ES2236244T3 - Inhibidor de polimerizacion para materiales que contienen vinilo. - Google Patents
Inhibidor de polimerizacion para materiales que contienen vinilo.Info
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Abstract
Un procedimiento para inhibir la polimerización de las composiciones que comprenden un grupo funcional vinilo que comprende añadir a las composiciones que comprenden un grupo funcional vinilo una cantidad efectiva de inhibidor de polimerización de un grupo funcional vinilo consistente en un compuesto diimida quinona e hidroquinona.
Description
Inhibidor de polimerización para materiales que
contienen vinilo.
Esta invención se refiere a procedimientos y
composiciones para retardar o inhibir la polimerización no deseada
de compuestos que contienen grupos funcionales vinilo. Más
particularmente, la presente invención se refiere a procedimientos y
composiciones para inhibir la polimerización de monómeros de vinilo
durante el procedimiento, transporte o almacenamiento.
Los procedimientos industriales para producir
diversos compuestos que contienen un grupo funcional vinilo tales
como estireno o acrilonitrilo inducen típicamente procedimientos de
separación y procedimientos tales como destilación para eliminar
impurezas no deseadas. Desafortunadamente, los procedimientos de
purificación llevados a cabo a elevadas temperaturas dan como
resultado una velocidad incrementada de polimerización indeseada. La
destilación se lleva a cabo generalmente bajo aspiración para
minimizar la pérdida de monómero. La presencia de oxígeno, aunque
virtualmente excluida en procesos tales como la destilación del
estireno, promoverá también polimerización del monómero de
estireno.
Estas polimerizaciones indeseadas dan como
resultado no sólo pérdida de productos finales monoméricos deseados,
sino también pérdida de eficiencia de producción causada por
formación de polímero y/o aglomeración de polímero en el equipo del
proceso.
El documento EP 0708080 describe la preparación
de compuestos de p-quinona diimina
N,N'-disustituidos útiles en estabilizar compuestos
de silano acrílico. El documento EP 0765856 describe una composición
estabilizada de ácido acrílico constituida por ácido acrílico, un
radical nitrosillo estable tal como
4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxi
y un benceno diheterosustituido tal como el éter monometílico de
hidroquinona. El documento US 4.166.169 describe un sellador que
comprende una mezcla polimerizable de monómeros de éster
poliacrílico, un iniciador de sal inorgánica, un acelerador de
polimerización, una N-nitrosamina y un inhibidor de
polimerización de tipo quinona. El documento US 4.722.807 describe
un estabilizador para inhibir la polimerización que comprende
2,5-di-t-butilhidroquinona
y un alcohol. El documento EP 0708081 describe un procedimiento
para preparar p-quinonadiiminas
N,N-disustituidas y su uso con grupos metacrílicos o
acriloxi que contienen organosilanos. El documento U.S. 5.470.440
describe un procedimiento para inhibir la polimerización del
monómero aromático vinilo que comprende añadir un
2,6-di-terc-burilmetilfenol y una diimida
benzoquinona sustituida.
La presente invención también se refiere a un
procedimiento para inhibir la polimerización de las composiciones
que comprenden un grupo funcional vinilo que comprende añadir a las
composiciones que comprenden un grupo funcional vinilo una cantidad
efectiva de inhibidor de polimerización del grupo funcional vinilo
consistente en un compuesto de diimida quinona e hidroquinona. Las
composiciones que comprenden un grupo funcional vinilo se pueden
seleccionar del grupo consistente en cloruro de vinilo, acetato de
vinilo, metacrilato de metilo, acrilonitrilo, metacrilonitrilo,
ácido acrílico, ácido metacrílico, estireno,
\alpha-metilestireno y viniltolueno.
La presente invención también se refiere a
composiciones que comprenden las composiciones que comprenden un
grupo funcional vinilo y el inhibidor de polimerización del grupo
funcional vinilo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para inhibir la polimerización indeseada de
composiciones que comprenden un grupo funcional vinilo. Las
composiciones que comprenden un grupo funcional vinilo se
caracterizan porque tienen un grupo CH_{2}=CH- y son altamente
reactivas y polimerizan fácilmente. Ejemplos de tales composiciones
que comprenden un grupo funcional vinilo incluyen monómeros de
vinilo tales como cloruro de vinilo, acetato de vinilo y ésteres
insaturados similares; metacrilato de metilo, acrilonitrilo,
metacrilonitrilo, ácido acrílico, ácido metacrílico y sus ésteres y
amidas, estireno, \alpha-metilestireno,
viniltolueno. Preferiblemente, las composiciones que comprenden un
grupo funcional vinilo comprenden monómeros de vinilo seleccionados
del grupo que consta de cloruro de vinilo, acetato de vinilo,
metacrilato de metilo, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, ácido
acrílico, ácido metacrílico, estireno,
\alpha-metilestireno y viniltolueno.
