M3, 156.12 g of acrylamide (52% solution in water), 1.2 g of a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodium salt, 1.7 g of the nonionic surfactant iCi3- (EO) i5H and 10.00 g a 0.1% sodium hypophosphite hydrate solution was added. After adjusting to pH 6.75 with a 10% sulfuric acid solution and adding the remaining water to reach the target monomer concentration of 30% (total amount of water minus the amount of water already added, minus the amount of acid required), the monomer solution was started - set temperature of 4 ° C. The solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 mL of a 1% t-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization. When the polymerization started, the temperature rose to 80 to 90 ° C. within 40 to 50 min. A solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 17,1 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 17.1 dL / g.
Copolymer 3 (C3, erfindungsgemäß) aus 68.1 wt.% (75.0 mol%) Acrylamid, 30 wt.% (25.0 mol%) Natriumacrylat und 1.9 wt.% (0.031 mol%) des Monomers M6 (HBVE-24,5EO-60PO) Copolymer 3 (C3, according to the invention) from 68.1% by weight (75.0 mol%) of acrylamide, 30% by weight (25.0 mol%) of sodium acrylate and 1.9% by weight (0.031 mol%) of the monomer M6 (HBVE-24.5EO-60PO )
In ein 1 L Schraubglas mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 100.94 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na-Acrylat vorgelegt und anschließend nacheinander 100.00 g destilliertes Wasser, 0.4 g eines handelsüblichen Entschäumers auf Siliconbasis (Xiameter A- FE-0400 - Antifoam Emulsion), 2.24 g Monomer M6, 154.22 g Acrylamid (52%ige Lösung in Wasser), 1.2 g einer 5%igen wässrigen Lösung von Diethylentriaminpentaessigsäure, Pen- tanatriumsalz, 2.24 g des nichtionischen Tensids iCi3-(EO)isH und 10.00 g einer 0.1 %igen Nat- riumhypophosphit Hydrat-Lösung zugegeben. Nach Einstellen auf pH 6.75 mit einer 10%igen Schwefelsäure-Lösung und Zugabe des restlichen Wassers zum Erreichen der Monomer- Zielkonzentration von 30% (Gesamtwassermenge abzüglich der bereits zugegebenen Wasser- menge, abzüglich der benötigten Menge an Säure) wurde die Monomerlösung auf die Starttem- peratur von 4 °C eingestellt. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, der Thermo- fühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht, 45 Minuten mit Stickstoff gespült und mit 1.6 g einer 10%igen 2,2-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid-Lösung, 0.12 mL einer 1 %igen t- BHP-Lösung und 0.24 mL einer 1 %igen Natriumdisulfit-Lösung die Polymerisation gestartet. Mit dem Anspringen der Polymerisation stieg die Temperatur auf 80 bis 90 °C innerhalb von 40 bis 50 min. Es wurde ein festes Polymergel erhalten. Nach dem Abkühlen wurde der Gel-Block mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das erhaltene Gel-Granulat in einen Wirbelschichttrock- ner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Es wurde ein weißes, hartes Granulat erhalten, wel- ches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand überführt wurde. 100.94 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 2.24 g of monomer M6, 154.22 g of acrylamide (52% solution in water), 1.2 g of a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodium salt, 2.24 g of the nonionic surfactant iCi3- (EO) isH and 10.00 g a 0.1% sodium hypophosphite hydrate solution was added. After adjusting to pH 6.75 with a 10% sulfuric acid solution and adding the remaining water to reach the target monomer concentration of 30% (total amount of water minus the amount of water already added, minus the amount of acid required), the monomer solution was started - set temperature of 4 ° C. The solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 mL of a 1% t-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization. As the polymerization started, the temperature rose to 80 to 90 ° C. within 40 to 50 min. A solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 16,5 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 16.5 dL / g.
Copolymer 4 (C4, erfindungsgemäß) aus 67.7 wt.% (74.9 mol%) Acrylamid, 30 wt.% (25.1 mol%) Natriumacrylat und 2.3 wt.% (0.031 mol%) des Monomers M5 (HBVE-24,5EO-80PO) Copolymer 4 (C4, according to the invention) from 67.7 wt.% (74.9 mol%) of acrylamide, 30 wt.% (25.1 mol%) of sodium acrylate and 2.3 wt.% (0.031 mol%) of the monomer M5 (HBVE-24.5EO-80PO )
In ein 1 L Schraubglas mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 100.54 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na-Acrylat vorgelegt und anschließend nacheinander 100.00 g destilliertes Wasser, 0.4 g eines handelsüblichen Entschäumers auf Siliconbasis (Xiameter A- FE-0400 - Antifoam Emulsion), 2.7 g Monomer M5, 152.72 g Acrylamid (52%ige Lösung in Wasser), 1.2 g einer 5%igen wässrigen Lösung von Diethylentriaminpentaessigsäure, Pen- tanatriumsalz, 2.7 g des nichtionischen Tensids iCi3-(EO)isH und 10.00 g einer 0.1 %igen Natri- umhypophosphit Hydrat-Lösung zugegeben. Nach Einstellen auf pH 6.75 mit einer 10%igen Schwefelsäure-Lösung und Zugabe des restlichen Wassers zum Erreichen der Monomer- Zielkonzentration von 30% (Gesamtwassermenge abzüglich der bereits zugegebenen Wasser- menge, abzüglich der benötigten Menge an Säure) wurde die Monomerlösung auf die Starttem- peratur von 4 °C eingestellt. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, der Thermo- fühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht, 45 Minuten mit Stickstoff gespült und mit 1.6 g einer 10%igen 2,2-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid-Lösung, 0.12 ml einer 1 %igen t- BHP-Lösung und 0.24 mL einer 1 %igen Natriumdisulfit-Lösung die Polymerisation gestartet. Mit dem Anspringen der Polymerisation stieg die Temperatur auf 80 bis 90 °C innerhalb von 40 bis 50 min. Es wurde ein festes Polymergel erhalten. Nach dem Abkühlen wurde der Gel-Block mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das erhaltene Gel-Granulat in einen Wirbelschichttrock- ner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Es wurde ein weißes, hartes Granulat erhalten, wel- ches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand überführt wurde. 100.54 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 2.7 g of monomer M5, 152.72 g of acrylamide (52% solution in water), 1.2 g of a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodium salt, 2.7 g of the nonionic surfactant iCi3- (EO) isH and 10.00 g a 0.1% sodium hypophosphite hydrate solution was added. After adjusting to pH 6.75 with a 10% sulfuric acid solution and adding the remaining water to reach the target monomer concentration of 30% (total amount of water minus the amount of water already added, minus the amount of acid required), the monomer solution was started - set temperature of 4 ° C. The solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% strength 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 ml of a 1% strength solution t-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization. When the polymerization started, the temperature rose to 80 to 90 ° C. within 40 to 50 min. A solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 17,9 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 17.9 dL / g.
Copolymer 5 (C5, erfindungsgemäß) aus 67.3 wt.% (74.8 mol%) Acrylamid, 30 wt.% (25.2 mol%) Natriumacrylat und 2.7 wt.% (0.031 mol%) des Monomers M7 (HBVE-24,5EO-100PO) Copolymer 5 (C5, according to the invention) from 67.3 wt.% (74.8 mol%) of acrylamide, 30 wt.% (25.2 mol%) of sodium acrylate and 2.7 wt.% (0.031 mol%) of the monomer M7 (HBVE-24.5EO-100PO )
In ein 1 L Schraubglas mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 100.15 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na-Acrylat vorgelegt und anschließend nacheinander 100.00 g destilliertes Wasser, 0.4 g eines handelsüblichen Entschäumers auf Siliconbasis (Xiameter A- FE-0400 - Antifoam Emulsion), 3.15 g Monomer M7, 151.22 g Acrylamid (52 %ige Lösung in Wasser), 1.2 g einer 5%igen wässrigen Lösung von Diethylentriaminpentaessigsäure, Pen- tanatriumsalz, 3.2 g des nichtionischen Tensids iCi3-(EO)isH und 10.00 g einer 0.1 %igen Natri- umhypophosphit Hydrat-Lösung zugegeben. Nach Einstellen auf pH 6.75 mit einer 10%igen Schwefelsäure-Lösung und Zugabe des restlichen Wassers zum Erreichen der Monomer- Zielkonzentration von 30% (Gesamtwassermenge abzüglich der bereits zugegebenen Wasser- menge, abzüglich der benötigten Menge an Säure) wurde die Monomerlösung auf die Starttem- peratur von 4 °C eingestellt. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, der Thermo- fühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht, 45 Minuten mit Stickstoff gespült und mit 1.6 g einer 10%igen 2,2-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid-Lösung, 0.12 mL einer 1 %igen t- BHP-Lösung und 0.24 mL einer 1 %igen Natriumdisulfit-Lösung die Polymerisation gestartet. Mit dem Anspringen der Polymerisation stieg die Temperatur auf 80 bis 90 °C innerhalb von 40 bis 50 min. Es wurde ein festes Polymergel erhalten. Nach dem Abkühlen wurde der Gel-Block mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das erhaltene Gel-Granulat in einen Wirbelschichttrock- ner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Es wurde ein weißes, hartes Granulat erhalten, wel- ches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand überführt wurde. 100.15 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 3.15 g of monomer M7, 151.22 g of acrylamide (52% solution in water), 1.2 g of a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodium salt, 3.2 g of the nonionic surfactant iCi3- (EO) isH and 10.00 g a 0.1% sodium hypophosphite hydrate solution was added. After adjusting to pH 6.75 with a 10% sulfuric acid solution and adding the remaining water to reach the monomer Target concentration of 30% (total amount of water minus the amount of water already added, minus the amount of acid required), the monomer solution was set to the starting temperature of 4 ° C. The solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed with nitrogen for 45 minutes and with 1.6 g of a 10% 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride solution, 0.12 mL of a 1% t-BHP solution and 0.24 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization. When the polymerization started, the temperature rose to 80 to 90 ° C. within 40 to 50 min. A solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 14,7 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 14.7 dL / g.
