DE2112231A1 - Verfahren zur Herstellung eines Polymerpulvers - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Polymerpulvers

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DE2112231A1
DE2112231A1 DE19712112231 DE2112231A DE2112231A1 DE 2112231 A1 DE2112231 A1 DE 2112231A1 DE 19712112231 DE19712112231 DE 19712112231 DE 2112231 A DE2112231 A DE 2112231A DE 2112231 A1 DE2112231 A1 DE 2112231A1
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08J3/12Powdering or granulating
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Description

nie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polymerpulvers aus einem steifen, gummiartigen, wäßrigen Gel durch Behandlung mit einem niedrigsiedenden organischen Lösungsmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das mechanisch zerteilte Gel mit einer mit Wasser mischbaren, organischen Plüssipkeit mit einem Siedepunkt unter 150° C, die kein Lösungsmittel für das Polymer und demselben p;e£enüber infert ist, zum Extrahieren des Wassers und Ausfällen des Polymers in Kontakt bringt und den'sich /bildenden, mindestens 50 % Peststoff enthaltenden Fiederschlap: von der Lösungsmittel/ Wasserlösung abtrennt.
Nach dem erfindunr.SRemäßen Verfahren wird ein hochmolekulares Polymer* das sich in einem wäßrigen Polymerisation3system als steifes, nicht pießbares, gummiartiges, wäßriges polymerp:el bildets als ein trocknes oder teilweise trocknes Pulver gewonnen. Verfahrensgemöß zerschneidet man das-steife»-,'gunaniartige» wÄßrip-e polymergel und hringt das zerschnittene Gel mit einer
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organischen Flüssigkeit, die mit Wasser mischbar ist, in Kontakt, wodurch sich ein Niederschlag des hochmolekularen Polymers bildet.
M. bisherigen "Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Polymere in wäßriger Suspension oder Emulsionspolymerisation bestand das Ziel darin, ein leicht zu handhabendes, fließendes System aufrechtzuerhalten. Die Bildung eines Gels während der Polymerisation wurde vermieden, «"eil, wenn sich erst einmal ein 3teifes, gummiartiges Gel gebildet hatte, die Gewinnung des Polymers aus dem Gel extrem schwierig war. Es erwies sich, daß das Trocknen des Gels nachteilige Wirkungen auf die Eigenschaften des gewonnenen Polymers hatte. Das bedeutet, daß das Polymer zwischen den Ketten vernetzen oder sich abbauen konnte, wobei beide Erscheinungen die Eigenschaften des Polymers beeinträchtigen. Außerdem, wenn sich ein Gel gebildet hat, kann man keine einfache Schneid- oder Strangpresse verwenden, da das Gel die Vorrichtung blockieren oder sofort bei der Handhabung wieder agglomerieren würde. Deshalb hat das Strangpressen eines steifen, gummiartigen Gels aus Acrylamid-Acrylsäure-Copolymeren in einen Tank mit einer organischen Flüssigkeit unter Rühren ein Wiederagglomerieren des stranggepreßten Polymergels zur Folge. Wenn bisher bekannte Verfahren zur Behandlung von viskosen Lösungen, wie die Verfahren nach US-Patentschriften 3 215 680, 3 042 970 und 3 255 142, mit diesen steifen, gummiartigen Gelen angewandt wurden, verstopfte die Vorrichtung.
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Durch das er findungs gemäße Verfahren werden diese ·'
Schwierigkeiten der Erhaltung eines gummi artigen Gel- "*%'
Produktes während der wäßrigen Polymerisation zu hoch- ~s1"
molekularen Polymeren überwunden, und es werden auf <1*-ν
dem Wege der Herstellung eines gummiartigen Gels und ^ '^
Gewinnung des Polymers aus dem gummi art igen Gel wie r^ ""'
es im Nachstehenden beschrieben wird, wesentlich höher- *»^~
molekulare Polymere mit außergewöhnlich guten Eigen- φ '-schäften erhalten. . *tff~.
Im allgemeinen besteht das erfindungsgemäße Verfahren f-*'>\
zur Herstellung eines im wesentlichen wasserlöslichen, *£*'
hochmolekularen Pulvers aus einem steifen, gummiartigen, ψ^^·
wäßrigen Gel dieses hochmolekularen Polymers darin, daß ^*'
man dieses wäßrige Gel mechanisch zerschneidet, das zer- ~ψ* ~
schnittene wäßrige Gel mit einer organischen Flüssigkeit, "-r"^
die mit Wasser mischbar ist, in der jedoch das hochmole- ^;''
kulare Polymer im wesentlichen unlöslich ist, in Kontakt \
bringt, das Wasser aus den wäßrigen Gelteilchen heraus- ·ίΛ J
extrahiert und das hochmolekulare Polymer als Granulat V
ausfällt und den Niederschlag aus der Masse der Lösung P^* aus Was s er/organische Flüssigkeit abtrennt, wodurch man 1^
ein im wesentlichen wasserlösliches Produkt erhält, das
aus mindestens 50 Gew.-Si Peststoffen besteht. In einem be- * ' vorzugten Verfahren wird der prozentuale Feststoffgehalt
auf mindestens 70 Gev.% erhöht, indem man das meiste der
restlichen Flüssigkeit aus dem Niederschlag durch
Trocknen desselben unter Bildung eines im wesentlichen
wasserlöslichen trockenen Polymers entfernt. In beiden
dieser vorstehenden Verfahren bilden sich die Teilchen
mit Hilfe der Schneidvorrichtungen.jedoch können diese
Teilchen vor der Extraktion des Wassers aus dem wäßrigen "«
Gel teilweise wieder agglomeriert werden.
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Der Ausdruck "im wesentlichen wasserunlöslich", wie er mit Sezug auf die trockenen Polymerprodukte der vorliegenden Erfindung angewandt wird, bedeutet, daß mindestens 90 % des Polymers sich in Wasser lösen, und zwar gemäß nachfolgendem Test:
Das Polymer wird in Wasser dispergiert in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1000, indem man das Gemisch mit einem magnetischen Rührer bei 200 upm 2 Stunden lang rührt. Eine Teilmenge von 100 g der dabei entstehenden Dispersion wird durch ein Sieb filtriert, das eine Masehenweite von 1^9 u aufweist. Das l49,u -Sieb wird dann mit 300 ecm destilliertem Wasser gewaschen. Der auf dem 149/U -Sieb !zurückbleibende Filterkuchen wird bei etwa 115°C bis zur Erzielung eines konstanten Gewichtes getrocknet. Der getrocknete Anteil,der der unlösliche Teil des Polymers ist, muß weniger als 10 Gew.% des in der Teilmenge von 100 g enthaltenen Polymers sein. Das wird dadurch bestimmt, daß man das Gewicht des trocknen Teils durch das Gewicht des Polymers in der Teilmenge von 100 g dividiert. Die Wassertemperatur, die bei diesem Test angewandt wird, beträgt 25°C, außer in den Fällen, in deneidas Polymer Stärke enthält; hier wird warmes Wasser mit einer Temperatur von 700C verwendet. Natürlich wird es vorgezogen, daß die Menge an unlöslichen Bestandteilen, wie sie durch den vorstehenden Test bestimmt werden, minimal ist. Ein Polymer, das mindestens zu 955? löslich ist, ist vorzuziehen. Aufgrund des hohen Molekulargewichts dieser Polymeren kann sich ausfeinigen derselben bei Konzentrationen von nur 1 oder 2 Gew.! der Lösung ein weiches Gel bilden.
