DE1817309A1 - Basic and cationic ethylene copolymers - Google Patents
Basic and cationic ethylene copolymersInfo
- Publication number
- DE1817309A1 DE1817309A1 DE19681817309 DE1817309A DE1817309A1 DE 1817309 A1 DE1817309 A1 DE 1817309A1 DE 19681817309 DE19681817309 DE 19681817309 DE 1817309 A DE1817309 A DE 1817309A DE 1817309 A1 DE1817309 A1 DE 1817309A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- weight
- copolymers
- basic building
- vinyl
- building blocks
- 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
Links
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 title 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 title 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 54
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims description 17
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 11
- 238000003797 solvolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- -1 acetate radical Chemical class 0.000 claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920003118 cationic copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims 1
- OFESGEKAXKKFQT-UHFFFAOYSA-N n-ethenyl-n-methylformamide Chemical compound C=CN(C)C=O OFESGEKAXKKFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 42
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 abstract description 14
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 6
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 abstract description 2
- XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N methyl vinyl ether Chemical compound COC=C XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 abstract description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 20
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 19
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 15
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 13
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- HGUZQMQXAHVIQC-UHFFFAOYSA-N n-methylethenamine Chemical compound CNC=C HGUZQMQXAHVIQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 11
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- PNLUGRYDUHRLOF-UHFFFAOYSA-N n-ethenyl-n-methylacetamide Chemical compound C=CN(C)C(C)=O PNLUGRYDUHRLOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 3
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 2
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N Isopropylaldehyde Chemical compound CC(C)C=O AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RFKIWQDNNFEKFD-UHFFFAOYSA-N [Cl].CC1=CC=CC=C1 Chemical compound [Cl].CC1=CC=CC=C1 RFKIWQDNNFEKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TUCNEACPLKLKNU-UHFFFAOYSA-N acetyl Chemical compound C[C]=O TUCNEACPLKLKNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium peroxydisulfate Substances [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N ethenamine Chemical group NC=C UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002976 peresters Chemical class 0.000 description 1
- 229920000447 polyanionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012673 precipitation polymerization Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000001256 steam distillation Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Basische und kationische Copolymere des ethylens und Verfahren zu ihrer Herstellung Polymere Basen und Polyelektrolyte mit Polykationen sind erheblich schwieriger zugänglich als polymere Säuren und Polyelektrolyte mit Polyanionen. Basische und kationische Polymere besitzen jedoch beträchtliches technisches Interesse.Basic and cationic copolymers of ethylene and process too Their production polymer bases and polyelectrolytes with polycations are significant more difficult to access than polymeric acids and polyelectrolytes with polyanions. However, basic and cationic polymers have considerable technical interest.
Aus der US-Patentschrift 3.207.732 sind Copolymere aus Ethylen und N-Vinyl-N-methylacetamid bekannt. Es handelt sich dabei aber nicht um basische Verbindungen. Eine Verseifung zu solchen unter Abspaltung des Acetylrestes läßt sich, wenn überhaupt, nur schwierig und nur mit sehr kleinen Umsätzen durchführen.From US Patent 3,207,732 are copolymers of ethylene and N-vinyl-N-methylacetamide known. However, these are not basic compounds. A saponification to such with cleavage of the acetyl radical can, if at all, only with difficulty and only with very small sales.
Weiterhin war aufgrund der deutschen Auslegeschrift 1.167.o27 ein Verfahren zur Polymerisation von offenkettigen, tertiären N-Vinylamiden mit anderen radikalisch polymerisierbaren, olefinisch einfach ungesättigten Verbindungen bekannt gewesen.Furthermore, due to the German interpretation document, 1.167.o27 was a Process for the polymerization of open-chain, tertiary N-vinylamides with others free-radically polymerizable, olefinically monounsaturated compounds are known been.
Der Patentanspruch dieses Schutz rechtes umfaßt zwar formal auch die Herstellung von Copolymeren aus Xthylen- und N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen; irgendwelche Angaben tier die Eigenschaften, insbesondere über die Verseifbarkeit, werden jedoch an keiner Stelle dieser DAS gemacht.The patent claim of this protection right also formally includes the Production of copolymers from ethylene and N-vinyl-N-methylformamide building blocks; any information about the properties, in particular about the saponifiability, however, this DAS is not made at any point.
Man mußte daher erwarten, daß Copolymere aus Xthylen- und N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen ein gleiches oder zumindest jedoch sehr ähnliches Verhalten wie Copolymere aus Xthylen- und N-Vinyl-N-methylacetamid-Grundbausteinen zeigen würden.One had to expect, therefore, that copolymers of ethylene and N-vinyl-N-methylformamide building blocks the same or at least very similar behavior as copolymers of ethylene and would show N-vinyl-N-methylacetamide building blocks.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung von basischen und kationischen Copolymeren durch Solvolyse von polymeren Verbindungen bei erhöhter Temperatur, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die-Solvolysereaktion an polymeren Ausgangsverbindungen durchführt, die aus den statistisch angeordneten Grundbausteinen und gegebenenfalls bestehen, wobei Z = Chlor, -COOR', -OCOR1, -OR', vorzugsweise -OCOCH3, bedeutet, R = H oder -CH3 und R'= -CH) oder -C2H5 ist.The present application relates to a process for the preparation of basic and cationic copolymers by solvolysis of polymeric compounds at elevated temperature, which is characterized in that the solvolysis reaction is carried out on polymeric starting compounds which are composed of the randomly arranged basic building blocks and if necessary consist, where Z = chlorine, -COOR ', -OCOR1, -OR', preferably -OCOCH3, R = H or -CH3 and R '= -CH) or -C2H5.
Aurgrund des Standes der Technik war es überraschend, daß bei Verwendung von Mischpolymerisaten, die den N-Vinyl-N-methylformamid-&rundbaustein enthalten, die Solvolysereaktionen schon unter milden Bedingungen und wirtschaftlich tragbaren Zeiten ablaufen.Based on the prior art, it was surprising that when used of copolymers containing the N-vinyl-N-methylformamide & round building block, the solvolysis reactions even under mild and economically viable conditions Times run out.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Copolymeren erfolgt bevorzugt durch saure Hydrolyse oder Alkoholyse der Ausgangspolymeren in homogener oder heterogener Phase. Als Reaktionsmedium sind alle Substanzen geeignet, die höher als 60°C sieden und unter den Reaktibnsbedingungen nicht selbst verseift werden. Bevorzugt werden Wasser, Alkohole, ether, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe und Chlorkohlenwasserstoffe. Die Wahl des Lösungsmittels wird durch die Zusammensetzung des Copolymeren und durch die Tatsache, daß die Reaktion in homogener Phase schneller als in heterogener verläuft, bestimmt.The copolymers according to the invention are preferably prepared by acid hydrolysis or alcoholysis of the starting polymers in homogeneous or heterogeneous Phase. All substances that boil above 60 ° C. are suitable as the reaction medium and are not themselves saponified under the reaction conditions. To be favoured Water, alcohols, ethers, aliphatic and aromatic hydrocarbons and chlorinated hydrocarbons. The choice of solvent is made by the composition of the copolymer and by the fact that the reaction proceeds faster in a homogeneous phase than in a heterogeneous one, certainly.
Copolymere mit mehr als 35 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid lassen sich gut im wässrigen System verseifen. Copolymere mit lo - 35 Gew.% an N-Vlnyl-N-methylformamid werden vorteilhatt in wässrigalkoholischem System umgesetzt, wobei man z.B. Methanol, Methanol, Propanol, n-Butanol oder 2-Äthylhexanol verwenden kann.Copolymers with more than 35% by weight of N-vinyl-N-methylformamide can be used saponify well in an aqueous system. Copolymers with 10-35% by weight of N-vinyl-N-methylformamide are advantageously implemented in an aqueous alcoholic system, e.g. methanol, May use methanol, propanol, n-butanol, or 2-ethylhexanol.
Bei kleineren Gehalten an N-Vinyl-N-methylformamid als lo Gew.With smaller contents of N-vinyl-N-methylformamide than lo wt.
im Copolymeren ist es günstig, im wasserfreien alkoholischen System zu verseifen, wobei als Lösungsvermittler aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie iso-Octan, Benzol, Toluol oder Chlorkohlenwasserstoffe, wie Tetrachlorkohlenstoff oder Chlorbenzol, zugesetzt werden.in the copolymer it is favorable, in the anhydrous alcoholic system to saponify, aliphatic and aromatic hydrocarbons as solubilizers, such as iso-octane, benzene, toluene or chlorinated hydrocarbons such as carbon tetrachloride or chlorobenzene, can be added.
