FI57433B - Saett att upploesa vattenloesliga vinylpolymerer och -hartser i vatten - Google Patents

Description

GSFn [B] (11)KUULUTUSjULKAISU 574,7

JgfiA L J V} UTLÄGGNI NGSSKRIFT 3 1 ** $ 3 **J*jj$k C (45) 1 - ^ T ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI.3 C 08 J 3/06 SUOM I — FI N LAN D (21) F*t#ntUh«k«nw* —P«t*nttn*eknlnj 315U/71 (22) HakamitpUvt—Ai«eknlngid«g OU.11.71 (23) AlkupUvt—GHtl|h«udtg OU.11.71 (41) Tulhit futklMkil — Bllvlt cffwitllg 16.06.72

Patentti· ia rekiiterlhallitu. Nihtivikdpron J. kuuLlullufeun pvm.-

Patant- och ragitterstyraltan ' Anteku utfatgd och uti.ikrtft*n pubiic«nd 30.0U.Ö0 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolk^u*—Begird prlorltet 15.12.70 l8.O8.7i US A (US) 9203I, 1729½ (71) Nalco Chemical Company, l80 North Michigan Avenue, Chicago, Illinois, USA(US) (72) Donald R. Anderson, Oswego, Illinois, Alvin J. Frisque, LaGrange,

Illinois, USA(US) (7^) 0y Kolster Ah (5U) Tapa liuottaa vesiliukoisia vinyylipolymeerejä ja -hartseja veteen -Sätt att upplösa vattenlösliga vinylpolymerer och -hartser i vatten

Keksinnön kohteena on tapa liuottaa nopeasti polyakryyliamideja ja niiden vesiliukoisia kopolymeerisiä johdannaisia kuten akryylianidin kopolymeerejä akryyli-hapon tai akryylihapon suolan kanssa akryyliamidin kopolymeerejä muiden vinyylimono-raeerien kanssa, kuten maleiinihappoanhydridin, akryylinitrillin ja styreenin kanssa, allyyli- tai diallyyliamiinien tai dimetyyliaminoetyylimetakrylaatin vesiliukoisia homopolymeerejä tai kopolymeerejä sekä polyvinyylialkoholeja, polyakryylihappoja ja polystyreenisulfonaatteja.

Keksinnölle on tunnusomaista, että mainittuja polymeerejä sisältävä vesi-öljyssä-emulsio lisätään veteen hydrofiilisen kostutusaineen läsnäollessa sellaisissa olosuhteissa, että polymeerin vesi-öljyssä-emulsio invertoituu.

On kehitetty erilaisia synteettisiä ja luonnossa esiintyviä vesiliukoisia polymeerejä, joilla on vesiliuoksessa erinomaiset sakeutus- ja höytelöimisominaisuudet. Näitä polymeerejä käytetään kasvavia määriä lukuisissa teollisissa sovellutuksissa, kuten esim. vesiliuosten selkeyttämisessä, paperinvalmistusprosesseissa, viemärivesien ja teollisuuden jätevesien käsittelyssä, porauslietteiden stabiloinnissa ja vesituivirmalla suoritettavassa maaöljyn sekundäärisessä talteenotossa.

Vaikka näitä polymeerejä on kaupallisesti useimmiten saatavana jauheina tai hienojakoisena kiinteänä aineena, niitä käytetään useimmiten vesiliuoksina. Tämä tekee välttämättömäksi kiinteän polymeerimateriaalin liuottamisen veteen. Vaikka • 57433 eri polymeerit ovat enemmän tai vähemmän vesiliukoisia, koetaan usein vaikeuksia polymeerien vesiliuosten valmistuksessa johtuen niiden hitaasta liukenemisesta ja kiinteän polymeerin huonosta dispergoituvuudesta veteen. Sitäpaitsi kiinteiden polymeerien dispergoitiimistä veteen estää niiden taipumus paakkuuntua tai jäädä kasautumiksi niiden joutuessa kosketukseen veden kanssa. Kiinteän polymeerin mohkäleisiin muodostuu liukenemattomien kiinteiden aineiden kapseloituessa vedestä kostuneesta polymeeristä ulkokuori, joka hidastaa enemmän veden tunkeutumista kasautumaan.

