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DE1182826B - Process for the production of cationic polymers - Google Patents

Process for the production of cationic polymers

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Publication number
DE1182826B
DE1182826B DEB64978A DEB0064978A DE1182826B DE 1182826 B DE1182826 B DE 1182826B DE B64978 A DEB64978 A DE B64978A DE B0064978 A DEB0064978 A DE B0064978A DE 1182826 B DE1182826 B DE 1182826B
Authority
DE
Germany
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parts
hydrogen atom
carbon atoms
vinyl
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB64978A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Heinz Pohlemann
Dr Otto Von Schickh
Dr Herbert Spoor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to NL286124D priority patent/NL286124A/xx
Priority to NL286127D priority patent/NL286127A/xx
Priority to BE625363D priority patent/BE625363A/xx
Priority to NL286132D priority patent/NL286132A/xx
Priority to BE625362D priority patent/BE625362A/xx
Priority to DED31518A priority patent/DE1102826B/en
Priority to DEB64978A priority patent/DE1182826B/en
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DEB68940A priority patent/DE1214985B/en
Priority to GB4415262A priority patent/GB976547A/en
Priority to GB44153/62A priority patent/GB976548A/en
Priority to FR917029A priority patent/FR1340524A/en
Priority to FR917028A priority patent/FR1345250A/en
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Publication of DE1182826B publication Critical patent/DE1182826B/en
Priority to US561006A priority patent/US3329560A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: C08fBoarding school Class: C08f

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Number:
File number:
Registration date:
Display day:

Deutsche Kl.: 39 c - 25/01 German class: 39 c - 25/01

1182 826
B64978IVd/39c
29. November 1961
3. Dezember 1964
1182 826
B64978IVd / 39c
November 29, 1961
3rd December 1964

Es wurde gefunden, daß man wertvolle, kationische Polymerisate erhält, wenn man stickstoffhaltige, cyclische Verbindungen der allgemeinen Formeln I oder II für sich allein oder zusammen mit anderen, äthylenisch ungesättigten Monomeren in üblicher Weise polymerisiert.It has been found that valuable, cationic polymers are obtained if nitrogen-containing, cyclic compounds of the general formulas I or II alone or together with others, Ethylenically unsaturated monomers polymerized in the usual way.

-(CHR2)*- (CHR 2 ) *

CH2 = CHCH 2 = CH

IIII

Hierin ist η entweder 2 oder 3, Ri ist ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Verfahren zur Herstellung von kationischen
Polymerisaten
Herein, η is either 2 or 3, Ri is a hydrogen atom or an alkyl, aryl or aralkyl process for the preparation of cationic
Polymers

Anmelder:Applicant:

Badische Anilin- & Soda-FabrikAniline & Soda Factory in Baden

Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/RheinAktiengesellschaft, Ludwigshafen / Rhein

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

ίο Dr. Heinz Pohlemann, Limburgerhof (Pfalz),
Dr. Herbert Spoor, Mutterstadt (Pfalz),
Dr. Otto von Schickh, Ludwigshafen/Rhein
ίο Dr. Heinz Pohlemann, Limburgerhof (Palatinate),
Dr. Herbert Spoor, Mutterstadt (Palatinate),
Dr. Otto von Schickh, Ludwigshafen / Rhine

gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen; R2 ist ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit I bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei im gleichen Molekül R2 an verschiedenen Kohlenstoffatomen verschiedene Bedeutung haben kann; R3 ist ein Wasserstoff atom oder ein gegebenenfalls substituierter oder durch Heteroatome unterbrochener aliphatischer, aromatischer oder araliphatischer einwertiger Kohlenwasserstoffrest; A ist ein einwertiges Säure-group with 1 to 12 carbon atoms; R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, where in the same molecule R 2 can have different meanings on different carbon atoms; R 3 is a hydrogen atom or an optionally substituted or interrupted by heteroatoms aliphatic, aromatic or araliphatic monovalent hydrocarbon radical; A is a monovalent acid

25 anion.25 anion.

Beispiele für Verbindungen der Formel I sind N - Vinylimidazolin, 1 - Vinyl - 2 - methylimidazolin, I-Vinyl-2-propyl-4-methylimidazolin und N-Vinyltetrahydropyrimidin. Examples of compounds of the formula I are N - vinylimidazoline, 1 - vinyl - 2 - methylimidazoline, I-vinyl-2-propyl-4-methylimidazoline and N-vinyl tetrahydropyrimidine.