Copolymer 6 (C6, erfindungsgemäß) aus 68.1 wt.% (75.0 mol%) Acrylamid, 30 wt.% (25.0 mol%) Natriumacrylat und 1.9 wt.% (0.031 mol%) des Monomers M8 (HBVE-24,5EO-60PO) Copolymer 6 (C6, according to the invention) from 68.1% by weight (75.0 mol%) of acrylamide, 30% by weight (25.0 mol%) of sodium acrylate and 1.9% by weight (0.031 mol%) of the monomer M8 (HBVE-24.5EO-60PO )
In ein 1 L Schraubglas mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 100.94 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na-Acrylat vorgelegt und anschließend nacheinander 100.00 g destilliertes Wasser, 0.4 g eines handelsüblichen Entschäumers auf Siliconbasis (Xiameter A- FE-0400 - Antifoam Emulsion), 2.24 g Monomer M8, 154.22 g Acrylamid (52%ige Lösung in Wasser), 4.00 g einer 4%igen Lösung von 4,4'-Azobis(4-cyanovaleriansäure) in 5%iger Natron- lauge, 1.2 g einer 5%igen wässrigen Lösung von Diethylentriaminpentaessigsäure, Pentanatri- umsalz und 2.24 g des nichtionischen Tensids iCi3-(EO)isH zugegeben. Nach Einstellen auf pH 6.75 mit einer 10%igen Schwefelsäure-Lösung und Zugabe des restlichen Wassers zum Errei- chen der Monomer-Zielkonzentration von 30% (Gesamtwassermenge abzüglich der bereits zugegebenen Wassermenge, abzüglich der benötigten Menge an Säure) wurde die Monomer- lösung auf die Starttemperatur von 4 °C eingestellt. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, der Thermofühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht, 45 Minuten mit Stick- stoff gespült und mit 4.00 g einer 4%igen Azobis(isobutyronitril)-Lösung in Methanol, 0.16 mL einer 1 %igen f-BHP-Lösung und 0.16 mL einer 1 %igen Natriumdisulfit-Lösung die Polymerisati- on gestartet. Mit dem Anspringen der Polymerisation stieg die Temperatur auf 80 °C innerhalb von 20 min. Es wurde ein festes Polymergel erhalten. Nach dem Abkühlen wurde der Gel-Block mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das erhaltene Gel-Granulat in einen Wirbelschicht- trockner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Es wurde ein weißes, hartes Granulat erhalten, welches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand überführt wurde. 100.94 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 2.24 g of monomer M8, 154.22 g of acrylamide (52% solution in water), 4.00 g of a 4% solution of 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) in 5% sodium hydroxide solution, 1.2 g a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodium salt and 2.24 g of the nonionic surfactant iCi3- (EO) isH were added. After adjusting to pH 6.75 with a 10% sulfuric acid solution and adding the remaining water to achieve the target monomer concentration of 30% (total amount of water minus the amount of water already added, minus the amount of acid required), the monomer solution became the start temperature is set at 4 ° C. The solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed for 45 minutes with nitrogen and with 4.00 g of a 4% Azobis (isobutyronitrile) solution in methanol, 0.16 mL of a 1% f-BHP solution and 0.16 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization. When the polymerization started, the temperature rose to 80 ° C. within 20 minutes. A solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 27,7 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 27.7 dL / g.
Copolymer 7 (C7, erfindungsgemäß) aus 67.7 wt.% (74.9 mol%) Acrylamid, 30 wt.% (25.1 mol%) Natriumacrylat und 2.3 wt.% (0.031 mol%) des Monomers M9 (HBVE-24,5EO-80PO) In ein 1 L Schraubglas mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 100.54 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na-Acrylat vorgelegt und anschließend nacheinander 100.00 g destilliertes Wasser, 0.4 g eines handelsüblichen Entschäumers auf Siliconbasis (Xiameter A- FE-0400 - Antifoam Emulsion), 2.7 g Monomer M9, 152.72 g Acrylamid (52%ige Lösung in Wasser), 4.00 g einer 4%igen Lösung von 4,4'-Azobis(4-cyanovaleriansäure) in 5%iger Natron- lauge, 1.2 g einer 5%igen wässrigen Lösung von Diethylentriaminpentaessigsäure, Pentanatri- umsalz und 2.24 g des nichtionischen Tensids iCi3-(EO)i5H zugegeben. Nach Einstellen auf pH 6.75 mit einer 10%igen Schwefelsäure-Lösung und Zugabe des restlichen Wassers zum Errei- chen der Monomer-Zielkonzentration von 30% (Gesamtwassermenge abzüglich der bereits zugegebenen Wassermenge, abzüglich der benötigten Menge an Säure) wurde die Monomer- lösung auf die Starttemperatur von 4 °C eingestellt. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, der Thermofühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht, 45 Minuten mit Stick- stoff gespült und mit 4.00 g einer 4%igen Azobis(isobutyronitril)-Lösung in Methanol, 0.16 mL einer 1 %igen f-BHP-Lösung und 0.16 mL einer 1 %igen Natriumdisulfit-Lösung die Polymerisati- on gestartet. Mit dem Anspringen der Polymerisation stieg die Temperatur auf 80 °C innerhalb von 20 min. Es wurde ein festes Polymergel erhalten. Nach dem Abkühlen wurde der Gel-Block mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das erhaltene Gel-Granulat in einen Wirbelschicht- trockner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Es wurde ein weißes, hartes Granulat erhalten, welches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand überführt wurde. Copolymer 7 (C7, according to the invention) from 67.7 wt.% (74.9 mol%) of acrylamide, 30 wt.% (25.1 mol%) of sodium acrylate and 2.3 wt.% (0.031 mol%) of the monomer M9 (HBVE-24.5EO-80PO ) 100.54 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 2.7 g monomer M9, 152.72 g acrylamide (52% solution in water), 4.00 g of a 4% solution of 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) in 5% sodium hydroxide solution, 1.2 g a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodium salt and 2.24 g of the nonionic surfactant iCi3- (EO) i5H were added. After adjusting to pH 6.75 with a 10% sulfuric acid solution and adding the remaining water to achieve the target monomer concentration of 30% (total amount of water minus the amount of water already added, minus the amount of acid required), the monomer solution became the start temperature is set at 4 ° C. The solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed for 45 minutes with nitrogen and with 4.00 g of a 4% Azobis (isobutyronitrile) solution in methanol, 0.16 mL of a 1% f-BHP solution and 0.16 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization. When the polymerization started, the temperature rose to 80 ° C. within 20 minutes. A solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was comminuted using a meat grinder and the gel granules obtained were dried in a fluidized bed dryer at 55 ° C. for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 27,1 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 27.1 dL / g.