Vaikka monet näistä möhkäleistä liukenevat lopulta sekoitusta jatkettaessa, on usein epäkäytännöllistä sekoittaa liuosta riittävän pitkää aikaa täydellisen liukenemisen aikaansaamiseksi.

US-patenttijulkaisussa 3 282 87¾ on esitetty, että saadaan vesiliuos dispergoi-malla poly akryyliamidi tolueeniin ja lisäämällä sen jälkeen vettä. Toistettaessa mainitun patenttijulkaisun esimerkeissä esitetyt toimenpiteet ilmeni, että polyakryyli-amidi joutuessaan kosketukseen veden kanssa muodostaa geelimäisiä osasia, joita ei voida saada liukenemaan voimakkaastikään sekoittamalla.

Keksinnössä käytetyt polymeerit ovat alalla hyvin tunnettuja ja niitä on kuvattu lukuisissa julkaisuissa ja patenteissa. Monissa teollisissa sovellutuksissa yleisimmin käytetyt polymeerit ovat akryyliamidipolymeereja, joihin kuuluvat poly-akryyliamidi ja sen vesiliukoiset kopolymeerijohdannaiset, kuten esim. akryyliamidi-akryylihappokopolymeerit ja akryyliamidin kopolymeerit akryylihapon suolan kanssa, jotka kopolymeerit sisältävät noin 95~5 paino-? akryyliamidia. Käyttökelpoisia ovat myös akryyliamidin kopolymeerit muiden vinyylimonomeerien, kuten maleiinihappoan-hydridin, akryylinitriilin, styreenin jne. kanssa. Tämän keksinnön toteuttamisessa on suositeltavaa käyttää akryyliamidipolymeereja, jotka ovat vesiliukoisia ja sisältävät vähintään 5 paino-? akryyliamidia.

Muita vesiliukoisia vinyylipolymeereja esitetään yksityiskohtaisesti seuraa-vissa julkaisuissa: US-patentit 3 Ul8 237, 3 259 570 ja 3 171 805.

Tutkittaessa näissä patenteissa esitettyjä seikkoja havaitaan, että vesiliukoiset polymeerit voivat olla joko kationisia tai anionisia ja joissakin tapauksissa ionivaraukset ovat siksi pieniä, että polymeerejä voidaan pitää ionittomina.

Esimerkiksi allyyli-, diallyyliamiinien tai dime tyyli aminoetyy limetakrylaa-tin vesiliukoiset polymeerit ja kopolymeerit ovat kationisia. Polymeeri kuten polyvinyylialkoholi ovat ionittomia ja polymeerit kuten polyakryylihappo- tai polystyreenisulfonaatit ovat anionisia. Kaikkia näitä polymeerejä voidaan käyttää tämän keksinnön toteuttamisessa.

Edellä kuvattujen polymeerien molekyylipaino voi vaihdella laajalla alueella, esim. välillä 10,000 - 25*000,000. Keksinnöstä saadaan kuitenkin suurin 57433 hyöty valmistettaessa vesiliuoksia tai dispersioita sellaisista polymeereistä ja erityisesti akryyliamidipolymeereista, joiden molekyylipaino on yli 1,000,000. Polymeerejä, joiden molekyylipainot ovat korkeampia, on vaikeampi liuottaa veteen ja ne pyrkivät muodostamaan äärimmäisen viskooseja liuoksia suhteellisen pienillä väkevyyksillä. Ko. polymeerejä voidaan myös valmistaa millä tahansa tunnetuilla menetelmillä, joilla polymerointireaktioita suoritetaan. Näin ollen voidaan käyttää liuospolymerointi- tai emulsiopolymerointi-tekniikkaa.

Hartsit ovat hyvin tunnettuja vesiliukoisia polymeerejä ja niitä esitetään julkaisussa Encyclopedia of Chemical Technology Voi. 10, 2nd Edition, Interscience Publishers, 1966.

Keksinnön avulla kyetään nopeasti valmistamaan vesiliukoisten vinyyli-additiopolymeerien tai -hartsien vesiliuoksia, joiden väkevyydet ovat välillä 0,1-20 paino-^. Useimmiten keksintö saavuttaa käyttökelpoisuutensa kun halutaan muodostaa polymeerien vesiliuoksia, joiden liuosväkevyys on välillä 0,2-2,0 paino-^.

