Водорастворимый, гидрофобно связывающийся сополимер, способ его получения и его применение

Есть еще 6 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Водорастворимый, гидрофобно связывающийся сополимер, содержащий

(а) по меньшей мере один моноэтиленненасыщенный, водорастворимый, поверхностно-активный мономер (а) общей формулы (I)

H2C=C(R1)-R4-O-(-CH2-CH2-O-)k-(-CH2-CH(R3)-O-)I-H (I), или

H2C=C(R1)-O-(-CH2-CH2-O-)k-R2 (II), или

H2C=C(R1)-(C=O)-O-(-CH2-CH2-O-)k-R2 (III),

где единицы -(-CH2-CH2-O-)k и -(-CH2-CH(R3)-O-)I распределены в блочной структуре в порядке, показанном в формуле (I); и радикалы и индексы имеют следующие значения:

k - число от 6 до 150,

I - число от 5 до 25,

R1 - Н или метил,

R2 - алифатический и/или ароматический, неразветвленный или разветвленный углеводородный радикал, имеющий 8-40 атомов углерода,

R3 - независимо друг от друга углеводородный радикал, имеющий по меньшей мере 2 атома углерода,

R4 - одинарная связь или двухвалентная сшивающая группа, выбранная из групп -(CnH2n)- [R4a], -O-( Cn'H2n')- [R4b] и -С(О)-О-(Cn''H2n'')- [R4c], где n, n' и n" в каждом случае означают натуральное число от 1 до 6, и

(b) по меньшей мере два моноэтиленненасыщенных, гидрофильных мономера (b) в количестве от 25,0 до 99,9 мас.%, отличающихся от мономера (а) и представляющих собой по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), где

по меньшей мере один нейтральный гидрофильный мономер (b1) выбран из группы, включающей (мет)акриламид, N-метил(мет)акриламид, N,N-диметил(мет)акриламид, N-метилол(мет)акриламид, N-винилформамид или N-винил-2-пирролидон, и

по меньшей мере один гидрофильный анионный мономер (b2) содержит по меньшей мере одну кислотную группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H или -РО3Н2, и/или их солей,

отличающийся тем, что во время его синтеза, перед инициированием реакции полимеризации вводится по меньшей мере одно дополнительное, но неполимеризуемое поверхностно-активное соединение в качестве дополнительного компонента (с), где компонент (с) представляет собой С12С14-жирноспиртовые этоксилаты, С16С18-жирноспиртовые этоксилаты, С13-оксоспиртовые этоксилаты, С10-оксоспиртовые этоксилаты, С13С15-оксоспиртовые этоксилаты, этоксилаты С10-спирта Гербе и алкилфенольные этоксилаты.

2. Сополимер по п.1, отличающийся тем, что компонент (с) представляет собой неионогенные поверхностно-активные соединения.

3. Сополимер по п.1 или 2, отличающийся тем, что компонент (с) применяется в количестве от 0,1 до 5,0 мас.%, в каждом случае в пересчете на общее количество всех мономеров в сополимере.

4. Сополимер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что R3 означает углеводородный радикал, имеющий по меньшей мере 3 атома углерода.

5. Сополимер по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что R1 означает Н и R4 означает группу, выбранную из -СН2- или -О-СН2-СН2-СН2-СН2-.

6. Сополимер по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что по меньшей мере один из мономеров (b) представляет собой мономер, содержащий кислотные группы и/или их соли.

7. Сополимер по п.6, отличающийся тем, что кислотные группы представляют собой по меньшей мере одну группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H и -РО3Н2 и/или их солей.

8. Сополимер по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один мономер (b2) выбран из групп (мет)акриловой кислоты, винилсульфокислоты, аллилсульфокислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты (AMPS), 2-метакриламидо-2-метилпропансульфокислоты, 2-акриламидобутансульфокислоты, 3-акриламидо-3-метилбутансульфокислоты или 2-акриламидо-2,4,4-триметилпентансульфокислоты или винилфосфокислоты.

9. Сополимер по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один катионный мономер (b3), имеющий аммониевые группы.

10. Сополимер по п.9, отличающийся тем, что катионным мономером являются соли 3-триметиламмоний пропил(мет)акриламидов и 2-триметиламмоний этил(мет)акрилатов.

11. Сополимер по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что он представляет собой сополимер (А2), который содержит по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), представляющих собой по меньшей мере

один нейтральный гидрофильный мономер (b1) и

по меньшей мере один катионный мономер (b3).

12. Сополимер по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что он представляет собой сополимер (А2), который содержит по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), представляющих собой по меньшей мере

один нейтральный гидрофильный мономер (b1) и

по меньшей мере один анионный мономер (b2), содержащий сульфокислотные группы.

13. Сополимер по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что дополнительно содержит до 1 мас.% сшивающего мономера (d), содержащего по меньшей мере две этиленненасыщенные группы, где мономер (d) представляет собой по меньшей мере один мономер, выбранный из группы, включающей триаллиламин, триаллилметиламмоний хлорид, тетрааллиламмоний хлорид, N,N'-метиленбисакриламид, бисметакрилат триэтиленгликоля, бисакрилат триэтиленгликоля, бисметакрилат полиэтиленгликоля (400) и бисакрилат полиэтиленгликоля (400).

14. Способ получения сополимера по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидрофобно связывающийся мономер (а) и по меньшей мере один гидрофильный мономер (b) подвергают полимеризации в водном растворе в присутствии по меньшей мере одного поверхностно-активного компонента (с).

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что сначала вводят мономер (а) и затем поочередно добавляют мономер (b) и компонент (с).

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что смесь, содержащую мономер (b) и компонент (с), добавляют к мономеру (а).

17. Способ по п.14, отличающийся тем, что компонент (с) добавляют к мономеру (а) и затем к полученной смеси добавляют мономер (b).

18. Способ по любому из пп.14-17, отличающийся тем, что полимеризацию осуществляют в диапазоне рН от 5,0 до 7,5, предпочтительно при рН, равном 6,0.

19. Способ по любому из пп.14-18, отличающийся тем, что полимеризацию начинают при облучении светом с длиной волны в диапазоне от 100 до 400 нм, предпочтительно от 250 до 350 нм.

20. Способ по любому из пп.14-19, отличающийся тем, что полученный продукт полимеризации, предпочтительно в форме геля, измельчают и затем сушат.

21. Применение сополимера по любому из пп.1-13 или полученного способом по любому из пп.14-20 в качестве реологической добавки с загущающими свойствами для систем на водной основе.

22. Применение сополимера по п.21 для развития, эксплуатации и завершения подземных нефтяных месторождений минерального масла и месторождений природного газа.

23. Применение сополимера по любому из пп.21 или 22 для добычи нефти третичным методом путем инжектирования водного состава сополимера с концентрацией 0,01-5 мас.% через по меньшей мере одну инжекционную скважину в нефтяное месторождение минерального масла и удаления сырой нефти из нефтяного месторождения через по меньшей мере одну добывающую скважину.

24. Применение по п.23, отличающееся тем, что водный состав дополнительно содержит по меньшей мере один сурфактант.

25. Применение сополимера по любому из пп.1-13 или полученного способом по любому из пп.14-20 в качестве реологической добавки для водных строительных систем, которые включают гидравлические связующие системы.

26. Применение по п.25, отличающееся тем, что сополимер находится в виде гранул или порошка.