Copolymer 8 (C8, erfindungsgemäß) aus 67.3 wt.% (74.8 mol%) Acrylamid, 30 wt.% (25.2 mol%) Natriumacrylat und 2.7 wt.% (0.031 mol%) des Monomers M10 (HBVE-24,5EO-100PO) Copolymer 8 (C8, according to the invention) from 67.3% by weight (74.8 mol%) of acrylamide, 30% by weight (25.2 mol%) of sodium acrylate and 2.7% by weight (0.031 mol%) of the monomer M10 (HBVE-24.5EO-100PO )
In ein 1 L Schraubglas mit Magnetrührer, pH-Meter und Thermometer wurden 100.15 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na-Acrylat vorgelegt und anschließend nacheinander 100.00 g destilliertes Wasser, 0.4 g eines handelsüblichen Entschäumers auf Siliconbasis (Xiameter A- FE-0400 - Antifoam Emulsion), 2.7 g Monomer M10, 151.22 g Acrylamid (52%ige Lösung in Wasser), 4.00 g einer 4%igen Lösung von 4,4'-Azobis(4-cyanovaleriansäure) in 5%iger Natron- lauge, 1.2 g einer 5%igen wässrigen Lösung von Diethylentriaminpentaessigsäure, Pentanatri- umsalz und 2.24 g des nichtionischen Tensids iCi3-(EO)isH zugegeben. Nach Einstellen auf pH 6.75 mit einer 10%igen Schwefelsäure-Lösung und Zugabe des restlichen Wassers zum Errei- chen der Monomer-Zielkonzentration von 30% (Gesamtwassermenge abzüglich der bereits zugegebenen Wassermenge, abzüglich der benötigten Menge an Säure) wurde die Monomer- lösung auf die Starttemperatur von 4 °C eingestellt. Die Lösung wurde in eine Thermoskanne umgefüllt, der Thermofühler für die Temperaturaufzeichnung angebracht, 45 Minuten mit Stick- stoff gespült und mit 4.00 g einer 4%igen Azobis(isobutyronitril)-Lösung in Methanol, 0.16 mL einer 1 %igen f-BHP-Lösung und 0.16 mL einer 1 %igen Natriumdisulfit-Lösung die Polymerisati- on gestartet. Mit dem Anspringen der Polymerisation stieg die Temperatur auf 80 °C innerhalb von 20 min. Es wurde ein festes Polymergel erhalten. Nach dem Abkühlen wurde der Gel-Block mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das erhaltene Gel-Granulat in einen Wirbelschicht- trockner bei 55 °C für zwei Stunden getrocknet. Es wurde ein weißes, hartes Granulat erhalten, welches mittels Zentrifugalmühle in einen pulverförmigen Zustand überführt wurde. 100.15 g of a 35% aqueous solution of Na acrylate were placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer and then 100.00 g of distilled water, 0.4 g of a commercially available silicone defoamer (Xiameter A-FE-0400 - Antifoam emulsion), 2.7 g of M10 monomer, 151.22 g of acrylamide (52% solution in water), 4.00 g of a 4% solution of 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) in 5% sodium hydroxide solution, 1.2 g a 5% aqueous solution of diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodium salt and 2.24 g of the nonionic surfactant iCi3- (EO) isH were added. After adjusting to pH 6.75 with a 10% sulfuric acid solution and adding the remaining water to achieve the target monomer concentration of 30% (total amount of water minus the amount of water already added, minus the amount of acid required), the monomer solution became the start temperature is set at 4 ° C. The solution was transferred to a thermos flask, the thermocouple attached for temperature recording, flushed for 45 minutes with nitrogen and with 4.00 g of a 4% azobis (isobutyronitrile) solution in methanol, 0.16 mL of a 1% f-BHP solution and 0.16 mL of a 1% sodium disulfite solution started the polymerization. When the polymerization started, the temperature rose to 80 ° C. within 20 minutes. A solid polymer gel was obtained. After cooling, the gel block was broken up with the help of a meat grinder and the gel granules obtained were placed in a fluidized bed. dryer dried at 55 ° C for two hours. A white, hard granulate was obtained, which was converted into a powdery state by means of a centrifugal mill.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 27,3 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 27.3 dL / g.
Copolymer 9 (C9, erfindungsgemäß) aus 45,97 Gew.-% (75.1 mol%) Acrylamid, 48,88 Gew.-% (24,8 mol%) NaATBS und 5,15 Gew.-% (0.086 mol%) des Monomers M10 (HBVE-24,5EO- 100PO) Copolymer 9 (C9, according to the invention) composed of 45.97% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 48.88% by weight (24.8 mol%) of NaATBS and 5.15% by weight (0.086 mol%) of the M10 monomer (HBVE-24,5EO- 100PO)
In einem 1 L Schraubglas mit Magnetrührstäbchen, pH Meter und Thermometer werden 146,81 g einer 50 Gew.% wässrigen Natrium-2-acrylamido-2-methylpropansulfonat-Lösung (NaATBS) vorgelegt. Anschließend werden 0,4 g Entschäumer (Surfynol DF 58; Evonik), 132,76 g einer wässrigen 52 Gew.%-igen Acrylamid-Lösung und 1 ,20 g einer wässrigen 5 Gew.%igen Diethylentriaminpentaacetat (Trilon C) hinzugefügt. Nun wird eine wässrige Lösung von 7,73 g Monomer M10 und 3,60 g Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g Wasser und 2,00 g ei- ner 0,10 Gew.%igen wässrigen Natriumhypophosphit-Lösung (Kettentransferreagenz) zugege- ben. Der pH wird mit Schwefelsäure auf den Start pH von 6,0 eingestellt und das restliche Was- ser hinzugegeben, um eine Konzentration von 38,3 Gew.% an Monomeren zu erhalten (die be- reits zugegebene Menge an Wasser wird von der Gesamtwassermenge abgezogen). Die Mo- nomerlösung wird auf 0 °C Starttemperatur abgekühlt und in ein Dewar Gefäß überführt. Zur Temperaturüberwachung wird ein Temperaturfühler installiert und die Lösung anschließend für 45 Minuten durch Spülen mit Stickstoff entgast. Die Polymerisation wird schließlich durch die Zugabe von 2,40 g des Azo-Initiators 2,2'-Azobis(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid, 0,20 g einer 1 Gew.%igen wässrigen fe/ -Butylhydroperoxid-Lösung gefolgt von 0,40 g einer 1 Gew.%igen wässrigen Natriumsulfit-Lösung initiiert. Mit Start der Polymerisation wird das Ent- gasungsrohr entnommen und die Polymerisation erreicht innerhalb von ca. 20 Minuten eine Maximaltemperatur von 72 °C. Es wird ein festes Polymergel erhalten. Der erhaltene Gel-Block wird mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das Gel-Granulat in einem Wirbelschichttrock- ner getrocknet. Das so erhaltene getrocknete Polymergranulat wird mit Hilfe einer Mühle auf eine Partikelgröße unter 1 mm zerkleinert. 146.81 g of a 50% by weight aqueous sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate solution (NaATBS) are placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer. Then 0.4 g of defoamer (Surfynol DF 58; Evonik), 132.76 g of an aqueous 52% by weight acrylamide solution and 1.20 g of an aqueous 5% by weight diethylenetriaminepentaacetate (Trilon C) are added. An aqueous solution of 7.73 g of monomer M10 and 3.60 g of Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g of water and 2.00 g of a 0.10% by weight aqueous sodium hypophosphite solution (chain transfer agent) is then added - ben. The pH is adjusted to the starting pH of 6.0 with sulfuric acid and the remaining water is added in order to obtain a concentration of 38.3% by weight of monomers (the amount of water already added is subtracted from the total amount of water ). The monomer solution is cooled to 0 ° C. start temperature and transferred to a Dewar vessel. A temperature sensor is installed for temperature monitoring and the solution is then degassed for 45 minutes by flushing with nitrogen. The polymerization is finally stopped by adding 2.40 g of the azo initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 0.20 g of a 1% by weight aqueous fe / butyl hydroperoxide solution, followed by 0. Initiated 40 g of a 1 wt.% Aqueous sodium sulfite solution. When the polymerization starts, the degassing tube is removed and the polymerization reaches a maximum temperature of 72 ° C within about 20 minutes. A solid polymer gel is obtained. The gel block obtained is comminuted using a meat grinder and the gel granules are dried in a fluidized bed dryer. The dried polymer granules obtained in this way are ground using a mill to a particle size of less than 1 mm.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 12,5 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 12.5 dL / g.