Veden emulsiot öljyyn voidaan valmistaa millä tahansa lukuisista tunnetuista menetelmistä. Näiden emulsioiden valmistuksessa käytetyt öljyt voidaan valita suuresta orgaanisten nesteiden ryhmästä, johon kuuluvat nestemäiset hiilivedyt ja substituoidut nestemäiset hiilivedyt.

Suositeltava orgaanisten nesteiden ryhmä ovat ne hiilivetynesteet, jotka sisältävät sekä aromaattisia että alifaattisia yhdisteitä. Täten voidaan käyttää sellaisia orgaanisia hiilivetynesteitä kuten bentseeniä, ksyleeniä, tolueenia, mineraaliöljyä, paloöljyä, polttoöljyjä ja tietyissä tapauksissa vaseliineja. Fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa kannalta erityisen käyttökelpoinen öljy on haaraketjuinen isoparafiiniliuotin, jota Humble Oil & Refining Company myy kauppanimellä "IS0PAR . Tämän molekyylipainojakautumaltaan kapean isoparafiiniliuottimen tyypilliset laatuvaatimukset esitetään alla taulukossa I:

Taulukko I

Vaaditut ominaisuudet: Minimi Maksimi Koemenetelmä

Ominaispaino, API 60/60°F:ssa(l6°C ) 48,0 51,0 ASTM D 287 Väri, Saybolt 30 - ASTM D 156

Aniliinipiste, 0 C 85 - ASTM D 611

Rikkiä, ppm - 10 ASTM D 1266 (nefelometrinen muunnos)

Ti s lau tumin en, °'C ASTM D 86

Alkupiste 205 210

Kuivapiste - 257

Leimahduspiste, 0 C 71 - ASTM D 93 (Pensky-Martens'in suljettu astia) 4 57433 Käytetyn öljyn määrää suhteessa veteen voidaan vaihdella laajoissa rajoissa emulsiota valmistettaessa. Yleisenä sääntönä voidaan pitää sitä, että öljyn suhde veteen voi vaihdella välillä 5^1-1:10 ja suositeltavat emulsiot valmistetaan suhteilla 1:2-1:10. Nämä suhteet ovat esimerkkejä emulsioista, joita voidaan valmistaa, vaikka on ymmärrettävää, ettei keksintöä rajoiteta niihin.

Ko. emulsiot voidaan valmistaa millä tahansa lukuisista menetelmistä. Esimerkiksi emulsiot voidaan valmistaa käyttäen erittäin nopeata sekoitusta tai ultraäänitekniikkaa. Useimmissa tapauksissa on kuitenkin toivottavaa, että emulsio on stabiili emulsio ja tämän tavoitteen saavuttamiseksi on usein tarpeen käyttää öljyyn liukenevaa emulgaattoria. Emulsion aikaansaamiseen tarvittavan emulgaattorin määrä on määritettävissä rutiinikoemenettelyllä. Yleisenä sääntönä voidaan sanoa, että öljyyn liukenevan emulgaattorin määrä voi vaihdella välillä 0,1-30 $ laskettuna öljyn painosta. Valmistettaessa stabiileja emulsioita on emulgaattorin määrä tavallisesti välillä 12-20 paino-$ öljyn määrästä.

Sen sijaan että esittäisimme luettelon sopivista emulgaattoreieta katsomme paremmaksi yleisesti suositella sopivina aineina niin kutsuttuja alempia HLB-aineita, joiden käyttökelpoisuus on hyvin todistettu kirjallisuudessa ja jotka on koottu yhteen Atlas HLB Surfactant Selector-hakemistoon. Vaikka nämä emulgaattorit ovat käyttökelpoisia valmistettaessa hyviä veden emulsioita öljyyn, muitakin pinta-aktiivisia aineita voidaan käyttää sikäli kuin ne kykenevät tuottamaan näitä emulsioita. Esimerkiksi olemme havainneet, että tietyt korkeammat pinta-aktiiviset HLB-aineet kykenevät muodostamaan stabiileja veden emulsioita öljyyn. Tyypillinen alempi HLB-emulgaattori on sorbitaa-nin mono-dleaatti.