Текст

Смотреть все

ВОДОРАСТВОРИМЫЙ, ГИДРОФОБНО СВЯЗЫВАЮЩИЙСЯ СОПОЛИМЕР, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ Водорастворимый, гидрофобно связывающийся сополимер, содержащий: (a) по меньшей мере один моноэтиленненасыщенный, водорастворимый, поверхностно-активный мономер (а) общей формулы (I) H2C=C(R1)-R4-O-(-CH2-CH2-O-)k-(-CH2-CH(R3)-O-)I-H (I) или H2C=C(R1)-O-(-CH2CH2-O-)k-R2 (II) или H2C=C(R1)-(C=O)-O-(-CH2-CH2-O-)k-R2 (III), где единицы -(-СН 2-СН 2-О-)k и-(-CH2-CH(R3)-O-)I распределены в блочной структуре в порядке, показанном в формуле (I),и радикалы и индексы имеют следующие значения: k - число от 6 до 150, I - число от 5 до 25, R1 - Н или метил, R2 - алифатический и/или ароматический, неразветвлнный или разветвлнный углеводородный радикал, имеющий 8-40 атомов углерода, R3 - независимо друг от друга, углеводородный радикал, имеющий по меньшей мере 2 атома углерода, R4 - одинарная связь или двухвалентная сшивающая группа, выбранная из групп -(CnH2n)-[R4a], -О-(Cn'H2n')-[R4b] и -С(О)-О-(CnH2n)-[R4c], где n, n' и n" в каждом случае означает натуральное число от 1 до 6, и(b) по меньшей мере два моноэтиленненасыщенных, гидрофильных мономера (b) в количестве от 25,0 до 99,9 мас.%, отличающихся от мономера (а) и представляющих собой по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), где по меньшей мере один нейтральный гидрофильный мономер (b1) выбран из группы, включающей (мет)акриламид, N-метил(мет)акриламид,N,N-диметил(мет)акриламид, N-метилол(мет)акриламид, N-винилформамид или N-винил-2 пирролидон и по меньшей мере один гидрофильный анионный мономер (b2) содержит по меньшей мере одну кислотную группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H или -РО 3 Н 2, и/или их солей. Во время синтеза сополимера перед инициированием реакции полимеризации вводится по меньшей мере одно дополнительное, но неполимеризуемое поверхностно-активное соединение в качестве дополнительного компонента (с), где компонент (с) представляет собой С 12 С 14 жирноспиртовые этоксилаты, С 16 С 18-жирноспиртовые этоксилаты, С 13-оксоспиртовые этоксилаты,С 10-оксоспиртовые этоксилаты, С 13 С 15-оксоспиртовые этоксилаты, этоксилаты С 10-спирта Гербе и алкилфенольные этоксилаты. Сополимер имеет заметные загущающие свойства в водных системах. Настоящее изобретение относится к растворимому в воде, гидрофобно связывающемуся сополимеру, который получен в присутствие неполимеризуемого поверхностно-активного соединения, к способу его получения и к его применению. Растворимые в воде полимеры и полимеры с загущающими свойствами применяются во многих областях технологий, например в области косметики, в продуктах для изготовления моющих средств, типографских красок, красок эмульсии, но в особенности также в извлечении минерального масла. Известно много химически различных классов полимеров, которые могут применяться в качестве сгустителей. Важный класс загущающих полимеров также называем гидрофобно связывающимися полимерами. Это понимается специалистом в данной области техники как значение растворимых в воде полимеров, у которых есть боковые или граничные гидрофобные группы, такие как, например, относительно длинные алкилированные цепи. В водном растворе гидрофобные группы этого типа могут связаться с собой или с другими веществами, имеющими гидрофобные группы. В результате этого сформирована ассоциативная сеть, через которую среда загущается. Одна важная область применения этих гидрофобно связывающихся сополимеров находится в области извлечения минерального масла, в особенности для добычи нефти вторичным методом (EOR - enhanced oil recovery). Детали о применении гидрофобно связывающихся сополимеров для добычи нефти вторичным методом описаны, например, в статье краткого обзора Taylor K.C. и Nasr-EI-Din H.A. в J. Petr.Sci. Eng. 1998, 19, 265-280. Методы добычи нефти вторичным методом включают "полимерное заводнение". Месторождение минерального масла является не подземным "морским источником минерального масла", но минеральное масло содержится в крошечных порах дающей минеральное масло скалы. Диаметр впадин в образовании составляет обычно только несколько микрометров. Для полимерного заводнения водный раствор загущающего полимера вводят в месторождение минерального масла через инъекционные скважины. Путем инъекции в полимерном растворе минеральное масло вытягивают через сказанные впадины в образовании, начиная с инъекционной скважины в направлении производственной скважины, и минеральное масло добывается через производственную скважину. Применение водного полимерного раствора по сравнению с чистой водой исключает, что после заводнения подземных формирований не сформированы каналы переменной проходимости ("пальцеперебираемые"), в результате чего другие подземные области не стали бы затопляемыми. Добавление полимера к полимеру в водной фазе уменьшает его подвижность и вызывает более устойчивое заводнение. Кроме того, должно быть обеспечено, что водный полимерный раствор не включает какого-либо вида гелеобразных частиц. Потому, что даже небольшие гелеобразные частицы с размерами в диапазоне микрометра могут заблокировать мелкие поры в формировании и таким образом привести извлечение минерального масла в бездействие. У гидрофобно связывающихся сополимеров для добычи нефти вторичным методом должна, поэтому быть самая низкая фракция гелеобразных частиц. Задача поэтому заключается в достижении, через полимеры, увеличения вязкости воды, которая идеально соответствует вязкости углеводородов, которые будут извлечены. Гидрофобно связываясь, растворимые в воде сополимеры часто получают так называемой мицеллярной сополимеризацией. В этом способе водно-нерастворимые сомономеры сольватированы посредством добавления сурфактантов в водной реакционной среде и реагируют с гидрофильными сомономерами, такими как, например, акриламид, чтобы дать водорастворимый, гидрофобно связывающийся сополимер. Таким образом, например Macromol. Chem. Phys. 2001, 202, 1384-1397 описывает мицеллярную сополимеризацию растворимых в воде сомономеров акриламида, AMPS (акриламидометилпропансульфокислота) и MADQUAT ([2-(метакрилоилокси)этил]триметиламмоний хлорид) с дигексилакриламидом или N-(4-этилфенил)акриламидом, в то время, как Polymer 1998, 39 (5), 1025-1033 обсуждает сополимеризацию акриламида с N-октадецилакриламидом. В обоих случаях применяемый сурфактант является додецилсульфонатом натрия (SDS - sodium dodecylsulphonate). Дальнейший пример мицеллярной сополимеризации дан в J. Colloid Interf. Sci. 2009, 333, 152-163. Здесь акриламид реагирует с метакрилатом полипропиленгликоля в присутствии SDS. Кроме того, WO 85/03510 раскрывает водорастворимые, гидрофобно связывающиеся сополимеры этиленового ненасыщенного водорастворимого мономера и этиленового ненасыщенного амфифильного мономера с гидрофобными группами. Такие сополимеры могут быть синтезированы путем реакции растворимых в воде мономеров, таких как акриламид и амфифильных мономеров, таких как додецилполиоксилен (10)-метакрилат. Эти амфифильные сомономеры характеризуются как растворимые в воде при температурах окружающей среды, но водо-нерастворимыми при более высоких температурах, таких как 60, которые используются во время синтеза сополимеров. В последствии добавляют поверхностноактивное вещество или эмульгирующие вещество, в случае необходимости, например, тогда полимеризация проводится при более высоких температурах. Добавление поверхностно-активного вещества или эмульгирующего вещества гарантирует растворимость амфифильных сомономеров при условиях процесса полимеризации. Однако мономер тогда больше не растворим в воде. Дополнительный способ получения растворимых в воде, гидрофобно связывающихся сополимеров заключается в применении поверхностно-активных, водорастворимых сомономеров. Эти сомономеры имеют гидрофобную фракцию, которая вызывает гидрофобно связывающийся эффект в сополимере, и гидрофильньную фракцию, которая гарантирует растворимость сомономера в воде. Одно преимущество этого процесса состоит в том, что не требуется дополнительный сурфактант для сольватирования гидрофобно связывающегося мономера. Примеры применения этого способа могут быть найдены в ЕР 705854 А 1, DE 10037629 A1 и DE 102004032304 А 1. Эти заявки раскрывают водорастворимые, гидрофобно связывающиеся сополимеры и их применение, например в области строительной химии. Как гидрофобно связывающиеся мономеры,раскрытые сополимеры, в каждом случае включают мономеры следующего типа: H2C=C(Rx)-COO-(-CH2CH2-O-)q-Ry или H2C=C(Rx)-O-(-CH2-CH2-O-)q-Ry, где Rx обычно означает Н или СН 3 и Ry означает относительно большой углеводородный радикал, обычно углеводородные радикалы с 8-40 атомами углерода. Например, относительно длинные алкильные группы или тристирилфенильная группа упомянуты в заявках. К тому же J. Appl. Polym. Sci. 1999, 74, 211-217 рассматривает применение катионного, водорастворимого, гидрофобно связывающегося сомономера, который был получен реакцией 2 метакрилоилоксиэтилдиметиламина с 1-бромдодеканом. Описание канадского патента 2196908 связано с связывающимися мономерами и полимерами. В этом документе заметными