Cromatografía de polímeros poliolefínicos.

Un método para la cromatografía de un polímero poliolefínico, que comprende la etapa de: introducir una disolución del polímero poliolefínico en un líquido que fluye a través de una fase estacionaria de cromatografía de líquidos

, comprendiendo la fase estacionaria de cromatografía de líquidos carbono grafítico, saliendo el polímero poliolefínico de la fase estacionaria de cromatografía de líquidos con un factor de retención mayor que cero.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/059261.

Solicitante: Dow Global Technologies LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2040 DOW CENTER MIDLAND, MI 48674 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LYONS, JOHN, VAN DAMME,Freddy, WINNIFORD,WILLIAM, DEGROOT,ALEXANDER, MILLER,MATTHEW.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Procedimientos de separación que implican el tratamientos... > B01D15/08 (Adsorción selectiva, p. ej. cromatografía)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Composiciones absorbentes o adsorbentes sólidas... > B01J20/20 (conteniendo carbono libre; conteniendo carbono obtenido por procesos de carbonización (carbón activo C01B 31/08))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales por separación... > G01N30/02 (Cromatografía sobre columna)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Composiciones absorbentes o adsorbentes sólidas... > B01J20/282 (Absorbentes o adsorbentes porosos (intercambio de iones B01J 39/00 - B01J 41/00))

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Fragmento de la descripción:

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DESCRIPCIÓN

Cromatografía de polímeros poliolefínicos Antecedentes de la invención La invención descrita está en el campo de la cromatografía de líquidos. La cromatografía de líquidos se usa en la técnica para analizar polímeros en relación con el tamaño molecular por cromatografía de exclusión por tamaños (SEC) y en relación con la composición química por cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC) . Esta descripción se refiere al análisis por HPLC de polímeros en relación con la composición química.

Los polímeros poliolefínicos (tales como polímeros y copolímeros que comprenden monómero de etileno y/o monómero de propileno polimerizados) se han analizado desde hace tiempo en relación con su distribución de composición química por fraccionamiento por aumento de la temperatura de elución (TREF) y fraccionamiento analítico por cristalización (CRYSTAF) . Sin embargo, ni TREF ni CRYSTAF se pueden usar para analizar polímeros poliolefínicos amorfos. Además, tanto TREF como CRYSTAF requieren un tiempo de análisis relativamente largo. Por lo tanto, la técnica se ha vuelto hacia el HPLC en un intento de reducir el tiempo de análisis y extender el alcance del análisis a polímeros amorfos. Parece que Macko et al. fueron los primeros en hacerlo en 2003 estudiando la retención de patrones de polietileno en fases estacionarias de sílice y zeolita (J. Chrom. A, 1002 (2003) 55) . Wang, et al. estudiaron la retención del polietileno y polipropileno por zeolitas en 2005 (Macromolecules, V. 38, No. 25 (2005) 10341) . Heinz y Pasch usaron una fase estacionaria de sílice para analizar mezclas de polietileno y polipropileno por HPLC (Polymer 46 (2005) 12040) . Albrecht, et al., usaron una fase estacionaria de sílice para analizar copolímeros de etileno-acetato de vinilo por HPLC (Macromolecules 2007, 40, 5545) . Albrecht, et al., usaron una fase estacionaria de sílice para analizar copolímeros de etileno-propileno por HPLC (Macromol. Symp. 2007, 257, 46) . Un problema que queda para el análisis por HPLC de polímeros poliolefínicos es la limitada eficacia de separación obtenida por los métodos de la técnica anterior.

Sumario de la Invención Un beneficio principal de esta descripción es que se proporciona un método de HPLC que tiene una eficacia de separación mejorada para el análisis de un polímero poliolefínico. Más específicamente, en una realización, esta descripción es un método para la cromatografía de un polímero poliolefínico, que comprende la etapa de: introducir una disolución del polímero poliolefínico en una fase móvil líquida que fluye a través de una fase estacionaria de cromatografía de líquidos, comprendiendo la fase estacionaria de cromatografía de líquidos carbono grafítico, saliendo el polímero poliolefínico de la fase estacionaria de cromatografía de líquidos con un factor de retención mayor que cero.