Die Konzentration des zu verseifenden Copolymeren im Reaktionsmedium liegt im allgemeinen zwischen 20 und 60 Gew.%.The concentration of the copolymer to be saponified in the reaction medium is generally between 20 and 60% by weight.
Prinzipiell sind auch Konzentrationen außerhalb des angegebenen Bereiches anwendbar, wobei aber bei Konzentrationen unter 20 Gew.In principle, concentrations are also outside the specified range applicable, but at concentrations below 20 wt.
der Verbrauch an Verdünnungsmittel zu groß und bei über 60 Gew.% die Viskosität der Lösungen ungünstig hoch wird.the consumption of diluent too high and at over 60% by weight die The viscosity of the solutions becomes unfavorably high.
Als Katalysatorür die Solvolyse eignen sich Mineralsäuren, wie Halogemfassersto>f, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphor säure(ortho-, meta-, poly-Phosphorsäure) und organische Säuren, wie aliphatische oder aromatische Sulfonsäuren. Beispielsweise seien genannt: Methansulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure.Mineral acids, such as halogen compounds, are suitable as catalysts for the solvolysis. Sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid (ortho-, meta-, poly-phosphoric acid) and organic acids such as aliphatic or aromatic sulfonic acids. For example may be mentioned: methanesulphonic acid, p-toluenesulphonic acid.
Die Zugabe dieser Säuren zu dem Verseifungsansatz kann unverdünnt in festem, flüssigem oder gasförmigem Zustand erfolgen; sie können aber auch in Form ihrer wässrigen oder alkoholischen Lösungen zugesetzt werden.The addition of these acids to the saponification batch can be done undiluted take place in solid, liquid or gaseous state; but you can also use Form of their aqueous or alcoholic solutions are added.
Die Katalysatorkonzentration wird von dem Gehalt des Copolymeren an N-Vinyl..N-methylformamid bestimmt. Da infolge der Salzbildung der Katalysator aus dem System entfernt wird, verwendet man eine dem Gehalt des Copolymeren an N-Vinyl-N-methylformamid bzw. eine dem zu verseifenden Anteil entsprechende mindestens stöchiometrische Menge an Säure; im allgemeinen wird mit einem Überschuß von 50 % gearbeitet. Die Verseifungkann auch alkalisch katalysiert werden; wegen auftretender Nebenreaktionen ist diese. Verfahrensweise jedoch weniger geeignet.The catalyst concentration will depend on the content of the copolymer N-vinyl..N-methylformamide determined. Since the catalyst is off as a result of the salt formation the system is removed, one uses a content of the copolymer of N-vinyl-N-methylformamide or an at least stoichiometric amount corresponding to the proportion to be saponified of acid; in general, an excess of 50% is used. The saponification can can also be catalyzed under alkaline conditions; because of side reactions occurring this is. However, the procedure is less suitable.
Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 50 und 200 0C, vorzugsweise zwischen 60 und 16o0C. Im allgemeinen läßt man das System am RUckfluß sieden, so daß die Temperatur von der Wahl des Reaktionsmediums abhängt. Es kann jedoch vorteilhaft sein, bei niedrig siedenden Reaktionsmedien im geschlossenen System bei höherer Temperatur unter autogenem Druck zu verseifen.The reaction temperature is between 50 and 200 ° C., preferably between 60 and 16o0C. In general, the system is refluxed, see above that the temperature depends on the choice of reaction medium. However, it can be beneficial be, with low-boiling reaction media in the closed system at higher Saponify temperature under autogenous pressure.
Ist das Reaktionssystem homogen, so ist Rührung nicht unbedingt erforderlich, aber zweckmäßig; beim Arbeiten in heterogener Phase ist Rührung notwendig.If the reaction system is homogeneous, stirring is not absolutely necessary, but functional; when working in a heterogeneous phase, it is necessary to stir.
Die Reaktionszeiten sind abhängig von der Zusammensetzung des Ausgangspolymeren, der Temperatur und dem gewünschten Verseifungsgrad; im allgemeinen betragen sie 2 - 200 Stunden, vorzugsweise 2 - 3o Stunden.The reaction times depend on the composition of the starting polymer, the temperature and the desired degree of saponification; in general they are 2 to 200 hours, preferably 2 to 30 hours.
Die Umsetzung der im Ausgangspolymeren enthaltenen Grundbausteine zu den - Grundbausteinen kann je nach den Verseifungsbedingungen zwischen lo und 9o Gew.%, vorzugsweise zwischen 20 u.80 Gew.%, liegen.The implementation of the contained in the starting polymer Basic building blocks for the - Basic building blocks can, depending on the saponification conditions, be between 10 and 90% by weight, preferably between 20 and 80% by weight.
Die Isolierung der Reaktionsprodukte kann in Form ihrer Salze geschehen, z.B. einfach dadurch Eindampfen der anfallenden Verseifungslösungen.The reaction products can be isolated in the form of their salts, E.g. simply by evaporation of the resulting saponification solutions.
Zur Gewinnung der freien Basen stellt man den Reaktionsansatz mit wässrigem Alkali oder Ammoniak schwach alkalisch; vorhandene organische Lösungsmittel werden durch Destillation oder Wasser.To obtain the free bases, you put the reaction mixture with aqueous alkali or ammonia weakly alkaline; organic solvents present are made by distillation or water.
dampfdestillation entrernt.removed by steam distillation.
Polymere Amine aus Ausgangspolymeren mit weniger als 70 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen fallen hierbei in reinpulvriger Form an und werden durch Filtration isoliert. Polymere Amine aus Ausgangspolymeren mit mehr als 7o Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen sind in Wasser löslich; nach Entfernen der niedermolekularen Salze durch Dialyse können sie durch Eindampfen, Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung der Lösung isoliert werden. Die Verwendung von Anionenaustauschern zur Gewinnung der freien Basen ist möglich.Polymeric amines from starting polymers with less than 70% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks fall in pure powder form and are isolated by filtration. Polymers Amines from starting polymers with more than 70% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks are soluble in water; after removing the low molecular weight salts by dialysis they can be isolated by evaporation, spray drying or freeze drying of the solution will. The use of anion exchangers to obtain the free bases is possible.
Die Ausgangspolymeren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Copolymerisate bestehen aus - Grundbausteinen und Grundbausteinen, die in statistischer Anordnung vorliegen [=poly-äthylen-co(N-vinyl-N-methylformamid)].The starting polymers for producing the copolymers according to the invention consist of - basic building blocks and Basic building blocks that are present in a statistical arrangement [= poly-ethylene-co (N-vinyl-N-methylformamide)].
Der Gehalt an Grundbausteinen (A) im Ausgangspolymeren beträgt dabei 5 - 98, vorzugsweise 50 - 95 Gew.% und der von (B) 95 - 2, vorzugsweise 50 - 5 Gew.%J entsprechend Stickstoffgehalten von o,3 - 15,6 Gew.%.The content of basic building blocks (A) in the starting polymer is 5-98, preferably 50-95% by weight and that of (B) 95-2, preferably 50-5% by weight J corresponding to nitrogen contents of 0.3-15.6% by weight.
Erfindungsgemäß sind als Ausgangspolymere auch solche verwendbar, die außer den Grundbausteinen (A) und (B) noch die Grundbausteine (C) enthalten (wobei Z und R die oben angegebene Bedeutung sie bestehen aus 4 - 78, vorzugsweise 49 - 78 Gew.% (A), 95 - 2, vorzugsweise 50 - 2 Gew.% (B) und 1 - 20 Gew.% (C).According to the invention, the starting polymers which can also be used are those which, in addition to the basic building blocks (A) and (B), are also the basic building blocks (C) contain (where Z and R have the meanings given above they consist of 4-78, preferably 49-78% by weight (A), 95-2, preferably 50-2% by weight (B) and 1-20% by weight (C).
Bei dem Umsatz dieser Terpolymeren mit Säure finden auch an den Substituenten Z Verseifungsreaktionen bzw. Umesterungsreaktionen statt; so werden z.B. die -OCOCH3-Reste in OH-Gruppen Übergeführt.The conversion of these terpolymers with acid also takes place on the substituents Z saponification reactions or transesterification reactions take place; thus, for example, the -OCOCH3 residues Converted to OH groups.