являются по сути эмульсионные полимеры метакриловой кислоты, этилакрилата и мономера, который был получен реакцией диметил-м-изопренил бензилизоцианата (DMI) и IEM или полибутелен оксида или полибутелен оксид-сополиэтилен оксида. Здесь применяются, в первую очередь не растворимые в воде и негидрофильные мономеры, такие как, например, этилакрилат. Неудобство всех до настоящего времени описанных и коммерчески доступных гидрофобно ассоциативных полимеров заключается в их все еще очень высокой гелевой фракции, которая формируется во время растворения, и может заблокировать пористые формирования, в результате которых было бы заметно разрушено однородное полимерное заводнение. Эта проблема была уже частично решена, используя сополимеры согласно пока еще неопубликованной европейской заявке на патент ЕР 09160799.4,хотя гелевые фракции могли быть заметно уменьшены в том документе, их нельзя было избежать полностью. Поэтому задачей данного изобретения было предоставить для гидрофобно связывающихся сополимеров низкие или необнаруживаемые гелевые фракции. Кроме того, сополимеры должны быть в состоянии полученными более рентабельно, чем до настоящего времени и их эффект такой, как загуститель должен быть, по крайней мере, равным соединениям, известным до настоящего времени. Задача была достигнута водорастворимым, гидрофобно связывающимся сополимером, содержащим:(a) по меньшей мере один моноэтиленненасыщенный, водорастворимый, поверхностно-активный мономер (а) общей формулы (I) H2C=C(R1)-R4-O-(-CH2-CH2-O-)k-(-CH-2CH(R3)-O-)I-H (I) или H2C=C(R1)O-(-CH2-CH2-O-)k-R2 (II) или H2C=C(R1)-(C=O)-O-(-CH2-CH2-O-)k-R2 (III),где единицы -(-СН 2-СН 2-О-)к и -(-CH2-CH(R3)-O-)I распределены в блочной структуре в порядке,показанном в формуле (I), и радикалы и индексы имеют следующие значения:k - число от 6 до 150,I - число от 5 до 25,R1 - Н или метил,R2 - алифатический и/или ароматический, неразветвлнный или разветвлнный углеводородный радикал, имеющий 8-40 атомов углерода,R3 - независимо друг от друга, углеводородный радикал, имеющий по меньшей мере 2 атома углерода,R4 - одинарная связь или двухвалентная сшивающая группа, выбранная из групп -(CnH2n)-[R4a], -O(Cn'H2n')-[R4b] и -С(О)-О-(CnH2n")-[R4c], где n, n' и n" в каждом случае означает натуральное число от 1 до 6, и(b) по меньшей мере два моноэтиленненасыщенных, гидрофильных мономера (b) в количестве от 25.0 до 99.9 мас.%, отличающихся от мономера (а) и представляющих собой по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), где по меньшей мере один нейтральный гидрофильный мономер (b1) выбран из группы, включающей(мет)акриламид, N-метил(мет)акриламид, N,N-диметил(мет)акриламид, N-метилол(мет)акриламид, Nвинилформамид или N-винил-2-пирролидон, и по меньшей мере один гидрофильный анионный мономер (b2) содержит по меньшей мере одну кислотную группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H или -РО 3 Н 2 и/или их солей. Во время синтеза сополимера перед инициированием реакции полимеризации вводится по меньшей мере одно дополнительное,но неполимеризуемое поверхностно-активное соединение в качестве дополнительного компонента (с),где компонент (с) представляет собой С 12 С 14-жирноспиртовые этоксилаты, С 16 С 18-жирноспиртовые этоксилаты, С 13-оксоспиртовые этоксилаты, С 10-оксоспиртовые этоксилаты, С 13 С 15-оксоспиртовые этоксилаты, этоксилаты С 10-спирта Гербе и алкилфенольные этоксилаты. Как уже отмечено выше, одно преимущество способов, известных из уровня техники, заключается в том, что гидрофобно связывающиеся сополимеры могут быть получены без добавления поверхностноактивного соединения, в то время как все из применяемых сомономеров являются водорастворимыми. Таким образом, было более неожиданно, что в случае сополимеров согласно изобретению, через добавление поверхностно-активного соединения во время полимеризации в водном растворе гидрофильных мономеров с водорастворимым, гидрофобно связывающимся сомономером, может быть достигнуто значительное улучшение в полимерных свойствах, в особенности загущающий эффект, и, более того,гелевая фракция может быть значительно уменьшена согласно задаче изобретения. Этот эффект может предполагаемо быть объяснен следующим образом: во время известного процесса поверхностно-активный, гидрофобно связывающийся сомономер образует мицеллы в водной реакционной среде. Во время полимеризации это приводит к гидрофобно связывающимся участкам, которые включаются в виде блоков в полимер. Если затем согласно изобретению присутствует дополнительное поверхностно-активное соединение во время получения сополимеров, образуются смешанные мицеллы. Эти смешанные мицеллы включают полимеризуемые и неполимеризуемые фракции. Следовательно,гидрофобно связывающиеся мономеры затем соединяются в относительно короткие блоки. В то же самое время число этих более коротких блоков за цепь полимера больше. Следовательно полимерная структура сополимеров согласно изобретению значительно отличается от сополимеров согласно предыдущему уровню техники, в результате чего также значительно улучшаются их свойства применения. Гидрофобно связывающиеся сополимеры согласно изобретению представляют собой растворимые в воде сополимеры, у которых есть гидрофобные группы. В водном растворе гидрофобные группы могут связываться с такими же группами своего соединения или с другими веществами, имеющими гидрофобные группы, и загущать водную среду в результате этого взаимодействия. Специалисту в данной области техники известно, что растворимость гидрофобно соединяющихся(со)полимеров в воде может зависеть в большей или меньшей степени от рН в зависимости от типа используемых мономеров. Относительная точка для того, чтобы оценить растворимость в воде, должна поэтому в каждом случае быть рН фактором, желаемым для особого намеченного применения сополимера. Сополимер, у которого нет соответствующей растворимости для намеченного применения при одном конкретном рН, может обладать соответствующей растворимостью при другом рН. Термин "водорастворимый" включает в особенности также растворимую щелочью дисперсию полимеров, то есть полимеров,которые присутствуют при кислом диапазоне рН в виде дисперсии и только при щелочном диапазоне рН растворяется в воде и развивает свой загущающий эффект. В идеальном случае сополимеры согласно изобретению должны быть смешивающимися с водой в любом желаемом отношении. Согласно изобретению, однако, достаточно, если сополимеры растворимы в воде, по крайней мере, при желаемой концентрации применения и при желаемом рН. Как правило, растворимость в воде при комнатной температуре должна быть по крайней мере 20 г/л, предпочтительно по меньшей мере 50 г/л и особенно предпочтительно по меньшей мере 100 г/л. Помимо гидрофобных групп, уже упомянутых, гидрофобно связывающиеся сополимеры согласно изобретению поэтому включают гидрофильные группы в количестве, таком, что описанная растворимость в воде обеспечена, по крайней мере, в диапазонах рН, предусматриваемых для особого применения. Мономер (а). Гидрофобно связывающийся сополимер согласно изобретению содержит по меньшей мере один моноэтиленненасыщенный, водорастворимый, поверхностно-активный мономер (а), который сообщает гидрофобно связывающиеся свойства сополимеру согласно изобретению и таким образом, упоминаемый ниже как гидрофобно связывающийся мономер. Согласно изобретению по меньшей мере один моноэтиленненасыщенный водорастворимый, поверхностно-активный мономер (а) представляет собой мономер общих формул (I) или (II) или (III)H2C=C(R1)-(C=O)-O-(-CH2-CH2-O-)k-R2 (III),где единицы -(-CH2-CH2-O-)k и -(-CH2-CH(R3)-O-)I распределены в блочной структуре в порядке,показанном в формуле (I) и радикалы и индексы имеют следующие значения:k - число от 6 до 150,I - число от 5 до 25,R1 - Н или метил,R2 - алифатический и/или ароматический, неразветвлнный или разветвлнный углеводородный радикал с 8-40 атомами углерода,R3 - независимо друг от друга, углеводородный радикал, имеющий по меньшей мере 2 атома углерода,R4 - одинарная связь или двухвалентная сшивающая группа, выбранная из групп-(CnH2n)-[R4a], -O(Cn'H2n')-[R4b] и -C(O)-O-(Cn"H2n")-[R4c], где n, n' и n" в каждом случае означает натуральное число от 1 до 6.