Copolymer 10 (C10, erfindungsgemäß) aus 47,13 Gew.-% (75.1 mol%) Acrylamid, 50,25 Gew.- % (24,8 mol%) NaATBS und 2,62 Gew.-% (0.043 mol%) des Monomers M10 (HBVE-24,5EO- 100PO) Copolymer 10 (C10, according to the invention) composed of 47.13% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 50.25% by weight (24.8 mol%) of NaATBS and 2.62% by weight (0.043 mol%) of the M10 monomer (HBVE-24,5EO- 100PO)
In einem 1 L Schraubglas mit Magnetrührstäbchen, pH Meter und Thermometer werden 146,98 g einer 50 Gew.% wässrigen Natrium-2-acrylamido-2-methylpropansulfonat-Lösung (NaATBS) vorgelegt. Anschließend werden 0,4 g Entschäumer (Surfynol DF 58; Evonik), 132,59 g einer wässrigen 52 Gew.%-igen Acrylamid-Lösung und 1 ,20 g einer wässrigen 5 Gew.%igen Diethylentriaminpentaacetat (Trilon C) hinzugefügt. Nun wird eine wässrige Lösung von 3,84 g Monomer M10 und 1 ,80 g Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g Wasser und 2,00 g ei- ner 0,10 Gew.%igen wässrigen Natriumhypophosphit-Lösung (Kettentransferreagenz) zugege- ben. Der pH wird mit Schwefelsäure auf den Start pH von 6,0 eingestellt und das restliche Was- ser hinzugegeben, um eine Konzentration von 37,0 Gew.% an Monomeren zu erhalten (die be- reits zugegebene Menge an Wasser wird von der Gesamtwassermenge abgezogen). Die Mo- nomerlösung wird auf 0 °C Starttemperatur abgekühlt und in ein Dewar Gefäß überführt. Zur Temperaturüberwachung wird ein Temperaturfühler installiert und die Lösung anschließend für 45 Minuten durch Spülen mit Stickstoff entgast. Die Polymerisation wird schließlich durch die Zugabe von 2,40 g des Azo-Initiators 2,2'-Azobis(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid, 0,20 g einer 1 Gew.%igen wässrigen fe/ -Butylhydroperoxid-Lösung gefolgt von 0,40 g einer 1 Gew.%igen wässrigen Natriumsulfit-Lösung initiiert. Mit Start der Polymerisation wird das Ent- gasungsrohr entnommen und die Polymerisation erreicht innerhalb von ca. 20 Minuten eine Maximaltemperatur von 72 °C. Es wird ein festes Polymergel erhalten. Der erhaltene Gel-Block wird mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das Gel-Granulat in einem Wirbelschichttrock- ner getrocknet. Das so erhaltene getrocknete Polymergranulat wird mit Hilfe einer Mühle auf eine Partikelgröße unter 1 mm zerkleinert. 146.98 g of a 50% by weight aqueous sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate solution (NaATBS) are placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer. Then 0.4 g of defoamer (Surfynol DF 58; Evonik), 132.59 g of an aqueous 52% by weight acrylamide solution and 1.20 g of an aqueous 5% by weight diethylenetriaminepentaacetate (Trilon C) are added. Now an aqueous solution of 3.84 g of monomer M10 and 1.80 g of Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g of water and 2.00 g of a A 0.10% by weight aqueous sodium hypophosphite solution (chain transfer reagent) was added. The pH is adjusted to the starting pH of 6.0 with sulfuric acid and the remaining water is added in order to obtain a concentration of 37.0% by weight of monomers (the amount of water already added is subtracted from the total amount of water ). The monomer solution is cooled to 0 ° C. start temperature and transferred to a Dewar vessel. A temperature sensor is installed for temperature monitoring and the solution is then degassed for 45 minutes by flushing with nitrogen. The polymerization is finally stopped by adding 2.40 g of the azo initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 0.20 g of a 1% by weight aqueous fe / butyl hydroperoxide solution, followed by 0. Initiated 40 g of a 1 wt.% Aqueous sodium sulfite solution. When the polymerization starts, the degassing tube is removed and the polymerization reaches a maximum temperature of 72 ° C within about 20 minutes. A solid polymer gel is obtained. The gel block obtained is comminuted using a meat grinder and the gel granules are dried in a fluidized bed dryer. The dried polymer granules obtained in this way are ground using a mill to a particle size of less than 1 mm.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 13,8 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 13.8 dL / g.
Copolymer 11 (C1 1 , erfindungsgemäß) aus 46,75 Gew.-% (75.1 mol%) Acrylamid, 49,75 Gew.- % (24,8 mol%) NaATBS und 3,50 Gew.-% (0.086 mol%) des Monomers M8 (HBVE-24,5EO- 60PO) Copolymer 11 (C1 1, according to the invention) composed of 46.75% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 49.75% by weight (24.8 mol%) of NaATBS and 3.50% by weight (0.086 mol%) ) of the monomer M8 (HBVE-24,5EO- 60PO)
In einem 1 L Schraubglas mit Magnetrührstäbchen, pH Meter und Thermometer werden 146,98 g einer 50 Gew.% wässrigen Natrium-2-acrylamido-2-methylpropansulfonat-Lösung (NaATBS) vorgelegt. Anschließend werden 0,4 g Schaumverhinderer (Xiameter AFE-0400; Dow), 132,89 g einer wässrigen 52 Gew.%-igen Acrylamid-Lösung und 1 ,20 g einer wässrigen 5 Gew.%igen Diethylentriaminpentaacetat (Trilon C) hinzugefügt. Nun wird eine wässrige Lö- sung von 5,17 g Monomer M8 und 3,60 g Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g Wasser und 2,00 g einer 0,10 Gew.%igen wässrigen Natriumhypophosphit-Lösung (Kettentransferreagenz) zuge- geben. Der pH wird mit Schwefelsäure auf den Start pH von 6,0 eingestellt und das restliche Wasser hinzugegeben, um eine Konzentration von 37,7 Gew.% an Monomeren zu erhalten (die bereits zugegebene Menge an Wasser wird von der Gesamtwassermenge abgezogen). Die Monomerlösung wird auf 0 °C Starttemperatur abgekühlt und in ein Dewar Gefäß überführt. Zur Temperaturüberwachung wird ein Temperaturfühler installiert und die Lösung anschließend für 45 Minuten durch Spülen mit Stickstoff entgast. Die Polymerisation wird schließlich durch die Zugabe von 2,40 g des Azo-Initiators 2,2'-Azobis(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid, 0,20 g einer 1 Gew.%igen wässrigen fe/t-Butylhydroperoxid-Lösung gefolgt von 0,40 g einer 1 Gew.%igen wässrigen Natriumsulfit-Lösung initiiert. Mit Start der Polymerisation wird das Ent- gasungsrohr entnommen und die Polymerisation erreicht innerhalb von ca. 20 Minuten eine Maximaltemperatur von 72 °C. Es wird ein festes Polymergel erhalten. Der erhaltene Gel-Block wird mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das Gel-Granulat in einem Wirbelschichttrock- ner getrocknet. Das so erhaltene getrocknete Polymergranulat wird mit Hilfe einer Mühle auf eine Partikelgröße unter 1 mm zerkleinert. Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 14,0 dL/g bestimmt. 146.98 g of a 50% by weight aqueous sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate solution (NaATBS) are placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer. Then 0.4 g of anti-foaming agent (Xiameter AFE-0400; Dow), 132.89 g of an aqueous 52% by weight acrylamide solution and 1.20 g of an aqueous 5% by weight diethylenetriaminepentaacetate (Trilon C) are added. An aqueous solution of 5.17 g of monomer M8 and 3.60 g of Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g of water and 2.00 g of a 0.10% by weight aqueous sodium hypophosphite solution (chain transfer reagent) is then added - give. The pH is adjusted to the starting pH of 6.0 with sulfuric acid and the remaining water is added in order to obtain a concentration of 37.7% by weight of monomers (the amount of water already added is subtracted from the total amount of water). The monomer solution is cooled to 0 ° C start temperature and transferred to a Dewar flask. A temperature sensor is installed for temperature monitoring and the solution is then degassed for 45 minutes by flushing with nitrogen. The polymerization is finally completed by adding 2.40 g of the azo initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 0.20 g of a 1% by weight aqueous fe / t-butyl hydroperoxide solution, followed by 0 , 40 g of a 1% by weight aqueous sodium sulfite solution. When the polymerization starts, the degassing tube is removed and the polymerization reaches a maximum temperature of 72 ° C within about 20 minutes. A solid polymer gel is obtained. The gel block obtained is comminuted using a meat grinder and the gel granules are dried in a fluidized bed dryer. The dried polymer granules obtained in this way are ground using a mill to a particle size of less than 1 mm. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 14.0 dL / g.