Die Herstellung der Ausgangscopolymeren erfolgt in DruckgefäBen in chargenweisem oder kontinuierlichem Verfahren, bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur und in Gegenwart von Sauerstoff und/oder von freie Radikale bildenden Verbindungen, durch Copolymerisation von N-Vinyl-N-methylformamid, Xthylen und gegebenenfalls einer oder mehreren weiteren einfach äthylenisch ungesKttig.The production of the starting copolymers takes place in pressure vessels in batch or continuous process, at elevated pressure and temperature and in the presence of oxygen and / or free radical forming compounds, by copolymerization of N-vinyl-N-methylformamide, ethylene and optionally one or more other mono-ethylenically unsaturated.
ten radikalisoh polymerisierbaren Verbindungen, wie Vinylohlorid oder Vinylmethyläther; vorzugsweise werden Vinylacetat oder AcrylaMuremethileater oder -Mthvlester bzw. die analogen Methacrylsäure-10 derivate eingesetzt.th radical polymerizable compounds, such as vinyl chloride or Vinyl methyl ether; preferably vinyl acetate or AcrylaMuremethileater or -Mthvlester or the analogous methacrylic acid-10 derivatives used.
Die Copolymerisation kann in Substanz, vorzugsweise jedoch in, Anwesenheit von Lösungs- oder Verdünnungsmitteln als Lösungs- oder Fällungspolymerisation und als Emulsions- oder Suspensionspoly- -merisation durchgeführt werden. Als Lösungs- und Verdünnungsmittel sind alle Flüssigkeiten geeignet, die die Polymerisation nicht verhindern und mit den Monomeren nicht reagieren, insbesondere aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ester, ether, Amide, Beispielsweise seien genannt: Hexan, Benzol, Toluol, Methanol, i-Propanol, tert.-Butanal, Aceton, Methylacetat, Xthylacetat, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Wasser sowie deren Gemische.The copolymerization can take place in bulk, but preferably in the presence of solvents or diluents as solvent or precipitation polymerization and be carried out as emulsion or suspension polymerization. As a solution and diluents, all liquids that do not polymerize are suitable prevent and do not react with the monomers, especially aliphatic and aromatic hydrocarbons, alcohols, ketones, halogenated hydrocarbons, Esters, ethers, amides, for example: hexane, benzene, toluene, methanol, i-propanol, tert-butanal, acetone, methyl acetate, ethyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, water and their mixtures.
Die Menge des Lösungsmittels wird so bemessen, daß die Gesamtmonomerkonzentration der Monomeren zwischen lo und 9o Gew.%, vorzugsweise 20 - 70 Gew.%, beträgt.The amount of solvent is chosen so that the total monomer concentration of the monomers is between 10 and 90% by weight, preferably 20-70% by weight.
Zur Auslösung der Polymerisation sind Sauerstoff odr alle Substanzen geeignet, die unter den Reaktionsbedingungen Radikale bilden, also z.B. Peroxyde, Acylperoxyde, Perester, Hydroperoxyde, aliphatische Azoverbindungen und Persulfate, Besonders geeignet sind Peroxyde, wie z.B. Di-tert.-butylperoxyd oder Azoverbindungen, wie z.B. Azodiisobutyronitril oder Persulfate, wie z.B. Ammoniumpersulfat. Die Initiatoren werden in Mengen von o,ool - 5, vorzugsweise 0,05 - 2 Gew.%, bezogen auf die polymerisierten Monomeren, das entspricht der Ausbeute an Copolymerisat, eingesetzt.Oxygen or all substances are used to initiate the polymerization suitable that form free radicals under the reaction conditions, e.g. peroxides, Acyl peroxides, peresters, hydroperoxides, aliphatic azo compounds and persulfates, Peroxides such as di-tert-butyl peroxide or azo compounds are particularly suitable, such as azodiisobutyronitrile or persulfates such as ammonium persulfate. The initiators are in amounts of o, ool -5, preferably 0.05-2 wt.%, Based on the polymerized Monomers, which corresponds to the yield of copolymer, are used.
Die Polymerisation wird zweckmäßig bei Temperaturen von 30 - 250°C, vorzugsweise 60 - 2oo0C, durchgeführt werden.The polymerization is expediently carried out at temperatures of 30-250 ° C, preferably 60-2000C.
Der Druckbereich, in dem Xthylen und N.Vinyl-N-methylformamid polymerisiert werden können, ist sehr breit und liegt zwischen etwa 2 und 3000 at, vorzugsweise 10 und 2000 at.The pressure range in which Xthylene and N.Vinyl-N-methylformamide polymerize is very broad and is between about 2 and 3000 at, preferably 10 and 2000 at.
Weleher Druck im einzelnen angewendet wird, hängt von den gewünschten Eigenschaften der Copolymeren ab. Insbesondere wird die Zusammengetaung der Copolymeren durch das Verhältnis der Monomerkonzentration bestimmt, wobei die Äthylenkonzentration direkt dem Druck proportional ist. Bei gegebener Temperatur hängt das Verhältnis der Grundbausteine in den Copolymeren, das Molekulargewicht und der kristalline Anteil wei.tgehend vom Druck ab.Which pressure is applied in detail depends on the desired Properties of the copolymers. In particular, the combination of the copolymers determined by the ratio of the monomer concentration, the ethylene concentration directly to the print is proportional. At a given temperature it hangs the ratio of the basic building blocks in the copolymers, the molecular weight and the crystalline parts differ largely from the pressure.
Zur Einstellung eines bei gegebener Temperatur und gegebenem Druck gewünschten niederen Molekulargewichtes können dem Polymerisationsansatz Regler, wie z.B. Wasserstoff, Propan, Cyclohexan, Chlorkohlenwasserstoffe, i-Propanol; zugesetzt werden.To set one at a given temperature and pressure desired low molecular weight can regulate the polymerization approach, such as hydrogen, propane, cyclohexane, chlorinated hydrocarbons, i-propanol; added will.
Die als Maß für das Molekulargewicht dienende Grenzviskositätszahl [#] (intrinsic viscosity) wird bei den Ausgangspolymeren mit weniger als 50 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen im Polymeren in Toluol bei 850C> mit 50 - 80 Gew.% in Methylenchlorid bei 250C'und mit mehr als 80 Gew. in Wasser bei 250C im Ubbelohde-Kapillarviskosimeter gemessen; sie beträgt mindestens o,o5 (dl/g), vorzugsweise 0,05 - 1,5 (dl/g).The limiting viscosity number serving as a measure of the molecular weight [#] (intrinsic viscosity) is used in the starting polymers with less than 50% by weight N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks in the polymer in toluene at 850C> with 50-80% by weight in methylene chloride at 250 ° C. and with more than 80% by weight in water 250C measured in the Ubbelohde capillary viscometer; it is at least o, o5 (dl / g), preferably 0.05-1.5 (dl / g).
Den angegebenen Grenzviskositätszahlen entsprechen Zahlenmittel des Molekulargewichtes (Mn) von mindestens looo, vorzugsweise looo bis loo.ooo; diese Werte sind in erster Näherung mit der [#]-Mn-Beziehung für Hochdruckpolyäthylen: Xylol io o>738 [#]85°C = 3,36 x 10@@ Mn@@@@@ berechnet worden. Mn ist dabei das mittlere Zahlenmittel des Molekulargewichtes.The specified viscosity limits correspond to the number average of the Molecular weight (Mn) of at least 1,000, preferably 1,000 to 1,000,000; these Values are as a first approximation with the [#] - Mn relationship for high pressure polyethylene: Xylene io o> 738 [#] 85 ° C = 3.36 x 10 @@ Mn @@@@@. Mn is that number average molecular weight.
Die Breite der MolekulSrgewlchtsverteilung der Ausgangscopolymeren> ausgedrückt durch das Verhältnis Mw / Mn kann zwischen 1,5 und 20, vorzugsweise 2 - lo, liegen; im allgemeinen liegt der Wert zwischen 2 und 4, wobei niedere Werte höhere Einheitlichkeit bedeuten als größere Werte. Mw ist dabei das Gewichtsmittel des Molekulargewichtes, bestimmt z.B. durch Lichtstr@uung, Mn ist das Zahlenmit.The breadth of the molecular weight distribution of the starting copolymers> expressed by the ratio Mw / Mn can be between 1.5 and 20, preferably 2 - lo, lie; generally the value is between 2 and 4, with lower values mean greater uniformity than greater values. Mw is the weight average of the molecular weight, determined e.g. by light flux, Mn is the number with.
tel des Molekulargewichtes, bestimmt durch die osmotische Methode.part of the molecular weight, determined by the osmotic method.