-3 022997 В мономерах (а) формулы (I) этиленовая группа H2C=C(R1)- присоединена через двухвалентную сшивающую группу -R4-O- к полиоксиалкиленовому радикалу с блочной структурой -(-СН 2-СН 2-О-)k-(-CH2CH(R3)-O-)I-H, где два блока -(-СН 2-СН 2-О-)k и -(-CH2-CH(R3)-O-) расположены в порядке, показанном в формуле (I). Полиоксиалкиленовый радикал имеет граничную группу ОН. В вышеуказанной формуле R1 означает Н или метильную группу. R4 означает одинарную связь или двухвалентную сшивающую группу, выбранную из групп -(CnH2n)-[R4a], -O-(CnH2n)-[R4b]- и -С(О)-О-(CnH2n)-[R4c]. В указанных формулах, n, n' иn в каждом случае означают натуральное число от 1 до 6. Другими словами, сшивающая группа представляет собой неразветвлнную цепь или разветвлнные алифатические углеводородные группы, имеющие 1-6 атомов углерода, которые соединены с этиленовой группой H2C=C(R1)- или напрямую, через простую эфирную группу -О- или через сложную эфирную группу -С(О)-О-. Группы -(CnH2n), -(Cn'H2n')- и-(CnH2n)- предпочтительно представляют собой линейные алифатические углеводородные группы. R3 предпочтительно представляет собой углеводородный радикал, имеющий по меньшей мере 3 атома углерода. Предпочтительно R1 означает Н и R4 означает группу, выбранную из -СН 2- или -О-СН 2-СН 2-СН 2 СН 2-. Предпочтительно R4a означает группу, выбранную из -СН 2-, -СН 2-СН 2- и -СН 2-СН 2-СН 2-, и особенно предпочтительно означает метиленовую группу -СН 2-. Предпочтительно R4b означает группу, выбранную из -О-СН 2-СН 2-, -О-СН 2-СН 2-СН 2- и -О-СН 2 СН 2-СН 2-СН 2-, и особенно предпочтительно означает -О-СН 2-СН 2-СН 2-СН 2-. Предпочтительно, R4c означает группу, выбранную из -С(О)-О-СН 2-СН 2-, -С(О)О-СН(СН 3)-СН 2-,-С(О)О-СН 2-СН(СН 3)-, -С(О)О-СН 2-СН 2-СН 2-СН 2- и -С(О)О-СН 2-СН 2-СН 2-СН 2-СН 2-СН 2-, особенный предпочтение отдают -С(О)-О-СН 2-СН 2- и -С(О)О-СН 2-СН 2-СН 2-СН 2- и очень особенный предпочтение отдают -С(О)-О-СН 2-СН 2-. Группа R4 особенно предпочтительно представляет собой группу R4a или R4b, особенно предпочтительно группу R4b. К тому же, R4 особенно предпочтительно представляет собой группу, выбранную из -СН 2- или -ОСН 2-СН 2-СН 2-СН 2-, и очень особенно предпочтительно означает -О-СН 2-СН 2-СН 2-СН 2-. К тому же, мономеры (I) содержат полиоксиалкиленовый радикал, который состоит из единиц -(-СН 2 СН 2-О-)k и -(-CH2-CH(R3)-O-)I, где единицы распределены в блочной структуре в порядке, показанном в формуле (I). Переход между двумя блоками может быть внезапным или постоянным. Число алкиленоксидных единиц k равно числу от 6 до 150, предпочтительно от 12 до 100, особенно предпочтительно от 15 до 80, очень особенно предпочтительно от 20 до 30 и, например, примерно 22-25. Для специалиста в данной области техники в области полиалкиленоксидов, ясно, что конкретно указанное числа являются средним значением распределений. Во втором граничном блоке -(-CH2-CH(R3)-O-)I- радикалы R3 независимо друг от друга означают углеводородные радикалы по меньшей мере 2 атомов углерода, предпочтительно по меньшей мере 3 и особенно предпочтительно 3-10 атомов углерода. Это может быть алифатический и/или ароматический,линейный или разветвлнный углеводородный радикал. Ими предпочтительно являются алифатические радикалы. Примеры подходящих радикалов R3 включают этил, н-пропил, н-бутил, н-пентил, н-гексил, нгептил, н-октил, н-нонил или н-децил и фенил. Примеры предпочтительных радикалов включают нпропил, н-бутил, н-пентил и особенный предпочтение отдают н-пропильному радикалу. Блок -(-CH2-CH(R3)-O-)I- таким образом, означает блок, который состоит из алкиленоксидных единиц, имеющих по меньшей мере 4 атома углерода, предпочтительно по меньшей мере 5 атомов углерода,и/или глицидиловые эфиры с простой эфирной группой по меньшей мере 2, предпочтительно по меньшей мере 3 атомов углерода. Предпочтительно радикалы R3 представляют собой определенные углеводородные радикалы; элементы структуры второго граничного блока особенно предпочтительно представляют собой алкиленоксидные единицы, содержащие по меньшей мере 5 атомов углерода, такие как пентеноксидные единицы или единицы более высоких алкиленоксидов. Число алкиленоксидных единиц I равно числу от 5 до 25, предпочтительно от 6 до 20, особенно предпочтительно от 8 до 18, очень особенно предпочтительно от 10 до 15 и, например, примерно 12. В мономерах формулы (I) граничная моноэтиленовая группа, таким образом, присоединена к полиоксиалкиленовой группе с блочной структурой, и в особенности прежде всего к гидрофильному блоку с полиэтиленоксидными единицами, и они в свою очередь ко второму граничному гидрофобному блоку,который состоит, по меньшей мере, из бутеноксидных единиц, предпочтительно, по меньшей мере, пентеноксидных единиц или единицы более высоких алкиленоксидов, таких как, например, додеценоксид. Второй блок включает граничную группу ОН. Таким образом, в отличие от гидрофобно связывающихся мономеров (а) согласно формулам (II) и (III) конечная группа не этерифицирована углеводородным радикалом для гидрофобной ассоциации, но является важным сам граничный блок -(-CH2-CH(R3)-O-)I с радикалами R3 для гидрофобной ассоциации сополимеров, полученных применяя мономеры (а). Мономеры (а) согласно формуле (II) предпочтительно представляют собой соединения общей формулы H2C=CH-O-(-CH2-CH2-O-)k-R2, где k означает число между 10 и 40 и R2 означает тристирилфениль-4 022997 ный радикал. В мономерах (а) согласно формуле (III) R1 предпочтительно означает метил, k означает число между 6 и 30 и R2 означает С 12-алкильный радикал или тристирилфенильный радикал. Три представителя мономеров (I), (II) и (III) могут быть вовлечены в синтез сополимера в любых желаемых фракциях. Для специалиста в данной области техники в области полиалкиленоксидных блочных сополимеров ясно, что переход между двумя блоками может быть внезапным или постоянным в зависимости от типа получения. В случае постоянного перехода между двумя блоками существует также зона перехода, которая содержит мономеры двух блоков. Если граница блока зафиксирована посередине зоны перехода, соответственно первый блок -(-СН 2-СН 2 О-)k может все еще содержать незначительные количества единиц-CH2-CH(R3)-O-, и второй блок -(-СН 2-CH(R3)-O-)I- может содержать незначительные количества единиц-СН 2-СН 2-О-, хотя эти единицы не распределены по блоку беспорядочно, они распределены в указанной зоне перехода. Согласно изобретению мономеры (а) являются водорастворимыми. Как правило, растворимость мономеров (а) в воде при комнатной температуре должна составлять по меньшей мере 10 г/л, предпочтительно по меньшей мере 50 г/л и особенно предпочтительно по меньшей мере 100 г/л. Количество моноэтиленово ненасыщенных, гидрофобно связывающихся мономеров (а) определяется конкретным назначенным применением сополимера согласно изобретению и, как правило, составляет 0,1-20 мас.%, в пересчете на общее количество всех мономеров в сополимере. Предпочтительно количество составляет 0,5-15 мас.%. Гидрофильные мономеры (b). Кроме мономеров (а) гидрофобно связывающийся сополимер согласно изобретению содержит по меньшей мере один моноэтиленово ненасыщенный гидрофильный мономер (b), отличающийся от мономеров (а). Разумеется, также возможно применение смесей двух или нескольких различных гидрофильных мономеров (b). Кроме этиленово ненасыщенной группы, гидрофильные мономеры (b) включают одну или несколько гидрофильных групп. Гидрофильные группы в частности представляют собой функциональные группы, которые включают атомы О и/или N. Они могут, более того, включать в особенности атомы S и/или Р в качестве гетероатомов. Мономеры (b) особенно предпочтительно являются смешиваемыми с водой при любом желаемом соотношении, хотя для выполнения изобретения достаточно того, что у гидрофобно связывающегося сополимера согласно изобретению есть растворимость в воде, упомянутая в начале. Как правило, растворимость мономеров (b) в воде при комнатной температуре должна составлять по меньшей мере 100 г/л,предпочтительно по меньшей мере 200 г/л и особенно предпочтительно по меньшей мере 500 г/л. Примеры подходящих функциональных групп включают карбонильные группы С=О, простые эфирные группы -О-, в особенности полиэтиленоксидные группы -(СН 2-СН 2-О-)n-, где n предпочтительно означает число от 1 до 200, гидроксигруппы -ОН, сложные эфирные группы -С(О)О-, первичные, вторичные или третичные аминогруппы, аммониевые группы, амидные группы -C(O)-NH-, карбоксамидные группы -C(O)-NH2 или кислотные группы, такие как карбоксильные группы -СООН, сульфокислотные группы -SO3H, фосфокислотные группы -РО 3 Н 2 или группы фосфорной кислоты -ОР(ОН)3. Примеры предпочтительных функциональных групп включают гидроксигруппы -ОН, карбоксильные группы -СООН, сульфокислотные группы -SO3H, карбоксамидные группы -C(O)-NH2, амидные группы -C(O)-NH- и полиэтиленоксидные группы -(СН 2-СН 2-О-)n-Н, где n предпочтительно означает число от 1 до 200. Функциональные группы могут быть присоединены непосредственно к этиленовой группе, или иначе связаны с этиленовой группой через одну или несколько сшивающих углеводородных групп. Гидрофильные мономеры (b) предпочтительно означают мономер, содержащий кислотные группы,где кислотные группы согласно изобретению представляют собой по меньшей мере одну группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H и -РО 3 Н 2. Предпочтение также отдают мономерам общей формулыH2C=C(R7)R8, где R7 означает Н или метил и R8 означает гидрофильную группу или группу, включающую одну или несколько гидрофильных групп. Группы R8 представляют собой группы, которые включают гетероатомы в таком количестве, что достигается растворимость в воде, определенная в начале. Примеры подходящих мономеров (b) включают мономеры, содержащие кислотные группы, например мономеры содержащие -СООН группы, такие как акриловая кислота или метакриловая кислота, кротоновая кислота, итаконовая кислота, малеиновая кислота или фумаровая кислота, мономеры, содержащие сульфокислотные группы, такие как винилсульфокислота, аллилсульфокислота, 3-аллилокси-2 