Preferiblemente la invención se refiere a un
procedimiento para inhibir la polimerización de monómeros que
comprenden un grupo funcional vinilo, tal como acrilonitrilo o
estireno. Las composiciones pueden ser una composición que contiene
un grupo funcional vinilo tal como un oligómero o, más
preferiblemente, la composición la cual contiene un grupo funcional
vinilo es un monómero de vinilo.
Para los propósitos de esta invención, el término
"cantidad efectiva" se refiere a la cantidad de un inhibidor de
polimerización de vinilo necesaria para retardar o inhibir la
polimerización de la composición la cual contiene un grupo funcional
vinilo como se determina mediante un incremento en la duración del
periodo de inducción para la presencia de polímero bajo una serie de
condiciones las cuales típicamente conducirían a polimerización.
Esta cantidad variará de acuerdo con las condiciones a las cuales la
composición que contiene un grupo funcional vinilo se somete durante
su procesamiento, manejo y/o almacenamiento.
La diimida quinona de uso en los inhibidores de
polimerización de vinilo de la presente invención puede ser
cualquier diimida quinona. Preferiblemente, la diimida quinona de la
presente invención es un compuesto benzodiimidaquinona. El compuesto
benzodiimidaquinona típicamente usado en la presente invención se
describe en la patente de los Estados Unidos Nº. 5.562.863. La
benzodiimidaquinona tiene la fórmula general:
en la que R_{1} y R_{2} son el
mismo o diferentes y son grupos alquilo, arilo, alquilarilo, o
aralquilo. Preferiblemente, estos grupos tienen de uno a 20 átomos
de carbono y los grupos alquilo pueden ser de cadena lineal, cadena
ramificada, o grupos
cíclicos.
El compuesto benzodiimidaquinona se puede
seleccionar del grupo consistente en
N,N'-dialquil-p-benzodiimidaquinonas
y
N-fenil-N'-alquil-p-benzodiimidaquinonas.
El compuesto benzodiimidaquinona se puede seleccionar también del
grupo consistente en
N,N'-di-sec-butil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-metil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-etil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-propil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-butil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-isobutil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-sec-butil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-terc-butil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-n-pentil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-(1-metilhexil)-p-benzodiimidaquinona,
y
N-fenil-N'-(1,3-dimetilhexil)-p-benzodiimidaquinona.
Un compuesto benzodiimidaquinona preferido
comprende
N-{4-[(1,3-dimetilbutil)imino]-2,5-ciclohexadien-1-ilidina},
también llamada
[4-(1,3-dimetil-butilamino)-ciclohexa-2,5-dienilideno]-fenil-amina,
y la cual está disponible a partir de Flexsys bajo los nombres del
producto Q-Flex QDI y 6-QDI.
Además de la diimida quinona, el inhibidor de
polimerización de un grupo funcional vinilo comprende también
hidroquinona. Se ha determinado que el uso de hidroquinona tiene un
efecto sinérgico sobre la inhibición de polimerización de vinilo de
diimida quinona.
La razón de diimida quinona a hidroquinona puede
variar en peso en una razón desde 1:20 hasta 20:1, preferiblemente,
en una razón de 1:10 a 10:1, más preferiblemente en una razón desde
1:3 hasta 3:1, más preferiblemente 1:1.
Preferiblemente, una cantidad efectiva del
inhibidor de la polimerización de un grupo funcional vinilo que
comprende diimida quinona e hidroquinona se añade a la composición
que contiene un grupo funcional vinilo para retardar o inhibir la
polimerización indeseada de los grupos vinilo contenidos en la
composición que contienen un grupo funcional vinilo. El inhibidor
de la polimerización de un grupo funcional vinilo se puede añadir a
la composición, la cual contiene un grupo funcional vinilo, en un
intervalo en peso de aproximadamente 0,5 partes a 10.000 partes por
millón de inhibidor de la polimerización de vinilo a la composición
la cual contiene un grupo funcional vinilo. Más preferiblemente, la
cantidad de inhibidor de la polimerización de vinilo añadida a la
composición la cual contiene un grupo funcional vinilo varía desde
1 parte a 500 partes por millón de la composición la cual contiene
un grupo funcional vinilo.
El inhibidor de polimerización de un grupo
funcional vinilo se puede añadir a los compuestos que contienen
directamente un grupo funcional vinilo, como dispersión o como
solución usando un vehículo o disolvente líquido adecuado. Cualquier
vehículo o disolvente líquido adecuado que es compatible con la
composición contiene un grupo funcional vinilo y el inhibidor de
polimerización de un grupo funcional vinilo.
Las composiciones de la presente invención se
demuestran efectivas en inhibir la polimerización de los compuestos
que contienen un grupo funcional vinilo según se someten estos
compuestos a etapas de procesamiento típicas tales como destilación
y purificación.
Los siguientes ejemplos están destinados
solamente a propósitos ilustrativos y no están destinados para
interpretarse como que limitan la presente invención en cualquier
manera en absoluto.
Todas las cantidades enumeradas en los siguientes
ejemplos están en peso, a menos que se indique lo contrario.