R3 kann beispielsweise einer der folgenden Reste sein:R3 can be, for example, one of the following radicals:

-CH3, -C2H5,-CH 3 , -C 2 H 5 ,

H2CH 2 C

Als Säureanionen kommen beispielsweise die folgenden in Frage:The following are, for example, possible acid anions:

Cl', Br', J', SO3H', SO3CH3', CH3COO', SO3'Cl ', Br', J ', SO 3 H', SO 3 CH 3 ', CH 3 COO', SO 3 '

Verbindungen der allgemeinen Formel I können z. B. folgendermaßen hergestellt werden:Compounds of general formula I can, for. B. can be produced as follows:

2-Methylimidazolin wird in Toluol heiß gelöst. Zu der Lösung gibt man etwa 3% Kalium, und die Mischung wird im Druckgefäß mit einem Gemisch aus Acetylen und Stickstoff so lange bei etwa 120° C behandelt, bis die Acetylenaufnahme beendet ist. Nach Abdestillieren des Tohiols bleibt 1-Vinyl-2-methylimidazolin vom Kochpunkt 83 bis 86° C bei 20 Torr zurück.2-methylimidazoline is dissolved in hot toluene. About 3% potassium is added to the solution and the mixture is mixed with a mixture in the pressure vessel treated from acetylene and nitrogen at about 120 ° C until the acetylene uptake is complete. After the tohiol has been distilled off, 1-vinyl-2-methylimidazoline remains from boiling point 83 to 86 ° C at 20 torr.

Die Herstellung dieser Verbindungen wird hier nicht beansprucht.The production of these compounds is not claimed here.

Die Verbindungen der Gruppe II können aus denen der Gruppe I in einfacher Weise durch Neutralisieren mit einer anorganischen oder organischen Säure, z. B. mit Salzsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Benzolsulfonsäure oder durch Quaternierung nach üblichen Methoden mit Alkylierungs- oder Aralkylierungsmitteln, wie Dimethylsulfat, Diäthylsulfat, Äthyljodid, Benzylchlorid, chlormethyliertem Furan oder Thiophen, Äthylenoxyd oder Propylenoxyd hergestellt werden.The compounds of group II can be selected from those of group I in a simple manner Neutralizing with an inorganic or organic acid, e.g. B. with hydrochloric acid, sulfuric acid, Acetic acid, benzenesulfonic acid or by quaternization according to customary methods with alkylation or aralkylating agents such as dimethyl sulfate, diethyl sulfate, ethyl iodide, benzyl chloride, chloromethylated Furan or thiophene, ethylene oxide or propylene oxide are produced.

Die hier nicht beanspruchte Quaternierung wird vorzugsweise in einem polaren Lösungsmittel, wieThe quaternization not claimed here is preferably in a polar solvent such as