гидроксипропансульфокислота, 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислота (AMPS), 2-метакриламидо 2-метилпропансульфокислота, 2-акриламидобутансульфокислота, 3-акриламидо-3-метилбутансульфокислота или 2-акриламидо-2,4,4-триметилпентансульфокислота, или мономеры, содержащие фосфокислотные группы, такие как винилфосфокислота, аллилфосфокислота, N-(мет)акриламидоалкилфосфокислоты или (мет)акрилоилоксиалкилфосфокислоты. Также будут упомянуты акриламид и метакриламид, а также их производные, такие как, например,N-метил(мет)акриламид, N,N'-диметил(мет)акриламид и N-метилолакриламид, производные N-винила,такие как N-винилформамид, N-винилацетамид, N-винилпирролидон или N-винилкапролактам и виниловые сложные эфиры, такие как винилформиат или винилацетат. Производные N-винила могут быть гидролизованы после полимеризации до виниламинных единиц, винилсложноэфирные до винилспиртовых единиц. Дополнительные примеры включают мономеры, содержащие гидроксигруппы и/или простые эфирные группы, такие как, например, гидроксиэтил (мет)акрилат, гидроксипропил (мет)акрилат, аллиловый спирт, гидроксивинилэтиловый простой эфир, гидроксивинилпропиловый простой эфир, гидроксивинилбутиловый простой эфир или соединения формулы H2C=C(R1)-COO-(-CH2-CH(R9-O-)b-R10 (IVa) илиH2C=C(R1)-O-(-CH2-CH(R9)-O-)b-R10 (IVb), где R1 является таким как определено выше и b равно числу от 2 до 200, предпочтительно от 2 до 100. Радикалы R9 независимо друг от друга означают Н, метил или этил, предпочтительно Н или метил, при условии, что по меньшей мере 50 мол.% радикалов R9 означают Н. Предпочтительно по меньшей мере 75 мол.% радикалов R9 означают Н, особенно предпочтительно по меньшей мере 90 мол.% и очень особенно предпочтительно исключительно Н. Радикал R10 означает Н,метил или этил, предпочтительно Н или метил. Индивидуальные алкиленоксидные единицы могут быть распределены беспорядочно или в виде блоков. В случае блок-сополимера переход между блоками может быть внезапным или постепенным. Подходящими гидрофильными мономерами (b) также являются мономеры, содержащие аммониевые группы, в особенности производные аммония N-(-аминоалкил)(мет)акриламидов или аминоалкил(мет)акриловых сложных эфиров. В особенности, мономерами (b), имеющие аммониевые группы могут быть соединения общих формул H2C=C(R7)-CO-NR13-R11-NR123+ X' (Va) и/или H2C=C(R7)-COO-R11-NR123+ X- (Vb), где R7 имеет значения, данные выше, то есть означает Н или метил, R11 предпочтительно представляет собой линейную С 1-С 4-алкиленовую группу и R13 означает Н или С 1-С 4-алкильную группу, предпочтительно Н или метил. Радикалы R12, независимо друг от друга, означают С 1-С 4-алкил, предпочтительно метил или группу общей формулы -R14-SO3H, где R14 предпочтительно представляет собой линейную С 1-С 4-алкиленовую группу или фенильную группу при условии, что, как правило, не больше чем один из заместителей R12 означает заместитель, имеющий сульфокислотные группы. Три заместителя R12 особенно предпочтительно представляют собой метильные группы, то есть мономер с группой -N(СН 3)3+. X- в вышеуказанной формуле означает моновалентный анион, например CI-. X- может, разумеется, также быть соответствующей фракцией поливалентного аниона, хотя это не является предпочтительным. Примеры подходящих мономеров (b) общей формулы (Va) или (Vb) включают соли 3-триметиламмоний пропилакриламидов или 2-триметиламмоний этил (мет)акрилатов, например соответствующие хлориды, такие как 3 триметиламмоний пропилакриламид хлорид (DIMAPAQUAT) и 2-триметиламмоний этилметакрилат хлорид (MADAME-QUAT). Мономер (b) может, таким образом, также быть нейтральным мономером (b1) и здесь в особенности мономер, выбран из группы, включающей (мет)акриламид, N-метил(мет)акриламид, N,Nдиметил(мет)акриламид, N-метилол(мет)акриламид, N-винилформамид или N-винил-2-пирролидон, и мономер (b2) означает по меньшей мере один из выбранных из группы, включающей (мет)акриловую кислоту, винилсульфокислоту, аллилсульфокислоту, 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоту(AMPS),2-метакриламидо-2-метилпропансульфокислоту,2-акриламидобутансульфокислоту,3 акриламидо-3-метилбутансульфокислоту или 2-акриламидо-2,4,4-триметилпентансульфокислоту или винилфосфокислоту. Сополимер, более того, может также включать по меньшей мере один катионный мономер (b3),имеющий аммониевые группы, где катионным мономером являются соли 3-триметиламмоний пропил(мет)акриламидов и 2-триметиламмоний этил (мет)акрилатов. Вышеупомянутые гидрофильные мономеры могут разумеется быть применены не только в описанной кислотной или основной форме, а также в форме соответствующих солей. Также возможно конвертировать кислотные или основные группы в соответствующие соли после образования полимера. Как уже объяснялось, в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения сополимер согласно изобретению содержит по меньшей мере один мономер (b), содержащий кислотные группы. Ими являются предпочтительно мономеры, которые включают по меньшей мере одну группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H или -РО 3 Н 2, особенное предпочтение отдают мономерам, содержащим СООН группы и/или -SO3H группы. Также возможно для кислотных групп присутствовать частично или полностью в форме соответствующих солей. Предпочтительно по меньшей мере один из мономеров (b) представляет собой мономер, выбранный из группы (мет)акриловой кислоты, винилсульфокислоты, аллилсульфокислоты или 2-акриламидо-2 метилпропансульфокислоты (AMPS), особенно предпочтительно акриловой кислоты и/или AMPS или их солей. В целом, мономерный компонент (а) должен присутствовать в полимере в количествах от 0,1 до 20,0 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 5 мас.%, мономерный компонент (b) должен присутствовать в ко-6 022997 личествах от 25,0 до 99,9 мас.% и компонент (с) должен присутствовать в количествах от 0,1 до 5,0 мас.%, в каждом случае в пересчете на общее количество всех компонентов в сополимере. Точное количество регулируется типом и желаемыми предполагаемым применением гидрофобно связывающихся сополимеров и определяется соответственно специалистом в данной области техники. В основном, рассматривается предпочтительным, если сополимер означает сополимер (А 1), который содержит по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), и они представляют собой по меньшей мере один нейтральный гидрофильный мономер (b1), предпочтительно акриламид, и по меньшей мере один гидрофильный анионный мономер (b2), который содержит по меньшей мере одну кислотную группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H или -РО 3 Н 2, где количество мономеров (а) составляет 0,1-12 мас.% и количество всех мономеров (b) вместе составляет 70-99,5 мас.%, по отношению к количеству всех мономеров в сополимере. К тому же, сополимер будет считаться предпочтительным, если он представляет собой сополимер(А 2), который содержит по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), и они представляют собой по меньшей мере 5-50 мас.% по меньшей мере одного нейтрального гидрофильного мономера (b1), и 25-94,9 мас.% по меньшей мере одного анионного мономера (b2), включающего сульфокислотные группы, где количество мономеров (а) составляет 0,1-12 мас.%, и количество всех мономеров (b) вместе составляет 70-99,9 мас.% по отношению к количеству всех мономеров в сополимере. Компонент (с). Сополимеры согласно изобретению обязательно получают в присутствии по меньшей мере одного неполимеризуемого поверхностно-активного соединения, которое предпочтительно представляет собой по меньшей мере один неионогенный сурфактант. Тем не менее, анионогенные и катионногенные сурфактанты также являются пригодными, если они не участвуют в реакции полимеризации. Неионогенный сурфактант предпочтительно представляет собой этоксилированный длинноцепочечный, алифатический спирт, который может необязательно включать ароматические фракции. При помощи примера упоминание может быть сделано на С 12 С 14-жирноспиртовые этоксилаты, С 16 С 18 жирноспиртовые этоксилаты, С 13-оксоспиртовые этоксилаты, С 10-оксоспиртовые этоксилаты, С 13 С 15 оксоспиртовые этоксилаты, С 10-гербетовоспиртовые (Guerbet alcohol) этоксилаты и алкилфенольные этоксилаты. Подходящим сурфактантом является в особенности по меньшей мере один представитель, который выбран из серий этоксилированных алкилфенолов, этоксилированных насыщенных изо-С 13-спиртов и/или этоксилированных С 10-гербетовых спиртов. Мономеры (d). В особых случаях кроме мономеров (а) и (b) сополимеры согласно изобретению могут необязательно также включать мономеры (d), которые имеют две или несколько, предпочтительно две, этиленово ненасыщенные группы. В результате этого может быть достигнут определенный сшивающий сополимер,при условии, что у него нет нежеланных отрицательных эффектов в предполагаемом применении сополимера. Чрезмерно высокой степени сшивания, тем не менее, нужно в любом случае избегать; в частности не должна быть уменьшена требуемая растворимость в воде сополимера. Хотя незначительное сшивание может быть полезно в отдельных случаях, оно регулируется путем конкретного применения сополимера, и специалист в данной области техники делает подходящий выбор. Примеры подходящих мономеров (d) включают 1,4-бутендиол ди(мет)акрилат, 1,6-гександиол ди(мет)акрилат, 1,3-бутеленгликоль ди(мет)акрилат, неопентилгликоль ди(мет)акрилат, этиленгликоль ди(мет)акрилат, диэтиленгликоль ди(мет)акрилат, триэтиленгликоль ди(мет)акрилат или олигоэтиленгликоль ди(мет)акрилаты, такие как, например, полиэтиленгликоль бис(мет)акрилат, N,N'метиленбис(мет)акриламид, дивиниловый простой эфир этиленгликоля, дивиниловый простой эфир триэтиленгликоля, триаллиламин, триаллиламин метаммоний хлорид, тетрааллиламмоний хлорид или трис(2-гидрокси)изоцианурат три(мет)акрилат. Мономер (d) особенно предпочтительно выбран из группы, включающей триаллиламин, триаллилметиламмоний хлорид, тетрааллиламмоний хлорид, N,N'-метиленбисакриламид, бисметакрилат триэтиленгликоля, бисакрилат триэтиленгликоля, бисметакрилат полиэтиленгликоля (400) и бисакрилат полиэтиленгликоля (400). При наличии сшивающие мономеры (d), тем не менее, присутствуют только в незначительных количествах. Как правило, количество мономеров (d) не должно превышать 1 мас.