BRPI0821818B1 - Copolímero enxertado biodegradável, e, uso do copolímero enxertado - Google Patents

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Karin Neubecker
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Abstract

copolímero enxertado biodegradável, e, uso do copolímero enxertado a presente invenção refere-se a copolímeros enxertados a base de poliamida, que são reagidos com anidrido maleico e contém pelo menos uma cadeia lateral etilenicamente insaturada, a dita cadeia lateral enxertada contendo pelo menos um representante selecionado de: a) nvinilcaprolactama; e/ou b) n-vinilpirrolidona. as poliamidas naturais e sintéticas, entre outros, são usadas como os componentes da poliamida preferidos. estes copolímeros enxertados e os copolímeros enxertados a base de poliamida, em geral, que são compostos de pelo menos uma cadeia lateral contendo compostos etilenicamente insaturados, são geralmente adequados em aplicações de química de construção, para desenvolver, explorar e completar reservatórios subterrâneos de óleo bruto e gás natural, em poços profundos, e para condução e transporte de óleo ou gás, neste último caso especialmente como um inibidor de formação de hidratos gasosos.

Description

COPOLÍMERO ENXERTADO BIODEGRADÁVEL, E, USO DO COPOLÍMERO ENXERTADO.
[1] A presente invenção refere-se a copolímeros enxertado a base de poliamida e ao uso dos mesmos.
[2] Os copolímeros a base de poliamida biodegradáveis, solúveis em água e o uso dos mesmos são descritos no Pedido de Patente Alemã pendente DE 103 14 245 A1. Os copolímeros descritos no mesmo têm pelo menos uma cadeia lateral enxertada, composta de aldeídos, e ácidos contendo enxofre e, opcionalmente, pelo menos um composto da série consistindo de cetonas, alcoóis aromáticos, derivados de ureia e amino-s-triazinas. As poliamidas naturais, tais como caseínas, gelatinas e colágenos, são mencionadas como os componentes de poliamida preferida. Os copolímeros descritos no presente relatório descritivo são usados, em particular, como plastificantes ou agentes de retenção de água para aglutinantes e pigmentos inorgânicos.
[3] A Patente U.S. 6.840.319 refere-se, entre outros, a composições, e aditivos biodegradáveis, para controle de perda de fluido na cimentação de zonas de formação subterrâneas. Este aditivo é um condensado de gelatina, formaldeído, sulfito de sódio e acetona, e hidroxietilcelulose substituída por óxido de etileno.
[4] A Patente U.S. 6.681.856 refere-se a um processo para a cimentação de zonas subterrâneas, nas quais são utilizados dispersantes biodegradáveis. Os respectivos dispersantes compreendem um polímero enxertado a base de poliamida, que contém pelo menos uma cadeia lateral, que é derivada de aldeído, e ácidos contendo enxofre, ou sais do mesmo.
[5] O Pedido de Patente não publicado DE 10 2006 038 809.7 descreve o uso de copolímeros a base de poliamida, que contêm pelo menos uma cadeia lateral enxertada, composta compostos etilenicamente insaturados, em aplicações de química da construção, e no desenvolvimento,
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 10/26 / 14 exploração e completamento de depósitos de óleo mineral e gás natural subterrâneos, e em poços profundos.
[6] Os copolímeros enxertados e, em particular, aqueles a base de poliamida, são, portanto, muito bem-conhecidos da técnica anterior relevante e, em particular, em relação ao desenvolvimento, exploração e completamento de depósitos de óleo mineral e gás natural subterrâneos. Além da cimentação de poços, o controle do comportamento de sistemas de materiais de construção aquosos, em formações subterrâneas, e da redução do influxo de água na extração de óleo ou gás, há, no entanto, também problemas subsequentes em relação ao desenvolvimento, exploração e completamento de depósitos de óleo mineral e gás natural subterrâneos, para estes problemas não sendo ainda encontradas soluções técnicas ótimas.
[7] Um exemplo específico disto é a formação de denominados hidratos gasosos, que podem formar, durante o transporte de misturas de óleo mineral ou gás natural pelos dutos.