409 730/411409 730/411

3 43 4

Wasser, Äthanol, Aceton, Acetonitril usw., oder in Die Polymerisationstemperaturen liegen im allge-Gemischen von solchen mit unpolaren, organischen meinen zwischen Zimmertemperatur und 1200C. Lösungsmitteln, wie Benzol, Toluol, Cyclohexan Die Molgewichte der Homopolymerisate liegen im usw., bei Temperaturen unter 8O0C vorgenommen. allgemeinen in der Größenordnung von einigen Die durch die oben angegebenen allgemeinen 5 Tausend, während die Mischpolymerisate Mol-Formeln charakterisierten Verbindungen können gewich te von weit über 100 000 erreichen können, allein oder im Gemisch miteinander, vorzugsweise Die Eigenschaften der Mischpolymerisate hängen aber in Mischung mit anderen polymerisierbaren, stark von Art und Menge der Comonomeren ab. äthylenisch ungesättigten Verbindungen polymerisiert Wasserlösliche, alkoholunlösliche Produkte erhält werden. 10 man durch Mischpolymerisation mit bis etwa 50% Äthylenisch ungesättigte Verbindungen, die mit Acrylamid. Ist der Acrylamidanteil kleiner, dann den beschriebenen Monomeren mischpolymerisiert sind die Produkte oft sowohl wasser- als auch werden können, sind beispielsweise Styrol, α-Methyl- alkohollöslich. Die Mischpolymerisate mit hydrostyrol, Vinyltoluol, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acryl- phoben Monomeren, wie Acrylestern oder Vinylamid, Methacrylamid, N-substituierte Acryl- oder 15 estern, sind im allgemeinen in organischen Medien Methacrylamide, wie N-AIkyl- oder N-Methylol- löslich, in Wasser unlöslich. Setzt man bei der Polyacrylamide oder -methacrylamide, Ester der Acryl- merisation größere Mengen vernetzender Kompo- oder Methacrylsäure, wie Methyl-, Äthyl-, Propyl-, nenten, die mehrere olefinische Doppelbindungen Butyl-, Isobutyl-, Octyl-, Dodecyl-, Cyclohexyl- tragen, z. B. Methylenbisacrylamid oder Butandiolacrylat oder -methacrylat, Vinylester, wie Vinyl- 20 diacrylat, zu, so erhält man völlig unlösliche Produkte, acetat. Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylstearat, Entsprechend den weiten Variationsmöglichkeiten Vinyläther, wie Methyl-, Äthyl-, Butylvinyläther, bei der Herstellung der Polymerisate gemäß der N-Vinylverbindungen, wie Vinylpyrrolidon oder Erfindung erhält man Produkte, die für viele Zwecke Vinylimidazol, ferner Vinylchlorid, Vinylidenchlorid geeignet sind. Sie dienen zur Herstellung von oder Butadien. Ferner können auch sauer reagierende, 25 Filmen, Fasern, Formkörpern und Lacken. Geäthylenisch ungesättigte Monomeren, wie Acryl- eignete Mischpolymerisate werden zum Ausrüsten säure. Methacrylsäure, Crotonsäure, Vinylsulfon- und Imprägnieren von Leder und von Textilien säure oder Styrolsulfonsäure, mit einpolymerisiert verwendet; sie verbessern die Anfärbbarkeit von werden. Fasern, Filmen und Formkörpern, besonders von Die Polymerisation kann nach den üblichen 30 solchen auf Acrylnitril- oder Celluloseacetatbasis. Verfahren, entweder durch Block-, Lösungs-, Fäl- Viele der Polymerisate können als Antistatika zum lungs- oder Emulsionspolymerisation erfolgen. Zum Behandeln von hydrophoben Kunststoffen, wie PoIy-Einleiten der Polymerisation verwendet man zweck- olefinen, Polyestern, Polyamiden oder Cellulosemäßig Radikale liefernde Initiatoren, wie Wasser- estern, dienen. In geeigneter Form eignen sie sich stoffperoxyd, Kaliumpersulfat, Benzoylperoxyd, Cu- 35 auch zum Absorbieren von Säureionen aus Flüssigmolhydroperoxyd, Peressigsäure oder Azodiisobutter- keiten und als Anionenaustauscher. Ferner können säurenitril, gegebenenfalls in Kombination mit sie als Sedimentierhilfsmittel, die das Ausflocken Aktivatoren, wie Ascorbinsäure, Formaldehydsulf- und Absitzen feinteiliger Suspensionen beschleunigen, oxylat oder Schwermetallsalzen, wie z. B. Kupfer- eingesetzt werden.Water, ethanol, acetone, acetonitrile, etc., or in The polymerization temperatures in the general mixtures of those with non-polar, organic mean between room temperature and 120 0 C. Solvents such as benzene, toluene, cyclohexane The molecular weights of the homopolymers are in, etc., made at temperatures below 8O 0 C. generally in the order of magnitude of a few The compounds characterized by the above general 5,000, while the copolymers mol formulas can weight te well over 100,000, alone or in a mixture with each other, but preferably the properties of the copolymers depend in a mixture other polymerizable, strongly on the type and amount of comonomers. Ethylenically unsaturated compounds polymerized. Water-soluble, alcohol-insoluble products are obtained. 10 one by copolymerization with up to about 50% ethylenically unsaturated compounds with acrylamide. If the acrylamide content is smaller, then the monomers described are copolymerized, the products are often both water and can be soluble, for example styrene and α-methyl alcohol. The copolymers with hydrostyrene, vinyltoluene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylophobic monomers, such as acrylic esters or vinylamide, methacrylamide, N-substituted acrylic or 15 esters, are generally methacrylamides in organic media, such as N-alkyl or N-methylol soluble, insoluble in water. If larger amounts of crosslinking composite or methacrylic acid, such as methyl, ethyl, propyl, nentene, which have several olefinic double bonds butyl, isobutyl, octyl, dodecyl, Cyclohexyl wear, e.g. B. methylenebisacrylamide or butanediol acrylate or methacrylate, vinyl esters, such as vinyl diacrylate, to obtain completely insoluble products, acetate. Vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl stearate, according to the wide range of possible variations vinyl ethers, such as methyl, ethyl, butyl vinyl ethers, in the preparation of the polymers according to the N-vinyl compounds, such as vinyl pyrrolidone or the invention, products are obtained that are for many purposes vinyl imidazole, also vinyl chloride, vinylidene chloride are suitable. They are used to produce or butadiene. Furthermore, acidic reacting films, fibers, moldings and lacquers can also be used. Ethylenically unsaturated monomers such as acrylic copolymers are acidic for finishing. Methacrylic acid, crotonic acid, vinyl sulfonic acid and impregnation of leather and textiles acid or styrene sulfonic acid, used with polymerized; they improve the dyeability of be. Fibers, films and moldings, especially from The polymerization can be done after the usual 30 acrylonitrile or cellulose acetate-based. Many of the polymers can be used as antistatic agents for polymerization or emulsion polymerization. For treating hydrophobic plastics, such as poly-initiation of the polymerization, olefins, polyesters, polyamides or initiators which give free radicals in cellulose, such as water esters, are used. In a suitable form, they are material peroxide, potassium persulphate, benzoyl peroxide, Cu 35 also suitable for absorbing acid ions from liquid molar hydroperoxide, peracetic acid or azo diisobutter and as anion exchangers. Furthermore, acid nitrile, optionally in combination with them as sedimentation aids, which accelerate the flocculation activators such as ascorbic acid, formaldehyde sulf and settling of finely divided suspensions, oxylate or heavy metal salts, such as. B. copper can be used.