% по отношению к количеству всех применяемых мономеров. Предпочтительно должно быть применено не больше чем 0,5 мас.% и особенно предпочтительно не больше чем 0,1 мас.%. Тип и количество сшивающего агента установлены специалистом в данной области техники в зависимости от желаемого применения сополимера. Получение водорастворимых гидрофобно связывающихся сополимеров Сополимеры согласно изобретению могут быть получены способами в принципе известными специалисту в данной области техники свободно-радикальной полимеризацией мономеров (а), (b) и необязательно (d), например, путем полимеризации в растворе или гелевой полимеризацией в водной фазе,хотя каждая из возможных разновидностей полимеризации должна обязательно быть выполнена в при-7 022997 сутствии по меньшей мере одного компонента (с). Синтез мономеров (а) формулы (I), применяемых согласно изобретению, особенно предпочтительно готовят согласно способу получения, описанному выше, путем алкоксилирования спиртов (III), необязательно сопровождаемого этерификацией. В одном предпочтительном варианте осуществления получение осуществляют при помощи гелевой полимеризации в водной фазе. Для гелевой полимеризации сначала готовят с водой смесь мономеров (а),(b) и необязательно (d), инициаторы, сурфактант (с) и другие вспомогательные вещества. Кислотные мономеры могут быть полностью или частично нейтрализованы перед полимеризацией. Предпочтение отдают значению рН от примерно 4 до примерно 9. Концентрация всех компонентов за исключением растворителей обычно составляет примерно 20-60 мас.%, предпочтительно примерно 30-50 мас.%. Рекомендуется подвергнуть по меньшей мере один гидрофобно связывающийся мономер (а) и по меньшей мере один гидрофильньный мономер (b) полимеризации водного раствора в присутствии по меньшей мере одного поверхностно-активного компонента (с), где предпочтительно мономерный компонент (а) вводится сначала и затем по очереди добавляются мономерный компонент (b) и компонент (с). Кроме того смесь, включающая мономерный компонент (b) и компонент (с), может быть добавлена произвольно к мономерному компоненту (а). Однако также рассматривается изобретением то, что компонент (с) добавляется к мономерному компоненту (а), и затем мономерный компонент (b) добавляется к полученной смеси. Полимеризация должна быть выполнена, в частности, при рН в диапазоне от 5,0 до 7,5 и предпочтительно при рН 6,0. Одной задачей, которая решается при помощи изобретения, и таким образом важна для изобретения, является добавление сурфактанта (с) к реакционному раствору до инициирования полимеризации,где порядок, в котором добавляются мономеры а) и b) и также компонент с), может, как описано выше, в большой степени быть выбран свободно. Смесь потом полимеризуется фотохимически и/или термически, предпочтительно при -5 С - 50 С. Если проводится термическая полимеризация, предпочтение отдается применению инициаторов полимеризации, которые начинают действовать даже при сравнительно низкой температуре, такие как, например, окислительно-восстановительные инициаторы. Термическая полимеризация может быть выполнена даже при комнатной температуре или нагреванием смеси, предпочтительно до температур не более чем 50 С. Фотохимическая полимеризация обычно выполняется при температурах от -5 до 10 С. Фотохимическая и термическая полимеризация могут быть особенно успешно объединены друг с другом, добавлением к смеси инициаторов и для термической и также для фотохимической полимеризации. Полимеризация в этом случае начинается первоначально фотохимическими средствами при низких температурах,предпочтительно -5 - +10 С. В результате тепла реакции, которое освобождается, смесь нагревается и в результате этого дополнительно начинается термическая полимеризация. Посредством этой комбинации возможно достигнуть преобразования больше чем 99%. Гелевая полимеризация, как правило, происходит без перемешивания. Она может проходить порциями облучением и/или нагреванием смеси в подходящем сосуде при толщине слоя от 2 до 20 см. Полимеризация производит твердый гель. Полимеризация может также быть выполнена непрерывно. Для этого применяется полимеризационный аппарат, у которого есть ленточный конвейер для того, чтобы подавать смесь, которая будет полимеризироваться. Ленточный конвейер оборудован устройствами для нагревания или для облучения УФ-излучением. Здесь смесь наливается, применяя подходящее устройство в одном конце пояса, смесь полимеризуется в ходе транспортировки в направлении пояса, и твердый гель может быть удален в другом конце пояса. После полимеризации полученный в результате гель предпочтительно дробится и высушивается. Высушивание должно предпочтительно происходить при температурах ниже 100 С. Чтобы избежать склеивания, для этого этапа может применятся подходящий изолирующий агент. Таким образом, получают гидрофобно связывающийся сополимер в форме гранул или порошка. Дополнительные детали проведения гелевой полимеризации раскрываются, например, в DE 102004032304 А 1, части [0037]-[0041]. Сополимеры согласно изобретению предпочтительно имеют среднюю молекулярную массу Mn от 50000 до 25 000 000 г/моль. Поскольку получающиеся порошок или гранулы полимера, как правило, применяются в форме водного раствора в ходе применения на месте применения, полимер должен быть непосредственно растворим в воде. Это может привести к нежеланной агрегации с описанными высокомолекулярными полимерами. Чтобы избежать этого, к полимерам во время синтеза согласно изобретению может быть добавлен вспомогательный агент, который ускоряет и/или улучшает растворение высушенного полимера в воде. Этот вспомогательный агент может быть, например, мочевиной. Применение водорастворимых, гидрофобно связывающихся сополимеров Гидрофобно связывающиеся сополимеры согласно изобретению могут быть применены для загущения водных фаз. Выбор типа и количество мономеров (а) и (b) и произвольно (с) и/или (d) предусматривает свойства сополимеров, чтобы были приспособлены к особым техническим требованиям. Применяемая концентрация устанавливается специалистом в данной области техники в зависимости от типа водной фазы, которая будет загущаться и также от типа сополимера. Как правило концентрация сополимера составляет 0,05-5 мас.%, относительно водной фазы предпочтительно 0,1-2 мас.% и особенно предпочтительно 0,15-1 мас.%. Сополимеры могут применяться здесь самостоятельно или в сочетании с другими загустителями,например другими полимерами загустителями. Кроме того, они могут быть сформированы, например,вместе с сурфактантами, чтобы получить загустительную систему. В водном растворе сурфактанты могут сформировать мицеллы и, вместе с мицеллами гидрофобно связывающиеся сополимеры могут сформировать трехмерную, загустительную сеть. Для применения сополимер может быть растворен непосредственно в водной фазе, которая будет загущаться. Также возможно, чтобы предварительно растворить сополимер и затем добавить сформированный раствор к системе, которая будет загущаться. Водные фазы, которые будут загущаться, могут быть предпочтительно химическими строительными системами, такими как, например, строительные системы, основанные на гидравлических связывающих веществах, таких как цемент, известь, гипс и ангидрит, и краска на водной основе и системы покрытия, составы для восстановления минерального масла, такие как, например, буровой раствор, составы для обработки кислотой или образования трещин, или составы для добычи нефти вторичным способом. В связи с этим настоящее изобретение предусматривает как предпочтительное применение сополимеров, их применение в качестве загустителей, реологической добавки для систем на водной основе,предпочтительно для растворов, и в особенности в развитии, эксплуатации и завершении добычи подземных залежей нефти и залежей природного газа. Если сополимер согласно изобретению применяется для добычи нефти вторичным методом, водный состав указанных сополимеров в концентрации от 0,01 до 1 мас.