Copolymer 12 (C12, erfindungsgemäß) aus 47,54 Gew.-% (75.1 mol%) Acrylamid, 50,68 Gew.- % (24,8 mol%) NaATBS und 1 ,78 Gew.-% (0.043 mol%) des Monomers M8 (HBVE-24,5EO- 60PO) Copolymer 12 (C12, according to the invention) composed of 47.54% by weight (75.1 mol%) of acrylamide, 50.68% by weight (24.8 mol%) of NaATBS and 1.78% by weight (0.043 mol%) of the M8 monomer (HBVE-24,5EO- 60PO)
In einem 1 L Schraubglas mit Magnetrührstäbchen, pH Meter und Thermometer werden 147,35 g einer 50 Gew.% wässrigen Natrium-2-acrylamido-2-methylpropansulfonat-Lösung (NaATBS) vorgelegt. Anschließend werden 0,4 g Schaumverhinderer (Xiameter AFE-0400; Dow), 132,73 g einer wässrigen 52 Gew.%-igen Acrylamid-Lösung und 1 ,20 g einer wässrigen 5 Gew.%igen Diethylentriaminpentaacetat (Trilon C) hinzugefügt. Nun wird eine wässrige Lö- sung von 2,58 g Monomer M8 und 1 ,80 g Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g Wasser und 2,00 g einer 0,10 Gew.%igen wässrigen Natriumhypophosphit-Lösung (Kettentransferreagenz) zuge- geben. Der pH wird mit Schwefelsäure auf den Start pH von 6,0 eingestellt und das restliche Wasser hinzugegeben, um eine Konzentration von 36,7 Gew.% an Monomeren zu erhalten (die bereits zugegebene Menge an Wasser wird von der Gesamtwassermenge abgezogen). Die Monomerlösung wird auf 0 °C Starttemperatur abgekühlt und in ein Dewar Gefäß überführt. Zur Temperaturüberwachung wird ein Temperaturfühler installiert und die Lösung anschließend für 45 Minuten durch Spülen mit Stickstoff entgast. Die Polymerisation wird schließlich durch die Zugabe von 2,40 g des Azo-Initiators 2,2'-Azobis(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid, 0,20 g einer 1 Gew.%igen wässrigen fe/ -Butylhydroperoxid-Lösung gefolgt von 0,40 g einer 1 Gew.%igen wässrigen Natriumsulfit-Lösung initiiert. Mit Start der Polymerisation wird das Ent- gasungsrohr entnommen und die Polymerisation erreicht innerhalb von ca. 20 Minuten eine Maximaltemperatur von 72 °C. Es wird ein festes Polymergel erhalten. Der erhaltene Gel-Block wird mit Hilfe eines Fleischwolfs zerkleinert und das Gel-Granulat in einem Wirbelschichttrock- ner getrocknet. Das so erhaltene getrocknete Polymergranulat wird mit Hilfe einer Mühle auf eine Partikelgröße unter 1 mm zerkleinert. 147.35 g of a 50% by weight aqueous sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate solution (NaATBS) are placed in a 1 L screw-top jar with magnetic stirrer, pH meter and thermometer. Then 0.4 g of anti-foaming agent (Xiameter AFE-0400; Dow), 132.73 g of an aqueous 52% by weight acrylamide solution and 1.20 g of an aqueous 5% by weight diethylenetriaminepentaacetate (Trilon C) are added. An aqueous solution of 2.58 g of monomer M8 and 1.80 g of Lutensol TO 129 (BASF) in 100 g of water and 2.00 g of a 0.10% by weight aqueous sodium hypophosphite solution (chain transfer reagent) is then added - give. The pH is adjusted to the starting pH of 6.0 with sulfuric acid and the remaining water is added in order to obtain a concentration of 36.7% by weight of monomers (the amount of water already added is subtracted from the total amount of water). The monomer solution is cooled to 0 ° C start temperature and transferred to a Dewar flask. A temperature sensor is installed for temperature monitoring and the solution is then degassed for 45 minutes by flushing with nitrogen. The polymerization is finally stopped by adding 2.40 g of the azo initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 0.20 g of a 1% by weight aqueous fe / butyl hydroperoxide solution, followed by 0. Initiated 40 g of a 1 wt.% Aqueous sodium sulfite solution. When the polymerization starts, the degassing tube is removed and the polymerization reaches a maximum temperature of 72 ° C within about 20 minutes. A solid polymer gel is obtained. The gel block obtained is comminuted using a meat grinder and the gel granules are dried in a fluidized bed dryer. The dried polymer granules obtained in this way are ground using a mill to a particle size of less than 1 mm.
Die intrinsische Viskosität des Copolymers wurde zu 14,0 dL/g bestimmt. The intrinsic viscosity of the copolymer was determined to be 14.0 dL / g.
Bestimmung der intrinsischen Viskosität Determination of the intrinsic viscosity
Zur Bestimmung der intrinsischen Viskosität wurden die Laufzeiten des Lösungsmittels und der Polymerlösungen bei verschiedenen Konzentrationen mittels eines Ubbelohde Kapillarviskosi- meters bestimmt. Aus dem Verhältnis der Laufzeiten der Polymerlösung und des reinen Löse- mittels wurden die relativen Viskositäten errechnet. Danach wurden die spezifischen Viskositä- ten aus der Differenz der relativen Viskosität und 1 gebildet. Schließlich wurde die reduzierte Viskosität aus dem Quotienten der spezifischen Viskosität und der Polymerkonzentration gebil- det. Diese wurde gegen die Polymerkonzentration aufgetragen und aus der Extrapolation gegen c = 0 die intrinsische Viskosität erhalten. To determine the intrinsic viscosity, the transit times of the solvent and the polymer solutions at various concentrations were determined using an Ubbelohde capillary viscometer. The relative viscosities were calculated from the ratio of the running times of the polymer solution and the pure solvent. The specific viscosities were then formed from the difference in relative viscosity and 1. Finally, the reduced viscosity was formed from the quotient of the specific viscosity and the polymer concentration. This was plotted against the polymer concentration and the intrinsic viscosity was obtained from the extrapolation against c = 0.
Teil II: Anwendungstechnische Tests Mit den erhaltenen Copolymeren basierend auf obigen Monomeren wurden die folgenden Tests durchgeführt, um deren Eignung zur tertiären Erdölförderung zu bewerten. Dazu wurden die Copolymere in synthetischem Meerwasser der folgenden Zusammensetzung aufgelöst: Part II: Application tests The following tests were carried out on the copolymers obtained, based on the above monomers, in order to assess their suitability for tertiary oil production. For this purpose, the copolymers were dissolved in synthetic seawater with the following composition:
Figure imgf000052_0001
Figure imgf000052_0001
1. Brookfield-Viskosität 1. Brookfield viscosity
Es wurde die Viskosität der Copolymer-Lösungen in Abhängigkeit der Temperatur mit einem Viskosimeter des Typs Brookfield LV mit UL Adapter bei 6 rpm (=7,3 S 1) gemessen. The viscosity of the copolymer solutions as a function of temperature was measured using a Brookfield LV type viscometer with UL adapter at 6 rpm (= 7.3 S 1 ).
Die Ergebnisse sind in den Abbildungen 1 bis 7 dargestellt. The results are shown in Figures 1 to 7.
Abbildung 1 bezieht sich auf die Brookfield-Viskosität der Copolymere C1 (Vergleich) und C2, C3, C4 und C5 (erfindungsgemäß) bei einer Copolymer-Konzentration von 1500 ppm. Figure 1 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C1 (comparison) and C2, C3, C4 and C5 (according to the invention) at a copolymer concentration of 1500 ppm.
Abbildung 2 bezieht sich auf die Brookfield-Viskosität der Copolymere C1 (Vergleich) und C2, C3, C4 und C5 (erfindungsgemäß) bei einer Copolymer-Konzentration von 2000 ppm. Figure 2 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C1 (comparison) and C2, C3, C4 and C5 (according to the invention) at a copolymer concentration of 2000 ppm.
Abbildung 3 bezieht sich auf die Brookfield-Viskosität der Copolymere C6, C7 und C8 (erfin- dungsgemäß) bei einer Copolymer-Konzentration von 1500 ppm. Figure 3 relates to the Brookfield viscosity of copolymers C6, C7 and C8 (according to the invention) at a copolymer concentration of 1500 ppm.
Abbildung 4 bezieht sich auf die Brookfield-Viskosität der Copolymere C6, C7 und C8 (erfin- dungsgemäß) bei einer Copolymer-Konzentration von 2000 ppm. Figure 4 relates to the Brookfield viscosity of copolymers C6, C7 and C8 (according to the invention) at a copolymer concentration of 2000 ppm.
Abbildung 5 bezieht sich auf die Brookfield-Viskosität der Copolymere C9, C10, C1 1 , und C12 (erfindungsgemäß) bei einer Copolymer-Konzentration von 1000 ppm. Figure 5 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C9, C10, C1 1, and C12 (according to the invention) at a copolymer concentration of 1000 ppm.
Abbildung 6 bezieht sich auf die Brookfield-Viskosität der Copolymere C9, C10, C1 1 , und C12 (erfindungsgemäß) bei einer Copolymer-Konzentration von 1500 ppm. Figure 6 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C9, C10, C1 1, and C12 (according to the invention) at a copolymer concentration of 1500 ppm.
