Способ получения водорастворимых полимеров

Союз Советскик Социалистических РеспубпикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 643512(51) М. Кл. С 08 Г 8/12 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийИзобретение относится к способу гидролиза полиакриламида в водных ра,створах, применяющихся в качестве стабилизаторов растворов структурообразователей почв, флокулянтов в процессах разделения различных веществ, при бурении скважин, при вторичной добыче нефти и ряде других отраслей народного хозяйства. Предлагаемый способ может быть использован для получения водорастворимых полимеров с заранее заданным количеством гидролизованных звеньев, от очень малого до 60-65, что позволяет широко применять этот способ гидролиза. Известен способ получения водорастворимых полимеров путем гидролиза полиакриламида при нагревании, при котором щелочное омыление полиакриламида или сополимера акриламида проводят в водных гелях, содержащих 15- 50 полимера, в экструдере при 10- 150 С и атмосферном давлении, используя эквимолярное количество щелочи. Получают продукт со степенью омыления 1-70 (преимущественно 5-50). Например, к полиакриламидному гелю прибавляют МаОН и при 65 ОС гель переводят в экструдер, при пребывании смеси в экструдере в течение 30 с степень омыления 38 11.Наиболее существенными недостатками известного способа являются значительный расход щелочи, а также то, что в составе продуктов гидролиза содержатся натрийкарбоксилатные группы, что не всегда желательно. Присутствие этих групп ограничивает возможность применения полимера в нейтральных и кислых средах.Цель изобретения - исключение расхода щелочей и кислот и расширение возможности использования продуктов гидролиза полиакриламида.Это достигается тем, что согласно предлагаемому способу гидролиза полиакриламида последний обрабатывают вод ой при соотношении 1;20-1:5 при темапературе 150 - 220 С и давлении 15- 27 атм, (в автоклаве)Предлагаемый способ осущеотвляют следующим образом.П р и м е р 1. 10 г 10-ного водного раствора полиакриламида с/ ( =1 15 дл/г помещают в специальный стальГо ной автоклав и прогревают при 150 С в течение 30 мин. Получают водорастворимый полимер (вязкость 1-ного водного раствора 18 сСт), состоящий из зве643512 Формула изобретения Составитель А. ПереверзеваРедактор Т. Загребельная Техред Л.Алферова КорректорА,Кравченко Заказ 7940/25 Тираж 584 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ньев акриламида, акриловой кислоты иакрилата аммония,+Юг- Сн -Юг - СКФ+% нф 21 )Соннг СоОн СоОин Степень гидролиза вычисляют по ко 5 личеству выделившегося аммиака.П р и м е р 2. 10 г 10-ного воднсго раствора полиакриламида с( ) 1.,15 дл/г помещают в спецстальной автоклав и нагревают при 170 С в течео )О нйе 30 мин. Получают водорастворимый полимер (вяэкость 1-ного водного раствора 30 сСт), состоящий иэ звеньев акриламида (89), звеньев аКриловой кислоты и акрилата аммония.П р и м е р 3. 10 г 10-ного водного раствора полиакриламида с//= 1,15 дл/г помещают в спецстальнойо автоклав и прогревают при 190 С в течение 30 мин, Получают водораство римый полимер (вязкость 1-ного водного раствора 60 сСт), состоящий из звеньев акриламида (70), звеньев акриловой кислоты и акрилата аммония, 25 П р и м е р 4, 10 г 10-ного воднОго раствора полиакриламида с = =1.,15 дл/г помещают в специальный автоклав и прогревают при 220 С в течение 180 мин. Получают водорастворимый полимер (вязкость 1-ного водного раствора 25 сСт), состоящий из звеньев акриламида (40), звеньев аКриловой кислоты и акрилата аммония.П р и м е р 5. 10 г 5-ного водн 0 го раствора полиакриламида с ( Ц : =1:15 дл/г помещают в специальный автоклав и прогревают при 190 С в течение 30 мин. Получают водорастворимый полимер (вязкость 1-ного водного раствора 50 сСт), состоящий иэ звеньев акриламида (75), звеньев акриловой кислоты и акрилата аммония.П р и м е р 6. 10 г 20-ного водного раствора полиакриламида с 46 // = 1,15 дл/г помещают в,спецстальной автоклав и прогревают при 190 С в течение 30 мин. Получают водорастворимый полимер (вязкость 1-ного водного раствора 65 сСт), состоящий 50 из звеньев акриламида (67), звеньев акриловой кислоты и акрилата аммония,Нижний предел температуры -150 Со выбран ввиду того, что ниже 150 С гидролиэ практически не протекает.Верхний предел в 220 выбран вследствие того, что выше этой температурыв значительной степени происходятдеструктивные процессы. При температурах гидролиза давление над реакционной смесью достигает 15-27 ат, чтообуславливается суммарным давлениемводного пара и аммиака, выделяющегося при гидролиэе,Реакция гидролиза протекает такжепри более высоких и более низких концентрациях полимера в воде. Однакоприменение концентраций менее 5 невыгодно из-эа большого балласта водыв продукте, применение концентрацийвыше 20 затруднено ввиду образования очень вязких и нетекучих гелей,Как видно иэ приведенных примеров,гидролиз протекает при отсутствиищелочи, а согласно известному способу из гидролиза расходуется зквимолярное количество щелочи, т.е. на71 кг исходного полиакриламида требуется до 40 кг едкого натра.Осуществление процесса по известному способу требует расхода щелочидо 560 кг (117 руб,) на 1 т исходного полиакриламида. Поедлагаемый способ проводится без щелочи.Предлагаемый способ позволяет получить продукты гидролиза полиакриламида с заранее заданной степеньюпревращения, исключить использованиещелочей и кислот и получить полимеры, содержащие звенья акриловой кислоты, акрилата аммония и акриламида,что позволяет расширить воэможностьих применения в различных отрасляхнародного хозяйства,Способ получения водорастворимыхполимеров путем гидролиза полиакриламида при нагревании, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью исключения расхода щелочей или кислот и расширения возможности использования полимеров, гидролиэ ведут в автоклавеобработкой полиакриламида водой в соотношении 1:20-1:5 при 150-220 С.Источники информации, гринятые вовнимание при экспертизе1. