Способ получения катионного полимера с по меньшей мере бимодальным распределением молекулярной массы - RU2018130687A
Код документа: RU2018130687A
Формула
1. Способ получения катионного полимера полимеризацией
а) по меньшей мере одного катионного мономера и необязательно по меньшей мере одного неионного мономера (мономерный компонент а), где
катионный мономер согласно мономерному компоненту а) в катионном полимере выбирают из соединения формулы (II)
где
R1 представляет собой Н или C1-С4 - алкил,
R2 представляет собой Н или метил,
R3 представляет собой C1-С4 - алкилен,
R4, R5 и R6 каждый независимо представляет собой Н или C1-С30 - алкил,
X представляет собой -О- или -NH- и
Y представляет собой О; Br; I; гидросульфат или метосульфат и
где мономерный компонент а) в катионном полимере содержит от 30 до 100 мас. по меньшей мере одного катионного мономера и от 0,5 до 70 мас. % по меньшей мере одного неионного мономера,
b) по меньшей мере одного сшивающего агента (мономерный компонент b),
c) необязательно по меньшей мере одного агента переноса цепи (мономерный компонент с),
где катионный полимер имеет по меньшей мере бимодальное распределение молекулярной массы с по меньшей мере одним первым пиком (Р1) со средним коэффициентом седиментации ≤ 100 единиц Сведберга и с по меньшей мере одним вторым пиком (Р2) со средним коэффициентом седиментации ≥ 1000 единиц Сведберга, и
где полимеризацию осуществляют за две последовательные стадии I) и II) с:
I) полимеризацией мономерного компонента а) и мономерного компонента b),
II) полимеризацией мономерного компонента а), необязательно мономерного компонента с) и в полном отсутствии или в присутствии < 10 частей на миллион (относительно общего количества полимера) мономерного компонента b),
где стадию II) проводят после того, как полимеризация на стадии I) завершена, или стадию I) проводят после того, как полимеризация на стадии II) завершена.
2. Способ по п. 1, в котором
i) неионный мономер согласно мономерному компоненту а) в катионном полимере выбирают из N-винилпирролидона, N-винилимидазола или соединения формулы (III)
где
R7 представляет собой Н или C1-С4 - алкил,
R8 представляет собой Н или метил, и
R9 и R10 каждый независимо представляет собой Н или C1-С30 - алкил,
и/или
ii) сшивающий агент (мономерный компонент b) в катионном полимере выбирают из
дивинилбензола; тетрааллиламмония хлорида; аллилакрилатов; аллилметакрилатов; диакрилатов и диметакрилатов гликолей или полигликолей; бутадиена; 1,7-октадиена, аллилакриламидов или аллилметакриламидов; бисакриламидоуксусной кислоты; N,N'-метиленбисакриламида; полиолполиаллиловых простых эфиров, таких как полиаллилсахароза или простой пентаэритриттриаллиловый эфир; пентаэритритил триакрилата; пентаэритритил тетраакрилата; 1,1,1-триметилолпропан три(мет)акрилата; их этоксилированных соединений или их смесей, наиболее предпочтительно сшивающий агент выбирают из N,N'-метиленбисакриламида, пентаэритритил триакрилата или пентаэритритил тетраакрилата, и/или
iii) агент переноса цепи (мономерный компонент с) в катионном полимере выбирают из меркаптанов, молочной кислоты, муравьиной кислоты, изопропанола или гипофосфитов, более предпочтительно, агент переноса цепи представляет собой муравьиную кислоту или гипофосфит натрия.
3. Способ по п. 1, где мономерный компонент а) содержит по меньшей мере один катионный мономер и по меньшей мере один неионный мономер,
предпочтительно катионный мономер представляет собой [2-(акрилоилокси)этил]триметиламмония хлорид или триметил-[2-(2-метилпроп-2-еноилокси)этил]азания хлорид, и/или
неионный мономер представляет собой акриламид.
4. Способ по п. 1, где полимеризация представляет собой эмульсионную полимеризацию, особенно полимеризацию в обратной эмульсии, и/или стадии I) и II) осуществляют в одном и том же сосуде для полимеризации.