Mw / Mn kann durch die absolute Höhe der Temperatur, Temperaturführung, Umsatz sowie Zusatz von Verbindungen, die regelnde Wirkung haben, in gewissen Grenzen beeinflußt werden.Mw / Mn can be determined by the absolute level of the temperature, temperature control, Sales and the addition of compounds that have a regulating effect, within certain limits to be influenced.
Die Copolymerisationsparameter (reactivity ratios) rl und r2 (zur Definition siehe Brandrup/Immergut, Eds. Polymer Handbook, Interscience publishers, S. II 141) der Copolymerisation N-Vinyl-N-methyl-formamid und Athylen wurden näherungsweise zu rl = 1,2 + o,2 (N-Vinyl-N-methylformamid) und r2 = 0,5 + 0,2 (Athylen) bestimmt.The copolymerization parameters (reactivity ratios) rl and r2 (for For definition see Brandrup / Immergut, Eds. Polymer Handbook, Interscience publishers, S. II 141) the copolymerization of N-vinyl-N-methyl-formamide and ethylene were approximate determined to be rl = 1.2 + 0.2 (N-vinyl-N-methylformamide) and r2 = 0.5 + 0.2 (ethylene).
Die Parameter können wegen der Schwierigkeit, die Athylenkonzentration im Reaktionsansatz exakt anzugeben, nur annähernd bestimmt werden. Diese gefundenen Copolymerisationsparameter stehen jedoch in befriedigender Übereinstimmung mit den Q- und e-Werten (zur Definition siehe Brandrup/Immergut, Eds. Polymer Handbook, Intersience publishers 1966, II 341). FUr N-Vinyl-N-methylformamid betragen diese: Q = o,o57, e = -l,lo (eigene Werte, bestimmt aus der Copolymerisation N-Vinyl-N-methylformamid/Vinylacetat) und für Ethylen: Q = o,ol5, e = -0,20 (Brandrup/Immergut Eds.The parameters can change because of the difficulty of the ethylene concentration to be specified exactly in the reaction mixture, can only be determined approximately. These found However, the copolymerization parameters are in satisfactory agreement with the Q and e values (for definition see Brandrup / Immergut, Eds. Polymer Handbook, Intersience publishers 1966, II 341). For N-vinyl-N-methylformamide these are: Q = o, o57, e = -l, lo (own values, determined from the copolymerization of N-vinyl-N-methylformamide / vinyl acetate) and for ethylene: Q = o, ol5, e = -0.20 (Brandrup / Immergut Eds.
Polymer Handbook, Interscience publishers, New York 1966, II 356).Polymer Handbook, Interscience publishers, New York 1966, II 356).
Aus den Copolymerisationsparametern ergibt sich, daß N-Vinyl-N-methylformamid zu etwas höherem Anteil im Copolymeren einpolymerisiert als es seinem Anteil im Reaktionsansatz entspricht.The copolymerization parameters show that N-vinyl-N-methylformamide polymerized to a somewhat higher proportion in the copolymer than its proportion in the Reaction approach corresponds.
Trotz diesem bevorzugten Einbau von N-Vinyl-N-methylformamid entspricht das System N-Vinyl-N-methylformamid/Äthylen viel mehr dem azeotropen System Vinylacetat?Xthylen als etwa den Systemen (Meth)Acrylsäureester/Äthylen, in denen r1>>r2 ist.Despite this preferred incorporation of N-vinyl-N-methylformamide corresponds the system N-vinyl-N-methylformamide / ethylene is much more the azeotropic system vinyl acetate - xethylene than, for example, the systems (meth) acrylic acid ester / ethylene, in which r1 >> r2.
Die Ausgangscopolymeren besitzen demzufolge eine verhältnismäßig kleine chemische Uneinheitlichkeit; durch geeignete Verfahrensschritte, wie Zugabe von N-Vinyl-N-methylformamid wKhrend der Reaktion in dem Maße wie die Reaktion fortschreitet, kann die chemische Einheitlichkeit erhöht werden.The starting copolymers are therefore relatively small chemical non-uniformity; by suitable process steps, such as adding N-vinyl-N-methylformamide during the reaction as the reaction progresses, chemical uniformity can be increased.
Die Herstellungsbedingungen und einige Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgeführt.The manufacturing conditions and some properties are in table 1 listed.
Tabelle 1: Bedingungen der Herstellung und Eigenschaften von Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) Polymerisations- Polymereigenschaften bedingungen @@lym@@@@g@@@@@@@ @@@ Copolymer Nr. Druck Temperatur N-Gehalt VMFA- [#]2) Dichte7) (atm) (°C) (Gew.%) Gehalt1) (dl/g) (g/cm3) (Gew.%) 1 500 145 1,1 6,7 o,569 0,907 2 2000 140 1,7 10,3 0,610 o,931 3 500 140 3,2 19,1 0,210 0,928 4- 500 140 3,1 18,8 0,391 0,929 5 500 140 5,6 34,2 0,180 0,942 6 40 70 11,9 72,5 0,2013) 7 lo 7o 15,6 95,o 0,2204) 8 500 140 2,3 14 VMFA51@ 0,259 0,929 VA 9 500 140 2,6 16,6 0,505 0,910 VMAA 6) 10 500 140 4,4 31,8 0,203 0,935 VMAA 6) 1) VMFA = N-Vinyl-N-methylformamid 2) [#] = Grenzviskositätszahl in Xylol, 85°C 3) in Methylenchlorid, 25°C 4) 4) in Wasser, 250C 5) VA = Vinylacetat 6) VMAA w N-Vinyl-N-methylacetamid 7) die Dichte wurde nach der Schwimm-Methode bestimmt.Table 1: Conditions of manufacture and properties of polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) Polymerization polymer properties conditions @@ lym @@@@ g @@@@@@@ @@@ Copolymer No. Pressure Temperature N-content VMFA- [#] 2) Density7) (atm) (° C) (wt.%) Content1) (dl / g) (g / cm3) (% by weight) 1 500 145 1.1 6.7 o, 569 0.907 2 2000 140 1.7 10.3 0.610 o, 931 3 500 140 3.2 19.1 0.210 0.928 4 - 500 140 3.1 18.8 0.391 0.929 5 500 140 5.6 34.2 0.180 0.942 6 40 70 11.9 72.5 0.2013) 7 lo 7o 15.6 95, o 0.2204) 8 500 140 2.3 14 VMFA51 @ 0.259 0.929 VA 9 500 140 2.6 16.6 0.505 0.910 VMAA 6) 10 500 140 4.4 31.8 0.203 0.935 VMAA 6) 1) VMFA = N-vinyl-N-methylformamide 2) [#] = intrinsic viscosity in xylene, 85 ° C. 3) in methylene chloride, 25 ° C. 4) 4) in water, 250 ° C. 5) VA = vinyl acetate 6) VMAA w N-vinyl-N-methylacetamide 7) the density was determined by the swimming method certainly.
Die erfindungsgemäßen Verseifungsprodukte bestehen aus den Grundbausteinen
(A), (B), (D) bzw. (D'), wobei die Anordnung der Grundbausteine statistisch ist,
und lassen sich wie folgt kennzeichnen:
Der Gehalt an Grundbaustein (A) beträgt 5 - 99, vorzugsweise 52 - 96 Gew.%, der von Grundbaustein (B) o,2 - 88, vorzugsweise 1 - 41,5 Gew. und der von Grundbaustein (D) 0,13 - 80, vorzugsweise o,7 - 31 Gew.%. Die Gewichtsmenge an (D) entspricht dabei einem Gehalt an basischem Stickstoff von lo - 9o, vorzugsweise 20 - 80 Gew. des insgesamt vorhandenen Stickstoffs.The content of basic building block (A) is 5 - 99, preferably 52 - 96% by weight, that of basic building block (B) o, 2 - 88, preferably 1 - 41.5% by weight and the of basic building block (D) 0.13-80, preferably 0.7-31% by weight. The amount of weight at (D) corresponds to a basic nitrogen content of 10-90, preferably 20-80% by weight of the total nitrogen present.
Der Anteil des Grundbausteines (D) kann zwischen 0 und loo % dessen von (D) liegen.The proportion of the basic building block (D) can be between 0 and 100% of that from (D).
Die Lösungsviskositäten der erfindungsgemäßen Produkte liegen in der gleichen Größenordnung wie die der Ausgangspolymeren, im allgemeinen sind sie aber etwas kleiner. So beträgt die Grenzviskositätszahl der unter a) angegebenen Polymeren o,o5 - 1,5 dl/g, vorzugsweise o,o5 - 1,3 dl/g, gemessen in Xylol bei 850C.The solution viscosities of the products according to the invention are in the same order of magnitude as that of the starting polymers, but in general they are a little smaller. The limiting viscosity number of the polymers specified under a) is thus 0.05-1.5 dl / g, preferably 0.05-1.3 dl / g, measured in xylene at 850C.