sulfat oder Eisenchlorid. In vielen Fällen kann 4° N-Vinylsubstituierte N-Heterocyclen und derensulfate or ferric chloride. In many cases 4 ° N-vinyl-substituted N-heterocycles and their

die Polymerisation auch durch Bestrahlen mit Polymerisate sind bereits bekannt. Die bekanntenpolymerization, including by irradiation with polymers, are already known. The known

energiereichen Strahlen oder durch einfaches Er- Verbindungen, wie beispielsweise 2-Vinylbenzimid-high-energy rays or by simple Er compounds, such as 2-vinylbenzimide

hitzen ausgelöst werden. Es können auch, besonders azol oder alkylsubstituierte N-Vinylimidazole, ent-heat. It can also, especially azole or alkyl-substituted N-vinylimidazoles, ent-

zur Homopolymerisation der Imidazolinderivate, halten wenigstens zwei Doppelbindungen im Ringfor homopolymerization of the imidazoline derivatives, hold at least two double bonds in the ring

Friedel-Crafts-Katalysatoren, wie Borfluorid oder 45 und haben darum aromatischen Charakter. DieFriedel-Crafts catalysts such as boron fluoride or 45 and therefore have an aromatic character. the

Aluminiumchlorid, verwendet werden. erfindungsgemäß zu polymerisierenden VerbindungenAluminum chloride can be used. compounds to be polymerized according to the invention

Wird die Polymerisation in Emulsion vorge- haben dahingegen nur eine Doppelbindung im RingIf the polymerization is carried out in emulsion, on the other hand, there is only one double bond in the ring

nommen, so verwendet man zweckmäßig kationische und sind daher wie auch die daraus hergestelltenCationic ones are expediently used and are therefore like those made from them

oder nichtionogene Emulgatoren. Als Emulgatoren Polymerisate basischer als stickstoffhaltige aromati-or non-ionic emulsifiers. As emulsifiers, polymers are more basic than nitrogen-containing aromatic

geeignet sind z. B. Salze von höheren Fettaminen, 50 sehe Ringsysteme.suitable are e.g. B. salts of higher fatty amines, 50 see ring systems.