En otra realización, esta descripción es un método para determinar la relación de monómero a comonómero de un copolímero que consiste esencialmente en etileno y un comonómero de alfa-olefina, que comprende las etapas de:

(a) hacer fluir una fase móvil líquida en contacto con una fase estacionaria de cromatografía de líquidos que comprende carbono grafítico, para producir una corriente de efluente de fase móvil líquida de la fase estacionaria;

(b) introducir una disolución del copolímero en la fase móvil líquida de modo que el copolímero salga en la corriente de efluente con un factor de retención que varía como una función matemática de la relación de monómero a comonómero del copolímero.

En otra realización, esta descripción es un método para determinar la relación de monómero a comonómero de un copolímero que consiste esencialmente en propileno y un comonómero de alfa-olefina, que comprende las etapas de: (a) hacer fluir una fase móvil líquida en contacto con una fase estacionaria de cromatografía de líquidos que comprende carbono grafítico, para producir una corriente de efluente de fase móvil líquida de la fase estacionaria;

(b) introducir una disolución del copolímero en la fase móvil líquida de modo que el copolímero salga en la corriente de efluente con un factor de retención que varía como una función matemática de la relación de monómero a comonómero del copolímero.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un cromatograma de HPLC teórico que representa la elución de un componente retenido;

La figura 2 muestra un sistema de HPLC típico;

La figura 3 es una superposición de cromatogramas de polímeros de 1-octeno, etileno y copolímeros de diferentes relaciones de 1-octeno y etileno usando una fase estacionara de carbono grafítico descrita;

La figura 4 es una superposición de cromatogramas de polímeros de propileno, etileno y copolímeros de diferentes relaciones de propileno y etileno usando una fase estacionara de carbono grafítico descrita;

La figura 5 es una superposición de cromatogramas de polímeros de 1-octeno, etileno y copolímeros de diferentes relaciones de 1-octeno y etileno usando una fase estacionara de carbono grafítico descrita;

La figura 6 es una superposición de 3 polipropilenos con diferentes tacticidades.

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La figura 7 es una superposición de cromatogramas de polímeros de 1-octeno, etileno y copolímeros de diferentes relaciones de 1-octeno y etileno usando una fase estacionara de sílice de la técnica anterior;

La figura 8 es una superposición de cromatogramas de polímeros de propileno, etileno y copolímeros de diferentes relaciones de propileno y etileno usando una fase estacionara de sílice de la técnica anterior; y La figura 9 es una curva de calibración relacionada con los cromatogramas mostrados en la figura 3.

Descripción detallada El cromatograma de HPLC teórico mostrado en la figura 1 representa la elución del COMPONENTE A con un máximo de volumen de elución en Vr. Un componente de peso molecular bajo no retenido que eluye de la fase estacionaria eluiría a V0. El factor de retención (k) para el COMPONENTE A es (Vr-V0) ÷V0.