[8] Os hidratos gasosos são, em geral, compostos de inclusão cristalina de moléculas gasosas, tais como, por exemplo, metano, etano ou propano, em água. Estes compostos similares ao gelo são formados em baixas temperaturas e altas pressões, e podem existir substancialmente acima do ponto de congelamento da água até mais de 25°C, em alguns casos, dependendo das respectivas condições de pressão e das composições gasosas. Estes hidratos gasosos podem também ocorrer em misturas de óleo mineral e gás natural, e, desse modo, provocar o entupimento das instalações de transporte e dos dutos, no transporte de óleo ou gás natural.
[9] Para evitar isto, os inibidores de formação de hidratos gasosos, que retardam ou impedem a formação de cristais, são usados.
[10] Uma multiplicidade de diferentes substâncias pode ser usada como os inibidores de formação de hidratos gasosos cinéticos. Desse modo, por exemplo, o Pedido de Patente Europeia EP 1450004 A1 descreve o uso de
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 11/26 / 14 certos compostos de amônio quaternário, como o inibidor de formação de hidratos gasosos, enquanto que o Pedido de Patente DE 10163259 discute o uso de poli (alcoóis vinílicos) modificados, e a Patente U.S. 6.331.508 discute o uso de polioxialquilenodiaminas.
[11] Os polímeros sintéticos, que têm estruturas de amidas cíclicas (radicais de pirrolidona ou caprolactama) ou acíclicas nas cadeias laterais são particularmente efetivos como inibidores de formação de hidratos gasosos cinéticos. Estes polímeros são descritos, por exemplo, na Patente U.S. 6.451.892, no Pedido de Patente internacional WO 2004/032190 A1 ou no Pedido de Patente internacional WO 96/41784 A1.
[12] Além do mais, vários polímeros enxertados, que contêm estas estruturas de amidas, são também conhecidos. Desse modo, por exemplo, os Pedidos de Patentes DE 19935063 e DE 2005 05 30 64 A1 descrevem polímeros enxertados a base de poli (glicol alquilênico).
[13] Uma desvantagem dos inibidores de formação de hidratos gasosos descrita é que estes produtos não são biodegradáveis ou são apenas insuficientemente biodegradáveis. No entanto, por razões de fácil compreensão, a biodegradabilidade está sendo crescentemente exigida pelos usuários, mas também pelos legisladores e autoridades.
[14] Os copolímeros enxertados de N-vinilpirrolidona (NVP) e gelatina como os componentes principais são conhecidos, por exemplo, das referências J. Appl. Polym. Sci. 68 (1998) 1485 a 1492, J. Appl. Polym. Sci. 55 (1995) 1291 a 1299, e J. Photographic sci. 40 (1992) 248 a 251. A referência Eur. Polym. J. 21 (1985) 195 a 199 também descreveu o enxerto de NVP em gelatina e, adicionalmente, o uso destes copolímeros enxertados como expansores de plasma. Na referência J. Appl. Polym. Sci. 12 (1968) 1557 a 1565, NVP é enxertada fotoquimicamente em colágeno e outras proteínas de fibras.
[15] Os hidrogéis, que são usados, entre outras coisas, na produção
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 12/26 / 14 de lentes de contato, são descritos no pedido de patente internacional WO 83/00339 A1. Estes hidrogéis são obteníveis por enxerto de vários monômeros, incluindo NVP e N-vinilcaprolactama (NVC), em colágeno ou gelatina, como um substrato de poliamida. O Pedido de Patente DE 19 936 476 A1 descreve um agente de deslizamento de revestimento, que é usado na produção de papéis para impressão. O agente de deslizamento de revestimento contém, entre outros, os copolímeros enxertados de gelatina e NVP ou NVC. Os copolímeros análogos, que são adicionalmente reticulados, são descritos no Pedido de Patente DE 102 38 176 A1.
[16] Os superabsorventes biodegradáveis, que podem ser preparados por reação de um polímero natural com um polímero sintético, são descritos no Pedido de Patente Internacional WO 2005/084724 A1. Entre outros, a gelatina e o colágeno são mencionados como polímeros naturais, NVP e NVC são mencionadas como um constituinte do polímero sintético.
[17] Em vista das desvantagens descritas da técnica anterior, é o objetivo da presente invenção proporcionar novos copolímeros enxertados a base de poliamida, que foi reagidos com anidrido maleico e que contém pelo menos uma cadeia lateral insaturada vinilicamente, em particular a sua adequabilidade como inibidores de formação de hidratos gasosos sendo de importância básica, com relação ao uso. Em relação a esta aplicação especial, intencionou-se em particular proporcionar copolímeros enxertados que sejam biodegradáveis. Além do mais, os novos copolímeros enxertados devem ser capazes de serem preparados por um procedimento relativamente simples e econômico e por uso de materiais de partida de fácil obtenção.