wie Octadecylaminsulfat, quaternäre Ammonium- Die in den folgenden Beispielen genannten Teile verbindungen, wie Cetylpyridiniummethosulfat, oder sind Gewichtsteile, mit Dimethylsulfat quaterniertes Triäthanolamin- R . . . . tristearat, ferner oxäthyliertes Octylphenol, das e 1 s ρ 1 e etwa 10 bis 50 Mol angelagertes Äthylenoxyd ent- 55 In einem Reaktionsgefäß werden 25 Teile Vinylhält. Die Emulgatoren können auch in Kombination methylimidazolin in 300 Teilen Wasser gelöst. Man mit kationischen oder nichtionogenen Schutzkollo- neutralisiert mit konzentrierter Salzsäure und fügt iden, wie Polyvinylimidazoliniumsalzen, Polyvinyl- 75 Teile Acrylamid zu. Nach Auflösen des Acrylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon angewendet werden. amids wird eine Temperatur von 200C eingestellt, Je nach der Polymerisationsart erhält man die 60 und 0,2 Teile Kaliumpersulfat sowie 0,1 Teil Form-Polymerisate in fester Form, in Form mehr oder aldehydsulfoxylat werden in die Lösung eingerührt, weniger viskoser Lösungen oder als Dispersionen. Nach wenigen Minuten steigt die Temperatur auf Die Polymerisation der Monomeren kann auch 550C, und man erhält eine zähe, hochviskose in Gegenwart von Substraten, z. B. Textilien oder Lösung, aus der nach Abkühlung das Festprodukt Füllstoffen, vorgenommen werden, wobei man be- 65 durch Zugabe von 1000 Teilen Methanol unter sonders gutes Aufziehen des Polymerisates auf die Umrühren ausgefällt wird. Der Niederschlag wird Faser oder gute Durchmischung mit dem Füllstoff mit Methanol nachgewaschen und bei 500C im erzielt. Vakuum getrocknet. Das Produkt ist in Wassersuch as octadecylamine sulfate, quaternary ammonium The parts mentioned in the following examples compounds, such as cetylpyridinium methosulfate, or are parts by weight, triethanolamine R quaternized with dimethyl sulfate. . . . tristearate, furthermore oxyethylated octylphenol, which contains e 1 s ρ 1 e about 10 to 50 moles of added ethylene oxide. 25 parts of vinyl are contained in a reaction vessel. The emulsifiers can also be dissolved in a combination of methylimidazoline in 300 parts of water. It is neutralized with cationic or nonionic protective collo- ses with concentrated hydrochloric acid and ides, such as polyvinylimidazolinium salts, polyvinyl 75 parts of acrylamide are added. After dissolving the acrylic alcohol or polyvinylpyrrolidone can be applied. amide, a temperature of 20 0 C is set, depending on the type of polymerization to give the 60 and 0.2 part of potassium persulfate and 0.1 part form polymers in solid form, in the form of more or aldehydsulfoxylat are stirred into the solution less viscous solutions or as dispersions. After a few minutes, the temperature rises. The polymerization of the monomers can also take place at 55 ° C., and a tough, highly viscous mixture is obtained in the presence of substrates, e.g. B. textiles or solution from which the solid product fillers are made after cooling, whereby one is precipitated by adding 1000 parts of methanol with particularly good absorption of the polymer while stirring. The precipitate is washed after fiber or thorough mixing with the filler with methanol and achieved at 50 0 C im. Vacuum dried. The product is in water

glatt löslich und hat eine relative Viskosität in 0,l%iger, wäßriger Lösung von 5,12 (d.h., die Durchlaufzeit durch das Viskosimeter ist bei der Lösung 5,12mal so groß wie beim reinen Wasser).easily soluble and has a relative viscosity in 0.1% aqueous solution of 5.12 (i.e., the The transit time through the viscometer is 5.12 times as long for the solution as for pure water).