Abbildung 7 bezieht sich auf die Brookfield-Viskosität der Copolymere C9, C10, C1 1 , und C12 (erfindungsgemäß) bei einer Copolymer-Konzentration von 2000 ppm. In den Abbildungen 1 und 2 wird das Temperatur-verdickende Verhalten der Copolymere C1 , C2, C3, C4 und C5 mit Monomeren mit unterschiedlichen PO-Anteilen (siehe Tabelle 1 ) bei einer Copolymer-Konzentration von 1500 ppm bzw. 2000 ppm gezeigt. Tabelle 1 : Zusammensetzung der untersuchten Copolymere Figure 7 relates to the Brookfield viscosity of the copolymers C9, C10, C1 1, and C12 (according to the invention) at a copolymer concentration of 2000 ppm. Figures 1 and 2 show the temperature thickening behavior of the copolymers C1, C2, C3, C4 and C5 with monomers with different PO contents (see Table 1) at a copolymer concentration of 1500 ppm and 2000 ppm. Table 1: Composition of the copolymers investigated
Figure imgf000053_0001
Figure imgf000053_0001
Hierbei wird deutlich, dass das temperaturverdickende Verhalten stark von dem Anteil der Pro- pylenoxy-Einheiten in dem verwendeten Monomer abhängig ist. Bei Copolymeren, welche Mo- nomere mit 20 Propylenoxy-Einheiten (Vergleichsbeispiel C1 ) und 40 Propylenoxy-Einheiten (Beispiel C2) enthalten, ist weder bei einer Copolymerkonzentration von 1500 ppm noch bei 2000 ppm ein thermo-assoziatives Verhalten zu beobachten. Bei Copolymeren, welche Mono- mere mit 60 Propylenoxy-Einheiten 60 (Copolymer C3), 80 Propylenoxy-Einheiten (Copolymer C4) und 100 Propylenoxy-Einheiten (Copolymer C5) ist dagegen ein deutlich thermo- verdickender Effekt zu messen. Bei Copolymeren mit einem PO-Anteil (Copolymer C4) von 80 ist der Effekt am stärksten ausgeprägt. Allerdings kann hierbei auch das etwas geringere Mole- kulargewicht des Polymers C5 eine Rolle spielen. Here it becomes clear that the temperature-thickening behavior strongly depends on the proportion of propyleneoxy units in the monomer used. With copolymers which contain monomers with 20 propyleneoxy units (comparative example C1) and 40 propyleneoxy units (example C2), no thermo-associative behavior can be observed either at a copolymer concentration of 1500 ppm or at 2000 ppm. In the case of copolymers which contain monomers with 60 propyleneoxy units 60 (copolymer C3), 80 propyleneoxy units (copolymer C4) and 100 propyleneoxy units (copolymer C5), on the other hand, a clearly thermo-thickening effect can be measured. The effect is most pronounced with copolymers with a PO content (copolymer C4) of 80. However, the somewhat lower molecular weight of the polymer C5 can also play a role here.
Daher wurde im Folgenden eine weitere Copolymerserie C6, C7 und C8 (siehe Tabelle 2) mit höherem Molekulargewicht wie in den Abbildungen 3 (Copolymer-Konzentration 1500 ppm) und 4 (Copolymer-Konzentration 2000 ppm) gezeigt, untersucht. Therefore, a further series of copolymers C6, C7 and C8 (see Table 2) with a higher molecular weight was investigated as shown in Figures 3 (copolymer concentration 1500 ppm) and 4 (copolymer concentration 2000 ppm).
Tabelle 2: Zusammensetzung der untersuchten Copolymere Table 2: Composition of the copolymers examined
Figure imgf000053_0002
Figure imgf000054_0001
Figure imgf000053_0002
Figure imgf000054_0001
In Abbildungen 3 und 4 wird ein direkter Zusammenhang des thermo-assoziativen Verhaltens mit dem Anteil an PO im Copolymer zu beobachten, d.h. je höher der PO-Anteil im eingesetzten Monomere, desto früher, d. h. bei einer niedrigeren Temperatur, ist ein Viskositätsanstieg zu beobachten. Generell ist das thermo-verdickende Verhalten bei höheren Konzentrationen an Copolymer stärker ausgeprägt. In Figures 3 and 4 a direct correlation of the thermo-associative behavior with the proportion of PO in the copolymer can be observed, i.e. the higher the PO content in the monomer used, the earlier, H. at a lower temperature, an increase in viscosity can be observed. In general, the thermo-thickening behavior is more pronounced at higher concentrations of copolymer.
Ferner wurde das thermoverdickende Verhalten von Copolymeren C9, C10, C1 1 und C12 auf Acrylamid/ATBS-Basis (siehe Tabelle 3) in Abhängigkeit der Menge an Monomer M im Copoly- mer sowie dem PO-Anteil bei verschiedenen Copolymer-Konzentrationen untersucht und in den Abbildungen 5 (1000 ppm), 6 (1500 ppm) und 7 (2000ppm) gezeigt. Furthermore, the thermo-thickening behavior of copolymers C9, C10, C1 1 and C12 based on acrylamide / ATBS (see Table 3) depending on the amount of monomer M in the copolymer and the PO content at different copolymer concentrations was investigated and in Figures 5 (1000 ppm), 6 (1500 ppm) and 7 (2000ppm).
Tabelle 3: Zusammensetzung der untersuchten Copolymere Table 3: Composition of the copolymers investigated
Figure imgf000054_0002
Bei einer vergleichsweise niedrigen Copolymerkonzentration von 1000 ppm ist nur bei Copoly- mer C9, welches einen hohen Anteil an PO, sowie eine höhere Dosierung des Monomers M10 aufweist, ein Anstieg der Viskosität mit der Temperatur zu beobachten. Die anderen drei Copo- lymere zeigen dagegen zeigen einen Abfall der Viskosität. Bei Erhöhung der Polymerkonzentration auf 1500 und 2000 ppm, ist auch ein Viskositätsanstieg bei den Polymeren C10, C11 und C12 zu beobachten. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass der Effekt in folgender Reihenfolge stärker ausgeprägt ist C12 < C10 < C11 < C9. D.h. wie zu erwarten, besitzt das Polymer C12 mit dem geringeren Anteil an PO und der geringeren Do- sierung des Monomers M den am wenigsten ausgeprägten Effekt.
Figure imgf000054_0002
At a comparatively low copolymer concentration of 1000 ppm, an increase in viscosity with temperature can only be observed with copolymer C9, which has a high proportion of PO and a higher dosage of the monomer M10. The other three copolymers, on the other hand, show a drop in viscosity. When the polymer concentration is increased to 1500 and 2000 ppm, an increase in viscosity can also be observed for the polymers C10, C11 and C12. In summary, it can be stated that the effect is more pronounced in the following order: C12 <C10 <C11 <C9. Ie how To be expected, the polymer C12 with the lower proportion of PO and the lower dosage of the monomer M has the least pronounced effect.
2. Löslichkeit 2. Solubility
Des Weiteren wurde die Löslichkeit der Copolymere C6, C7 und C8 nach API Recommended Practice 63 bestimmt. Dazu wurden etwa 200 ml einer Polymerlösung der Konzentration 1000 ppm, gelöst in synthetischem Meerwasser, durch eine Polycarbonat-Membran mit der Poren- größe 5 pm filtriert. Dazu wurde ein Druck von 2 bar verwendet. Die Masse des Filtrats wurde über die Zeit aufgezeichnet und anschließend das Filtrationsverhältnis FR mittels folgender Gleichung ermittelt:
Figure imgf000055_0001
Idealerweise sollte das Filtrationsverhältnis des Polymers 1 ,0 betragen. In der Praxis wird ein FR < 1.2 angestrebt, was einer sehr guten Löslichkeit des Polymers entspricht. Für die Polyme- re C6 - C8 wurden die folgenden Werte gemessen:
Furthermore, the solubility of the copolymers C6, C7 and C8 was determined according to API Recommended Practice 63. For this purpose, about 200 ml of a polymer solution with a concentration of 1000 ppm, dissolved in synthetic seawater, were filtered through a polycarbonate membrane with a pore size of 5 pm. A pressure of 2 bar was used for this. The mass of the filtrate was recorded over time and then the filtration ratio FR was determined using the following equation:
Figure imgf000055_0001
Ideally, the filtration ratio of the polymer should be 1.0. In practice, an FR <1.2 is aimed for, which corresponds to a very good solubility of the polymer. The following values were measured for the polymers C6 - C8:
Figure imgf000055_0002
Die Copolymere C6, C7 und C8 besitzen dementsprechend eine sehr gute Löslichkeit.
Figure imgf000055_0002
The copolymers C6, C7 and C8 accordingly have very good solubility.

Claims

Patentansprüche Claims
1 . Hydrophob assoziierendes Monomer (a) der allgemeinen Formel (I) 1 . Hydrophobically associating monomer (a) of the general formula (I)
H2C=CR-X-(CH2)x-0-(CH2-CH2-0-)y-(CH2-CH(CH3)-0-)z-R1 (I), wobei die Einheiten -(-CH2-CH2-0-)y und -(-CH2-CH(CH3)-0-)z- in Blockstruktur in der in Formel (I) dargestellten Reihenfolge angeordnet sind, und wobei die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen haben: H 2 C = CR-X- (CH2) x-0- (CH2-CH2-0-) y- (CH2-CH (CH3) -0-) z -R 1 (I), where the units - (- CH 2 -CH 2 -0-) y and - (- CH 2 -CH (CH 3 ) -0-) z - are arranged in block structure in the order shown in formula (I), and wherein the radicals and indices are as follows Have meanings:
X ist eine Einfachbindung, -O-, -C(0)-0- oder -C(0)-NH-, X is a single bond, -O-, -C (0) -0- or -C (0) -NH-,
R ist H oder Methyl,  R is H or methyl,
R1 ist H oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; R 1 is H or a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms;
x ist eine Zahl von 0 bis 6,  x is a number from 0 to 6,
y ist eine Zahl von 20 bis 30,  y is a number from 20 to 30,
z ist eine Zahl von 35 bis 125, unter der Maßgabe, dass X für eine Einfachbindung steht, wenn x = 0.  z is a number from 35 to 125, provided that X represents a single bond when x = 0.