Keksinnön menetelmän ensimmäisen vaiheen mukaisesti vesiliukoiset vi-nyyliadditiopolymeerit tai -hartsit dispergoidaan veden öljyssä olevaan emulsioon. Useimmilla valmistusmenetelmillä tuotetut polymeerit ovat hiukkaskool-taan vaihtelevien jauheiden tai möhkälemäisten kasautumien muodossa. On toivottavaa, että partikkelit ennen emulsioon syöttämistä hienonnetaan jauhamalla, hankaamalla jne. siten, että niiden keskimääräinen hiukkaskoko on alle 5 mm ja mieluummin välillä 1-3 mikronia. Kim jauheet on hienonnettu, ne voidaan dispergoida veden öljyssä olevaan emulsioon sekoittamalla, joka aikaansaadaan sellaisilla laitteilla kuten sekoittimilla, täristimillä, homogenointilait-teilla, jne. Ollakseen taloudellisesti käytännöllinen polymeerin määrän emulsiossa on oltava ainakin 2 paino-$. Tämä keksintö tarkastelee emulsioiden käyttöä, jotka sisältävät 5-75 paino-$ polymeeriä suositeltavien emulsioiden polymeeriväkevyyksien ollessa välillä 10-45 paino-^. Joissakin tapauksissa 5 57433 lähtöemulsiot muutetaan suspensioiksi johtuen niissä olevan polymeerin luonteesta ja määrästä.

Menetelmä vesiemulsion valmistamiseksi öljyyn käyttäen homogenointi-laitetta on melko yksikertainen. Vettä lisätään sekoittaen öljyn ja emulgaat-torin seokseen emulsion valmistamiseksi. Hienojakoiset polymeerihiukkaset lisätään sitten emulsioon nopeasti sekoittamalla. Polymeerin hiukkaskoon tulisi olla 1-5 /im. Tämä emulsiossa oleva polymeerihiukkasten suspensio johdetaan homogenisaattorin läpi. Tasainen emulsion aikaansaamiseen tarvittavan paineen määrä vaihtelee kussakin kokeessa. Paineen minimivaatimus on polymeerin hankauskyvyn, polymeerin väkevyyden ja polymeerin hiukkaskoon funk-tioe Yleensä painevaatimus on välillä TO,3-211 kp/cm . Kuitenkin riippuen luetelluista muuttujista painevaatimus voi olla alempi tai korkeampi kuin esitetty alue. Tyypillinen homogenointilaite on Manton-Gaulin-tJyppinen. Kaupalliselta kannalta on edullista, että täten kuvatut polymeeriemulsiot ovat stabiileja ja silti samalla sisältävät suhteellisen suuria määriä polymeerejä. Eräs menetelmä, jolla varmistetaan etteivät polymeerit saostu, kun niitä dis-pergoidaan emulsioon, on se^että polymeerin hiukkaskoko pidetään mahdollisimman pienenä. Täten emulgaattoreihin dispergoidut polymeerit ovat melko stabiileja, kun hiukkaskoko on välillä 5^-5 Hiukka ekokojen saamiseksi näihin rajoihin voidaan käyttää spray-kuivaajia, joissa on sopivan kokoiset suuttimet. On myös mahdollista valmistaa vesiliukoisten vinyyliadditiopoly-meerien polymeeriä sisältävä emulsio suoraan vinyylimonomeereista,joista nämä polymeerit syntetisoidaan. Tällainen polymeeriä sisältävä emulsio voidaan syntetisoida käyttäen veden öljyssä olevassa emulsiossa emulsiopolymerointitek-niikkaa, joka on esitetty HS-patentissa 5 284 393· Tämän patentin opetukset käsittävät veden emulsion muodostamisen öljyyn vesiliukoisista etyleenisesti tyydyttämättömistä monomeereista. Emulsio muodostetaan käyttäen vettä öljyyn emulgoivaa ainetta. Tähän monomeeriin lisätään vapaaradikaalityyppistä polyme-rointikatalyyttiä ja sen jälkeen syötetään systeemiin lämpöä vapaita radikaaleja tuottavissa olosuhteissa, jolloin muodostuu vesiliukoisia polymeerikitei-tä. Tässä patentissa tuotetut polymeerikiteet ovat suhteellisen pysymättömiä ja niitä on usein käsiteltävä uusilla emulgaattoreilla tuotteiden saattamiseksi stabiileiksi.