% предпочтительно вводится в залежь нефти по меньшей мере через одну нагнетательную скважину, и сырая нефть удаляется из залежи через по меньшей мере одну добывающую скважину. Согласно изобретению, однако, сополимер может также быть применен в качестве реологической добавки для водных строительных систем, которые содержат гидравлические связывающие системы, в случае которых сополимер должен потом предпочтительно быть в форме гранул или порошка. Водные фазы, которые будут загущаться, могут, однако, также быть, например, жидким детергентом и чистящими составами, такими как, например, детергенты, моющие вспомогательные средства такие как, например, предварительные пятновыводители, смягчители ткани, косметические составы, фармацевтические составы, продукты питания, меловальные составы, составы для текстильного производства, пасты для печати по ткани, типографские краски, печатные пасты для текстильной печати, краски,пигментные суспензии, водные составы для получения пены, смеси для удаления льда, например для самолета, и, как правило, составы для строительной промышленности. Следующие примеры предназначены, чтобы проиллюстрировать изобретение более подробно. Примеры 1. Процесс получения 1.1 Пример получения 1 (сравнение) без добавления сурфактанта во время полимеризации 242,5 г 50% раствора Na AMPS (AMPS 2405, Lubrizol) были первоначально введены в 3 л сосуд оснащенный мешалкой и термометром. 295,8 г воды было добавлено при перемешивании. Потом, по очереди, 1,2 г Surfynol DF 58 и 0,4 г Baysilone EN (Bayer) были добавлены как противовспениватели. После добавления 4,6 г Pluriol A1190V+12PeO (экспериментальный продукт от BASF, состоящий из гидроксибутилвинилового простого эфира с 25 единицами этиленоксида и 12 единицами пентеноксида), было добавлено 228,8 г 50%-го раствора акриламида (Cytec). После добавления 2,4 г 5%-го раствора Versenex,чтобы дестабилизировать раствор акриламида, рН было приведено к 6,0, применяя 20% раствор NaOH и/или 20%-ый раствор H2SO4. В течение инертизации пропусканием на протяжении 30 мин азота раствор был охлажден приблизительно до 20 С. Раствор был потом перенесен в пластиковый контейнер с размерами (штв) 15 см 10 см 20 см и по очереди были добавлены 16,0 г (200 ppm) 10%-го 2,2'-азобис(2 амидинопропан)дигидрохлорида, 0,5 г (10 ppm) 1%-го раствора бисульфита, 8 г (6 ppm) 0.1%-го раствора трет-бутилгидропероксида и 4,0 г (5 ррт) 1%-го раствора сульфата железа (II). Полимеризация была запущена облучением УФ-светом (две трубки Philips; Cleo мощность 40 Вт). После приблизительно 2-3 ч устойчивый к надрезам гель был удален из пластикового контейнера и порезан на кубики геля размером приблизительно 5 см 5 см 5 см, применяя ножницы. После этого кубики геля были измельчены, применяя обыкновенную мясорубку, были покрыты изолирующим агентом Sitren 595 (эмульсия полидиметилсилоксана; Goldschmidt). Изолирующим агентом является эмульсия полидиметилсилоксана, которая была разбавлена водой 1:20. Полученные в результате гранулы геля были потом равномерно нанесены на высыхающую ячейку и высушены до постоянной массы в конвекционном сушильном шкафу при приблизительно 90-120 С в вакууме. Было получено приблизительно 500 г белых, тяжелых гранул, которые были преобразованы порошкообразное состояние с помощью центробежной мельницы. 1.2 Примеры получения 2-4 (согласно изобретению) с добавлением сурфактанта во время полимеризации В дополнение к раствору мономера, как описано в сравнительном примере 2, как сурфактант,Lutensol TO 15 (BASF, С 13-оксоспиртовой этоксилат +15 этиленоксидные единицы) был растворен в следующих количествах в растворе мономера перед полимеризацией. Пример получения 2: 1% Lutensol TO 15 соответствует 2.4 г. Пример получения 3: 2% Lutensol TO 15 соответствует 4.8 г. Пример получения 4: 3% Lutensol TO 15 соответствует 7.2 г. 1.3 Примеры получения 5-10 (согласно изобретению) Начиная с примера получения 3, следующие полимеры были приготовлены с сурфактантами, альтернативными к Lutensol TO 15 (измерение вязкости, как описано в примере применения 1) Как видно из данных, возможно применять не только Lutensol TO 15, но также другие неионогенные сурфактанты и также анионогенные и катионогенные сурфактанты в синтезе сополимеров согласно изобретения. 1.4 Пример получения 11 (согласно изобретению) Аналогично примеру получения 3 сополимер был приготовлен с водорастворимым, гидрофобно связывающимся мономером, альтернативным к Pluriol A1190V+12PeO. Этот мономер состоит из этоксилированного С 12-спирта с 7 ЕО, который потом прореагировал с метакриловым ангидридом (GenagenLA070MA от Clariant). Масса применяемого Genagen соответствует таковой Pluriol A1190V+12PeO в примере получения 3. Измерение вязкости, как описано в примере применения 1 дало значение 780 мПас. Этот пример получения показывает, что могут быть применены разные водорастворимые, гидрофобно связывающиеся мономеры. 1.5 Пример получения 12 (согласно изобретению) Аналогично примеру получения 3 был приготовлен смешанный ионный сополимер. Этот сополимер содержит в дополнение к AMPS, акриламиду и Pluriol A1190V+12PeO катионный мономер 3 триметиламмоний пропилметакриламид хлорид (DIMAPAQUAT). Молярное соотношение мономеров составляет AMPS: акриламид: DIMAPAQUAT: Pluriol A1190V+12PeO = 30:37:32:1. Измерение вязкости, как описано в примере применения 1, дало значение 56 мПас. 1.6 Пример получения 13 (согласно изобретению). Аналогично примеру получения 3 был приготовлен сополимер, который содержит вместо 4.6 г Pluriol A1190V+12PeO такое же мольное количество Pluriol A1190V+16PeO (экспериментальный продукт отBASF, состоящий из гидроксибутилвинилового простого эфира с 25 единицами этиленоксида и 16 единицами пентеноксида). Измерение вязкости, как описано в примере применения 1, дало значение 77 мПас. 1.7 Пример получения 14 (согласно изобретению). Аналогично примеру получения 3 был приготовлен сополимер, который содержит натриевую соль акриловой кислоты вместо Na AMPS. Массовая доля % мономеров была 82% Na-акрилата, 70% акриламида и 2% Pluriol A1190V+12PeO, 4,8 г Lutensol АР 10 (BASF) был добавлен как сурфактант, в твердом состоянии содержание полимеризированных гелей было 19,5%. Измерение вязкости, как описано в примере применения 1, дало значение 49 мПас. 1.8 Пример получения 15 (согласно изобретению). Аналогично примеру получения 3, был приготовлен сополимер в котором Na AMPS был частично заменен натриевой солью акриловой кислоты. Массовая доля % мономеров была 28% AMPS, 20% Naакрилата, 50% акриламида и 2% Pluriol A1190V+12PeO, 4.8 г Lutensol TO 15 (BASF) было добавлено как сурфактант. Измерение вязкости, как описано в примере применения 1, дало значение 40 мПас. 1.9 Пример получения 16 (согласно изобретению). Этот пример представляет способ полимеризации альтернативно примеру получения 5. 121.2 г NaAMPS (50% раствор) было обеспечено в пластмассовой емкости содержащей магнитную мешалку, рНметр и термометр и потом были добавлены последовательно 155 г дистиллированной воды, 0,6 г(5% раствор) и 2,4 г Lutensol AP10 последовательно. После достижения рН 6 применением 20 и 2%, соответственно, раствора сульфоновой кислоты и добавления воды (общее количество воды минус количество добавленной воды, минус количество добавленной кислоты) раствор мономера был приведен к начальной температуре 20 С. Потом раствор был перенесен в термос, был установлен термодатчик для записывания температуры и раствор продувался азотом на протяжении 30 мин. В конце добавления азота было начато текущее измерение температуры,начальная температура контролировалась и если необходимо регулировалась и потом были добавлены 1,6 мл 10% V50-раствора, 0,12 мл 1% t-BHo-раствора и 0,24 мл 1% раствора сульфата натрия. Когда раствор мономера начал густеть азотную фритту было удалено из раствора мономера. После достижения гельблоками максимума температуры термодатчик был удален и термос был помещен в сушильный шкаф в течении 2 ч при 80 С. После того, как гельблок был удален из термоса и поверхность была надрезана с высотой 0,5-1 см применением ножниц и обрезок был удален. Остаток гельблока был поделен пополам и Comperlan COD(диэтаноламид кокосового масла) был применен как разделительный агент; потом гельблоки были измельчены применением мясорубки. Таким образом произведенный гелевый гранулят был высушен при 55 С в течении 2 ч в сушилке с псевдоожиженным слоем. Полученный в результате белого цвета прочный гранулят в конце был превращен в порошок использованием центробежной мельницы. 1.10 Пример применения 17 (согласно изобретению). Приготовление было аналогично примеру получения 1.9, но применяя 6 г Pluriol A1190V+12PeO и 6 г Lutensol АР 10. 2. Примеры применения. 2.1 Полимеры примеров получения 1-4 были растворены в синтетической морской воде в соответствии с DIN 50900 (содержание соли 35 г/л) так, что была достигнута концентрация полимера 4000 ppm. Вязкость этих растворов была измерена применяя вискозиметр Haake с двухзазорной геометрической формой при 7 с-1 и 60 С. Ясно замечено, что добавлением Lutensol TO 15 в течение полимеризации возможно значительно увеличить вязкость полимеров. Кроме того, добавленное количество сурфактанта имеет заметное влияние на вязкость. 