Diesen Grenzviskositätszahlen entsprechen Zahlenmittel des Molekulargewichtes von looo - loo.ooo, vorzugsweise looo - 75.ooo, berschnet nach der [#]-Mn-Beziehung für Hochdruckpolyäthylen.These limiting viscosity numbers correspond to the number average molecular weight from looo - loo.ooo, preferably looo - 75.ooo, overshoots after the [#] - Mn relationship for high pressure polyethylene.
Falls die weiter oben beschriebenen Terpolymeren als Ausgangsprodukte eingesetzt werden, enthalten die erfindungsgemäßen Verseifungsprodukte auch noch das Vergeifungs- oder Umesterungsprodukt des Grundbausteines Wenn sich der Grundbaustein (C) im Ausgangsterpolymeren z.B.If the terpolymers described above are used as starting products, the saponification products according to the invention also contain the saponification or transesterification product of the basic building block If the basic building block (C) is in the starting polymer, for example
von Vinylacetat ableitet, lassen sich die erfindungsgemäßen Verfahrensprodukte
wie folgt kennzeichnen:
Die Grenzviskositätszahl 7 des unter c) angegebenen Polymeren in der Zusammensetzung des Vorzugsbereiches liegt zwischen 0,05 -1,5 dl/g, vorzugsweise 0,05 - 1,3 dl/g, gemessen in Xylol bei 850c.The limiting viscosity number 7 of the polymer specified under c) in the Composition of the preferred range is between 0.05-1.5 dl / g, preferably 0.05-1.3 dl / g, measured in xylene at 850c.
Diesen Grenzviskositätszahlen entsprechen Zahlenmittel des Molekulargewichtes von looo - 100.000, vorzugsweise looo - 75.ooo, berechnet nach der [#]-Mn-Beziehung für Hochdruckpolyäthylen.These limiting viscosity numbers correspond to the number average molecular weight from looo - 100,000, preferably looo - 75,000, calculated according to the [#] - Mn relationship for high pressure polyethylene.
Jeder dieser Grundbausteine besitzt im IR-Spektrum eine oder mehrere charakteristische Banden, und zwar: (A) bei 286o und 720 cm-1, (B) bei 1660 cm-1, (D) bei 3340 cm 1 und (D') ei 2705, 2440, 1600 cm 1; der Vinylacetat-Grundbaustein zeigt Banden bei 1730 cm-1 und im Bereich von 1250 + 50 cm-1; nach der Verseifung ist die Bande bei 1730 cm-1 verschwunden.Each of these basic building blocks has one or more in the IR spectrum characteristic bands, namely: (A) at 286o and 720 cm-1, (B) at 1660 cm-1, (D) at 3340 cm 1 and (D ') at 2705, 2440, 1600 cm 1; the basic vinyl acetate building block shows bands at 1730 cm-1 and in the region of 1250 + 50 cm-1; after saponification the band at 1730 cm-1 has disappeared.
Die erfindungsgemäßen Copolymerisate sind statistische Copolymere im Sinne der Copolymerisationstheorie (vgl. L. Kflchler "Polymerisationskimetik", Springer-Verlag, Berlin 1951, S. 160 ff.).The copolymers according to the invention are random copolymers in the sense of the copolymerization theory (see L. Kflchler "Polymerisationskimetik", Springer-Verlag, Berlin 1951, p. 160 ff.).
Dagegen sind Blockpolymere, in denen lange Blöcke der Grundbausteine (A), (B), (D), (D') oder gegebenenfalls (C) enthalten sind, unwahrscheinlich.In contrast, block polymers, in which long blocks are the basic building blocks (A), (B), (D), (D ') or optionally (C) are included, unlikely.
Die Stickstoffgehalte, die durch Elementaranalyse bestimmt werden, betragen o,3 - 22,0, vorzugsweise o,8 - lo Gew.%. Der Anteil an basischem Stickstoff beträgt lo - 9o, vorzugsweise 20 - 80, Gew.The nitrogen contents, which are determined by elemental analysis, are 0.3-22.0, preferably 0.8-10% by weight. The proportion of basic nitrogen is lo - 90, preferably 20 - 80, wt.
des insgesamt vorhandenen Stickstoffs; er wird durch Titration des Hydrochlorids mit methanolischer Natronlauge in Toluol oder durch Titration der freien Base mit äthanolischer Salzsäure in Toluol ermittelt.the total nitrogen present; it is determined by titration of the Hydrochloride with methanolic sodium hydroxide solution in toluene or by titration of the free base determined with ethanolic hydrochloric acid in toluene.
Die erfindungsgemäßen Polymeren reagieren in Form der freien Base wie ein sekundäres Amin. So erhält man beispielsweise mit Mineralsäuren und organischen Säuren Salze, die je nach Zusammensetzung des Polymeren und der Art der Säure in Wasser grob- oder feinteilige Dispersionen oder Lösungen geben.The polymers according to the invention react in the form of the free base like a secondary amine. So you get for example with mineral acids and organic Acids Salts, depending on the composition of the polymer and the type of acid in Add coarse or finely divided dispersions or solutions to water.
Bezüglich ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften besitzen die erfindungsgemäßen polymeren Amine im wesentlichen den gleichen Charakter wie die Ausgangspolymeren. Sie sind thermoplastisch-kunststoffartige, wachsartige, plastische oder gummielastische und spröd-harte Substanzen.Regarding their physical and mechanical properties the polymeric amines of the invention have essentially the same character as the starting polymers. They are thermoplastic-plastic-like, waxy, plastic or rubber-elastic and brittle-hard substances.
Sie können in Form der freien Basen als Katalysatoren für Harze, Stabilisatoren und Antistatika für Kunststoffe, ihre Salze als Dispergatoren bzw. Emulgatoren und als Verdickungsmittel verwendet werden.They can be used in the form of the free bases as catalysts for resins, stabilizers and antistatic agents for plastics, their salts as dispersants or emulsifiers and can be used as a thickener.
Beispiel 1: Je 20 g eines Copolymeren, bestehend aus -(CH2-CH2)- und Grundbausteinen (= Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 18,8 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. 4 der Tab. 1), 4o ml Toluol und 40 ml 5 n äthanolische Salzsäure werden 8, 30, 50 und loo Stunden am Rückfluß erhitzt. Die Reaktionsprodukte werden mit einem Gemisch Xthanol/Xther (1:1) extrahiert bis keine Salzsäure mehr nachweisbar ist. Nach sorgfältigem Trocknen werden elementaranalytisch und durch Titration in Toluol mit o,l n methanolischer Natronlauge gegen Phenolphthalein Chlorgehalte von 1,2, 3,4, 4,3 und 4,5 Gew. ermittelt; diesen Chlorgehalten entsprechen Umsätze zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 15,6, 44,2, 56,o und 58,5 Gew.%.Example 1: 20 g each of a copolymer, consisting of - (CH2-CH2) - and Basic building blocks (= poly-ethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 18.8% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks (copolymer no. 4 in Table 1), 40 ml of toluene and 40 ml of 5N ethanolic hydrochloric acid are refluxed for 8, 30, 50 and 100 hours. The reaction products are extracted with a mixture of ethanol / ether (1: 1) until no more hydrochloric acid can be detected. After careful drying, elemental analysis and titration in toluene Chlorine contents of 1.2, 3.4, 4.3 and 4.5 wt. determined with o.ln methanolic sodium hydroxide solution against phenolphthalein; these chlorine contents correspond to conversions to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of 15.6, 44, 2, 56, o and 58.5% by weight.
In Fig. 1 ist der Umsatz als Funktion der Zeit aufgetragen.In Fig. 1, the conversion is plotted as a function of time.
Fig. 3 zeigt das IR-Spektrum des Ausgangspolymeren und Fig. 4 das des Verseifungsproduktes (Reaktionszeit 30 h, Verseifungsgrad 44 ).Fig. 3 shows the IR spectrum of the starting polymer and Fig. 4 that of the saponification product (reaction time 30 h, degree of saponification 44).