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Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäß hergestellten Polymere bestellt darin, daß sie eine hohe Viskositätszahl besitzen. Die Methode, nach der die Viskositätszahl bestimmt wird, ist folgende:
Eine Menge des hergestellten trocknen oder teilweise trocknen Polymers, das aus dem Gel nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen wurde, die ausreicht, um eine O,l$ige Lösung zu bilden, wird in einem opaken zylindrischen Gefäß in Wasser gegeben. Das Polymer wird durch langsames Rotieren des zylindrischen Gefäßes um seine Längsachse mit einer Geschwindigkeit von weniger als 40 upm 24 Stunden lang gerührt. An diesem Punkt wird soviel 2n NaCl oder NaOH-Lösung zugesetzt, daß die Konzentration des Polymers auf 0,05 g des Polymers je 100 ml der Lösung eingestellt wird. Die Viskosität dieser Lösung wird anschließend bei 25°C mit einem Ubbelohde-Viskosirneter gemessen und die Viskositätszahl nach der Methode von Paul J. Plory in seinem Buch Principles of Polymer Chemistry, Cornell Univesity Press, 1953, S. 303 bis bestimmt. Für die erfindungsgemäßen Polymere, die Polyacrylamid enthalten, wird die Viskositätszahl in 2n NaCl bei 25°C bestimmt'und für Polymere aus Acrylsäure und deren Salzen wird eine 2n NaOH-Lösung bei 25°C verwendet. In den Fällen, in denen ein Copolymer soviel Acrylsäure enthälta daß es in 2n NaCl unlöslich wird, d.h. also in Fällen, in denen mehr als 90 % in Form von Acrylsäure vorliegen, wird 2n NaOH verwendet. Wenn ein anderes Salz oder überhaupt kein Salz verwendet wird, ändert sich die Viskosität, da bekanntlich die Polymere nicht ausreichend löslich gemacht werden können, oder in einempseudo solubilisierten Zustand vorliegen, d.h. die Polymermoleküle können verwickelt 3ein. Die Wasserlösung dieser Polymere kann daher Vxskositätszahlen liefern, die verhältnismäßig hoch sind, d.h. 200 dl/g betragen.
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Die Schneidwerkzeuge, die in diesem Verfahren zur Gewinnung eines festen, im wesentlichen wasserlöslichen Polymerpulvers aus dem wäßrigen Polymergel verwendet werden, können jegliche Art von Werkzeug sein, das das Gel ohne wesentlichen Abbau oder Vernetzung des Polymers schneidet. Es eignen sich Vorrichtungen, wie Mahlstrangpressen, Zerreißmaschinen, Schnitzelmaschxnen und messerartige Mischvorrichtungen, die das Gel in kleine Teilchen brechen solange die örtliche Wärme, die während des Zerteilens erzeugt wird, nicht so groß ist, daß ein Unlöslichmachen verursacht wird. Diese messerförmigen Mischvorrichtungen können, das Gel in kleine.Teilchen schneiden, reißen, schroten oder zerschlitzen. Eine bevorzugte Maßnahme, das gummiartige Gel zu zerteilen, besteht darin, daß man es in lange Stränge strangpreßt und dann diese Stränge mit messerartigen Mischern, wie beispielsweise Cowles Dissolver zerbricht. Das Strangpressen ist die bevorzugte Maßnahme zum Schneiden des Gels, weil es bequemerweise in einer kontinuierlichen GeIbehandlungsanlage verwendet werden kann. Ein gewöhnlicher Fleischwolf, der die zu mah^lende Maße schneidet, erwies sich als eine besonders geeignete Strangpreßvorrichtung für die erfindungsgemäße Verwendung. Für den praktischen Durchsatz und zur Vermeidung von UbermäMgenScherkraft und Abbau,der durch die Wärmeentwicklung entstehen kann, werden Strangpreßwerkzeuglöcher mit einem Durchmesser von mindestens 1,6 mm normalerweise verwendet j und es wird im allgemeinen vorgezogen, daß
einen
die Werkzeuglöcher / . Durchmesser von etwa 2 mm aufweisen. An diesem Punkt muß betont werden, daß mit . Schneidvorrichtung ein Schneidmesser oder Rührer gemeint ist.
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Das Inkontaktbringen des Gels mit der organischen Flüssigkeit und das Zerschneiden desselben kann entweder1 gleichzeitig oder in getrennten Stufen durchgeführt worden. Vorzugsweise wird das Zerteilen in Gegenwart der organischen Flüssigkeit vorgenommen.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten organischen Flüssigkeiten besitzen folgende Eigenschaften:
Sie sieden bei Temperaturen unter etwa 1500C bei Behandlungsdruck; sie reagieren nicht mit dem hochmolekularen Polymer unter den Verfahrensbedingungen und sie sind im wesentlichen mischbar mit Wasser und für das zu extrahierende Polymer kein Lösungsmittel. Die Gründe, warum die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten organischen. Flüssigkeiten die vorstehend genannten Eigenschaften haben müssen, sind folgende: 1. bezüglich des Siedepunkts, wenn eine organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt weit über 1500C verwendet wird, kann das Polymer während der Trocknungsstufe übermäßig heiß werden und es findet Abbau und/oder Vernetzung des Polymers statt, wodurch das Polymer unlöslich oder weniger löslich in Wasser wird. Die Wichtreaktionsfähigkeit ist erforderlich, da jedes Lösungsmittel, das mit dem Polymer reagiert, ein neues Polymer liefern könnte, das vernetzt und/oder in Wasser unlöslich ist. Bezüglich der Mischbarkeit mit Wasser und das Nichtlösevermögen für das Polymer muß gesagt werden, daß diese beiden Eigenschaften erforderlich sind, um Wasserextraktion und Gewinnung des Polymers aus dem Gel zu erreichen. In einem bevorzugten Verfahren werden folgende Lösungsmittel verwendet: Methylalkohol, Äthylalkohol, Propylalkohol, Isopropylalkohol, t-Butylalkohol und Aceton.