Das Produkt eignet sich als Flockierungsmittel 5 für zellstoffhaltige, wäßrige Suspensionen. Zur Prüfung bringt man je 100 g einer 0,2%igen trüben Suspension von feingemahlenem Sulfitzellstoff (pH=5) in drei Glasrohre und rührt in das erste 1 ml einer 0,l%igen Lösung des nach diesem Beispiel hergestellten Produktes ein, in das zweite 1 ml einer 0,1 %igen Lösung von reinem Polyacrylamid analoger Viskosität und läßt das dritte ohne Zusatz stehen. Man stellt fest, daß im ersten Rohr nach wenigen Sekunden große, rasch absitzende Flocken entstehen, die eine klare, überstehende Lösung hinterlassen. Im zweiten Rohr beginnt die Flockenbildung nach etwa 2 Minuten, und die Lösung bleibt getrübt, während im dritten Rohr die Suspension noch nach 30 Minuten praktisch unverändert ist.The product is suitable as a flocculant 5 for cellulose-containing, aqueous suspensions. For testing add 100 g of a 0.2% cloudy suspension of finely ground sulfite pulp (pH = 5) in three glass tubes and stir in the first 1 ml of a 0.1% solution of the prepared according to this example Product one, in the second 1 ml of a 0.1% solution of pure polyacrylamide analog Viscosity and lets the third stand without any additive. You can see that in the first tube after a few Seconds of large, quickly settling flakes are formed, which leave a clear, protruding solution. In the second tube, flake formation begins after about 2 minutes and the solution remains cloudy, while in the third tube the suspension is still practically unchanged after 30 minutes.

Beispiel 2Example 2

In 100 Teilen Essigsäureäthylester werden 6 Teile Acrylamid und 4 Teile Vinylmethylimidazolin gelöst. Anschließend gibt man noch 0,1 Teil Azodiisobuttersäurenitril hinzu und erwärmt unter Umrühren auf 6O0C. Es scheidet sich ein Niederschlag ab. Nach Abkühlen, Filtrieren und Trocknen erhält man 9 Teile eines farblosen, pulverförmigen Polymerisats, das sich in Wasser mit stark basischer Reaktion löst. Es hat eine relative Viskosität in 0,l%iger, wäßriger Lösung von 1,15.6 parts of acrylamide and 4 parts of vinylmethylimidazoline are dissolved in 100 parts of ethyl acetate. Are then also 0.1 part of azodiisobutyronitrile are added and heated with stirring at 6O 0 C. It separates a precipitate. After cooling, filtering and drying, 9 parts of a colorless, pulverulent polymer are obtained, which dissolves in water with a strongly basic reaction. It has a relative viscosity in 0.1% strength aqueous solution of 1.15.

Beispiel 3Example 3

55 Teile Vinylmethylimidazolin werden in 200 Teilen Wasser gelöst. Anschließend läßt man 63 Teile Dimethylsulfat allmählich in die Lösung eintropfen, wobei man durch Kühlung von außen verhindert, daß die Temperatur 500C übersteigt. Man erhält eine 38,5%ige Lösung des quaternären Salzes.55 parts of vinylmethylimidazoline are dissolved in 200 parts of water. Then allowed to 63 parts of dimethyl sulfate was gradually added dropwise into the solution to give prevented by cooling from the outside, that the temperature exceeds 50 0 C. A 38.5% solution of the quaternary salt is obtained.

58 Teile dieser Lösung werden mit 260 Teilen Wasser und 90 Teilen Acrylamid vermischt und durch Zugabe von 0,5 Teilen Kaliumpersulfat und 0,2 Teilen Natriumhyposulfit polymerisiert, wobei die Temperatur von 20 auf 55°C ansteigt. Die erhaltene 29%ige Lösung des kationischen Polymerisats wird mit einem Überschuß Aceton versetzt, wobei das Produkt in fester Form ausfällt. Es wird abfiltriert und getrocknet. Die relative Viskosität der 0,l%igen wäßrigen Lösung beträgt 2,58.58 parts of this solution are mixed with 260 parts of water and 90 parts of acrylamide and polymerized by adding 0.5 part of potassium persulfate and 0.2 part of sodium hyposulfite, wherein the temperature rises from 20 to 55 ° C. The 29% strength solution of the cationic polymer obtained an excess of acetone is added, the product precipitating in solid form. It will filtered off and dried. The relative viscosity of the 0.1% strength aqueous solution is 2.58.