2. Monomer (a) gemäß Anspruch 1 , wobei die Reste und Indices die folgenden Bedeutun- gen haben: 2. Monomer (a) according to claim 1, wherein the radicals and indices have the following meanings:
X ist -O-, X is -O-,
R ist H oder Methyl,  R is H or methyl,
R1 ist H oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; R 1 is H or a hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms;
x ist eine Zahl von 2 bis 6,  x is a number from 2 to 6,
y ist eine Zahl von 20 bis 30,  y is a number from 20 to 30,
z ist eine Zahl von 40 bis 100.  z is a number from 40 to 100.
3. Monomer (a) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Reste und Indices die folgenden Be- deutungen haben: 3. Monomer (a) according to claim 1 or 2, wherein the radicals and indices have the following meanings:
X ist -O-, X is -O-,
R ist H oder Methyl,  R is H or methyl,
R1 ist H oder Methyl; R 1 is H or methyl;
x ist 4,  x is 4,
y ist eine Zahl von 20 bis 30,  y is a number from 20 to 30,
z ist eine Zahl von 55 bis 95. z is a number from 55 to 95.
4. Monomer (a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reste und Indices die fol genden Bedeutungen haben: 4. Monomer (a) according to any one of claims 1 to 3, wherein the radicals and indices have the following meanings:
X ist -0-; X is -0-;
R ist H;  R is H;
R1 ist H R 1 is H
x ist 4;  x is 4;
y ist eine Zahl von 23 bis 26;  y is a number from 23 to 26;
z ist eine Zahl von 70 bis 90.  z is a number from 70 to 90.
5. Wasserlösliches, hydrophob assoziierendes Copolymer (A), umfassend 5. A water-soluble, hydrophobically associating copolymer (A) comprising
(a) 0,1 bis 15 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierenden Monomers (a) ge- mäß einem der Ansprüche 1 bis 4, (a) 0.1 to 15% by weight of at least one hydrophobically associating monomer (a) according to one of claims 1 to 4,
und  and
(b) 85,0 bis 99,9 Gew.-% mindestens eines von Monomer (a) verschiedenen hydrophi- len Monomers (b), wobei es sich bei mindestens einem der Monomere (b) um ein neutrales, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Monomer (b1 ), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylamid, N-Methyl(meth)acrylamid, N, N‘- Dimethyl(meth)acrylamid und N-Methylol(meth)acrylamid handelt; wobei die Mengenangaben der Monomere (a) und (b) jeweils auf die Gesamtmenge aller bei der Umsetzung eingesetzten Monomere bezogen sind.  (b) 85.0 to 99.9% by weight of at least one hydrophilic monomer (b) different from monomer (a), where at least one of the monomers (b) is a neutral, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer ( b1) selected from the group consisting of (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide; wherein the amounts of monomers (a) and (b) are each based on the total amount of all monomers used in the reaction.
6. Copolymer gemäß Anspruch 5, wobei bei der Umsetzung des mindestens einen Mono- mers (a) mit dem mindestens einen von Monomer (a) verschiedenen hydrophilen Mono- mer (b) vor der Initiierung der Polymerisationsreaktion mindestens eine weitere, nicht po- lymerisierbare oberflächenaktive Verbindung (O) eingesetzt wird. 6. A copolymer according to claim 5, wherein when the at least one monomer (a) is reacted with the at least one hydrophilic monomer (b) different from monomer (a) before the initiation of the polymerization reaction, at least one further, non-polymerizable surface-active compound (O) is used.
7. Copolymer gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das mindestens eine hydrophile Monomer (b) mindestens zwei verschiedene, monoethylenisch ungesättigte, hydrophile Monomere (b1 ) und (b2) umfasst, wobei 7. A copolymer according to claim 5 or 6, wherein the at least one hydrophilic monomer (b) comprises at least two different, monoethylenically unsaturated, hydrophilic monomers (b1) and (b2), wherein
(b1 ) wie in Anspruch 5 definiert ist; und (b1) as defined in claim 5; and
(b2) mindestens ein anionisches, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Mo- nomer (2b), welches mindestens eine saure Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -COOH, -SO3H oder -PO3H2 enthält, ist. (b2) at least one anionic, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (2b) which contains at least one acidic group selected from the group consisting of -COOH, -SO 3 H or -PO 3 H 2 .
8. Copolymer gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei 8. A copolymer according to any one of claims 5 to 7, wherein
(b1 ) wie in Anspruch 5 definiert ist; und (b2) mindestens ein anionisches, monoethylenisch ungesättigtes hydrophiles Mono- mer (b2), welches mindestens eine COOH- oder SOsH-Gruppe enthält, ist. (b1) as defined in claim 5; and (b2) at least one anionic, monoethylenically unsaturated hydrophilic monomer (b2) which contains at least one COOH or SOsH group.
9. Copolymer gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei 9. A copolymer according to any one of claims 5 to 8, wherein
(b1 ) Acrylamid als neutrales hydrophiles Monomer (b1), und (b1) acrylamide as a neutral hydrophilic monomer (b1), and
(b2) Acrylsäure oder Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS) ist. (b2) acrylic acid or acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS).
10. Copolymer gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Copolymer 10. A copolymer according to any one of claims 5 to 9, wherein the copolymer
(a) 1 ,0 bis 10,0 Gew.-% mindestens eines hydrophob assoziierenden Monomeres (a), (a) 1.0 to 10.0% by weight of at least one hydrophobically associating monomer (a),
(b) 34,0 bis 75,0 Gew.-% Acrylamid als neutrales hydrophiles Monomer (b1), und (b) 34.0 to 75.0% by weight of acrylamide as a neutral hydrophilic monomer (b1), and
(c) 24,0 bis 65,0 Gew.-% Acrylsäure oder Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS) als anionisches hydrophiles Monomer (b2), umfasst wobei die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge aller Monomere im Copolymer bezogen sind. (c) 24.0 to 65.0% by weight of acrylic acid or acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) as an anionic hydrophilic monomer (b2), the amounts given being based in each case on the total amount of all monomers in the copolymer.
1 1. Verwendung von Copolymeren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10 bei der Erschlie- ßung, Ausbeutung und Komplettierung unterirdischer Erdöl- und Erdgaslagerstätten. 1 1. Use of copolymers according to one of claims 5 to 10 in the development, exploitation and completion of underground oil and gas deposits.
12. Verwendung gemäß Anspruch 1 1 zur tertiären Erdölförderung, wobei eine wässrige For- mulierung der Copolymere in einer Konzentration von 0,01 bis 5 Gew.-% durch mindes- tens eine Injektionsbohrung in eine Erdöllagerstätte eingepresst wird und der Lagerstätte durch mindestens eine Produktionsbohrung Rohöl entnommen wird. 12. Use according to claim 1 1 for tertiary oil production, wherein an aqueous formulation of the copolymers in a concentration of 0.01 to 5 wt .-% is pressed through at least one injection hole in an oil deposit and the deposit through at least one production hole Crude oil is extracted.
13. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Formulie- rung der besagten Copolymere mindestens ein Tensid enthält. 13. Use according to claim 12, characterized in that the aqueous formulation of said copolymers contains at least one surfactant.