Pääkeksintö, jolle tämä keksintö pohjautuu, on havainto, että kun esitetyn tyyppisiä polymeeriä sisältäviä emulsioita invertoidaan veden läsnäollessa, polymeeri menee nopeasti liuokseen. Polymeeriä sisältävät m emulsiot vapauttavat polymeerin veteen hyvin lyhyessä ajassa verrattuna siihen aikamäärään, joka tarvitaan kiinteässä muodossa olevan polymeerin liuottamiseen.

Polymeeriä sisältävät emulsiot voidaan invertoida millä tahansa lukui- 6 57433 sista tavoista. Sopivin tapa on käyttää pinta-aktiivista ainetta, jota lisätään joko polymeeriä sisältävään amulsioon tai veteen, johon se on tarkoitus liuottaa. Pinta-aktiivisen aineen saattaminen veteen aiheuttaa emulsion nopean invertoitumisen ja polymeerin vapautumisen vesiliuoksen muodossa. Kun tätä tekniikkaa käytetään polymeeriä sisältävän emulsion invertoimiseen, voi vedessä olevan pinta-aktiivisen aineen määrä vaihdella välillä 0,01-50 polymeeristä laskettuna. Hyvä invertoituminen tapahtuu usein välillä 1,0-10 # polymeeristä laskettuna.

Suositeltavat pinta-aktiiviset aineet ovat hydrofiilisiä ja ne tunnetaan lisäksi vesiliukoisuudestaan. Mitä tahansa hydrofiilistyyppistä pinta-aktiivista ainetta, kuten etoksyloituja nonyylifenoleja, etoksyloitua nonyyli-formaldehydihartsia, natriumsulfosukkinaatin oktyyliestereitä ja oktyylifeno-lipolyetoksietanolia voidaan käyttää.

Muita pinta-aktiivisiä aineita, joita voidaan käyttää, ovat saippuat kuten natrium- ja kaliummyristaatti, -lauraatti, -palmitaatti, -oleaatti, -stea-raatti, -resinaatti ja -hydroabietaatti, alkalimetallialkyyli- tai -alkyleeni-aulfaatit kuten natriumlauryylisulfaatti, kaliumstearyylisulfaatti, alkalimetallialkyyli- tai -alkyleenisulfonaatit kuten natriumlauryylisulfonaatti, ka-liumstearyylisulfonaatti ja natriumsetyylisulfonaatti, sulfonoitu mineraali-öljy samoin kuin sen ammoniumsuolat; ja sarjan korkeampien jäsenten suolat kuten lauryyliamiinin hydrokloridi ja stearyyliamiinin hydrobromidi.

Pinta-aktiivisena aineena voidaan käyttää mitä tahansa anionista, kationista tai ionitonta yhdistettä. Esimerkkejä sopivista amionisista pinta-aktii-visista aineista ovat alkalimetalli-, ammonium- ja amiinisaippuat; tällaisten saippuoiden rasvahappo-osa sisältää mieluummin vähintään 16 hiiliatomia, koska lauriini- ja myristiinihappoihin perustuvilla saippuoilla on voimakas taipumus kehittää runsaasti vaahtoa.

Muita esimerkkejä sopivista anionisista pinta-aktiivisista aineista ovat alkyyli-aryylisulfonihappojen alkalimetallisuolat, natriumdialkyylisulfo-naatti, sulfatoidut tai sulfonoidut öljyt, esim* eulfatoitu risiiniöljy, sulfonoitu eläinrasva; ja lyhytketjuisten maa-öljysulfonihappojen alkalisuolat. Esimerkkejä sopivista kationisista pinta-aktiivisista aineista ovat pitkäket-juisten primääristen, sekundääristen tai tertiääristen amiinien suolat, kuten oleyyliamiiniasetaatti, setyyliamiiniasetaatti, didodesyyliamiinilaktaatti, aminoetyylin ja aminoetyylistearamidin asetaatti, dilauroyylitrietyleenitetra-miinin diasetaatti, l-aminoetyyli-2-heptadesenyyli-imidatsoliinin asetaatti; ja kvaternääriset suolat kuten setyylipyridiniumbromidi, heksadesyylietyyli-morfoliniumkloridi ja dietyylididodesyyliammoniumkloridi.