Das Produkt eignet sich als Faserflockungsmittel für Zellstoffsuspensionen sowie als Verdickungsmittel für kationische Polymerisatdispersionen.The product is suitable as a fiber flocculant for pulp suspensions and as a thickener for cationic polymer dispersions.

Beispiel 4Example 4

350 Teile Wasser, 28 Teile Acrylsäurebutylester, 88 Teile Acrylsäure-tert.-butylester, 6,3 Teile Vinylmethylimidazolin und 5 Teile eines Anlagerungs-350 parts of water, 28 parts of butyl acrylate, 88 parts of tert-butyl acrylate, 6.3 parts of vinylmethylimidazoline and 5 parts of an attachment

55 Produktes von etwa 5 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Oleylamin, das mittels Dimethylsulfat quaterniert wurde, werden vermischt, und die erhaltene wäßrige Emulsion wird mit konzentrierter Salzsäure auf pH 5 gestellt.55 Product of about 5 moles of ethylene oxide in 1 mole of oleylamine, which quaternizes by means of dimethyl sulfate are mixed, and the resulting aqueous emulsion is treated with concentrated hydrochloric acid pH 5 set.

20% der Emulsion werden in einem Reaktionsgefäß vorgelegt, mit 0,5 Teilen Kaliumpersulfat versetzt und auf 75° C aufgeheizt. Der Rest der Emulsion wird im Verlauf einer Stunde in die Reaktionslösung eingetragen. Man erhält eine Polymerisatdispersion mit 25% Feststoff gehalt, die lagerstabil, auch bei erhöhter Temperatur (7O0C), ist und nach mehrmaligem Abkühlen auf — 200C wieder unverändert aufgetaut werden kann. Der K-Wert nach Fikentscher beträgt 68, gemessen in Cyclohexanon.20% of the emulsion are placed in a reaction vessel, 0.5 parts of potassium persulfate are added and the mixture is heated to 75.degree. The remainder of the emulsion is added to the reaction solution over the course of an hour. This gives a polymer dispersion with 25% solids content, stable on storage, even at elevated temperature (7O 0 C), and after repeated cooling to - can be thawed unchanged 20 0 C. The Fikentscher K value is 68, measured in cyclohexanone.

Die erhaltene Polymerisatdispersion eignet sich zur Herstellung von klebfreien Schutzüberzügen auf Holz, Papier oder Mauerputz, die gegen Wasser und schwache Alkalien (Seifen) beständig sind.The polymer dispersion obtained is suitable for the production of tack-free protective coatings on wood, paper or plaster that is resistant to water and weak alkalis (soaps).

Beispiel 5Example 5

49 Teile Acrylamid und 1 Teil N-Vinyltetrahydropyrimidin, Kp. 910C bei 17 Torr, werden in 200 Teilen Wasser gelöst und die Lösung mit Schwefelsäure auf pH 5 gestellt. Man fügt dann 0,2 Teile Kaliumpersulfat und 0,05 Teile Formaldehydsulfoxylat zu. Nach wenigen Minuten beginnt die Polymerisation, und die Temperatur steigt von 25 auf 480C. Das Gemisch wird noch 30 Minuten bei gleicher Temperatur gehalten, dann abgekühlt, das Festprodukt mit Methanol ausgefällt und getrocknet. Es hat eine relative Viskosität (0,1 %ig in Wasser) von 1,54 und eignet sich besonders zum Ausfällen von Feststoffen aus feinteiligen Suspensionen, z. B. Kohleoder Erzschlämmen.49 parts acrylamide and 1 part of N-Vinyltetrahydropyrimidin, bp. 91 0 C at 17 Torr, are dissolved in 200 parts of water and the solution with sulfuric acid to pH 5. 0.2 part of potassium persulfate and 0.05 part of formaldehyde sulfoxylate are then added. After a few minutes, polymerization begins and the temperature rises from 25 to 48 0 C. The mixture is maintained for 30 minutes at the same temperature and then cooled, the solid product precipitated with methanol and dried. It has a relative viscosity (0.1% in water) of 1.54 and is particularly suitable for precipitating solids from finely divided suspensions, e.g. B. coal or ore slurries.