[18] Este objetivo foi alcançado em virtude do fato de que os copolímeros enxertados de acordo com a invenção, que são a base de poliamida, contêm, como uma cadeia lateral enxertada, pelo menos um representante selecionado de: a) N-vinilcaprolactama; e/ou b) Nvinilpirrolidona.
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 13/26 / 14 [19] A reação da poliamida e anidrido maleico, que ocorre antes do enxerto efetivo, é uma vantagem substancial dos copolímeros enxertados de acordo com a invenção, em comparação à técnica anterior, uma vez que o enxerto particularmente eficiente e completo de NVC e/ou NVP pode ser obtido por este procedimento.
[20] Surpreendentemente, verificou-se que não apenas estes copolímeros enxertados, de acordo com a invenção, podem ser preparados em boa qualidade e de uma maneira simples, de acordo com o objetivo, mas que estes copolímeros enxertados são também bastante adequados como inibidores de formação de hidratos gasosos cinéticos, que são, além do mais, geralmente, muito facilmente biodegradáveis, os ditos inibidores de formação de hidratos gasosos sendo extremamente estáveis durante armazenamento e insensíveis ao transporte, durante o armazenamento até o seu uso efetivo.
[21] Como um componente da poliamida preferido, os copolímeros enxertados, de acordo com a presente invenção, são a base de pelo menos um composto da série consistindo em poliamidas naturais e, particularmente, de caseínas, gelatinas, colágenos, cola óssea, albuminas séricas, proteínas de soja e os produtos de degradação dos mesmos, formados por oxidação, hidrólise ou despolimerização. Além disso, no entanto, as poliamidas sintéticas equivalentes são também adequadas e, neste caso, mais uma vez igualmente os produtos de degradação, que são formados por oxidação, hidrólise ou despolimerização, e geralmente, misturas das variantes de poliamidas propostas.
[22] As variantes dos copolímeros enxertados de acordo com a invenção, que contêm o componente da poliamida em proporções de 10 a 95% em peso, e, de preferência, 50 a 70% em peso provaram ser particularmente vantajosas. Em relação às cadeias laterais, também, a presente invenção compreende variantes específicas, copolímeros enxertados, cujos monômeros das cadeias laterais a) e b), independentemente entre si e em
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 14/26 / 14 todos os casos à base totalmente de copolímero enxertado, estão presentes em proporções de 5 a 90% em peso, de preferência, de 15 a 60% em peso, e, particularmente, de 30 a 50% em peso sendo de interesse particular.
[23] Como já mencionado várias vezes na consideração da técnica anterior mais relacionada, para superar as desvantagens conhecidas, houve a preocupação de garantir que os copolímeros enxertados da presente invenção fossem fácil e particularmente obteníveis economicamente. Por esta razão, a invenção considera que os copolímeros enxertados, que podem ser preparados por: a) introdução de pelo menos uma dupla-ligação reativa no componente da poliamida; e b) polimerização dos monômeros das cadeias laterais a) e/ou b) subsequentemente na pelo menos uma dupla-ligação introduzida.
[24] Deve-se também considerar como sendo particularmente preferido que a etapa de processo a) seja conduzida por reação do componente da poliamida com pelo menos 1% em peso de anidrido maleico.
[25] A preparação dos copolímeros enxertados de acordo com a invenção não é, em geral, sujeita a qualquer limitação particular, e não há também qualquer necessidade para garantir parâmetros de processo específicos. Não obstante, no contexto da presente invenção, é aconselhável conduzir as etapas de processo a) e/ou b) a temperaturas entre -10°C e 250°C, de preferência, entre 0 e 100°C, e, independentemente da temperatura de reação selecionada, particularmente, na presença de um solvente, e, neste caso, em particular, de um solvente polar, tal como água ou dimetilsulfóxido.
[26] Como uma outra variante da presente invenção, é possível, adicionalmente, reticular o copolímero enxertado após os estágios de processo a) e b), o que pode ser feito em particular com a ajuda de compostos polifuncionais e etilenicamente insaturados, tais como, por exemplo, di- ou trimetacrilatos.