5. Способ по п. 1, где
i) первый пик (Р1) расщепляется на по меньшей мере два пика (P1.1, Р1.2, … Р1.Х), и средняя сумма масс указанных пиков (P1.1, Р1.2, … Р1.Х) имеет коэффициент седиментации ≤ 50 единиц Сведберга, более предпочтительно ≤ 10 единиц Сведберга, даже более предпочтительно ≤ 6 единиц Сведберга, наиболее предпочтительно ≤ 4 единиц Сведберга, и/или
ii) первый пик (Р1) не расщепляется на более чем один пик, и первый пик (Р1) имеет средний коэффициент седиментации ≤ 50 единиц Сведберга, более предпочтительно ≤ 10 единиц Сведберга, даже более предпочтительно ≤ 5 единиц Сведберга, еще более предпочтительно ≤ 6 единиц Сведберга, наиболее предпочтительно ≤ 4 единиц Сведберга, и/или
iii) второй пик (Р2) имеет средний коэффициент седиментации ≥ 10.000 единиц Сведберга, более предпочтительно 14.000 единиц Сведберга, даже более предпочтительно ≥ 30.000 единиц Сведберга, наиболее предпочтительно ≥ 50.000 единиц Сведберга, и/или
iv) катионный полимер имеет по меньшей мере тримодальное распределение молекулярной массы.
6. Способ по п. 1, где первый пик (Р1) расщепляется на по меньшей мере два пика (P1.1, P1.2, … Р.Х), предпочтительно расщепляется на два или три пика (P1.1, Р1.2, Р1.3), где
i) предпочтительно, более низкий пик молекулярной массы (P1.1) имеет максимум пика средней массы ≤ 1.000.000 г/моль, предпочтительно ≤ 500.000 г/моль, наиболее предпочтительно ≤ 100.000 г/моль, и более высокий пик молекулярной массы (Р1.2) имеет максимум пика средней массы ≥ 1.000.000 г/моль, предпочтительно ≥ 2.000.000 г/моль, наиболее предпочтительно ≥ 5.000.000 г/моль, и/или
ii) предпочтительно, более низкий пик молекулярной массы (P1.1) имеет средний коэффициент седиментации ≤ 10 единиц Сведберга, более предпочтительно ≤5 единиц Сведберга, наиболее предпочтительно ≤1,5 единиц Сведберга, и более высокий пик молекулярной массы (Р1.2) имеет средний коэффициент седиментации > 10 единиц Сведберга.
7. Способ по п. 1, в котором полимер является получаемым дополнительной полимеризацией
d) по меньшей мере одного ассоциативного мономера (мономерный компонент d), предпочтительно ассоциативный мономер согласно мономерному компоненту d) в катионном полимере выбирают из соединения формулы (I)
где
R представляет собой С6-С50 - алкил, предпочтительно С8-С30 - алкил, особенно С16-С22- алкил,
R' представляет собой Н или C1-С4 - алкил, предпочтительно Н,
Rʺ представляет собой Н или метил,
n представляет собой целое число от 0 до 100, предпочтительно 3 до 50, особенно 25.
8. Способ по п. 1, в котором растворимые в воде полимерные компоненты катионного полимера составляют от 5 до 95 мас. %, предпочтительно от 25 до 90 мас. %, более предпочтительно от 35 до 75 мас. %, наиболее предпочтительно от 50 до 60 мас. %, относительно общего количества катионного полимера.
9. Способ по п. 8, в котором на стадии II) ≥ 5%, предпочтительно ≥ 25%, наиболее предпочтительно ≥ 50 мас. % растворимых в воде полимерных компонентов катионного полимера получают относительно общего количества катионного полимера.