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Während der Verfahrensstufe, in der das zerkleinerte feste Gel mit einer organischen Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, sollte das Volumen der zu verwendenden organischen Flüssigkeit so groß sein, daß die gewünschte Menge an Wasser aus dem Gel entfernt werden kann. Dieses Volumen schwankt in Abhängigkeitvon der jeweiligen Methode, die zum Extrahieren des Polymerniederschlags aus dem Gel angewandt wird. Beim diskontinuierlichen Verfahren soll deshalb das Volumenverhältnis normalerweise mindestens etwa 1 1/2 Teile Flüssigkeit je Teil Gel betragen, wenn das Gel in einem Tank mit organischer Flüssigkeit bis zur vollständigen Ausfällung zerteilt wird. Jedoch, wie jedem Fachmann auf dem Gebiet der Extraktion verständlich
sollte» mehrteiliges
sein . / , kann, wenn em halbkonitnuierliches oder /
diskontinuierliches Verfahren angewendet wird, worin das Gel und die organische Flüssigkeit im Gegenstrom fließen,, ein niederes Verhältnis von organischer Fltissigkeit zu Gel angewandt werden. Dieses niederere Verhältnis hängt von der Anzahl von Extraktionsstufen ab. Das bedeutet, " je größer die Anzahl der Stufen ,desto v/irksamer ist die verwendete organische Flüssigkeit und desto kleiner das Verhältnis zwischen organischer Flüssigkeit und Gel. In gewissen Fällen erwies sich ein Verhältnis unter 1:1 als ausreichend.
Es wird zwar vorgezogen, eine reine organische Flüssigkeit zu verwenden, jedoch kann in diesem Verfahren genauso gut ein Gemisch der organischen Flüssigkeit mit Wasser verwendet werden. In dem mehrfach diskontinuierlichen Verfahren wurde bestimmt, daß zur Erzielung der höchstmöglichen Leistung des Lösungsmittels die organische Flüssigkeit keine überschüssigen Mengen an Wasser enthalten sollte, obgleich etwa 40 % Wasser verwendet werden können.
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■ Bei der Durchführung des Verfahrens soll das Verhältnis von organischer Flüssigkeit zu Gel normalerweise 10:1, bezogen auf Volumen* nicht übersteigen* Es können zwar höhere Verhältnisse angewandt werden, jedoch ist es wünschenswert, zu vermeiden, daß überschüssiges1 Volumen an Lösungsmittel durch das System zirkulieren.
Nach der organischen Plüssigkeitsstufe kann der Niederschlag aus der Masse der Flüssigkeit dur*ch dekantieren, filtrieren, zentrifugieren, destillieren oder jegliche Art von Kombination dieser oder ähnlicher Maßnahmen zur ■ Flüssigkeit-Feststoff-Trennung abgetrennt werden. Nachdem der Niederschlag aus dem Gemisch von organischer Flüssigkeit und Wasser abgetrennt worden ist, kann die organische Flüssigkeit aus dem Gemisch durch Destillation oder angere geeignete Methoden gewonnen werden. Wenn Destillation angewandt wird und sieh ein azeotropes Gemisch bildet aufgrund des speziellen organischen Lösungsmittels, welches verwendet wird,.-, kann das azeotrope Gemisch ohne weiteres dzur Durchführung des Verfahrens verwendet ■
.werden. In den Fällen, in denen die Polymerisation nicht zu Ende geführt wurde, .um.--das Polymergel zu bilden und das Gel überschüssiges Monomere® enthält, bleibt das Monomer in der wäßrigen flüssigen Phase und fällt nicht zusammen mit dem Polymer aus. Wenn dieses Verfahren angewandt wird, dann ist das Gemisch aus Wasser/organische Flüssigkeit
"e|n Lösungsmittel für das Monomer. Wenn die Organische Flüssigkeit sich verflüchtigt unter Zurücklassung des Monomers in der wäßrigen Lösung, dann kann diese Monomer-
; lösung als Beschickung zur Bildung des Polymers verwendet' werden, d.h, sie kannim Kreislauf geführt werden.
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Während der Trocknungsstufe der bevorzugten Ausführungsfurm des erfindungsgemäßen Verfahrens, d.h. diejenige, in der die überschüssige Flüssigkeit, die an dem hochmolekularen Polymer haftet oder durch deisselbe eingeschlossen ist, ausgetrieben wird., werden die Trocknungsbedingungen der Polymer/organische Flüssigkeit - Masse so gesteuert, daß das dabei entstehende trockene Polymer im wesentlichen wasserlöslich ist und vorzugsweise,· daß sieh ein Produkt mit einem Feststoffrehalt von mindestens JO % bildet. Die Parameter,die den Trocknungszyklus bestimmen, sind Zeit, Temperatur und Druck. Beispielsweise muß bei einer Temperatür des Trocknungsmediums von 2000C und Atmosphärendruck ei-
von
re Dauer des Trocknungszyklus/weniger als eine 1/2 Stunde aufrechterhalten werden, um annehmbare Polymere zu erzielen. Die Temperatur des Polymers ist selbstverständlich niedriger als die des Trocknungsmediums, da das Lösungsmittel verdampft. Es.ist nicht unbedingt erforderlich, mehr zu trocknen als zurr Herstellung eines Produktes mit etwa 90 Gew.% Feststoffen nötig ist. Produkte mit höheren Feststoffgehalten können zwar hergestellt werden, jedoch erwiesen sich diese Produkte als nicht besser und können einen höheren Prozentsatz an unlöslichen Stoffen enthalten, insbesondere wenn der prozentuale Feststoffgehalt 98 Gew.# übersteigt. Zeit, Temperatur und Druck sollten so gesteuert werden, daß man nach der"Trocknungsstufe ein lösliches Produkt erhält. Niederer Druck fördert das Trocknen und gestattet die Anwendung niedriger Temperaturen. Die Temperatur, der das Polymergel ausgesetzt wird, muß nur etwas höher als die . Verdampfungstemperatur der organischen Flüssigkeit sein, um dieses organische Lösungsmittel austreiben zu können. Höhere Temperaturen fördern die Trocknung genauso wie längere Trocknungszeiten, jedoch solte man vorsichtig sein, um Temperaturen zu vermeiden, die so hoch sind, daß ein unerwünschtes Ausmaß an Abb-au oder Unlöslichmachung stattfindet. Es lassen sich Kraftgetriebene Zugöfen, natürliche
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Zugöfen und"andere Arten von Heiztrocknern verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn die Gele, die sich während der Polymerisation bilden, aus folgenden Polymerenbestehen ί Hochmolekulare Acrylsäurepolymere und deren Salze, deren Viskositätszahl größer als 6 dl/fj in/2n NaOH-Lösung bei 250C ist. Homopolymere und Copolymere der wasserlöslichen Monomere entsprechendder folgenden Formel
RO
I »I
= C - C - Y
und Gemische solcher Monomere oder wasserlösliche Gemische solcher Monomere mit anderen Vinylideninonomeren lassen sich verwenden. In '-dieser Formel bedeutet R ein Wasserstoff atom oder einen Methylrest und Y-NH-» OH oder
-OC3H11 - M* - H2 · X" , '
worin R^, Rp und R, Älkylreste mit 1 bis Ί C-Atomen und X ein Anion bedeute'n. Zu den Monomeren, die der vorstehenden Formel entsprechen, gehören Acrylamid, Methacrylamid, Dime thy laminoäthy line thacry lat quaternisiert mit Dimethylsulfat, Dimethylaminoäthylacrylat quaternisiert mit Äthylchlorid, DamM-hylannnottthylacrylat quaternisiert mit Dimethylsulfat und derartige andere Vinylidenmonomere. Es können auch andere äquivalente Monomere, wie Salze oder primäre und sekundäre Amine der vorstehend genannten Vinylidenmonomere verwendet werden. Polymere, die durch Polymerisierune von Gemischen der vorstehenden Monomere
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als auch wasserlöslicher Gemische dieser Monomere mit Acrylnitril, Acrylsäure9 Vinylsulfonsäure, Vinylphosphonsäure oder den wasserlöslichen Salzen einer.dieser Monomere gebildet warden , bilden sämtlichst unter den richtigen Reaktionsbedingungen Gele, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wirksam gebrochen werden können. Alle diese Polymere erwiesen sich als ausgezeichnete Flockungsmittel., und das erfindungsgemäße Verfahren liefert ein trocknes oder teilweise trocknes Polymer3 das im wesentlichen sein hohes Molekulargewicht beibehält und dadurch im wesentlichen die Flockungseigenschaften beibehält, die das Polymer in der- gummiartigen Gelform besitzt.
Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft für Polymere mit Viskositätsztfahlen von mehr als 9 31/gs gemessen nach der vorstehend beschriebenen Methode. Eine Klasse von Polymeren, die aus den vorstehend beschriebenen Vinylidenmonomeren hergestellt wird und die ein großes Flockungspotential besitzt und extrem steife gummiartige Reaktions-produkte liefert und für die folglich das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet ist, ist diejenige des PoIyaerylpjnils cder der Polyacrylsäure und deren Salze, deren C op ο Iy niere und las Ν,Ν-Dimethylaminoäthylacrylatlimethylsulfat-Copolymer mit Acrylamid. Die nichtionischen Acryl&midpolymere und Copolymere mit Acrylamid, die bis zu 30 Gew.% Natriufhacrylat enthalten und für die das erfindungseomäße"Verfahren besonders geeignet ist, haben Viskositätszahlen- von mindestens 16 dl/g, während die N jN-Dirnethylpjrxinoäthylacrylat-dimethylsulfat-Copolymere und Polyacrylathomopolymere eine Viskositätszahl von mindestens 9 il/g besitzen.
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Bei der Behandlung der Gele, die sich während der Polymerisation der vorstehend als bevorzugt geschilderten
' Klasse der organischen Polymere gebildet haben* sind vorzugsweise folgende Gefahren zu vermeiden: Das Vernetzen der langen Polymerketten; der Abbau der Ketten infolge zu hoher Temperaturen innerhalb der PoIy-
. mermasse und die Herstellung eines behandelten Polymers, das einen zu geringen Peststoffgehalt aufweist, d.h. welches aufgrund des überschüssigen Wassers klebrig ist. Der Grund, warum ein Vernetzen und ein Abbau zu vermeiden sind, ist der, daß beide Erscheinungen das Flockungspotential des hochmolekularen Polymerendproduktes herabsetzen und dadurch dessen Löslichkeit beeinträchtigen. Ein zu niedriger Peststoffgehalt kann ein Wiederagglomerieren des ausgefallenen Polymers zur Folge haben. In eifter bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens zum Extrahieren des trockenen Polymers aus seinem wäßrigen Gel ist die zum Zerteilen verwendete Methode üblicherweise ein Strangpressen durch eineji Mahlstrangpresse mit einer Strangpreßplatte, die Löcher mit einem Durehmesser von etwa 2 mm oder größer aufweist, wobei der Druck bei oder unter Atmosphärendruck gehalten wird, die Temperatur des Troeknungsme.diums normalerweise unter 20O0C liegt, die organische Flüssigkeit entweder Methanol, Xthanol,·Propanol, Isopropanol, t-Butylalkohol oder Aceton ist und wobei die stranggepreßten Gelstränge mit der organischen Flüssigkeit in einer Rührvorrichtung, die die Stränge zerbricht, in Kontakt gebracht wird.
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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Polymerpulver ist leicht löslich in Wasser aufcrund seiner kleinen Teilchengröße, die jedoch wiederum nicht so klein sind, daß bei der Handhabung Staubprobleme auftauchen. Dieser Vorteil ermöglicht der Technik, eine leichtere Verwendung dieser Polymerprodukte.
Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. In einigen Beispielen wird die Herstellung des Polymergels j das nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, beschrieben, um zu erläutern, wie das Ausgangsmaterial erhalten wird.
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Beispiel 1 ■■■■..-
1800g deobasisehes (deobase) Kerosin, 26 g 2-Dendro-stearylalkohol, 250 g Acrylamid, 500 g destilliertes Wasser und 0,1" g Kaliumsulfat werden in einem M 1 Becherglas in weiteren 100 ecm-Wasser suspendiert. Das Bechergläs wird auf einer Heizplatte erhitzt, und nach HO Minuten beträgt die Temperatur oe? Suspension 78°C und am Boden des Gefäßes ist eine PoIyeorisation sichtbar. Die polymerisierende Suspension wird dann von der Heizplatte entfernt, und die Temperatur steigt aufgrund der exothermen Reaktion im Verlauf der nächsten halben Stunde auf 90°C. Es bildet sich eine kontinuierliche Gelphase. Das nberochussige Wasser wird von dem Gel dekantiert und dieses Gel v.'ird mit Methylalkohol versetzt. Das feuchte Gel wird zerteilt und dann in einer Mahlvorrichtung nach Wiley bis auf eine Teilchengröße von 81Il Mikron (20 mesh) gemahlen, filtriert und bei Raumtemperatur im Vakuum getrocknet. Ein Teil des Gels wird in 0,025 η HCl gelöst, um die Viskosität und danit das Molekulargextficht zu bestimmen. Die Viskasitätszahl teträgt 6,0 dl/g. Das als Produkt erhaltene Polyacrylamid wird dann bei 106°C weiter bis auf einen Peststoffgehalt von 88,1I G0VJ.3 getrocknet. Das erhaltene getrocknete Polymer ist im "osentliehen wasserlöslich. Die hier verwendete Mahlvorrichtung nach VJiley ist eine rotierende Schneidmühle ^ deren Messer das A lel zerschneiden und gleichzeitig gegen die Wände der Mühle zerquetschen. ,""-·.