[27] Os copolímeros enxertados de acordo com a presente invenção, que são obteníveis, entre outras, dessa maneira, são distinguidos por
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 15/26 / 14 uma massa molar Mn de > 5.000 g/mol e, em particular, > 10.000 g/mol.
[28] Um outro aspecto vantajoso dos copolímeros enxertados de acordo com a invenção é a sua solubilidade em água, mas também a biodegradabilidade associada com a mesma. Ambos os aspectos considerados por si só são as propriedades preferidas, que são igualmente compreendidas pela presente invenção.
[29] Além das propriedades dos novos copolímeros enxertados e dos processos de preparação dos mesmos, a presente invenção é também distinguida pelo espectro do seu uso.
[30] Desse modo, os copolímeros enxertados descritos podem ser usados, em particular, em aplicações de química de construção e no desenvolvimento, exploração e completamento de depósitos de óleo e gás natural subterrâneos, mas também em poços profundos.
[31] Um outro aspecto é o uso dos copolímeros enxertados descritos na extração e no transporte de óleo ou gás neste contexto, em particular como inibidores de formação de hidratos gasosos, em que o uso dos mesmos com inibidores de formação de hidratos gasosos cinéticos, biodegradáveis vai ser considerado como particularmente vantajoso.
[32] A presente invenção compreende, além do mais, o uso de copolímeros enxertados a base de poliamida, compostos de pelo menos uma cadeia lateral contendo compostos etilenicamente insaturados, em geral e sem outros aspectos estruturais específicos, na extração e no transporte de óleo ou gás. Neste contexto, o uso como um inibidor de formação de hidratos gasosos é mais novamente considerado como sendo extremamente vantajoso.
[33] O uso descrito acima dos copolímeros enxertados específicos é distinguido, em particular, pelo fato de que o copolímero enxertado contém, como o componente da poliamida, pelo menos um composto da série consistindo nas poliamidas naturais e, particularmente, de caseínas, gelatinas, colágenos, cola óssea, albuminas séricas, proteínas de soja e os produtos de
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 16/26 / 14 degradação dos mesmos, formados por oxidação, hidrólise ou despolimerização. Também neste caso, as poliamidas sintéticas e, por sua vez, também os produtos de degradação das mesmas, formados por oxidação, hidrólise ou despolimerização, são, além do mais, adequados. Naturalmente, quaisquer misturas adequadas também podem ser usadas.
[34] Estes copolímeros enxertados têm também as suas propriedades e efeitos vantajosos, quando contêm o componente da poliamida em proporções de 10 a 95% em peso, e, de preferência, de 50 a 70% em peso.
[35] Deve-se considerar, além do mais, como sendo muito vantajoso se todos os copolímeros enxertados da presente invenção, que são descritos, contiverem, como o composto etilenicamente insaturado, pelo menos um representante da série consistindo nos éteres vinílicos nas suas formas de O, S, P ou N, e, de preferência, como N-vinilamida, tal como Nvinilcaprolactama, N-vinilpirrolidona ou N-metil-N-vinilacetamida, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2-etilacrílico, ácido 2-propilacrílico, ácido vinilacético, ácidos crotônico e isocrotônico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido citracônico e amidas dos mesmos, ácido vinilfosfônico, ácido vinilsulfônico, vinilalcoxissilanos, ácido metilalilsulfônico, e os estirenos.
[36] As vantagens particulares são observáveis, de acordo com a invenção, quando os copolímeros enxertados são copolímeros enxertados a base de uma poliamida, que foi reagida com anidrido maleico e que tem pelo menos uma cadeia lateral vinilicamente insaturada, a cadeia lateral enxertada sendo então pelo menos um representante de a) N-vinilcaprolactama e/ou b) N-vinilpirrolidona.
[37] Todos os copolímeros enxertados descritos dentro do âmbito desta invenção são solúveis em água e, além do mais, biodegradáveis, e são usados em conjunto com a extração, o armazenamento e o transporte de óleo mineral e gás natural e, na presente invenção, em particular para evitar os
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 17/26 / 14 inibidores de formação de hidratos gasosos.
[38] O enxerto particularmente eficiente na poliamida e, em particular, em um substrato de gelatina, é propiciado pela rota de síntese igualmente descrita, este procedimento sendo substancialmente menos suscetível às impurezas ou variações na qualidade da matéria-prima do que o enxerto direto de compostos etilenicamente insaturados em poliamidas naturais ou sintéticas e, em particular, gelatina.