La figura 2 muestra un sistema de HPLC típico 10 de la técnica anterior que incluye un depósito de eluyente 11 cargado con una fase móvil líquida 12, o cuando se usa un sistema de gradiente, serían necesarios múltiples depósitos. La fase móvil líquida 12 es bombeada por la bomba 13 a través de la válvula de inyección 14 a la columna de cromatografía 19. La columna de cromatografía 19 está cargada con la fase estacionaria de cromatografía de líquidos 20 comprendida en un empaquetamiento granular. La fase móvil líquida 12 fluye a través de la fase estacionaria de cromatografía de líquidos 20, a través del detector 21 y al depósito de eluyente usado 22 como fase móvil líquida usada 23. La jeringa 15 contiene una disolución de una muestra a analizar, y se dispensa a través del bucle de volumen de muestra 16 a la válvula 14 en su posición de carga de muestra en el depósito de exceso de muestra 17 como exceso de muestra 18. Cuando la válvula de inyección 14 se pone en su posición de inyección de muestra, la fase móvil líquida 12 se hace fluir a través del bucle de volumen de muestra 16 para hacer fluir la muestra inyectada en la columna de cromatografía 19. Si un componente de la muestra inyectada es retenido por la fase estacionaria 20 de modo que el componente fluye a través de la columna de cromatografía 19 a una velocidad menor que la fase móvil 12, entonces el componente saldrá de la columna de cromatografía 19 con un factor de retención... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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1.Un método para la cromatografía de un polímero poliolefínico, que comprende la etapa de: introducir una disolución del polímero poliolefínico en un líquido que fluye a través de una fase estacionaria de cromatografía de líquidos, comprendiendo la fase estacionaria de cromatografía de líquidos carbono grafítico, saliendo el polímero poliolefínico de la fase estacionaria de cromatografía de líquidos con un factor de retención mayor que cero.

2. El método de la reivindicación 1, donde el polímero poliolefínico es un copolímero que consiste esencialmente en etileno y una alfa-olefina.

3. El método de la reivindicación 2, donde la alfa-olefina consiste esencialmente en 1-octeno.

4. El método de la reivindicación 1, donde el polímero poliolefínico es un copolímero que consiste esencialmente en propileno y una alfa-olefina.

5. El método de la reivindicación 4, donde la alfa-olefina consiste esencialmente en etileno.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 ó 5, donde la concentración del polímero poliolefínico en la disolución de polímero poliolefínico es mayor que 0, 1 mg por ml de disolución.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 ó 5, donde la fase estacionaria de cromatografía de líquidos consiste esencialmente en carbono grafítico.

8. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6 ó 7, en donde el carbono grafítico está empaquetado en una columna de cromatografía.

9. Un método para determinar la relación de monómero a comonómero de un copolímero que consiste esencialmente en etileno y un comonómero de alfa-olefina, que comprende las etapas de: (a) hacer fluir una fase móvil líquida en contacto con una fase estacionaria de cromatografía de líquidos que comprende carbono grafítico, para producir una corriente de efluente de fase móvil líquida de la fase estacionaria; (b) introducir una disolución del copolímero en la fase móvil líquida de modo que el copolímero sale en la corriente de efluente con un factor de retención que varía como una función matemática de la relación de monómero a comonómero del copolímero.

10. El método de la reivindicación 9, donde la alfa-olefina consiste esencialmente en 1-octeno.

11. Un método para determinar la relación de monómero a comonómero de un copolímero que consiste esencialmente en propileno y un comonómero de alfa-olefina, que comprende las etapas de: (a) hacer fluir una fase móvil líquida en contacto con una fase estacionaria de cromatografía de líquidos que comprende carbono grafítico, para producir una corriente de efluente de fase móvil líquida de la fase estacionaria; (b) introducir una disolución del copolímero en la fase móvil líquida de modo que el copolímero sale en la corriente de efluente con un factor de retención que varía como una función matemática de la relación de monómero a comonómero del copolímero.

12. El método de la reivindicación 11, donde la alfa-olefina consiste esencialmente en etileno.

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 6, 7, 9, 10, 11 ó 12, donde la concentración del polímero poliolefínico en la disolución de polímero poliolefínico es mayor que 0, 1 mg por ml de disolución.

14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 6, 7, 9, 10, 11 ó 12, donde la fase estacionaria de cromatografía de líquidos consiste esencialmente en carbono grafítico.

15. El método de la reivindicación 8, donde se añade un fraccionamiento adicional por cromatografía de exclusión por tamaños o fraccionamiento en flujo con campo de flujo asimétrico después de la cromatografía del polímero poliolefínico por una columna grafítica.