Beispiel· 2 -
72 r einer 50 Gew.&igeh vjässrigen Äcrylsäurelösung werden mit 86 g einer 21 Gevr.%igen wässrigen Natriumhydroxidlösung ge-
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mischt und auf 250C gekühlt. An diesem Punkt werden 0,125 g · Kaliumpprsulfat zugesetzt. Es setzt dann eine Reaktion ein, die 30 Hinuten bei 24 biß 25°C Fortgesetzt wird. Die Temperatur wird dann auf 3P°C erhöht und weitere 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Die Temperatur wird dann auf 1IO0C erhöht und hier weitere 2 Stunden gehalten, wobei das Produkt homogen geliert. Das Reaktionsgefäß wird dann von der Heizquclle entfernt und etwa 12 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Dann wird das Gel aus dem Reaktionsgefäß entfernt, indem man es mit einem scharfen Instrument herausschneidet. Das Gel wird dann mit einer KüchenschEre in kleine Würfel Wk zerschnitten. Die Würfel werden in Aceton gegeben und mit Methylalkohol in einer Mahlvorrichtung nach Wiley auf eine -Teilchengröße von 841 Mikron feucht gemahlen. Daß als Produkt erhaltene Natriumsalz der Polyacrylsäure wird filtriert und hat dann einen Peststoffgehalt von 69 Gew.%. Das Produkt wird dann .bei 106°C auf einen Feststoffgehalt von mehr als 80 Gew.% getrocknet und ist im wesentlichen wasserlöslich.
Beispiel 3
25 g Maisstärke und 25 g Acrylamid werden mit 25 g warmem destillierten V/asser aufgeschlämmt. Das Gemisch wird in ein Polymerisationsrohr gebracht und 4 Minuten mit einer Dosis von P 1,05 x 10 rad pro Stunde durch eine Kobalt-60-Quelle bestrahlt. Das erhaltene Produkt, ein Gemisch aus einem PoIyacrylamid-Stärke-Pfrop'fcopolymer, Polyacrylamid und Stärke, stellt eine gummiartige gelierte Masse dar. Diese Masse wird dann in kleine Stücke zerschnitten und in Aceton gebracht. Das angefeuchtete Gel wird in einer Mahlvorrichtung nachiWiley
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gemahlen und in ein neues Gefäß übergeführt.' Das Pf1Opfcopolymer wird dann durch Filtration von der Aceton-Wässer-Lösung abgetrennt. Das erhaltene pulverige Polymer wird dann in einem üblichen Trockenschrank bei 10O0C getrocknet, bis es im wesentlichen trocken ist..An diesem Punkt beträgt der Peststoffgehalt .mehr1 als 90 Gew.# und das Polymer ist praktisch wasserlöslich.
Beispiel M
.1000 g Maisstärke mit einem Peststoffgehalt von 90 % werden mit 900 g Acrylamid bei Raumtemperatur in 1800 ml destilliertem Wasser aufgeschlämmt. Diese Aufschlämmung wird dann in 2 gleiche Teile unterteilt und mit einer Dosis von 100 000 rad pro Stunde betrahlt, bis eine exotherme Spitze, gemessen durch ein Thermoelement im Reaktionsgefäß, erreicht ist. Die beiden Teile sind verschmolzene Massen aus einem Gemisch eines PoIyacrylamid-Stärke-Pfropfcopolymers, Polyacrylamid und Stärke. Diesen beiden Teile xverden dann aus dem Reaktionsgefäß herausgeschnitten und in kleine Stücke zerschnitten. Sie werden in Berührung mit Methanol in einer Mahlvorrichtung nach Wiley feucht gemahlen und dann mit Aceton und Methanol gewaschen. Das erhaltene Pulver wird bei etwa 80QC getrocknet, bis es im v;e π ent Ii ehe η trocken is-t. ·η diesem Punkt beträgt der Peststoffgehalt des Pfropfcopolymers mehr als 90 Gew.% und das Polymer ist in Wasser von 7Ö°C im wesentlichen löslich.
Beispiel 5
200 g Acrylamid und 0,6 g Natriumacrylat werden in 800 g destilliertem Wasser gelöst. Der pH-Wert wird mit Natriumhydroxid auf 9,8 eingestellt. Die Lösung wird dann in einen PoIy-
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äthylenbeutel gegossen, mit gereinigtem Stickstoff gespühlt und in dem Beutel verschlossen. Die Reaktionslösung wird dann 22 Minuten mit einer Dosis von 20 000 rad pro Stunde durch eine Kobalt-60-γ-Strahlenquelle bestrahlt. Das erhaltene Produkt stellt ein gummiartiges polymeres Gel aus einem PolyacrylamidpοIyacrylat-copolymer dar. Das soucenartige Gel wird aus dem Polyäthylenbeutel herausgenommen und durch eine mit Messer versehene Strangpresse gegeben, die das Gel in Stränge mit einem-Durchmesser von 3,18 mm zerteilt. Die ausgepreßten Stränge werden 30 Minuten in einer Mischvorrichtung mit Methanol in einem Volumenverhältnis von 1 Teil Gel zu 5 Teilen Methanol gerührt. Dabei fallen aus diesem Gemisch Körner aus, die durch Filtration von der Lösung abgetrennt werden. Diese Körner v/erden dann bei 711 mra Hg und 100°C 10 Minuten erhitzt. Das im wesentlichen wasserlösliche Copolymer wird dann auf einen Feststoff gehalt von mehr als 90 Gew.% getrocknet und hat eine Viskositätszahl von 16,2 dl/g, gemessen in 2 η wässriger Matriumchloridlösung bei 25,5°C.
Beispiel 6 -
50CO g monomeres Acrylamid werden mit einer Lösung von 1250 g wasserfreier (glacial) Acrylsäure und 692 g Natriumhydroxid in 2l\ 000 g destilliertem Wasser auf ge sch lammt. Der pH-Wert vrird auf 9,4 eingestellt und die Lösung wird in mehrere Polyäthylenbeutel mit einem Durchmesser von 20,32 cm gegossen, die mit trockenem Stickstoff gespühlt und verschlossen werden. Die diese Lösungen enthaltenden Polyäthylenbeutel werden 28 Minuten einer Kobalt-öO-y-Strahlenquelle mit einer Dosis von 18 000 rad pro Stunde ausgesetzt. Die bestrahlten Lösungen werden alle quantitativ in ein Polyacrylamid-polymergel umgewandelt. Eine
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Probe dieses Gels wird dann durch einen üblichen Fleischwolf gepreßt, wobei Stränge mit einem Durchmesser von"'3*18. mm gebildet werden. Diese Gelstränge werden dann in 5 Volumen Methanol pro Volumen des Gels gequollen,-wobei--sie in einer Mischvorrichtung stark gerührt werden. Während des Rührens werden Polymerkörner ausgefällt, die durch Filtration von der tlUssigen Phase abgetrennt- werden. Diese Körner werden dann in Ansätzen von jciveils 50 g 6 Minuten bei 10O0C und einem Druck von 711.mm Hg getrocknet. Die erhaltenen Teilchen werden in einer Mahlvorrichtung nach Wiley auf-eine-Teilchengröße von 841 Mikron gemahlen. Ein Teil des bei diesem Mahlvorrang erhaltenen feinen weißen Pulvers wird dann bei l6O°C . ■ getrocknet, bis er ein konstantes Gewicht aufweist, und der Peststoffgehalt beträgt dann 88,5 Gew.%, Die Viskositätszahl in einer 2 η wässrigen Natriumchloridlösung bei 25,50C beträgt 23,7 dl/g. Eine wässrige.Lösung des Copolymers setzt suspendierte Feststoffe, die sich in einer 2 % igen wässrigen kolloidalen Kaolinton-Suspension befinden, in einer Geschwindigkeit von 235O m pro Stunde ab, wenn sie in einer Dosis von 0,*i ppm, bezogen auf die Ton-Suspension, zugesetzt wird. Dieses feste ^olyacylamid enthält keine unlösliche Fraktion, wie durch T-öplichk^itsversuc-he einer 0,1 Gew.^igen wässrigen Lösung bei Raumtemperatur festgestellt wurde. ..:"_-■"
Coispiel 7 .