[39] Os exemplos apresentados a seguir ilustram as vantagens da presente invenção.
Exemplos
Exemplo de preparação 1:
[40] 65 g de um produto de hidrólise de gelatina (PB Gelatines) foram dissolvidos em 130 g de água. Depois, a solução foi aquecida a 70°C e
1,5 g de anidrido maleico, conjuntamente com 9,8 g de NaOH a uma concentração de 20%, foram adicionados de modo que um pH de cerca de 8,5 resultasse. Após a reação ter sido conduzida por 2 h a 70°C, 36,6 g de Nvinilcaprolactama em 126 g de 2-propanol foram introduzidos. Depois, 1,4 de tetraetilenopentamina e 0,03 g de dodecilsulfato de sódio foram adicionados, e a polimerização foi iniciada por adição de 0,7 g de Wako V50. Após um tempo de reação de 1 h, a mistura reacional foi concentrada em um evaporador rotativo. Um sólido cristalino amarelado foi obtido.
[41] Toda a reação foi conduzida sob gás inerte (N2).
Exemplo de preparação 2:
[42] 65 g de um produto de hidrólise de gelatina (PB Gelatines) foram dissolvidos em 130 g de água. Depois, a solução foi aquecida a 70°C e
1,5 g de anidrido maleico, conjuntamente com 14,4 g de NaOH a uma concentração de 20%, foram adicionados de modo que um pH de cerca de 8,5 resultasse. Após a reação ter sido conduzida por 2 h a 70°C, 36,6 g de Nvinilcaprolactama em 126 g de glicol etilênico foram introduzidos. Depois,
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0,04 g de dodecilsulfato de sódio foi adicionado, o pH foi ajustado a cerca de
7,6 com ácido sulfúrico, e a polimerização foi iniciada por adição de 1,45 g de Wako V50. Após um tempo de reação de 1 h, a reação foi terminada e o pH foi ajustado a 9,5 com NaOH. Uma solução turva amarelada, tendo uma viscosidade de 860 mPa.s, foi obtida.
[43] Toda a reação foi conduzida sob gás inerte (N2).
Exemplo de preparação 3:
[44] 65 g de um produto de hidrólise de gelatina (PB Gelatines) foram dissolvidos em 130 g de água. Depois, a solução foi aquecida a 70°C e
1,5 g de anidrido maleico, conjuntamente com 12,5 g de NaOH a uma concentração de 20%, foram adicionados de modo que um pH de cerca de 8,5 resultasse. Após a reação ter sido conduzida por 2 h a 70°C, 20,3 g de Nvinilcaprolactama e 16,2 g de N-vinilpirrolidona em 126 g de glicol etilênico foram introduzidos. Depois, 0,04 g de dodecilsulfato de sódio foi adicionado, o pH foi ajustado a cerca de 7,6 com ácido sulfúrico, e a polimerização foi iniciada por adição de 1,45 g de Wako V50. Após um tempo de reação de 1 h, a reação foi terminada, a mistura reacional foi diluída com 182 g de água e o pH foi ajustado a cerca de 9,5 com NaOH. Uma solução clara, tendo uma viscosidade de 11.300 mPa.s, foi obtida.
[45] Toda a reação foi conduzida sob gás inerte (N2).
Exemplo de preparação 4:
[46] 65 g de um produto de hidrólise de gelatina (PB Gelatines) foram dissolvidos em 130 g de água. Depois, a solução foi aquecida a 70°C e
1,5 g de anidrido maleico, conjuntamente com 12,8 g de NaOH a uma concentração de 20%, foram adicionados de modo que um pH de cerca de 8,5 resultasse. Após a reação ter sido conduzida por 2 h a 70°C, 21,4 g de Nvinilcaprolactama e 15,2 g de N-metil-N-vinilacetamida em 128 g de glicol etilênico foram introduzidos. Depois, 0,04 g de dodecilsulfato de sódio foi adicionado, o pH foi ajustado a cerca de 7,6 com ácido sulfúrico, e a
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 19/26 / 14 polimerização foi iniciada por adição de 1,45 g de Wako V50. Após um tempo de reação de 1 h, a reação foi terminada e o pH foi ajustado a cerca de
9.5 com NaOH. Uma solução clara, tendo uma viscosidade de 540 mPa.s, foi obtida.
[47] Toda a reação foi conduzida sob gás inerte (N2).
