198518. lajstromszámú szabadalom • Vízoldható polimerek tárolható, szivattyúzható-koncentrátumai
1 2 A találmány tárgya vízoldható polimerek tárolható, szivattyúzható szuszpenzió-koncentrátumai. Szintetikus és természetes polimerek, amelyek oldódnak vagy diszpergálódnak vízben, és amelyek vízben való oldáskor vagy diszpergáláskor sűrítő és flokkuláló tulajdonságokkal rendelkeznek, jól ismertek széles körű ipari alkalmazhatóságukról az építőiparban, festék, papír, textil, kozmetikai és élelmiszeriparban és a szennyvíz kezelésnél, a növénykémiában, fúrásnál, olajkinyerésnél, stb. Ezeket a polimereket vagy hidrokolloidokat a legtöbb esetben kis-koncentrációjú vizes oldatok vagy szuszpenziók formájában alkalmazzák. Közismert, hogy a legtöbb vízoldható polimernek az a hátránya, hogy gyorsan, keverés nélkül nehéz feloldani. A túl gyors hidratáció következtében a polimer részecskék megduzzadnak, és amikor vízzel kerülnek érintkezésbe, a részecskék agglomerizációjával flokkulumok képzésére hajlamosak. Ezeknek a flukkulumoknak a külső felületén egy vékony gélrétegből álló film képződik, amelyet igen nehéz megbontani és feloldani. A poliakrilainin-típusú vízoldható polimerek oldásának megkönnyítésére különböző víz az olajban tí{>usú emulziót javasolnak, amelyek víztartalmú felüetaktív anyagok hozzáadásakor fázisváltást szenvednek. Ezek az emulziók azonban nem elég stabilag és a tárolás során szétválnak. Különböző koncentrációjú polimer-oldatokat szintén javasolnak, például a 3 763 071,3 894 880 és a 4 176 107 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban. A találmány célja olyan vízoldható polimer-kompozíció előállítása, amely tömény szuszpenzió formájában 50 °C körüli hőmérsékleten tárolva stabil, jól szivattyúzható, iparilag könnyen alkalmazható, elég gyorsan diszpergálódik vízben anélkül, hogy külön keverést igényelne. A találmány tárgya tehát vízoldható polimerek tárolható, szivattyúzható szuszpenzió-koncentrátumai, amelyek (a) 20 -60 tömeg% vízoldható polimert, éspedig akrilamid homopolimcrjétvagy kopolimetjét, természetes vagy módosított természetes gumit, (b) vízoldható, nemionos, anionos felületaktív anyagot éspedig (6-12 szénatomos alkil)-fenolok 8—18 szénatomos alifás alkoholok, 6 -18 szénatomos oxo-alkoholok, (6-12 szénatmos alkil>fenol-foszfátok vagy kopora-amin 6-20 mól etilén-oxiddal és/vagy propilénoxiddal alkotott kondenzációs termékeit,. a vízoldható polimer és a felületaktív anyag tömegaránya 30 -60/60-30, és c) a szuszpenzió a 100t%-hoz szükséges mennyiségű, de legfeljebb 15 tömeg% vizet tartalmaz. A vízoldható polimer kifejezésen olyan polimert értünk, amely vizes rendszerben szolvatálható vagy diszpergálható, és amely szolvatáláskor vagy diszpergáláskor sűrítő vagy flokkuláló tulajdonságaokat nyer. Ilyen vízoldható polimerek lehetnek a szintetikus vagy természetes polimerek, természetes guriiiiJc, módosított természetes gumik és ezek keveréke. Vízoldható szintetikus polimereket széles körben ismertetnek az irodalomban. Például Davidson és Sitting: Water-Soluble Resins, Rheinhold Book Corporation (1968). Ilyen polimerek közül előnyös nagy molekulatömegű poliakrllamid és poHmetakrilamid típusú polimereket és kopolimereket használni. Ezek közül különösen előnyösek az akrilamid homopolimerek és kopolimerek. Ezeket a homopolimereket és kopolimereket ismert módszerekkel lehet előállítani, például a 2 348 227, 2 428 054 és 2 453 185 sz. francia szabadalmi bejelentésekben ismertetett megoldás szerint. A természetes vízoldható polimerek szintén széles körben ismertek, Whistler, Industrial Gums, 2. kiadás, Academic Press (1973). Közelebbről a galaktomannán típusú természetes gumik említhetők, például a nátrium-alginát, módosított természetes gumik, pl. cellulózszármazékok, pl. karboximetil-cellulóz. Ide tartoznak még a mikroba eredetű poliszacharldok, például a Xantán-gumi. A találmány szerinti szivattyúzható, stabil oldatok előállításához alkalmas felületaktív anyagok lehetnek anionos, vagy nem-ionos felületaktív anyagok. A felületaktív anyaggal szemben támasztott követelmény, hogy legyen vízoldható, jól nedvesíthető, HLB-értéke 10-nél nagyobb vagy 10, szobahőmérsékleten folyékony és a polimerrel szemben inert. Ilyen felületaktív anyagokat Ismertet Kirk Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology 19. kötet, Surfactant Series: Marcel Drekter, Schick, Non-Ionic Surfactants, 1. kötet, Jungermen, Cationoc Surfactants, IV. kötet, Unfield, Anionic Surfactants VI. kötet. Anionos felületaktív anyagként használhatók például karbonsavak, alkálisói, szulfonátok, pl. alkilés/gy arilszulfonátok, szulfonszukcinátok, szulfátok és szulfátszármazékok, pl. alkil-szülfátok, szulfátéit alkoholok, szulfátéit poliglíkol-éterek, foszfátszármazékok pl. foszfátéit etoxllezett alkoholok. Nemionos felületaktív anyagként használhatók például olyan vegyületek, amelyek alkilén-oxíd és alifás vagy alkilaromás szerves vegyületek kondenzációjával állíthatók elő. Ilyenek pl. polixoetilénezett (6-12 szénatomos alkil)-fenolik, polioxletilénezett trigliceride, polioxietiiénezett és poúoxipropilénezett vegyületek. Ezek közül előnyösek a nonilfenol és átlagosan 9-16 mól etilén-oxid kondenzációs termékei, és a 8-18 szénatomos alifás alkoholok mintegy 6—15 mól etilén-oxiddal alkotott kondenzációs termékei. Az említett felületaktív anyagok vagy önmagukban vagy egymással kombinálva alkalmazhatók. Nyilvánvaló, hogy a felületaktív anyag típusa a polimertől és az alkalmazás módjától függ. A találmány szerinti szuszpenzió vagy diszperzió 20- 60 tömeg% polimert tartalmaz. A polimer és a felületaktív anyag átlagos tömegaránya 30-60/60-30 között változhat. Az arány függ egyrészt a polimer részecskeméretétől, másrészt a felületaktív anyag viszkozitásától. A legelőnyösebb az összetétel, ha a polimer 40-55 t% között és a felületaktív anyag 60-45 t% között van. Fontos, hogy a készítmény a polimer és a felületaktív anyag mellett vizet is tartalmazzon. A vizet teljesen vagy részben a felületaktív anyag és/vagy a polimer tartalmazhatja. Ha víz mennyisége nem elegendő a sznszpenzió két fázisra válik. Ha a víz fölöslegben van, akkor a szuszpenzió viszkozitása nem lesz megfelelő. A víz megfelelő mennyiségét minden egyes esetben meg kell határozni előkísérlettel, amikor a polimer és a felületaktív anyag keverékéhez egyre emelkedő mennyiségű vizet adunk, míg stabil szuszpenziót 198,518 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