Sin Tail des nach Beispiel 6 hergestellten Polyacrylamid-Acrylsäure-Cooclymers wird wie in Beispiel 6 in Stränge gepreßt und mit Äthanol in einem Verhältnis von 1 Volumen Copolymer zu 30 Volumen Äthanol gemischt. Der erhaltene Niederschlag vrird filtriert und in einer. Mahlvorrichtung nach Wiley-auf eine Teil-
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; chengröße von 841 Mikron gemahlen. Das gemahlene Produkt."-■ wird 15 Minuten bei 1000C getrocknet und enthält dann 87' Gew. f Feststoffe. Die Viskositätszahl in 2n wässriger Natriumchloridlösung bei 25,5°C beträgt 23,7 dl/g. Dieses feste Polyacrylamid enthält keine unlösliche Fraktion, wie durch einen Löslichkeitsversuch einer 0,1 Gew.^igen wässrigen Lösung bei Raumtemperatur festgestellt wurde.
Beispiel 8
Ein Teil des nach Beispiel 6 hergestellten Acrylamid-Acrylsäure- Vk- Copolymers wird nach der Arbeitsweise von Beispiel 6 zu Strängen gepreßt und in einem Volumenverhältnis von einem Volumen des Gels zu 10 Volumen Alkohol mit Isopropylalkohol gemischt. Der erhaltene Niederschlag wird von der Alkohol-Wasser-Lösung abgetrennt und 15 Minuten bei 1000C getrocknet, wonach der Feststcffgehalt 84,5 Gew.% beträgt. Eine wässrige Lösung des Copolymers führte zu einer Absetzgeschwindigkeit von 2,50 m/Std. in einer 2 Gew.^igen kolloidalen Kaolinton-Suspension, wenn sie in einer Dosis von 0,4 ppm, bezogen auf die Tonsuspension, zugesetzt wurde. Dieses feste Polyacrylamid wies keine unlösliche Fraktion auf, wenn es in einer Konzentration von 0,1 Ge.vj.% bei Raumtemperatur in V/asser gelöst wurde.
P Beispiel 9
Ein Teil des nach Beispiel 6 hergestellten Polymers wurde nach der Arbeitsweise von Beispiel 6 zu Strängen gepreßt und dann in einem Verhältnis von etwa 1 Teil Gel zu 10 Teilen Alkohol mit tsrt.Butylalkohol gemischt und gerührt. Der erhaltene Niederschlag wurde von der Alkohol-Wasser-Lösung abgetrennt und
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getrocknet. Das getrocknete Polymer wies eine Absetzgescjhwindigkeit von 2,50 m/Std. auf, wenn es zur Abtrennung einer 2 $igen wässrigen kolloidalen Kaolinton-Suspension in einer Dosis von O3U ppm, bezogen auf die Tonsuspension, verwendet wurde. Dieses feste Polyacrylamid enthielt keine unlösliche Fraktion, wenn es in einer Konzentration von 0,1 Gew.% bei Raumtemperatur in Wasser gelöst wurde.
Beispiel 10
Ein Teil des nach Beispiel 6 hergestellten Polymers wird nach der Arbeitsweise von Beispiel 6 zu Strängen gepreßt und in einem Verhältnis von 1 Teil Gel zu 10 Teilen Aceton mit Aceton gemischt. Beim Rühren der"Mischung fällt ein weißes Pulver aus. Das xveiße Pulver wird durch Filtration von der Aceton-Wasser-Lösung abgetrennt und 10 Minuten bei 1000C und 711 mm Hg getrocknet, wobei ein Polymer mit einem Feststoffgehalt von 8*1,5 Gew.ft erhalten wird. Das getrocknete Pulver wies eine Absetzgeschwindigkeit von 2,50 m/Std. für eine 2 #ige wässrige kolloidale Kaolinton-Suspension auf, wenn es in einer Dosis von 0,4 ppm, bezogen auf die Tonsuspension, zugesetzt wurde. Dieses feste Polyacrylamid enthielt keine unlösliche Fraktion, wie durch Löslichkeitsversuche mit einer 0,1 Gew.^igen wässrigen Lösung bei Raumtemperatur festgestellt wurde.
Beispiel 11
Zur Bildung einer Emulsion werden 12 g nicht-destillierte wasserfreie Methacrylsäure, 25 £ destilliertes Wasser, 7 g Kerosin und 1 g Sorbitanmonooleat in ein Glasgefäß gebracht. Das Reaktionsgefäß wird mit einem Stickstoffstrom von hoher
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Reinheit gespühlt und 90 Minuten mit einer Kobalt-60-Y-Strahlenquelle bei einer Dosierung von 20 000 rad pro Stunde bestrahlt. Das erhaltene Produkt ist ein steifes weißes polymeres Gel von Polymethacrylat. Das Polymer vrird in einer Mahlvorrichtung nach Wiley auf eine Teilchengröße von 8*11 Mikron gemahlen und dann mit einer iJatriumhydroxidlösunp, von Methanol behandelt. Es bildet sich ein weißer Wiederschlag, der durch Filtration von der überstehenden Flüssigkeit abgetrennt wird. Die abfiltiierten Feststoffe sind noch mit Alkohol befeuchtet und vierden bei Raumtemperatur und 711 rnm Hg getrocknet, bis sie ein praktisch konstantes Gewicht aufweisen. Das Produkt hat dann einen Feststoffgehalt von mehr als 80 Gew.%. Das Produkt erwies sich als im wesentlichen wasserlöslich.