Exemplo de preparação 5:
[48] 70 g de um produto de hidrólise de gelatina (PB Gelatines) foram dissolvidos em 139 g de água. Depois, a solução foi aquecida a 70°C e
1.6 g de anidrido maleico, conjuntamente com 13,8 g de NaOH a uma concentração de 20%, foram adicionados de modo que um pH de cerca de 8,5 resultasse. Após a reação ter sido conduzida por 2 h a 70°C, 21,7 g de Nvinilcaprolactama em 95 g de glicol etilênico foram introduzidos. Depois, 0,04 g de dodecilsulfato de sódio foi adicionado, o pH foi ajustado a cerca de
7.6 com ácido sulfúrico, e a polimerização foi iniciada por adição de 0,86 g de Wako V50. Após um tempo de reação de 1 h, a reação foi terminada e o pH foi ajustado a cerca de 9,5 com NaOH. Uma solução ligeiramente turva, amarelada, tendo uma viscosidade de 190 mPa.s, foi obtida.
[49] Toda a reação foi conduzida sob gás inerte (N2).
Exemplo de preparação 6:
[50] 65 g de um produto de hidrólise de gelatina (PB Gelatines) foram dissolvidos em 130 g de água. Depois, a solução foi aquecida a 70°C e
1,5 g de anidrido maleico, conjuntamente com 12,9 g de NaOH a uma concentração de 20%, foram adicionados de modo que um pH de cerca de 8,5 resultasse. Após a reação ter sido conduzida por 2 h a 70°C, 36,6 g de Nvinilcaprolactama em 126 g de glicol etilênico foram introduzidos. Depois, 0,04 g de dodecilsulfato de sódio e 5,0 g de hipofosfito de sódio foram adicionados, o pH foi ajustado a cerca de 7,6 com ácido sulfúrico, e a polimerização foi iniciada por adição de 1,45 g de Wako V50. Após um tempo de reação de 1 h, a reação foi terminada e o pH foi ajustado a cerca de
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9.5 com NaOH. Uma solução clara, amarelada, tendo uma viscosidade de 100 mPa.s, foi obtida.
[51] Toda a reação foi conduzida sob gás inerte (N2).
Exemplo de preparação 7:
[52] 65 g de um produto de hidrólise de gelatina (PB Gelatines) foram dissolvidos em 130 g de água. Depois, a solução foi aquecida a 70°C e
1.5 g de anidrido maleico, conjuntamente com 12,5 g de NaOH a uma concentração de 20%, foram adicionados de modo que um pH de cerca de 8,5 resultasse. Após a reação ter sido conduzida por 2 h a 70°C, 30,5 g de Nvinilcaprolactama e 6,1 g de N-vinilpirrolidona em 126 g de glicol etilênico foram introduzidos. Depois, 0,04 g de dodecilsulfato de sódio foi adicionados, o pH foi ajustado a cerca de 7,6 com ácido sulfúrico, e a polimerização foi iniciada por adição de 1,45 g de Wako V50. Após um tempo de reação de 1 h, a mistura reacional foi diluída com 211 g de água e o pH foi ajustado a cerca de 9,5 com NaOH. Uma solução clara tendo uma viscosidade de 900 mPa.s, foi obtida.
[53] Toda a reação foi conduzida sob gás inerte (N2).
Exemplo de uso (1) para inibição de formação de hidratos gasosos [54] Uma solução tendo uma concentração de 9.000 ppm foi preparada do copolímero enxertado, obtido de acordo com o exemplo de preparação, usando água deionizada. 120 mL da solução foram depois introduzidos em uma autoclave de aço de 300 mL limpa e seca. A solução foi agitada com uma barra agitadora revestida com Teflon, a 500 revoluções por minuto, durante todo o teste.
[55] O espaço gasoso acima da solução aquosa recebeu uma descarga, em temperatura ambiente por cerca de 1 min, com gás Mungo-2 (composição do gás Mungo-2: 1,75 mol porcento de N2; 1,36 mol porcento de CO2; 79,29 mol porcento de metano; 10,84 mol porcento de etano; 4,63 mol porcento de propano; 0,62 mol porcento de isobutano; 1,12 mol porcento de
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 21/26 / 14 n-butano; 0,2 mol porcento de isopentano; 0,19 mol porcento de n-pentano). A solução foi depois resfriada a 4°C, à pressão atmosférica, sob uma atmosfera de gás Mungo-2.
