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ES2567304T3 - Procedimiento para la preparación de copolímeros de ácido maleico-isoprenol - Google Patents

Procedimiento para la preparación de copolímeros de ácido maleico-isoprenol Download PDF

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ES2567304T3
ES2567304T3 ES12733164.3T ES12733164T ES2567304T3 ES 2567304 T3 ES2567304 T3 ES 2567304T3 ES 12733164 T ES12733164 T ES 12733164T ES 2567304 T3 ES2567304 T3 ES 2567304T3
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Spain
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maleic acid
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Jürgen Detering
Torben GÄDT
Stephan Nied
Andreas Kempter
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BASF SE
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Abstract

Procedimiento para la preparación de copolímeros de ácido maleico-isoprenol a partir de a) del 30 % al 80 % en peso de ácido maleico, b) del 5 % al 60 % en peso de isoprenol, c) del 0 % al 30 % en peso de uno o varios otros monómeros etilénicamente insaturados, en el que se polimerizan ácido maleico, isoprenol y dado el caso el otro monómero etilénicamente insaturado en presencia de un iniciador químico redox y de un agente regulador a una temperatura en el intervalo de 10 ºC a 80 ºC.

Description

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mediante un termostato externo hasta 10 ºC. En la mezcla de reacción están sumergidos detectores de la temperatura y del valor de pH. Tan pronto como la mezcla de reacción haya alcanzado 10 ºC se inician tres alimentaciones: 1) 5 g de Rongalit en 45 g de agua, 2) 12,5 g de una solución acuosa de peróxido de hidrógeno al 30 % en peso, 3) 9 g de 2-mercaptoetanol en 10 g de agua. La alimentación 1) se dosifica con una velocidad de 20 ml/h durante 50 minutos, la alimentación 2) se dosifica durante 30 minutos con una velocidad de 22,5 ml/h y la alimentación 3) se dosifica durante 50 minutos con una velocidad de 19 ml/h.
Se obtiene una solución transparente de baja viscosidad con color ligeramente amarillento y un valor de pH de 2,2. El contenido en sólido de la solución asciende al 44 % en peso y el peso molecular Mw (CPG frente a patrones de poli(ácido acrílico)) asciende a 4000 g/mol.
Ejemplo 5
Un reactor de doble pared de 1 l con dispositivo agitador mecánico se rellena con 196 g de anhídrido maleico, 1 g de 2-mercaptoetanol, 40 mg de sulfato de hierro heptahidratado (FeSO4x7H2O) y 400 g de agua. Esta solución se enfría mediante un termostato externo hasta 10 ºC. En la mezcla de reacción están sumergidos detectores de la temperatura y del valor de pH. Tan pronto como la mezcla de reacción haya alcanzado 10 ºC se añaden 40 g de una solución acuosa al 30 % en peso de peróxido de hidrógeno. A continuación se inician tres alimentaciones: 1) 10 g de Rongalit en 90 g de agua, 2) 172 g de isoprenol, 3) 3 g de 2-mercaptoetanol en 25 g de agua. La alimentación 1) se dosifica con una velocidad de 40 ml/h durante 80 minutos, la alimentación 2) se dosifica durante 50 minutos con una velocidad de 242 ml/h y la alimentación 3) se dosifica durante 60 minutos con una velocidad de 28 ml/h.
Se obtiene una solución transparente de baja viscosidad con color ligeramente amarillento y un valor de pH de 1,9. El contenido en sólido de la solución asciende al 38 % y el peso molecular Mw (CPG frente a patrones de poli(ácido acrílico)) asciende a 5450 g/mol.
Ejemplo 6
Un reactor de doble pared de 0,5 l con dispositivo agitador mecánico se rellena con 34 g de anhídrido maleico, 43 g de isoprenol, 0,25 g de 2-mercaptoetanol, 10 mg de sulfato de hierro heptahidratado (FeSO4x7H2O) y 70 g de agua. A continuación se añaden 1,5 g de una solución de hidróxido de sodio al 50 %. Esta solución se enfría mediante un termostato externo hasta 20 ºC. En la mezcla de reacción están sumergidos detectores de la temperatura y del valor de pH. Tan pronto como la mezcla de reacción haya alcanzado 20 ºC se añaden 10 g de una solución acuosa al 30 % en peso de peróxido de hidrógeno. A continuación se inician tres alimentaciones: 1) 5 g de Rongalit en 45 g de agua, 2) una mezcla de 28 g de ácido acrílico al 90 % en peso, 30 g de agua y 1,5 g de solución de hidróxido de sodio al 50 %, 3) 3,75 g de 2-mercaptoetanol en 15 g de agua. La alimentación 1) se dosifica con una velocidad de 15 ml/h durante 70 minutos, la alimentación 2) se dosifica durante 60 minutos con una velocidad de 56 ml/h y la alimentación 3) se dosifica durante 60 minutos con una velocidad de 19 ml/h.
Se obtiene una solución transparente de baja viscosidad con color ligeramente amarillento y un valor de pH de 2,0. El contenido en sólido de la solución asciende al 43 % y el peso molecular Mw (CPG frente a patrones de poli(ácido acrílico)) asciende a 4000 g/mol.