Beispiel 12
44.68 .g Ν,Ν-Dimethylaminoäthylmethacrylat (DMAEM) und 6l,l g 4 η xtfässriger HCl werden langsam in einem Reaktionsgefäß gemischt. Der pH-Wert des erhaltenen Gemischs beträgt etwa 7· Diese Lösung wird in einen /ylinderförmigen Polyäthylenbehälter gegossen und dann 57 Minuten einer Kohalt-60-Y-Strahlenquelle mit einer Dosis von 20 000 rad pro Stunde ausgesetzt. Bei dieser Reaktion wird maximal eine Temperatur von 48,5°C erreicht. Das als Produkt erhaltene Polydimethylaminoäthylmethacrylat-hydrochloiid stellt ein polymeres Gel dar. Dieses Polymer wird in einer Mahlvorrichtung nach Wiley in Gegenwart von Aceton gemahlen, bis eine Teilchengröße von 841 7Ti kr on erreicht- ist. Das gemahlene Gel wird dann weiter mit Aceton gemischt, und es bildet sich ein Niederschlag der aus einem gelblich-weißen Pulver besteht. Dieser Niederschlag wird durch Filtration von der Aceton-Wasser-Lösung abgetrennt und bei
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Raumtemperatur und 711 mm Hg getrocknet, bis ein konstantes Gewicht erreicht ist. Das Endprodukt v/eist einen Feststoffgehalt von mehr als 70 Gew.% auf und ist praktisch wasserlöslich.
Beispiel 13
30 gNjH-Dimethylaminoäthylmethacrylat-dimethylsulfat und 12 fr Wasser v/erden zusammen gerührt, und die erhaltene Lösung in ein zylindrisches Reaktionsgefäß aus Polyäthylen geflossen. Die Lösung in dem Polyäthylengefäß wird mit Stickstoff hoher Reinheit gespühlt und dann 26 Minuten einer Kobalt-60-γ-Strahlenquelle bei einer Dosis von 20 000 rad pro Stunde ausgesetzt. Während der Reaktion wird maximal eine Temperatur vor. 58,5°C erreicht, und das erhaltene Produkt ist ein steifes polymeres Gel von Polydimethylaminoäthylmethacrylat-dimethylsulfat. Dieses Gel wird in Gegenwart von Aceton in einer Mahlvorrichtung nach Wiley auf eine Teilhhengröße von 8*41 Mikron .^eTiohlen. Mach dom Mahlen wird das zerteilte Gel mit mehr Aceton gemischt, und es trennt sich aus der Aceton-Wasser-Lösunn; ein weißes Pulver ab, das von der überstehenden Flüssigkeit abfiltriert und bei Raumtemperatur und einem Druck von inn Hg getrocknet wird, bis ein konstantes Gewicht erreicht ist. Dieses polymere Dimethylaminoäthylmethacrylat-dimethylsulfat ■hat-, eine Viskositätszahl in '?. η Natriumchloridlösung bei 25°C von 3,85 dl/g, einen Feststoffgehalt von mehr als 70 Gew.* und ist praktisch x^asserlöslich. . ■
Beispiel I^ . "
g eines 20 Gevr.^igen viässrigen Gels eines Polyacrylamid-Acrylsäure-Copolymers ( aus 80 Teilen Acrylamid und 20 Teilen Acrylsäure) wird durch einen üblichen Fleischwolf gepreßt, wo-
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,bei Gelstränge mit einem Durchmesser von etwa 4,77 mm gebildet werden. Die Gelstränge werden kontinuierlich in ein gerührtes Gefäß geleitet, in dem Methyläthylketon in einem Volumenverhält · nis von 2:1 mit den Strängen zusammengebracht wird. Das Polymer fällt aus und wird kontinuierlich durch ein Vakuumfilter abgetrennt. Der filtrierte Niederschlag wird dann bei 175°C und 686 mm Hg getrocknet, bis das Produkt im wesentlichen trocken ist, und enthält weniger als 5 Gew.% ungelöstes Polymer, wenn es in einem Löslichkeitsversuch in einer Konzentration von 0,1 Gew.$ bei 25°C in Wasser gelöst wird.
Beispiel 15
Mach der Arbeitsweise von Beispiel 14 im Hinblick auf Strangpressen und Extraktion v/erden 100 g eines 40 Gew.^igen wässrigen Gels eines Polyacrylamid-Vinylsulfonsäure-Copolymers (aus 50 Teilen Acrylamid und 50 Teilen Vinylsulfonsäure) zerteilt und in einem Volumenverhältnis von Lösungsmittel zu Gel wie 1,5:1 mit Diäthylketon in Berührung gebracht. Der erhaltene Polymer-Niederschlag wird vom Lösungsmittel abfiltriert und bei 100°C und 711 mm Hg getrocknet, bis ein Feststoffgehalt von 95 Gew.% erreicht ist. Dieses Copolymer aus Polyacrylamid-Vinylsulfonsäure (50:50) ist praktisch wasser-' löslich.
Beispiel IS
190 g Acrylamid und 10,0 g Acrylsäure werden in 465 g destilliertem Wasser gelöst. Der pH-Wert wird nit Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Die Lösung wird dann in einen Polyäthylen beutel gegossen, mit gereinigtem Stickstoff gespühlt und i-m
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Beutel verschlossen. Die Lösung wird dann mit einer Kobalt-60-Quelle bei einer Dosis von 20 000 rad pro Stunde in einer Ges.ämtdosis von 2700 rad bestrahlt. Zu diesem Zeitpunkt haben
-y
sich 59,8 % des Monomeren umgesetzt. Das erhaltene Produkt, ein kautschukartiges xtfässriges Gel aus einem Polyacrylamid-Polynatriumacrylat-Copolymer, wird aus dem Polyäthylenbeutel herausgenommen und durch eine Strangpresse gegeben, mit der Gelstränge von 3,18 rran Durchmesser gebildet werden. Diese Stränge werden in einem Volumenverhältnis von 1:3 mit Isopropanol gemischt. Es wird ein weißer Miederschlag des Polymers erhalten, der durch Filtration von der Lösung abgetrennt wird.
Das ausgefallene Polyacrylamid-Polynatriumacrylat-Copolymer iirird dann bei 100°C und 711 mm Hg 10 Minuten getrocknet. Das getrocknete Copolymer hat in 2 η wässriger Natriumchloridlösung bei 25°C eine Viskositätszahl von '.'31,Il dl/g und enthält bei Lösung in Wasser von 250C in einer Konzentration von 0,1 % weniger als 5 Teile unlösliches Polymer.
Beispiel 17
18,1 kg eines Gels aus einem Polyaerylamid-Natrium-Polyacrylat-Copolymer (aus 80 Teilen Acrylamid und 20 Teilen Natriumacr ylat) werden in eine Pulverisier-Maschine nach Rietz, eine Vorrichtung, die stumpfe.Messer und ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,84 mm enthält und einen Zylinder mit einem Durchmesser von 15j24 cm darstellt, gebracht.