[56] Depois, o gás Mungo-2 foi forçado até uma pressão de 3000 kPa (30 bar) (pressão manométrica), um tempo de espera de 10 min foi deixado, e a pressão interna foi ajustada de novo a 3000 kPa(30 bar), com a ajuda de uma compensação substancial de uma queda de pressão, que é provocada por dissolução do gás na solução fria, sob uma pressão de 3000 kPa(30 bar).
[57] Finalmente, a autoclave foi completamente fechada e a pressão interna foi medida continuamente, a uma temperatura interna constante e sob agitação constante. O período de tempo no qual a pressão caiu abaixo de 2900 kPa(29 bar) foi registrado como o tempo de inibição. Quanto maior o tempo de inibição, melhor a ação como um inibidor de formação de hidratos gasosos.
Inibidor de formação de hidratos gasosos Tempo de inibição
Valor zero sem adição de inibidor (comparação) 1h 20 min
Copolímero enxertado de acordo com o exemplo de preparação 1 (invenção) 35 h
Polímero enxertado de acordo com o exemplo de preparação 3 (invenção) 174 h
Copolímero enxertado de acordo com o exemplo de preparação 4 (invenção) > 360 h
[58] O exemplo mostra que a adição do copolímero enxertado de acordo com a invenção retarda substancialmente a formação de hidratos gasosos.
Exemplo de uso (2) para inibição de formação de hidratos gasosos [59] Um procedimento análogo ao exemplo de uso 1, exceto que gás metano, a uma pressão de 6000 kPa (60 bar), foi usado em vez de gás
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 22/26 / 14
Mungo-2.
Inibidor de formação de hidratos gasosos Tempo de inibição
Copolímero enxertado de acordo com o exemplo de preparação 2 (invenção) > 350 h
Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 23/26

Claims (12)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Copolímero enxertado biodegradável a base de poliamida, que foi reagido com anidrido maleico, tendo pelo menos uma cadeia lateral etilenicamente insaturada, caracterizado pelo fato de que contém, como uma cadeia lateral enxertada, pelo menos um representante selecionado de: a) Nvinilcaprolactama; e/ou b) N-vinilpirrolidona.
  2. 2. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém, como um componente da poliamida, pelo menos um composto da série consistindo em poliamidas naturais, particularmente, de caseínas, gelatinas, colágenos, cola óssea, albuminas séricas, proteínas de soja e os produtos de degradação dos mesmos, formados por oxidação, hidrólise ou despolimerização, poliamidas sintéticas e os produtos de degradação dos mesmos, formados por oxidação, hidrólise ou despolimerização, e misturas dos mesmos.
  3. 3. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que contém o componente da poliamida em proporções de 10 a 95% em peso e, de preferência, de 50 a 70% em peso.
  4. 4. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que contém os monômeros das cadeias laterais a) e b), independentemente entre si e em todos os casos a base totalmente de copolímero enxertado, em proporções de 5 a 90% em peso.
  5. 5. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que foi preparado por: a) introdução de pelo menos uma dupla-ligação reativa no componente da poliamida; e b) polimerização subsequente dos monômeros das cadeias laterais a) e/ou b) na pelo menos uma dupla-ligação introduzida.
  6. 6. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com a
    Petição 870180145302, de 26/10/2018, pág. 24/26
    2 / 2 reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de processo a) foi conduzida por reação do componente da poliamida com pelo menos 1% em peso de anidrido maleico.
  7. 7. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que as etapas de processo a) e/ou b) foram conduzidas a temperaturas entre -10°C e 250°C, e, particularmente, na presença de um solvente.
  8. 8. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o copolímero enxertado foi reticulado adicionalmente após os estágios de processo a) e b), em particular com a ajuda de compostos etilenicamente insaturados, polifuncionais, tais como, por exemplo, di- ou trimetacrilatos.
  9. 9. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que tem uma massa molar Mn de > 5.000 g/mol.
  10. 10. Copolímero enxertado biodegradável de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que é solúvel em água.
  11. 11. Uso do copolímero enxertado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de ser em aplicações de química de construção e no desenvolvimento, exploração e completamento de depósitos de óleo e gás natural subterrâneos, mas também em poços profundos.
  12. 12. Uso do copolímero enxertado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de ser na extração e no transporte de óleo ou gás e, em particular, como um inibidor de formação de hidratos gasosos.
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