Vergleichsversuch 1: Je 20 g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylacetamid) mit 16,6 Gew.% N-Vinyl-N-methylacetamid-Grundbausteinen (Copoiymer Nr. 9 der Tab. 1) werden entsprechend Beispiel 1 umgesetzt.Comparative experiment 1: 20 g each of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylacetamide) with 16.6% by weight of N-vinyl-N-methylacetamide basic building blocks (Copolymer No. 9 of Tab. 1) are implemented according to example 1.
Die Reaktionsprodukte besitzen Chlorgehalte von <0,3, <0,3, 0,3 und 0,5 Gew.%, denen Umsätze zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von <5, <5, 5 und 9,2 Gew.% entsprechen. In Fig. 1 ist der Umsatz als Funktion der Zeit aufgetragen.The reaction products have chlorine contents of <0.3, <0.3, 0.3 and 0.5 wt.%, Which conversions to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of <5, <5, 5 and 9.2% by weight correspond. In Fig. 1 is the conversion as a function applied over time.
Beispiel 2S Je 2o g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 34,2 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. 5 der Tab. lr werden entsprechend Beispiel t umgesetzt.Example 2S 2o g each of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 34.2% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks (copolymer no.5 of Tab. lr are implemented according to example t.
Die Reaktionsprodukte besitzen Chlorgehalte von 5,2, 6,8, 7,3 und 7,7 Gew.%, denen Umsätze zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 39,0, 51,o, 54,5, 57,2 Gew.% entsprechen. In Fig. 2 ist der Umsatz als Funktion der Zeit aufgetragen.The reaction products have chlorine contents of 5.2, 6.8, 7.3 and 7.7 Weight%, which sales to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of 39.0, 51, o, 54.5, 57.2% by weight correspond. In Fig. 2, the conversion is plotted as a function of time.
Das IR-Spektrum des Hydrochlorids entspricht qualitativ dem in Fig. 4 dargestellten Spektrum; die Intensität der Banden bei 2705> 2440, 1660 und 1600 cm 1 ist erhöht.The IR spectrum of the hydrochloride corresponds qualitatively to that in Fig. 4 spectrum shown; the intensity of the bands at 2705> 2440, 1660 and 1600 cm 1 is increased.
Vergleichsversuch 2: Je 20 g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylacetamid) mit 31,8 Gew.% N-Vinyl-N-methylacetamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. lo der Tab. 1) werden entsprechend Beispiel 1 umgesetzt. Die Reaktionsprodukte besitzen Chlorgehalte von <0,5,<0,5, 0,5, 1,0 Gew.%, denen Umsätze zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von <4,3, <4,3, 4,3 und 8,6 Gew.% entsprechen. In Fig. 2 ist der Umsatz als Funktion der Zeit aufgetragen.Comparative experiment 2: 20 g each of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylacetamide) with 31.8% by weight of N-vinyl-N-methylacetamide basic building blocks (copolymer no. lo in Tab. 1) are implemented according to example 1. The reaction products contain chlorine of <0.5, <0.5, 0.5, 1.0% by weight, which conversions to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of <4.3, <4.3, 4.3 and 8.6% by weight. In Fig. 2 the conversion is as Plotted as a function of time.
Beispiel 3: Je 20 g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 18,8 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. 4 der Tab. 1), 70 ml Wasser, lo ml Methanol und 6 ml konzentrierte Salzsäure werden 8, 30, 50 und loo Stunden am Rückfluß erhitzt. Die Reaktionsprodukte werden mit einem Gemisch Aceton/ Wasser (4:1) extrahiert bis keine freie Salzsäure mehr nachweisbar ist. Nach Umfällen aus Toluol mit Aceton und Trocknen werden elementaranalytisch und durch Titration in Toluol mit o,l n methanolischer-NaOH Chlorgehalte von 0,5, ,8, 1,1 und 3,6 Gew.Example 3: 20 g each of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 18.8% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks (copolymer no. 4 of Tab. 1), 70 ml of water, lo ml of methanol and 6 ml of concentrated hydrochloric acid are 8, 30, Heated under reflux for 50 and 100 hours. The reaction products are with a mixture Acetone / water (4: 1) extracted until no more free hydrochloric acid can be detected. After reprecipitation from toluene with acetone and drying are elemental analysis and by titration in toluene with o, l n methanolic NaOH chlorine contents of 0.5,, 8, 1.1 and 3.6 wt.
ermittelt; diesen Chlorgehalten entsprechen Umsätze zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 7,3, 12,4, 16,o, 52,3 Gew.%.determined; these chlorine contents correspond to conversions to the hydrochloride of the N-vinyl-N-methylamine of 7.3, 12.4, 16, o, 52.3% by weight.
In Fig. 1 ist der Umsatz als Funktion der Zeit aufgetragen.In Fig. 1, the conversion is plotted as a function of time.
Beispiel 4: Je 20 g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 34,2 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. 5 der Tab. 1) werden entsprechend Beispiel 3 umgeaetzt Die Reaktionsprodukte besitzen Chiorgehalte von 1,85, 3,8, 5,3 und 6,9 Gew.%, denen Umsätze zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 13,4, 27,5, 38,4 und 50,0 Gew.% entsprechen. In Fig. 1 ist der Umsatz als Funktion der Zeit aufgetragen.Example 4: 20 g each of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 34.2% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks (copolymer no.5 of Tab. 1) are reacted according to Example 3 Reaction products have chlorine contents of 1.85, 3.8, 5.3 and 6.9% by weight, which are conversions to the hydrochloride of the N-vinyl-N-methylamine of 13.4, 27.5, 38.4 and 50.0% by weight. In Fig. 1 shows the conversion as a function of time.
Das IR-Spektrum entspricht dem in Beispiel 2 angegebenen.The IR spectrum corresponds to that given in Example 2.
Beispiel 5: 2o g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 6,7 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. 1 der Tab. 1) werden entsprechend Beispiel 1 50 Stunden umgesetzt. Das Reaktionsprodukt hat einen Chlorgehalt von o,7 Gew.%; diesem Chlorgehalt entspricht ein Umsatz zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 25 Gew.%. Die freie Base besitzt einen Stickstoffgehalt von 1,1 Gew.%. Grenzviskositätszahl der freien Base: [#]= 0,516 (dl/g), in Xylol bei 85°C.Example 5: 2o g of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 6.7% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks (copolymer no. 1 in Tab. 1) are implemented according to Example 1 for 50 hours. The reaction product has a chlorine content of 0.7% by weight; a conversion to the hydrochloride corresponds to this chlorine content of the N-vinyl-N-methylamine of 25% by weight. The free base has a nitrogen content of 1.1% by weight. Limiting viscosity number of the free base: [#] = 0.516 (dl / g), in xylene at 85 ° C.
Das IR-Spektrum des Hydrochlorids entspricht qualitativ dem in Fig. 4 dargestellten Spektrum; die Intensität der Banden bei 3340, 2705, 2440 und 1600 cm-1 ist klein.The IR spectrum of the hydrochloride corresponds qualitatively to that in Fig. 4 spectrum shown; the intensity of the bands at 3340, 2705, 2440 and 1600 cm-1 is small.
Elementaranalyse des Hydrochlorids: C = 83S7 % H = 14,3 %, N = 1,1 , C1 = o,7 %.Elemental analysis of the hydrochloride: C = 83S7%, H = 14.3%, N = 1.1 , C1 = 0.7%.
1 g der freien Base verbraucht 322 mVal Säure0 Beispiel 6: 20 g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 10,3 Gew. N-Vinyl-N-methylformamid (Copolymer Nr. 2 der Tab. 1), lo ml konzentrierte Salzsäure und 50 ml n-Butanol werden unter Rühren 30 Stunden am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird mit einem Gemisch Aceton/Wasser (4:1) extrahiert bis keine freie Salzsäure mehr nachweisbar ist. Nach Umfällen aus Toluol mit Aceton und Trocknen wird elementaranalytisch und durch Titration ein Chlorgehalt von 1,95 Gew.% ermittelt; diesem Chlorgehalt entspricht ein Umsatz zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 46 Gew.%.1 g of the free base consumes 322 meq of acid. Example 6: 20 g of one Polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 10.3% by weight of N-vinyl-N-methylformamide (Copolymer No. 2 of Tab. 1), lo ml of concentrated hydrochloric acid and 50 ml of n-butanol are refluxed for 30 hours with stirring. The reaction product is with a mixture of acetone / water (4: 1) extracted until no more free hydrochloric acid can be detected is. After reprecipitation from toluene with acetone and drying, elemental analysis and a chlorine content of 1.95% by weight determined by titration; corresponds to this chlorine content a conversion to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of 46% by weight.