Esimerkkejä sopivista ionittomieta pinta-aktiivisista aineista ovat korkeampien rasva-alkoholien kondensaatiotuotteet etyleenioksidin kanssa, ku- 7 57433 ten oleyylialkoholin reaktiotuote 10 etyleenioksidiyksikön kanssa; alkyyli-fenolien kondensaatiotuotteet etyleenioksidin kanssa, kuten iso-oktyylifenolin reaktiotuotteet 12 etyleeniyksikön kanssa; korkeampien rasvahappoamidien kondensaatiotuotteet 5 tai useamman etyleenioksidiyksikön kanssa; pitkäketluisten rasvahappojen polyetyleeniglykoliesterit, kuten tetrametyleeniglykolin mo-nopalmitaatti, heksaetyleeniglykolin monolauraatti, nonaetyleeniglykolin mono-arakidaatti, trikosaetyleeniglykolin monohehenaatti, trikosaetyleeniglykolin dihehenaatti, moniarvoisen alkoholin osittaiset esterit korkeampien rasvahappojen kanssa, kuten sorbitaanitristearaatti, moniarvoisen alkoholin osittaisten korkeampien rasvahappoesterien ja niiden sisäisten anhydridien (mannitolian-hydridi, tunnetaan nimellä Mannitan, ja sorbitolianhydridi, tunnetaan nimellä Sorbitan) kondensaatiotuotteet etyleenioksidin kanssa, kuten glyserolimono-palmitaatti, joka on reagoinut 10 etyleenioksidimolekyylien kanssa, pentaeryt-tritolimono-oleaatti, joka on reagoinut 12 etyleenioksidimolekyylin kanssa, sorbitaanimonostearaatti, joka on reagoinut 10-15 etyleenioksidimolekyylin kanssa; pitkäketjuiset polyglykolit, joissa yksi hydroksyyliryhmä on esteröity korkeammalla rasvahapolla ja toinen hydroksyyliryhmä on esteröity pienimolekyylisellä alkoholilla, kuten metoksipolyetyleeniglykoli-550-Hionostearaatti (luvun 550 tarkoittaessa polyglykolieetterin keskimääräistä molekyylipainoa). Kahden tai useamman tällaisen pinta-aktiivisen aineen yhdistelmää voidaan käyttää; esim. kationista ainetta voidaan sekoittaa ionittoman ja anionista ionittoman aineen kanssa.

Seuraavassa on luettelo sopivista pinta-aktiivisista aineista,joita voidaan käyttää tätä keksintöä toteutettaessa. Mitä tahansa vesiliukoista pinta-aktiivista ainetta voitaisiin käyttää, mutta luonnollisesti jotkut ovat tehokkaampia kuin toiset. Käyttökelpoisia pinta-aktiivisia aineita, joihin kuitenkaan kaikki eivät rajoitu, ovat: polyoksietyleenialkyylifenoli, poly-oksietyleeni (10 moolia) setyylieetteri, polyoksietyleenin alkyyli-aryyli-eetteri, polyoksietyleenin monolauraatti, polyoksietyleeni-kasvisöljy, poly-oksietyleenisorbitäänin monolauraatti, rasva- ja hartsihappojen seoksen poly-oksietyleeniesterit, polyoksietyleenisorbitolin lanoliinijohdannainen, polyoksietyleenin (12 moolia) tridesyylieetteri, rasva- ja hartsihappojen seoksen polyoksietyleeni8orbitaaniesterit, polyoksietyleenisorbitaanin monostearaat-ti, polyoksietyleenisorbitaanin mono-oleaatti, polyoksietyleenin monostearaat-ti, polyoksietyleenin (20 moolia) stearyylieetteri, polyoksietyleenin (20 moolia) oleyylieetteri, polyoksietyleenin (15 moolia) tridesyylieetteri, polyok-sietyleeni-rasva-alkoholi, polyoksietyleenialkyyliamiini, polyoksietyleeni-glykolin monopalmitaatti, polyoksietyleenisorbitaanin monopalmitaatti, polyoksietyleenin (20 moolia) setyylieetteri, polyoksietyleenin oksipropyleeni-stearaatti, polyoksietyleenin lauryylieetteri, polyoksietyleenin lanoliini- 8 57433 johdannainen, natriumoleaatti, kvaternäärinen ammoniumjohdannainen, kaliumole-aatti, N-setyyli-N-etyylimorfoliniumetosulfaatti ja puhdas natriumlauryyli-sulfaatti.