10. Способ по п. 1, в котором
i) стадию II) проводят после того, как полимеризация на стадии I) завершена, и/или
ii) стадию II) выполняют посредством полимеризации мономерного компонента а), мономерного компонента с) и необязательно мономерного компонента d), и/или
iii) мономерный компонент b) полностью отсутствует в ходе полимеризации согласно стадии II), и/или
iv) стадию I) выполняют посредством полимеризации мономерного компонента а), от 10 до 10.000 частей на миллион, предпочтительно от 100 до 2000 частей на миллион, более предпочтительно от 500 до 1000 частей на миллион, (относительно общего количества катионного полимера) мономерного компонента b) и необязательно мономерного компонента с), и/или
v) на стадии II), от 5 до 95 мас. %, предпочтительно от 25 до 90 мас. %, более предпочтительно от 35 до 75 мас. %, даже более предпочтительно от 50 до 60 мас. % растворимых в воде полимерных компонентов катионного полимера получают относительно общего количества катионного полимера.
11. Способ по п. 1, в котором
i) на обеих стадиях I) и II), водную фазу и масляную фазу применяют, и/или
ii) водная фаза на стадии I) содержит по меньшей мере один катионный мономер, по меньшей мере один сшивающий агент и необязательно по меньшей мере один неионный мономер, и/или
iii) масляная фаза на стадии I) и/или стадии II) содержит по меньшей мере один стабилизирующий агент, по меньшей мере одно низкокипящее масло, по меньшей мере одно высококипящее масло и необязательно по меньшей мере один ассоциативный мономер, и/или
iv) водная фаза на стадии II) содержит по меньшей мере один катионный мономер, необязательно по меньшей мере один неионный мономер, и необязательно по меньшей мере один агент переноса цепи, и/или
v) на стадии II), смесь водной фазы и масляной фазы полностью добавляют в сосуд для полимеризации (периодическая реакция), и затем непрерывно добавляют инициаторы, и/или
vi) на стадии II), смесь водной фазы и масляной фазы непрерывно добавляют в сосуд для полимеризации (непрерывная реакция), а инициаторы добавляют до указанной смеси, или инициаторы добавляют непрерывно и параллельно с указанной смесью в сосуд для полимеризации.
12. Способ по п. 1, в котором
i) стадию I) инициируют при более низкой температуре, чем температура стадии II), и/или
ii) стадию I) осуществляют при температуре в интервале от -5°С до 40°С, предпочтительно в интервале от 20°С до 30°С, более предпочтительно температуру поддерживают постоянной в ходе стадии I), и/или
iii) стадию II) осуществляют при температуре в интервале от 70°С до 120°С, предпочтительно в интервале от 80°С до 100°С, более предпочтительно температуру поддерживают постоянной в ходе стадии II), и/или
iv) стадию I) начинают при температуре в интервале от -5°С до 40°С, предпочтительно в интервале от 15°С до 25°С, и нагревают посредством экзотермической полимеризации при адиабатических условиях.
13. Способ по п. 1, в котором обратная дисперсия содержит по меньшей мере один катионный полимер.
14. Способ по п. 13, в котором обратная дисперсия содержит дополнительно:
по меньшей мере одно масло, по меньшей мере один активатор, по меньшей мере один стабилизирующий агент, необязательно по меньшей мере один комплексообразующий агент и необязательно дополнительные добавки.
15. Способ по п. 13, в котором обратная дисперсия представляет собой эмульсию типа вода-в-масле.
16. Способ по п. 14, в котором стабилизирующий агент имеет одну или более гидрофобных цепей с более чем 30 атомами углерода, предпочтительно более чем 50 атомами углерода, более предпочтительно стабилизирующий агент имеет блочную структуру ABA на основе полигидроксистеариновой кислоты в качестве блока А и полиалкиленоксида в качестве блока В.
17. Способ по п. 4, в котором после полимеризации в обратной эмульсии осуществляют дистилляцию посредством методики жидкого дисперсионного полимера.
18. Способ по одному из пп. 1-17, в котором
мономерный компонент а) в катионном полимере содержит от 60 до 100 мас. % по меньшей мере одного катионного мономера и от 0 до 40 мас. % по меньшей мере одного неионного мономера,
предпочтительно, полимеризацию осуществляют в виде эмульсионной полимеризации, даже более предпочтительно в виде полимеризации в обратной эмульсии.
Комментарии