Die freie Base besitzt einen Stickstoffgehalt von 1,7 Gew.%.The free base has a nitrogen content of 1.7% by weight.
Grenzviskositätszahl der freien Base [#]=0,60 (dl/s), in Xylol bei 85°C.Limiting viscosity number of the free base [#] = 0.60 (dl / s), in xylene at 85 ° C.
Die freie Base ist in der Wärme in Toluol und Xylol löslich.The free base is soluble in toluene and xylene when hot.
4 g des Polymeren ergeben in 20 ml Wasser bei Zusatz einer äquiX valenten Menge Essigsäure beim Kochen eine Emulsion, die, unter Rühren abgekühlt, stabil ist.4 g of the polymer result in 20 ml of water with the addition of an equivalent Amount of acetic acid on boiling an emulsion which, when cooled, is stable while stirring is.
Das IR-Spektrum des Hydrochlorids entspricht qualitativ dem in Fig. 4 dargestellten Spektrum; die Banden bei )540, 2705, 2440 und 1600 cm 1 sind von geringerer Intensität.The IR spectrum of the hydrochloride corresponds qualitatively to that in Fig. 4 spectrum shown; the bands at) 540, 2705, 2440 and 1600 cm 1 are from lower intensity.
Elementaranalyse des Hydrochlorids: C = 81,8 %, H = 14,o %, N = 1,6 %, C1 = 1,95 %.Elemental analysis of the hydrochloride: C = 81.8%, H = 14.0%, N = 1.6 %, C1 = 1.95%.
1 g der freien Base verbraucht o,55 mVal Säure.1 g of the free base consumes 0.55 meq of acid.
Beispiel 7: 800 g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 19,1 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid (Copolymer Nr. 3 der Tab. 1), 1500 ml n-Butanol und 300 ml konzentrierte Salzsäure werden unter Rühren 24 Stunden am Rückfluß erhitzt. Zur Bestimmung des Verseifungsgrades wird eine Probe entsprechend Beispiel 1 aufgearbeitet; der Chlorgehalt dieser Probe wird elementaranalytisch und durch Titration zu 5,4 Gew.% Chlor ermittelt, das entspricht einem Umsatz zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 69 Gew.%.Example 7: 800 g of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 19.1% by weight of N-vinyl-N-methylformamide (copolymer no. 3 in Table 1), 1500 ml of n-butanol and 300 ml of concentrated hydrochloric acid are refluxed with stirring for 24 hours. To determine the degree of saponification, a sample is worked up in accordance with Example 1; the chlorine content of this sample is determined by elemental analysis and titration to be 5.4 % By weight of chlorine determined, which corresponds to a conversion to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of 69% by weight.
Nach Zusatz von loo ml konzentrierter Ammoniaklösung wird unter stetiger Zugabe von Wasser n-Butanol azeotrop abdestilliert.After adding 100 ml of concentrated ammonia solution, it is kept under constant Addition of water n-butanol distilled off azeotropically.
Die erhaltene wässrige Dispersion wird mit 5000 ml Wasser unter intensivem Rühren verdünnt, mit 250 ml konzentrierter Ammoniaklösung alkalisch gestellt und 5 Stunden gerührt. Anschließend wird das Reaktionsprodukt filtriert, mit Wasser chlorfrei gewaschen und bei 80°C getrocknet. Die Ausbeute beträgt 750 g.The aqueous dispersion obtained is mixed with 5000 ml of water under intensive Stir diluted, made alkaline with 250 ml of concentrated ammonia solution and Stirred for 5 hours. The reaction product is then filtered with water Washed free of chlorine and dried at 80 ° C. The yield is 750 g.
Elementaranalyse: C = 81,9 %, H = 13,5 %, N = 3,2 %, C1 = <o,3 %.Elemental analysis: C = 81.9%, H = 13.5%, N = 3.2%, C1 = <0.3 %.
1 g Polymeres verbraucht 1,5 mVal Säure, d.h. 66 Gew. des vorhandenen Stickstoffs liegt in Form freier sekundärer Aminogruppen vor.1 g of polymer consumes 1.5 meq of acid, i.e. 66% by weight of what is present Nitrogen is in the form of free secondary amino groups.
IR-Spektrum: Charakteristische Banden bei 3340, 2860, 1660, 720 cm-1.IR spectrum: characteristic bands at 3340, 2860, 1660, 720 cm-1.
Grenzviskositätszahl: [#]=0,18 (dl/g), in Xylol bei 85°C.Limiting viscosity number: [#] = 0.18 (dl / g), in xylene at 85 ° C.
Dichte = o,918 (g/cm3).Density = 0.918 (g / cm3).
Fließpunkt/Tropfpunkt (nach Ubbelohde): 111/118°C.Flow point / dropping point (according to Ubbelohde): 111/118 ° C.
Löslich in der Wärme in Benzol, Toluol, iso-octan, Methylenchlorid, Chloroform, n-Butanol; unlöslich in Methanol, Äther, Aceton, Wasser. Mit Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure erhält man in Wasser lösliche Salze.Soluble in heat in benzene, toluene, iso-octane, methylene chloride, Chloroform, n-butanol; insoluble in methanol, ether, acetone, water. With hydrochloric acid, Phosphoric acid, acetic acid, water-soluble salts are obtained.
Grenzviskositätszahl des Acetates: [#]=0,24 (dl/g), Wasser bei 25°C.Limiting viscosity number of the acetate: [#] = 0.24 (dl / g), water at 25 ° C.
Beispiel 8: 20 g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 72,5 Gew. N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. 6 der Tab. 1), 6o ml i-Propanol und 15 ml konzentrierte Salzsäure werden unter Rühren 30 Stunden am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird mit Aceton gefällt, getrocknet, in Wasser gelöst, durch Dialyse von überschüssiger Salzsäure befreit und gefriergetrocknet. Das so gereinigte Produkt hat einen Chlorgehalt von 16,2 Gew.%, das entspricht einem Umsatz zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 58 Gew.%. Die freie Base besitzt einen Stickstoffgehalt von 13,9 Gew.%.Example 8: 20 g of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 72.5% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks (copolymer no. 6 of Tab. 1), 6o ml of i-propanol and 15 ml of concentrated hydrochloric acid are stirred for 30 hours heated to reflux. The reaction product is precipitated with acetone, dried, in Dissolved water, freed from excess hydrochloric acid by dialysis and freeze-dried. The product purified in this way has a chlorine content of 16.2% by weight, which corresponds to one Conversion to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of 58% by weight. The free base possesses a nitrogen content of 13.9% by weight.
Grenzviskositätszahl des Hydrochlorids: £= 0,230 (dl/g), Wasser bei 250C.Limiting viscosity number of the hydrochloride: £ = 0.230 (dl / g), water at 250C.
Das IR-Spektrum des Hydrochlorids entspricht qualitativ dem in Fig. 4 dargestellten Spektrum. Die Banden bei 3340, 2705, 2440 und 1600 com 1 sind jedoch von hoher Intensität; die Banden bei 286o und 720 erscheinen nur noch mit geringer Intensität.The IR spectrum of the hydrochloride corresponds qualitatively to that in Fig. 4 spectrum shown. However, the bands at 3340, 2705, 2440 and 1600 com 1 are of high intensity; the bands at 286o and 720 appear only with less Intensity.
Elementaranalyse des Hydrochlorids: C = 56 %, H = 10,2 %> N = 11,7 %> Cl = 16,2 %.Elemental analysis of the hydrochloride: C = 56%, H = 10.2%> N = 11.7 %> Cl = 16.2%.
1 g der freien Base verbraucht 5,4 mVal Säure.1 g of the free base consumes 5.4 meq of acid.
Beispiel 9: 20 g eines Poly-äthylen-co-(N-vinyl-N-methylformamid) mit 95 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. 7 der Tab. 1), 30 ml konzentrierte Salzsäure und 50 ml Wasser werden 30 Stunden am RUckfluß erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird mit Aceton gerollt, getrocknet, in Wasser gelöst, dadurch Dialyse von überschüssiger Salzsäure befreit und gefriergetrocknet.Example 9: 20 g of a polyethylene-co- (N-vinyl-N-methylformamide) with 95% by weight of N-vinyl-N-methylformamide basic building blocks (copolymer no. 7 of Tab. 1), 30 ml of concentrated hydrochloric acid and 50 ml of water are refluxed for 30 hours heated. The reaction product is rolled with acetone, dried, dissolved in water, thereby dialysis of Excess hydrochloric acid freed and freeze-dried.
