DE102004032766A1 - Konzentrierte wässrige Methacrylamidlösung unter Zugabe von Methacrylsäure - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt eine flüssige, konzentrierte Formulierung, enthaltend Methacrylamid.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Lieferform von Methacrylsäureamid.
- Im folgenden werden unter (Meth)acrylsäure die Verbindungen Acrylsäure und Methacrylsäure und die jeweiligen Derivate verstanden.
- Stand der Technik
- Methacrylamid als polymerisierbares Derivat der Methacrylsäure ist an sich bekannt und im Handel erhältlich (CAS-Nr. 79-39-0). Ein Problem beim gewerblichen Umgang mit Methacrylamid ist seine Neigung, in fester Form zu verklumpen und zu verbacken sowie Feinstaub zu entwickeln. Dies erfordert beim Anwender aufwendige Vorrichtungen zur Handhabung und Dosierung des Materials, beispielsweise Knollenbrecher und Absaugvorrichtungen mit den zugehörigen Filtern. Acrylamid weist ein neurotoxisches und cancerogenes Potential auf und wird deshalb überwiegend als wässrige Lösung eingesetzt. Damit werden Kontaminationen durch Staubbildung vermieden und Gefahren bei der Handhabung deutlich verringert. Da auch Methacrylamid ein gewisses neurotoxisches Potential aufweist, ist es auch aus diesem Grunde erstrebenswert, eine flüssige Handels- und Transportform auch für Methacrylamid zur Verfügung zu stellen. Während Acrylamid eine hohe Wasserlöslichkeit aufweist und als z.B. 40–50%ige Lösung im Handel ist, ist Methacrylamid bei 20°C nur zu ca. 20 Gew.-% in Wasser löslich.
- Bisher wurde Methacrylamid, um das Staubproblem und das Problem der Verklumpung bei der festen Formulierung zu vermeiden, in Form einer 15 Gew.-%igen wässrigen Lösung in den Handel gebracht, da sich nur ca. 25 g Monomer pro 100 g Wasser bei 20°C lösen. Die Konzentration an Methacrylamid in H2O ist recht gering, so dass eine verhältnismäßig große Menge Wasser als Lösemittel transportiert werden muss. Ferner kann ein derart großer Wasseranteil bei bestimmten Polymerisationen unerwünscht sein.
- Aufgabe
- Es bestand also die Aufgabe, eine Transport- und Handelsform für Methacrylamid zu entwickeln, die
- – die Handhabungsnachteile des kristallinen Methacrylamids vermeidet,
- – für den Kunden leicht einsetzbar ist und wenig oder möglichst keinen Umstellungsaufwand erfordert
- – und einen höheren Gehalt an Methacrylamid als polymerisierbare Verbindung aufweist.
- Lösung
- Es wurde nun gefunden, dass durch Verwendung wässriger (Meth)acrylsäure es gelingt, bis zu 67 g Methacrylamid in 100 g Lösungsmittelgemisch zu lösen.
-
- Die Werte in der Tabelle zeigen, dass der Ersatz eines Teils des Wassers durch (Meth)acrylsäure zu einer deutlichen Erhöhung der im Lösungsmittelgemisch aus Wasser und (Meth)acrylsäure löslichen Menge an Methacrylsäureamid führt.
- Die erfindungsgemäße Lösung kann direkt als Rohstoffmischung zur Herstellung von Polymeren und/oder Copolymeren eingesetzt werden, wenn diese Polymeren gleichzeitig (Meth)acrylsäure als Comonomer enthalten. Mögliche Polymerisationsverfahren sind Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation oder die Polymerisation in Lösung. Da Methacrylamid, insbesondere bei der Emulsionspolymerisation, dem wichtigsten Einsatzgebiet für Methacrylamid, meist in Kombination mit (Meth)acrylsäure eingesetzt wird, eignen sich die konzentrierten Methacrylamidlösungen in Wasser/(Meth)acrylsäure für einen großen Teil der bestehenden Anwendungen. Das gilt insbesondere dann, wenn der (Meth)acrylsäureanteil in der konzentrierten wässrigen Lieferform kleiner als der Methacrylamidanteil ist. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis Methacrylamid : (Meth)acrylsäure mindestens 2 : 1, besonders bevorzugt mindestens 3 : 1.
- Die gewählte Methacrylamidkonzentration der Lieferform richtet sich nach den Anforderungen, die an die Kältestabilität der Lösung gestellt wird. Soll ein Auskristallisieren bei niedrigeren Temperaturen als Raumtemperatur vermieden werden, so wird man eine niedrigere Konzentration als die bei Raumtemperatur maximal möglichen 44 g in 100 ml Wasser/Methacrylsäuregemisch einstellen. Vorzugsweise beträgt der Methacrylamidgehalt der Lösung mindestens 25 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 30 Gew.-% und insbesondere mindestens 35 Gew.-%.
- Um unerwünschte vorzeitige Polymerisation zu unterbinden, wird die Lösung im allgemeinen mit üblichen Stabilisatoren versetzt. Dazu zählen Phenole wie Hydrochinon und Hydrochinonmonomethylether aber auch Cu++-Ionen. Bevorzugt werden Hydrochinonmonomethylether und Cu++-Ionen.
Claims (8)
- Wässrige Lösung von Methacrylamid, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Erhöhung der Löslichkeit des Methacrylamids 5–65 Gew.-%, bezogen auf die Lösungsmittelmenge, (Meth)acrylsäure enthält.
- Wässrige Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Methacrylamidgehalt der Lösung mindest 25 Gew.-% beträgt.
- Wässrige Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Methacrylamidgehalt der Lösung mindest 30 Gew.-% beträgt.
- Wässrige Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Methacrylamidgehalt der Lösung mindest 35 Gew.-% beträgt.
- Wässrige Lösung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis Methacrylamid zu (Meth)acrylsäure mindestens 2 : 1 beträgt.
- Wässrige Lösung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis Methacrylamid zu (Meth)acrylsäure mindestens 3 : 1 beträgt.
- Verwendung der Lösung nach den Ansprüchen 1–6 zur Herstellung von Polymeren.
- Polymer, erhältlich durch Polymerisation oder Copolymerisation der Lösung nach Anspruch 1.
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