El acrilonitrilo no inhibido (10 ml) se situó en
tubos de vidrio presurizados de 50 ml hechos a medida con tapones.
Las diversas dosificaciones del inhibidor de la polimerización de
vinilo se añadieron al acrilonitrilo no inhibido y los tubos de
vidrio se cerraron y sumergieron en un baño de aceite calentado a
110ºC. Cada 30 minutos, los tubos se examinaron por turbidez para la
presencia del polímero. El tiempo en el que la presencia del
polímero se observa se anota.
OH-TEMPO:
2,2,4,4-tetrametil-4-hidroxi-1-piperidiniloxi
BQDI: Benzamina,
N-{4-[(1,3-dimetilbutil)imino]-2,5-ciclohexadien-1-ilidina}
Los resultados están en la tabla 1 y 2 más
adelante en el presente documento.
Los resultados como se encuentran en las tablas 1
y 2 indican que se encontró que la benzodiimidaquinona (BQDI) tiene
un efecto sinérgico con hidroquinona (HQ) en inhibir la
polimerización térmica de acrilonitrilo.
No se desea que los ejemplos dados aquí deberían
interpretarse para limitar la invención, sino más bien, se presentan
para ilustrar algunas de las realizaciones específicas de la
invención. Se pueden hacer diversas modificaciones y variaciones de
la presente invención conocidas por aquellos expertos en la técnica
sin desviarse del alcance de la invención.
Claims (14)
1. Un procedimiento para inhibir la
polimerización de las composiciones que comprenden un grupo
funcional vinilo que comprende añadir a las composiciones que
comprenden un grupo funcional vinilo una cantidad efectiva de
inhibidor de polimerización de un grupo funcional vinilo consistente
en un compuesto diimida quinona e hidroquinona.
2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el
que las composiciones que comprenden un grupo funcional vinilo
comprende monómeros de vinilo seleccionados de grupo consistente en
cloruro de vinilo, acetato de vinilo, metacrilato de metilo,
acrilonitrilo, metacrilonitrilo, ácido acrílico, ácido metacrílico,
estireno, \alpha-metilestireno y viniltolueno.
3. El procedimiento de la reivindicación 2 en el
que el compuesto diimida quinona comprende un compuesto
benzodiimidaquinona.
4. El procedimiento de la reivindicación 3 en el
que el compuesto benzodiimidaquinona tiene la fórmula general:
en la que R_{1} y R_{2} son el
mismo o diferentes y son grupos alquilo, arilo, alquilarilo, o
aralquilo.
5. El procedimiento de la reivindicación 4 en el
que el compuesto benzodiimidaquinona se selecciona del grupo que
consistente en
N,N'-di-sec-butil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-metil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-etil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-propil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-butil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-isobutil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-sec-butil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-terc-butil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-n-pentil-p-benzodiimidaquinona,
N-fenil-N'-(1-metilhexil)-p-benzo-diimidaquinona,
y
N-fenil-N'-(1,3-dimetilhexil)-p-benzodiimidaquinona.
6. El procedimiento de la reivindicación 4 en el
que el compuesto benzodiimidaquinona comprende
N-{4-[(1,3-dimetilbutil)imino]-2,5-ciclohexadien-1-ilidina}.
7. El procedimiento de la reivindicación 1 en el
que la razón de diimida quinona frente a hidroquinona puede variar
en peso en una razón desde 1:20 hasta 20:1.
8. El procedimiento de la reivindicación 17 en el
que la razón de diimida hidroquinona puede variar en peso en una
razón desde 1:10 hasta 10:1.
9. El procedimiento de la reivindicación 8 en el
que la razón de diimida quinona frente a hidroquinona puede variar
en peso en una razón desde 1:3 hasta 3:1.
10. El procedimiento de la reivindicación 9 en el
que la razón de diimida quinona frente a hidroquinona puede variar
en peso en una razón de 1:1.
11. El procedimiento de la reivindicación 1 en el
que el inhibidor de la polimerización de vinilo se añade a la
composición que contiene un grupo funcional vinilo en un intervalo
en peso de aproximadamente 0,5 partes a 10.000 de partes por millón
de inhibidor de la polimerización de vinilo a la composición que
contiene un grupo funcional vinilo.
12. El procedimiento de la reivindicación 11 en
el que el inhibidor de la polimerización de vinilo se añade a la
composición que contiene un grupo funcional vinilo en un intervalo
en peso de aproximadamente 1 parte a 500 partes por millón de
inhibidor de la polimerización de vinilo a la composición que
contiene un grupo funcional vinilo.
13. El procedimiento de la reivindicación 1 en el
que el inhibidor de la polimerización de vinilo se añade a la
composición que contiene un grupo funcional vinilo como una
dispersión.
14. El procedimiento de la reivindicación 1 en el
que el inhibidor de la polimerización de vinilo se añade a la
composición que contiene un grupo funcional vinilo como una
solución.
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