Zur Prüfung der Sedimentierwirkung dient der folgende Versuch: 40 g feinstgepulvertes Kaolin werden in 11 Wasser suspendiert und jeweils 275 ecm dieser Suspension in zwei Glasrohre von 2,1 cm Durchmesser gegeben. Die Höhe der Flüssigkeit ist 75 cm. In Rohr 2 gibt man 8,3 ecm einer Lösung von 824 mg in 1 1 Wasser. Die Suspensionen in den zwei Rohren werden nun durch zehnmaliges Umschütteln innerhalb einer Minute bewegt und dann senkrecht stehengelassen. Die suspendierten Stoffe setzen sich bei ruhigem Stehen ab. Hierbei zeigt sich eine deutliche Trennungslinie zwischen einem oberen klären Teil der Flüssigkeit und einem unteren, getrübten, der die suspendierten Stoffe enthält. Die Höhe der klaren Flüssigkeitsschicht wird nun in verschiedenen Zeitabständen gemessen. Sie ist ein einfaches Maß für die Sedimentierwirkung des Polymerisats im Vergleich zur Absetzgeschwindigkeit der zusatzfreien Suspension. In der folgenden Tabelle sind die Höhen der Klarzonen nach verschiedenen Zeiten angegeben.The following test is used to test the sedimentation effect: 40 g of finely powdered kaolin are suspended in 11 water and each 275 ecm of this suspension in two glass tubes of 2.1 cm Given diameter. The height of the liquid is 75 cm. 8.3 ecm of a solution are added to tube 2 of 824 mg in 1 liter of water. The suspensions in the two tubes are now through ten times Shaking moved within a minute and then left to stand vertically. The suspended Substances settle when standing still. There is a clear dividing line between an upper clearing part of the liquid and a lower, cloudy part, which contains the suspended matter contains. The height of the clear liquid layer is now measured at different time intervals. It is a simple measure of the sedimentation effect of the polymer compared to the settling rate the additive-free suspension. The following table shows the heights of the clear zones according to different Times indicated.

Sedimentation einer Kaolinsuspension (40 Teile Kaolin auf 1000 Teile Wasser)Sedimentation of a kaolin suspension (40 parts of kaolin in 1000 parts of water)

Zusatzadditive 1 Minute1 minute Klarzone der I
2 Minuten
Clear zone of the I.
2 minutes
flüssigkeit nach
3 Minuten
liquid after
3 minutes
5 Minuten5 minutes überstehende
Lösung
protruding
solution
Ohne Without 0 cm
8 cm
0 cm
8 cm
0,5
20
0.5
20th
1
30
1
30th
2
42
2
42
trüb
klar
cloudy
clear
0,0025% des Polymerisats 0.0025% of the polymer

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von kationischen Polymerisaten, dadurch gekennzeich-Process for the production of cationic polymers, characterized thereby (CHR2)„(CHR 2 ) " CH2 = CH-NCH 2 = CH-N N IN I worin Ri ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, R2 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei im gleichen Molekül R2 an verschiedenen Kohlenstoffatomen verschiedene Bedeutung haben kann, R3 ein Wasserstoffatom oder ein gegebenenfalls substituierter oder durch Heteroatome unterbrochener aliphatischer, aromatischer oder araliphatischer einwertiger Kohlenwasserstoffrest, net, daß man stickstoffhaltige cyclische Verbindungen der allgemeinen Formeln I oder IIwherein Ri is a hydrogen atom or an alkyl, aryl or aralkyl group with 1 to 12 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, where in the same molecule R 2 can have different meanings on different carbon atoms, R3 is a hydrogen atom or an optionally substituted or interrupted by heteroatoms aliphatic, aromatic or araliphatic monovalent hydrocarbon radical, net that nitrogen-containing cyclic compounds of the general formulas I or II -(CHR2)n - (CHR 2 ) n IIII A ein Säureanion und η entweder 2 oder 3 ist, für sich allein oder im Gemisch mit anderen, äthylenisch ungesättigten Monomeren in üblicher Weise polymerisiert.A is an acid anion and η is either 2 or 3, alone or in a mixture with other, ethylenically unsaturated monomers polymerized in the usual way. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 847 347, 911017, 504;
USA.-Patentschrift Nr. 2 606 175.
Considered publications:
German Patent Nos. 847 347, 911017, 504;
U.S. Patent No. 2,606,175.
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