Sen lisäksi, että käytetään ylläesitettyjä vesiliukoisia pinta-aktii-vieia aineita, voidaan käyttää muitakin pinta-aktiivisia aineita kuten sili-koneja, savia jne. jotka lasketaan kuuluviksi pinta-aktiivisiin aineisiin, koska ne tietyissä tapauksissa pyrkivät invertoimaan emulsiota vaikka ne eivät olekaan vesiliukoisia.

Toisissa erikoistapauksissa voidaan pinta-aktiivinen aine lisätä suoraan polymeeriä sisältävään emulsioon, mikä tekee sen itsestään invertoituvaksi sen joutuessa kosketukseen veden kanssa» Nämä tuotteet, vaikka niitä voidaan käyttää tietyissä systeemeissä on muotoiltava huolellisesti, sillä pinta-ak-tiiviset aineet voivat pyrkiä vaikuttamaan emulgaattoriin tai emulsioon ja tuhota sen, ennen kuin sitä on käytetty.

Muita menetelmiä emulsioiden invertoimiseksi ovat sekoituksen, suurjän-nitteisten sähkökenttien, lämmön ja pH-muutoksen käyttö samoin kuin tiettyjen elektrolyyttien sijoittaminen siihen veteen, johon polymeeriä sisältävä emulsio on määrä liuottaa. Kunkin kyseessä olevan polymeeriä sisältävän emulsion invertoimiseen sopiva menetelmä voidaan helposti määrittää rutiinikokeella.

Esimerkit

Keksinnön kuvaamiseksi esitetään seuraavat esimerkit alla taulukossa II. Valmistettiin joukko emulsioita, jotka sisälsivät erilaisia vesiliukoisia vinyyliadditiopolymeereja. Emulsiot invertoitiin sitten käyttäen eri menetelmiä. Invertointimenetelmä n:o 1 oli pinta-aktiivisen aineen lisääminen siihen veteen, johon polymeeri oli määrä liuottaa. Invertointimenetelmässä n:o 2 pinta-aktiivinen aine yhdistettiin emulsioon. Invertointimenetelmä n:o 5 oli sekoitus ilman pinta-aktiivisen aineen mukanaoloa.

9 57433 ai

CÖ *H •H rH I

| rH O ·Η

CO O O M

•hu o a a> a -h cccc _ s a) c a β fi ·Η ·Η ·Η ·Η pc ο w C ·Η ·Η ·Η S 0 0 0 ·<Η ·Η KV rH d) ο θ uv g g 0 0 ·α

Aiai vt ο ο ο ·η uv rt rt -ρ

p Ai UV I UV UV rH rH rH -P rH rH lA lA -r-j ·ι~3 -P

•Η -H v/ I.) ./ v/ * I I ® v/ V V V ^,,¾ ►P rt v n\ v ’ ia uv ia ä v v v v X X ai

W P P

to

I ·Η ·Η O

•H rH rH p

4-J O O

c :ai dCC

•h g d> ω a> -h

0 rH p p C W

-P <D C\J KV rH rH CM CM CM CM tHrH rH rH ·Η ·Η ·Η Ai fH-PCM KV CM CM H H rH rH rH rH rl rl rH H CU)

G) ä) >> >> Oi rH

>C _ rt P

C d) + 5 -P S ME

M g Ai Ai ii? X O

O w O w O Ai

I I I

1 =1 o fr lit 3 Isa ,H CM ΝΛ

jjj iH iH »H

0)

ö 2 III

aasa a aa a aa a a e o ·· >. a. C. iCC < g O S 0) cq -p

Pj Ai O O O O O O O O G) Ή <D

HIUS X S SlA ΙΛ rH ιΛ ΝΛ -P P C

O α) l i | I OO n/O n/V? § 'd p Ai UV m UV LTV V rH rH VrH V > 0) Oi ai e e ai en ή «h h·* (fl ·Η ·Η 05