Das so gereinigte Produkt hat einen Chlorgehalt von 26,8 Gew.%, das entspricht einem Umsatz zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 74 Gew.%. Die freie Base besitzt einen Stickstoffgehalt von 20,3 Gew.%.The product purified in this way has a chlorine content of 26.8% by weight corresponds to a conversion to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of 74% by weight. The free base has a nitrogen content of 20.3% by weight.
Grenzviskositätszahl des Hydrochlorids: [#]=0,220 (dl/g), Wasser bei 250C.Limiting viscosity number of the hydrochloride: [#] = 0.220 (dl / g), water at 250C.
Das IR-Spektrum des Hydrochlorids zeigt u.a. mit hohen Intensitäten Banden bei 3340, 2705, 2440 und 1600 cm-1.The IR spectrum of the hydrochloride shows, among other things, high intensities Bands at 3340, 2705, 2440 and 1600 cm-1.
Elementaranalyse des Hydrochlorids: C = 45,0 %, H = 9,3 %, N = 14,o %, Cl = 26,8 %.Elemental analysis of the hydrochloride: C = 45.0%, H = 9.3%, N = 14, o %, Cl = 26.8%.
1 g der freien Base verbraucht 1o,4 mVal Säure.1 g of the free base consumes 10.4 meq of acid.
Beispiel lo: loo g eines Poly-äthylen-co-vinylacetat-co-(N-vinyl-N-methylform amid) mit 4 Gew.% Vinylacetat-Grundbausteinen und 14 Gew.% N-Vinyl-N-methylformamid-Grundbausteinen (Copolymer Nr. 8 der Tab. 1), 250 ml n-Butanol und 50 ml konzentrierte Salzsäure werden unter Rühren 3o Stunden am Rückfluß erhitzt. Es wird weiter verfahren wie in Beispiel 8. Das Reaktionsprodukt enthält 3,o Gew.% Chlor, das entspricht einem Umsatz zum Hydrochlorid des N-Vinyl-N-methylamins von 57 Gew.%.Example lo: loo g of a polyethylene-co-vinyl acetate-co (N-vinyl-N-methyl form amide) with 4% by weight vinyl acetate building blocks and 14% by weight N-vinyl-N-methylformamide building blocks (Copolymer No. 8 of Table 1), 250 ml of n-butanol and 50 ml of concentrated hydrochloric acid are refluxed for 30 hours with stirring. The procedure is as follows in Example 8. The reaction product contains 3.0% by weight of chlorine, which corresponds to one Conversion to the hydrochloride of N-vinyl-N-methylamine of 57% by weight.
Grenzviskositätszahl der freien Base: [#]=0,240 (dl/g), Xylol bei 85°C.Limiting viscosity number of the free base: [#] = 0.240 (dl / g), xylene at 85 ° C.
Das IR-Spektrum des Hydrochlorids entspricht qualitativ dem in Fig. 4 dargestellten Spektrum. Charakteristisch ist das Verschwinden der im Spektrum der Ausgangssubstanz vorhandenen Carbonylbande bei 1730 cm-1; es beweist die Verseifung des Vinylacetat-Grundbau steins zu dem Vinylalkohol-Grundbaustein.The IR spectrum of the hydrochloride corresponds qualitatively to that in Fig. 4 spectrum shown. Characteristic is the disappearance of the in the spectrum the carbonyl band present in the starting substance at 1730 cm-1; it proves the saponification the basic vinyl acetate building block to the basic vinyl alcohol building block.
Elementaranalyse des Hydrochlorids: C = 79,9 %, H = 13,5%, N = 2,3 %, C1 G 3,0 %.Elemental analysis of the hydrochloride: C = 79.9%, H = 13.5%, N = 2.3 %, C1 G 3.0%.
1 g der freien Base verbraucht o,9 mVal Säure.1 g of the free base consumes 0.9 mVal of acid.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681817309 DE1817309A1 (en) | 1968-12-28 | 1968-12-28 | Basic and cationic ethylene copolymers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681817309 DE1817309A1 (en) | 1968-12-28 | 1968-12-28 | Basic and cationic ethylene copolymers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1817309A1 true DE1817309A1 (en) | 1970-07-02 |
Family
ID=5717533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681817309 Pending DE1817309A1 (en) | 1968-12-28 | 1968-12-28 | Basic and cationic ethylene copolymers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1817309A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0071050A1 (en) * | 1981-07-18 | 1983-02-09 | BASF Aktiengesellschaft | Linear, basic polymers, process for their preparation and their use |
| US4444667A (en) * | 1982-04-15 | 1984-04-24 | Basf Aktiengesellschaft | Flocculant for sludges |
| DE3721426A1 (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-07 | Mitsubishi Chem Ind | N-VINYLFORMAMIDE COPOLYMERS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| EP0185935A3 (en) * | 1984-11-29 | 1989-04-26 | Basf Aktiengesellschaft | Process for the manufacture of pulverized linear basic polymers |
| WO2005070979A1 (en) * | 2004-01-27 | 2005-08-04 | Merck Patent Gmbh | Use of statistical copolymers |
-
1968
- 1968-12-28 DE DE19681817309 patent/DE1817309A1/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0071050A1 (en) * | 1981-07-18 | 1983-02-09 | BASF Aktiengesellschaft | Linear, basic polymers, process for their preparation and their use |
| US4444667A (en) * | 1982-04-15 | 1984-04-24 | Basf Aktiengesellschaft | Flocculant for sludges |
| EP0185935A3 (en) * | 1984-11-29 | 1989-04-26 | Basf Aktiengesellschaft | Process for the manufacture of pulverized linear basic polymers |
| DE3721426A1 (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-07 | Mitsubishi Chem Ind | N-VINYLFORMAMIDE COPOLYMERS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| DE3721426C2 (en) * | 1986-06-30 | 1999-07-08 | Mitsubishi Chem Corp | N-vinylformamide copolymers and process for their preparation |
| WO2005070979A1 (en) * | 2004-01-27 | 2005-08-04 | Merck Patent Gmbh | Use of statistical copolymers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2757329C2 (en) | Process for the production of polymers of acrylic acid or methacrylic acid | |
| DE746788C (en) | Process for the preparation of polymerization products from vinyl esters | |
| EP2287216A1 (en) | Water soluble associative polymers | |
| DE2052495A1 (en) | Process for the mixed polymerisation of monomeric tetrafluoroethylene and monomeric fluorovinyl ether | |
| DE1795078B2 (en) | Aqueous polytetrafluoroethylene dispersions, process for their preparation and their use | |
| DE1035363B (en) | Process for the production of polymers and copolymers | |
| DE3151923A1 (en) | POLYMERIZATION PROCESS | |
| DE2142742A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ALKALINE OR. AMMONIUM POLYACRYLATES | |
| DD272191A3 (en) | METHOD FOR PRODUCING WATER-SOLUBLE HIGH-BRANCHED HIGH-MOLECULAR QUARTAKY POLYAMONIUM SALT | |
| DE1817309A1 (en) | Basic and cationic ethylene copolymers | |
| DE2216590A1 (en) | Copolymers of ethylene, alkyl acrylate and monomers with crosslinking points and processes for their production | |
| DE2459707A1 (en) | PROCESS FOR COPOLYMERIZING AETHYLENE AND A VINYLESTER IN Aqueous EMULSION | |
| DE60114666T2 (en) | EXPLOSION-FREE EMULSION POLYMERIZATION PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYTETRAFLUOROETHYLENE | |
| EP0467178A2 (en) | Grafted and crosslinked propylene copolymer | |
| DE2019209C3 (en) | Process for the copolymerization of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene | |
| EP0002285B1 (en) | Process for the preparation of cross-linked copolymers and application of the so obtained products to textile printing | |
| DE2151237C3 (en) | Grafted ethylene polymers | |
| DE2509403C2 (en) | Graft polymers | |
| EP0002809A1 (en) | Fluorised thermoplastic polymer | |
| DE2534792A1 (en) | CROSSLINKED AETHYLENE-MALEIC ACID ANHYDRIDE COPOLYMERISATES AND THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTION | |
| DE1795364C3 (en) | Process for the production of block copolymers | |
| DE4441940A1 (en) | Producing polymers contg. lactam rings | |
| DE2414395A1 (en) | THERMOPLASTIC COMPOSITE POLYMERS AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION | |
| DE2300713B2 (en) | Process for the production of acrylonitrile-vinyl chloride copolymers | |
| DE2340334A1 (en) | STABLE Aqueous EMULSIONS OF N-VINYLLACTAMEN |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHN | Withdrawal |