2.2 Для того, чтобы показать, что полимеры согласно изобретению являются не только механической смесью полимера из примера получения 1 и сурфактанта, но что на полимерную структуру значительно влияют в течение реакции полимеризации, вязкости смесей полимера из примера получения 1 с сурфактантом Lutensol TO 15 также были измерены: Как видно от этих измерений, последующее добавление сурфактанта не имеет положительного влияния на вязкость полимера. Для более подробного исследования механизма действия полимер из примера получения 3 повторно был расплавлен с толуолом в Soxhlet в течение 48 ч. Здесь 90% первоначально присутствующего Lutensol TO 15 было извлечено из сополимера. Однако высокая вязкость полимера была сохранена даже после фактически полного извлечения сурфактанта. Это указывает, что сурфактант не включен и/или не привит ковалентно к сополимеру, но что добавление сурфактанта имеет положительное влияние на синтез структуры полимера. Это может быть представлено таким образом, что сурфактант образовывает смешанные мицеллы с гидрофобно связывающимся мономером. 2.3 1 г соответствующего сополимера из примеров получения 1-4 был размешан в 249 г синтетической морской воды в соответствии с DIN 50900 (содержание соли 35 г/л) в течение 24 ч до полного растворе- 11022997 ния. Раствор был потом отфильтрован через сито с диаметром ячейки 200 мкм, и объем осадка, остающегося на сите, был измерен. Полученное значение соответствует фракции геля. Как может быть замечено по данным, фракция геля значительно уменьшается в результате добавления сурфактанта. С увеличением количества сурфактанта фракция геля может быть уменьшена до значения ниже предела обнаружения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Водорастворимый, гидрофобно связывающийся сополимер, содержащий(а) по меньшей мере один моноэтиленненасыщенный, водорастворимый, поверхностно-активный мономер (а) общей формулы (I)H2C=C(R1)-(C=O)-O-(-CH2-CH2-O-)k-R2 (III),где единицы -(-CH2-CH2-O-)k и -(-CH2-CH(R3)-O-)I распределены в блочной структуре в порядке,показанном в формуле (I), и радикалы и индексы имеют следующие значения:k - число от 6 до 150,I - число от 5 до 25,R1 - Н или метил,R2 - алифатический и/или ароматический, неразветвлнный или разветвлнный углеводородный радикал, имеющий 8-40 атомов углерода,R3 - независимо друг от друга углеводородный радикал, имеющий по меньшей мере 2 атома углерода,R4 - одинарная связь или двухвалентная сшивающая группа, выбранная из групп -(CnH2n)- [R4a], -O(Cn'H2n')- [R4b] и -С(О)-О-(CnH2n)- [R4c], где n, n' и n" в каждом случае означают натуральное число от 1 до 6, и(b) по меньшей мере два моноэтиленненасыщенных, гидрофильных мономера (b) в количестве от 25,0 до 99,9 мас.%, отличающихся от мономера (а) и представляющих собой по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), где по меньшей мере один нейтральный гидрофильный мономер (b1) выбран из группы, включающей(мет)акриламид, N-метил(мет)акриламид, N,N-диметил(мет)акриламид, N-метилол(мет)акриламид, Nвинилформамид или N-винил-2-пирролидон, и по меньшей мере один гидрофильный анионный мономер (b2) содержит по меньшей мере одну кислотную группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H или -РО 3 Н 2, и/или их солей,отличающийся тем, что во время его синтеза, перед инициированием реакции полимеризации вводится по меньшей мере одно дополнительное, но неполимеризуемое поверхностно-активное соединение в качестве дополнительного компонента (с), где компонент (с) представляет собой С 12 С 14 жирноспиртовые этоксилаты, С 16 С 18-жирноспиртовые этоксилаты, С 13-оксоспиртовые этоксилаты, С 10 оксоспиртовые этоксилаты, С 13 С 15-оксоспиртовые этоксилаты, этоксилаты С 10-спирта Гербе и алкилфенольные этоксилаты. 2. Сополимер по п.1, отличающийся тем, что компонент (с) представляет собой неионогенные поверхностно-активные соединения. 3. Сополимер по п.1 или 2, отличающийся тем, что компонент (с) применяется в количестве от 0,1 до 5,0 мас.%, в каждом случае в пересчете на общее количество всех мономеров в сополимере. 4. Сополимер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что R3 означает углеводородный радикал,имеющий по меньшей мере 3 атома углерода. 5. Сополимер по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что R1 означает Н и R4 означает группу, выбранную из -СН 2- или -О-СН 2-СН 2-СН 2-СН 2-. 6. Сополимер по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что по меньшей мере один из мономеров (b) представляет собой мономер, содержащий кислотные группы и/или их соли. 7. Сополимер по п.6, отличающийся тем, что кислотные группы представляют собой по меньшей мере одну группу, выбранную из групп -СООН, -SO3H и -РО 3 Н 2 и/или их солей. 8. Сополимер по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один мономер (b2) выбран из групп триметилпентансульфокислоты или винилфосфокислоты. 9. Сополимер по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один катионный мономер (b3), имеющий аммониевые группы. 10. Сополимер по п.9, отличающийся тем, что катионным мономером являются соли 3 триметиламмоний пропил(мет)акриламидов и 2-триметиламмоний этил(мет)акрилатов. 11. Сополимер по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что он представляет собой сополимер (А 2),который содержит по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b), представляющих собой по меньшей мере один нейтральный гидрофильный мономер (b1) и по меньшей мере один катионный мономер (b3). 12. Сополимер по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что он представляет собой сополимер (А 2),который содержит по меньшей мере два различных гидрофильных мономера (b) представляющих собой по меньшей мере один нейтральный гидрофильный мономер (b1) и по меньшей мере один анионный мономер (b2), содержащий сульфокислотные группы. 13. Сополимер по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что дополнительно содержит до 1 мас.% сшивающего мономера (d), содержащего по меньшей мере две этиленненасыщенные группы, где мономер (d) представляет собой по меньшей мере один мономер, выбранный из группы, включающей триаллиламин, триаллилметиламмоний хлорид, тетрааллиламмоний хлорид, N,N'-метиленбисакриламид, бисметакрилат триэтиленгликоля, бисакрилат триэтиленгликоля, бисметакрилат полиэтиленгликоля (400) и бисакрилат полиэтиленгликоля (400). 14. Способ получения сополимера по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидрофобно связывающийся мономер (а) и по меньшей мере один гидрофильный мономер (b) подвергают полимеризации в водном растворе в присутствии по меньшей мере одного поверхностноактивного компонента (с). 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что сначала вводят мономер (а) и затем поочередно добавляют мономер (b) и компонент (с). 16. Способ по п.14, отличающийся тем, что смесь, содержащую мономер (b) и компонент (с), добавляют к мономеру (а). 17. Способ по п.14, отличающийся тем, что компонент (с) добавляют к мономеру (а) и затем к полученной смеси добавляют мономер (b). 18. Способ по любому из пп.14-17, отличающийся тем, что полимеризацию осуществляют в диапазоне рН от 5,0 до 7,5, предпочтительно при рН, равном 6,0. 19. Способ по любому из пп.14-18, отличающийся тем, что полимеризацию начинают при облучении светом с длиной волны в диапазоне от 100 до 400 нм, предпочтительно от 250 до 350 нм. 20. Способ по любому из пп.14-19, отличающийся тем, что полученный продукт полимеризации,предпочтительно в форме геля, измельчают и затем сушат. 21. Применение сополимера по любому из пп.1-13 или полученного способом по любому из пп.1420 в качестве реологической добавки с загущающими свойствами для систем на водной основе. 22. Применение сополимера по п.21 для развития, эксплуатации и завершения подземных нефтяных месторождений минерального масла и месторождений природного газа. 23. Применение сополимера по любому из пп.21 или 22 для добычи нефти третичным методом путем инжектирования водного состава сополимера с концентрацией 0,01-5 мас.% через по меньшей мере одну инжекционную скважину в нефтяное месторождение минерального масла и удаления сырой нефти из нефтяного месторождения через по меньшей мере одну добывающую скважину. 24. Применение по п.23, отличающееся тем, что водный состав дополнительно содержит по меньшей мере один сурфактант. 25. Применение сополимера по любому из пп.1-13 или полученного способом по любому из пп.1420 в качестве реологической добавки для водных строительных систем, которые включают гидравлические связующие системы. 26. Применение по п.25, отличающееся тем, что сополимер находится в виде гранул или порошка.

МПК / Метки

МПК: C08F 222/00, C08F 220/00

Метки: способ, получения, гидрофобно, водорастворимый, применение, связывающийся, сополимер

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/14-22997-vodorastvorimyjj-gidrofobno-svyazyvayushhijjsya-sopolimer-sposob-ego-polucheniya-i-ego-primenenie.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Водорастворимый, гидрофобно связывающийся сополимер, способ его получения и его применение</a>

Похожие патенты