Gleichzeitig wird Methanol in die Pulverisier-· Mas chine eingeführt, so daß das Gel mit dem Methanol in Berührung gebrahht und gleichzeitig zerteilt wird. Es bildet sich ein polymerer Miederschlag und dieser Niederschlag wird als Aufschlämmung in Wasser und Methanol in einen Mischer geleitet und dort durch
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Vakuumfiltration getrennt. Der Filterkuchen wird dann bei 175°C und 660 mm Hg getrocknet, bis er im wesentlichen trocken ist. An diesem Punkt weist das Produkt einen Peststoffgehalt von mehr als 75 Gew.% auf. Das Polyacrylamid-Natriumacrylat-Cepolymer ist bei 25°C praktisch wasserlöslich.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens v/erden durch Tabelle I erläutert. Diese Tabelle zeigt den Einfluß der Trocknung auf ein nach Beispiel 6 durch Bestrahlung hergestelltes Aerylamicl-Natriumacrylat-Copolymer, wobei 7 Teile dieses Copolymers lurch verschiedene Maßnahmen behandelt wurden, um jeweils ein trockenes pulverisiertes Produkt zu erhalten. Aus der Tabelle ?F.t leicht ersichtlich, daß die Probe 7 2 Stunden unter vermindertem Druck bei 1000C getrocknet wurde, ohne d&ß sie mit einen organischen Lösungsmittel in Berührung gebracht wurde. Diese Probe besaß eine wesentlich geringere Fähigkeit, kolloidale Suspensionen zu trennen, als vergleichbare Proben, die mit einer organischen Flüssigkeit in Berührung gebracht wurden, oder als Teile des ursprünglichen Gels, die überhaupt nicht behandelt worden waren. In Tabelle I sind unter der Überschrift "Behandlung des Polymer-Gels" das ggf. verwendete Lösungsmittel, die Trocknungszeit, der Druck und die angewendete Temperatur angegeben. Der Feststoffgehalt in Gew.% und die Löslichkeit jeder Probe sind ebenfalls aufgeführt.
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Verfahren Behandlung des Polymer-Gelö
Tabelle I Einfluß der Trocknung
% Löslichkeit bei Viskositätszahl Absetzgescfrwindig-
Pesti einer Konzentra- in 2 η NaCl bei keit für eine 2#ige
stoffe tion von 0,1 £in 25,5°C (dl/g) kolloidale Kaolinton-H0O von 25,50C {%) Suspension in H9O
ά bei 250C (m/StdT) +
Kontrolle keine 2.1 >5 100 23 ,7 2,50 I
Teil (1) extrudiert auf i,59 mm 5.1 ,0 100 23 ,7 2,50 --3
Teil (2) extrudiert auf 1,59 mm>
(Methanol), ioö°€, TSl mm
Hg., 10 Min. :-:-M--:-:w^:i1 ■'■
08 ,5 100 23 ,7 2,50
Teil (3) extrudiert auf 1,59 mm,
(Äthanol) IQOPC, 711 mm
Hg, 15 jMiiu .
87 .»: 100 > 20 2,50
Teil (4) extrudiert auf 1,59 mm,
(Isopropanol} 1QQPÖ,
711 mm Hg, 1$ Min.
84 .5 100 > 20 2,5p
Teil (5) extrudiert auf 1,59 mm,
(t.-Butanol) lOOPC,
711 mm Hg, 15 Min*
84 100 > 20 2,53 K)
Ca)
Teil (6) extrudiert auf 1,59 mm,
(Aceton) lOOPC,
711 ram Hg, 10 Min.
84 100 > 20 2,56
Teil (7) extrudiert auf 1,59 mm,
getrocknet lOOPC,
711 ram Hg 2 Std.
(thermisch)
81 52,1 . 6 ,9 1,14
Fortsetzung der Tabelle v.S. 27
+ kolloidaler Kaolinton von der. Fisher Scientific Company (NoF. Pulver K-6, Posten Nr. 7876667); das Polymer wurde zugesetzt aus OjOl #iger wässriger Lösung in einer Dosis von 0,4 ppm, bezogen auf das Gesamtvolumen der Aufschlämmung," oder von 20 ppm, bezogen auf die Tonfeststoffe. Das Gefäß war ein graduiertes 100 ml-Gefäß.
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Claims (3)

1. Verfahren, zur Herstellung eines Polymerpulvers aus einem stoifens gummiartigen, wäßrigen Gel durch Behandlung mit einem niedrigsiedenen organischen Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man das.mechanische zerteilte Gel mit einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit mit einem Siedepunkt unter 15O0C, die kein Lösungsmittel für das Polymer und demselben gegenüber innert ist, zum Extrahieren des Wassers und Ausfällen des Polymers in Kontakt bringt und den sich bildenden mindestens 50 % Feststoff gr-^ halt ende η Niederschlag
von der Lösungsmittel/Wasser^Lösung abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet 3 daß man den während des Kontaktes sich bildenden Niederschlag von der Masse der Lösung aus Wasser/organische Flüssigkeit abtrennt und anschließend die restliehe dem Polymer anhaftende und in.demselben eingeschlossene Lösxing aus Wasser/organische Flüssigkeit vom Niederschlag durch Trocknen desselben unter Bildung des im wesentlichen wasserlösliehen Polymers entfernt, bis der Niederschlag 70 Gew.1 Feststoff enthält. *
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2* dadurch gekennzeichnet, daß man das wäßip'ge Gel durch Strangpressen und Zerschneiden der Strände in einer messerartigen Mischvorrichtung während deb Kontakts mit der organischen Flüssigkeit zu Teilchen zerkleinert.
iöiäitntii
h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Niederschlag weiter zu einem Feststoffgehalt von 70 bis 90 Gew.-% "trocknet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis k9 dadurch gekennzeichnet, daß man eine Trocknungstemperatur von unter etwa 2000C ngendet und das Volumenverhä^tnis von Granischem Lösungsmittel zu wäßrigem Gel auf mindestens
1:1 hält. --■ - - ■
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, t-Butylalkohol oder Aceton .verwendet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als wäßriges Gel ein Gel aus einem Homo- oder Copolymer aus wasserlöslichen Monomeren der Formel
RO' t it
R2C = C - C - Y
in der R ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und Y -OH, -NH2 oder
N+ -
R2
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bedeuten, worin R^, R und R Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen und X ein Anion bedeuten, oder aus Copolymeren aus Monomeren der vorstehenden Formel und Acrylnitril, Vinylsulfonsaure oder Viny!phosphorsäure verwendet.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
^kennzeichnet 3 daß man das VolumenverhäeSltnis
v;n organischer Flüssigkeit zu Gel auf mindestens 1:1 hält und das Gel mit einer Mahlstrangpresse, die Löcher mit einem Durchmesser von 2 mm oder größer aufweist,
zerschneidet.
Für: Atlas Chemical Industries, Inc.
Rechtsanwalt
10984 1/1R36
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