PCT/EP2019/078971 2018-10-26 2019-10-24 Hydrophobically associating copolymers for enhanced oil recovery, comprising monomers with propylenoxy units WO2020084033A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18202753.2 2018-10-26
EP18202753 2018-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020084033A1 true WO2020084033A1 (en) 2020-04-30

Family

ID=64051352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/078971 WO2020084033A1 (en) 2018-10-26 2019-10-24 Hydrophobically associating copolymers for enhanced oil recovery, comprising monomers with propylenoxy units

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020084033A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022106308A1 (en) 2020-11-23 2022-05-27 Basf Se Process for making water-soluble, nvp-containing copolymers in powder form

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA832277A (en) 1970-01-20 A. Williams Sherrod Waterflood process employing thickened water
WO1993006142A1 (en) 1991-09-13 1993-04-01 Basf Aktiengesellschaft Copolymers produced from hydroxyalkyl vinyl ethers, and the use of homopolymers and copolymers of hydroxyalkyl vinyl ethers in washing and cleaning agents
DE4325237A1 (en) 1993-07-28 1995-02-02 Basf Ag Process for the preparation of alkoxylation products in the presence of mixed hydroxides modified with additives
WO1999016775A1 (en) 1997-09-29 1999-04-08 Basf Aktiengesellschaft Multi-metal cyanide complexes as catalysts
EP1069139A2 (en) 1999-07-13 2001-01-17 Clariant GmbH Aqueous polymer dispersion, its preparation and use
US6392596B1 (en) 1999-07-02 2002-05-21 Sensor Systems, Inc. Single-port weighting systems for GPS reception in multiple-interference environments
DE10243361A1 (en) 2002-09-18 2004-04-01 Basf Ag Alkoxylate mixture used in laundry and cleaning detergents for washing and cleaning textiles contains alkoxylates of alkanols with different chain lengths with ethylene oxide and optionally other alkylene oxide(s)
DE102005011581A1 (en) 2005-03-10 2006-09-14 Basf Ag Process for the preparation of DMC catalysts
WO2006117364A2 (en) 2005-05-02 2006-11-09 Basf Aktiengesellschaft Method for the production of double metal cyanide complex catalysts
WO2009052864A1 (en) 2007-10-25 2009-04-30 Basf Se Process for preparing polyether alcohols from unsaturated starters with active hydrogen atoms
WO2010076093A2 (en) 2008-12-08 2010-07-08 Construction Research & Technology Gmbh Copolymer containing acid building blocks and various types of polyether building blocks
WO2010133527A2 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Basf Se Hydrophobically associating copolymers
WO2011015520A1 (en) 2009-08-06 2011-02-10 Basf Se Water soluble, hydrophobic associating copolymer
CN102146159A (en) 2010-11-24 2011-08-10 辽宁奥克化学股份有限公司 Vinyl polyether and preparation method and application thereof
WO2012069438A1 (en) 2010-11-24 2012-05-31 Basf Se Aqueous formulations of hydrophobically associating copolymers and surfactants and also their use for pertroleum recovery
WO2013017328A1 (en) 2011-06-27 2013-02-07 Beiersdorf Ag Novel thickening polymer ii
CN103011666A (en) * 2012-11-30 2013-04-03 太原理工大学 Polycarboxylate-type cement water-reducing agent and preparation method thereof
US20130203866A1 (en) * 2010-05-31 2013-08-08 Vesna Aleksandrovic-Bondzic Thickened Polymer
WO2014095608A2 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Basf Se Process for preparing a macromonomer
WO2014095621A1 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Basf Se Water-soluble, hydrophobically associating copolymers having novel hydrophobically associating monomers
WO2015086468A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Basf Se Method for recovering petroleum

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA832277A (en) 1970-01-20 A. Williams Sherrod Waterflood process employing thickened water
WO1993006142A1 (en) 1991-09-13 1993-04-01 Basf Aktiengesellschaft Copolymers produced from hydroxyalkyl vinyl ethers, and the use of homopolymers and copolymers of hydroxyalkyl vinyl ethers in washing and cleaning agents
DE4325237A1 (en) 1993-07-28 1995-02-02 Basf Ag Process for the preparation of alkoxylation products in the presence of mixed hydroxides modified with additives
WO1999016775A1 (en) 1997-09-29 1999-04-08 Basf Aktiengesellschaft Multi-metal cyanide complexes as catalysts
US6392596B1 (en) 1999-07-02 2002-05-21 Sensor Systems, Inc. Single-port weighting systems for GPS reception in multiple-interference environments
EP1069139A2 (en) 1999-07-13 2001-01-17 Clariant GmbH Aqueous polymer dispersion, its preparation and use
DE10243361A1 (en) 2002-09-18 2004-04-01 Basf Ag Alkoxylate mixture used in laundry and cleaning detergents for washing and cleaning textiles contains alkoxylates of alkanols with different chain lengths with ethylene oxide and optionally other alkylene oxide(s)
DE102005011581A1 (en) 2005-03-10 2006-09-14 Basf Ag Process for the preparation of DMC catalysts
WO2006117364A2 (en) 2005-05-02 2006-11-09 Basf Aktiengesellschaft Method for the production of double metal cyanide complex catalysts
WO2009052864A1 (en) 2007-10-25 2009-04-30 Basf Se Process for preparing polyether alcohols from unsaturated starters with active hydrogen atoms
WO2010076093A2 (en) 2008-12-08 2010-07-08 Construction Research & Technology Gmbh Copolymer containing acid building blocks and various types of polyether building blocks
WO2010133527A2 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Basf Se Hydrophobically associating copolymers
EP2567989A1 (en) * 2009-05-20 2013-03-13 Basf Se Hydrophobic associating copolymers
WO2011015520A1 (en) 2009-08-06 2011-02-10 Basf Se Water soluble, hydrophobic associating copolymer
US20130203866A1 (en) * 2010-05-31 2013-08-08 Vesna Aleksandrovic-Bondzic Thickened Polymer
CN102146159A (en) 2010-11-24 2011-08-10 辽宁奥克化学股份有限公司 Vinyl polyether and preparation method and application thereof
WO2012069438A1 (en) 2010-11-24 2012-05-31 Basf Se Aqueous formulations of hydrophobically associating copolymers and surfactants and also their use for pertroleum recovery
WO2013017328A1 (en) 2011-06-27 2013-02-07 Beiersdorf Ag Novel thickening polymer ii
CN103011666A (en) * 2012-11-30 2013-04-03 太原理工大学 Polycarboxylate-type cement water-reducing agent and preparation method thereof
WO2014095608A2 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Basf Se Process for preparing a macromonomer
WO2014095621A1 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Basf Se Water-soluble, hydrophobically associating copolymers having novel hydrophobically associating monomers
WO2015086468A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Basf Se Method for recovering petroleum

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Handbuch der präparativen anorganischen Chemie", 1981, FERDINAND ENKE VERLAG
"Petroleum, Enhanced Oil Recovery, Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology", 2010, JOHN WILEY & SONS
A. LUDI ET AL., HELV. CHIM. ACTA, vol. 50, 1967, pages 2035
D. G. KESSEL, JOURNAL OF PETROLEUM SCIENCE AND ENGINEERING, vol. 2, 1989, pages 81 - 101
F. HEINH. LILIE, Z. ANORG. ALLG. CHEM., vol. 270, 1952, pages 45
TAYLOR, K.C.NASR-EI-DIN, H.A., J. PETR. SCI. ENG., vol. 19, 1998, pages 265 - 280
W. KLEMM ET AL., Z. ANORG. ALLG. CHEM., vol. 308, 1961, pages 179

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022106308A1 (en) 2020-11-23 2022-05-27 Basf Se Process for making water-soluble, nvp-containing copolymers in powder form

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2567989B1 (en) Hydrophobic associating copolymers
EP2643423B1 (en) Method for oil recovery using hydrophobically associating polymers
EP2931786B1 (en) Process for preparing a macromonomer
EP2462173B1 (en) Water soluble associative polymers
EP2643422B1 (en) Aqueous formulations of hydrophobically associating copolymers and surfactants and also their use for petroleum recovery
EP3080227B1 (en) Method for transporting crude oil
EP2643424A1 (en) Method for oil recovery using hydrophobically associating polymers
EP2694618B1 (en) Process for producing mineral oil from underground formations
WO2014095621A1 (en) Water-soluble, hydrophobically associating copolymers having novel hydrophobically associating monomers
EP2933271B1 (en) Method for the preparation of (meth) acrylamide comprising water-soluble homo- or copolymers
EP2457973A1 (en) Use of a water-soluble, hydrophobically associating copolymer as additive in special oil field applications
DD202037A5 (en) PROCESS FOR PREPARING WATER-SOLUBLE COPOLYMERISATES
WO2011110501A1 (en) Use of polycarboxylate surfactant mixtures for microemulsion flooding
WO2016030341A1 (en) Method for the tertiary recovery of oil using hydophobically associating copolymers with improved injectivity
WO2011045254A1 (en) Process for tertiary mineral oil production using surfactant mixtures
WO2011110502A1 (en) Method for producing crude oil using surfactants based on c16c18-containing alkyl-propoxy surfactants
WO2016202578A1 (en) Method for producing polymers on the basis of acryloyldimethyltaurate, neutral monomers, and monomers with carboxylate groups
WO2014177282A1 (en) Electrolyte-containing aqueous polymer solution and method for tertiary recovery of petroleum
WO2020084033A1 (en) Hydrophobically associating copolymers for enhanced oil recovery, comprising monomers with propylenoxy units
WO2011045205A1 (en) Method for tertiary oil production using surfactant mixtures
WO2015140102A1 (en) Method for the tertiary production of petroleum using alkoxylates with a central propylenoxy block
WO2015189060A1 (en) Amphiphilic macromonomers, method for producing amphiphilic macromonomers, copolymers comprising amphiphilic macromonomers and the use of such copolymers for tertiary petroleum production
WO2020084046A1 (en) Process for preparing propylenoxy-containing hydrophobically associating monomers by dmc catalysis
DE3144770A1 (en) WATER-SOLUBLE COPOLYMER, ITS PRODUCTION AND USE
EP2768924B1 (en) Use of tris(2-hydroxyphenyl)methane derivatives for tertiary petroleum production

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19795514

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19795514

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1