Ejemplo 7
Un reactor de doble pared de 0,5 l con dispositivo agitador mecánico se rellena con 49 g de anhídrido maleico, 49 g de isoprenol, 0,25 g de 2-mercaptoetanol, 10 mg de sulfato de hierro heptahidratado (FeSO4x7H2O) y 100 g de agua. A continuación se añaden 4 g de una solución de hidróxido de sodio al 50 % en peso. Esta solución se enfría mediante un termostato externo hasta 20 ºC. En la mezcla de reacción están sumergidos detectores de la temperatura y del valor de pH. Tan pronto como la mezcla de reacción haya alcanzado 20 ºC se inician cuatro alimentaciones: 1) 5 g de Rongalit en 45 g de agua, 2) 7 g de una solución acuosa de peróxido de hidrógeno al 30 % en peso, 3) 2 g de 2-mercaptoetanol en 10 g de agua, 4) 49 g de una solución acuosa al 50 % en peso de ácido 2acrilamido-2-metilpropanosulfónico (AMPS). La alimentación 1) se dosifica con una velocidad de 10 ml/h durante 40 minutos, la alimentación 2) se dosifica durante 30 minutos con una velocidad de 12,6 ml/h, la alimentación 3) se dosifica durante 30 minutos con una velocidad de 12 ml/h y la alimentación 4) se dosifica durante 20 minutos con una velocidad de 123 ml/h.
Se obtiene una solución transparente de baja viscosidad con color ligeramente amarillento y un valor de pH de 2,6. El contenido en sólido de la solución asciende al 43 % y el peso molecular (CPG frente a patrones de poli(ácido acrílico)) asciende a 7000 g/mol.
Ejemplo comparativo A
Un reactor de doble pared de 500 ml con dispositivo agitador mecánico se rellena con 98 g de anhídrido maleico, 23 mg de sulfato de hierro heptahidratado (FeSO4x7H2O) y 38 g de agua. Después se calienta la mezcla de reacción hasta 90 ºC, registrándose la temperatura y el valor de pH a través de detectores de manera continua. Después de que la temperatura de la mezcla de reacción haya alcanzado 90 ºC se inician simultáneamente dos alimentaciones. La alimentación 1 está compuesta de 86 g de isoprenol y se dosifica con una velocidad de 34 ml/h durante 180
7
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Tabla 1
Ejemplo
Proporción en peso MS : isoprenol Mw [g/mol] (a) Mw [g/mol] (b) % de inhibición de CaCO3
1
68 : 32 11000 26700 61,3
2
68 : 32 6000 17300 67,3
3
64 : 36 7500 22500 67,0
4
64 : 36 4000 10700 56,7
5
57 : 43 5500 12000 68,9
Ejemplos comparativos
A
57 : 43 2500 4900 46,7
B
77 : 23 2000 4100 51,0
C poli(ácido acrílico) C
- 4500 60,0
(a) determinado por medio de CPG frente a patrones de poli(ácido acrílico) (b) determinado por medio de CPG frente a patrones de poli(etilenglicol) MS = ácido maleico
Ejemplo 9
Ensayos para la inhibición de deposiciones de sales de Mg básicas según el procedimiento DSL
5 La acción de inhibición de depósito de los copolímeros de acuerdo con la invención se realiza con ayuda de una versión modificada del aparato “Differential Scale Loop (DSL)” de PSL Systemtechnik. Según esto se trata de un “Tube Blocking System” como instalación de laboratorio completamente automatizada para el estudio de precipitaciones y deposiciones de sales en cañerías y tuberías de agua. En este aparato se mezcla conjuntamente en un modo de funcionamiento modificado una solución de cloruro de magnesio A con una solución de
10 hidrogenocarbonato de sodio B, que contiene el polímero que va a someterse a prueba, a una temperatura de 120 ºC y a una presión específica de 200 kPa en un punto de mezcla en la proporción en volumen 1:1 y se bombea por un capilar de ensayo de acero inoxidable a temperatura constante con velocidad de flujo constante. Según esto se determina la presión diferencial entre el punto de mezcla (inicio del capilar) y el extremo del capilar. Un aumento de la presión diferencial indica una formación de depósito por sales básicas de magnesio (hidromagnesita, brucita)
15 dentro del capilar. El tiempo que se mide hasta obtener un aumento de presión de altura definida (10 kPa) es una medida de la acción de inhibición de depósito del polímero usado.
Las condiciones de ensayo son:
solución A: MgCl2 100 mM solución B: NaHCO3 200 mM
20 concentración del polímero tras el mezclado de A y B: 10 mg/l longitud del capilar: 2,5 m diámetro del capilar: 0,88 mm material del capilar: acero inoxidable temperatura: 120 ºC
25 velocidad de flujo total: 5 ml/min presión del sistema: 200 kPa valor umbral de aumento de presión: 10 kPa
Los resultados están resumidos en la tabla 2. Se reproduce en cada caso el valor promedio de 4 mediciones individuales.
30 Tabla 2
Ejemplo
MS : isoprenol Mw g/mol (a) Mw g/mol (b) Tiempo [min]
sin polímero
4,5
1
68 : 32 11000 26700 30,2
3
64 : 36 7500 22500 41,1
4
64 : 36 4000 10700 21,2
9
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Claims (1)

  1. imagen1
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