O -P -P vH

•H -P -P >

ra uv irv uv uv CM o ιΛ ai t— kv n(- :rt :rt -H

rH KV KV KV ia ra KV )Λ ΓΛ KV CM CM CM CO CO ·Η

H ·Η ·Η -P

g H H ,χ a> ai

I G) d) I

ti*. C C C rt

H ·Η ·Η ·Η -P

M ·Η ·Η Ci Cd C

ly* y—^ O rt rt rt -HC-PCCPr

Ai OO O -P-POrt0)<D

,.M PrOr (¾ -PrtOOiCCC

p a) Pr rt Pr rt rt rt P rt rt rt rt > -h Cp ·η rt

rH P rt P rt P O P ai Ρ P O rt P CO O ί> X S

p Ό .C Ό .C >Ö P t) Ä 1) Ό Pr rH d H Ρ P -H rH

rt Ή ·Η Ρ Ρ P p »H Ρ Ρ Ρ p AU p rH * Ρ ·Η ·Η £η g ρ g ρ s rt a h g s rt χ —κ g ρ-ρ ρ rt >s ro >3 rt Λ rt >> rt rt rt .C Ai <u ra Ai Ai ra P >» Ρ >> ·Η ·Η ·Η ·Η >» ·Η ·Η ·Η Ρ rt ·Η ·Η rt rt p ΡΧΡΧΡΡΌΡΧΡ rt Hrl h Tl H C I I +> SA! >)>i SS H SS H >)>1 H H « 0) rt rt ·Η •h >»rtt*>rt!>»>>si>>rt>»00St»>oa<D o -p -p o X X-Pp-PXXcdX-Pp^rtChPrtC X C C Ai Φ Ai<DAi<l>AiAiPAi<l>,XSPAiAi0PP !>» -H -H 0) <u rtGrtSrtrtPrtSrtPPrtrtpPrt -p P P en ^ ^¾.¾¾. S C ^-p S >» I i i

rH C M P f4 «d «4 Ρ I I I

o kv e·— kv e— o o Ai kv e— uv uv Ai o o rt Ai® S o P σν σν e— kv ro ov e— cm rt e- kv e rt -p q p p cm kv

✓—S

'tR i

I r> r—t r—s r—. /—s r—n /—\ rv rv r—V rv r-v X

ΟΗΜΕΗΡηΜΗΕηΜΗΗΜΗ >> :rt C Ή —r '—r v_r vr V r v_r vr vr vr -—r N—r 40 rV *H 0) ·Η

O 0) CD CO CO 00 kV KV KV o CMC— 0000 O-P

rH p CM CM CM CM KV KV KV MV ΙΛ VO UV UV C+J

:o— ·η rt 0 rt

rt rH

^ rH p*

'o ^ M

:cd C rH +J +> 4J -rl , ·Η Q) d) -p rt fj e a s Φ P (M CM CM PC— t— C— o CD KV CM CM rt d> ·Η·Η

---- C— e— e— e— MD MD M) UV vJ-CM vj-vj- P< d) Q rH

c P

Ά 3 11 •H O 11 11 < ui ·· ^ W β H cvj t3-lT\ VO C^-00 σ\ o H C\J M £-i p

»H rH rH

10 \ 57433

Esimerkki 15

Kymmenen grammaa polyetyleeniglykolin dioleaattia lisättiin sekoittaen 30 grammaan "Isopar M^"-öljyä. Viiskymmentä grammaa vettä lisättiin ylläolevaan seokseen tasaisen vesiemulsion valmistamiseksi öljyyn.

Kymmenen grammaa hyvin jauhettua hienojakoista polyvinyylialkoholia, jonka hiukkaskoko oli 1-5 lisättiin yllä valmistettuun emulsioon. Tätä seosta sekoitettiin nopeasti 5 minuuttia. Tämän ajan kuluttua seos johdettiin Manton-Gaulin-homogenisaattorin läpi. Paineen asetus oli 2000 psi. Materiaali läpäisi laitteen 30 sekunnissa. Toinen läpiajo suoritettiin myös samoissa olosuhteissa. Saatu tuote oli tasainen emulsio, jossa ei ollut näkyvää polymeerihiukkasten sedimentoitumista.

Aine invertoitiin veteen, joka sisälsi pinta-aktiivisena aineena 5 i° polymeerin määrästä oktyylifenolin Rx ja 10 EtO-moolin reaktiotuotetta. Polymeeri liukeni veteen 2 minuutissa.

Käyttämättä tämän keksinnön tekniikkaa kuluu kuivilta polymeereiltä, jotka vastaavat esimerkissä esitettyjä polymeerejä, 2 1/2 - 10 tuntia täydelliseen liukenemiseen veteen.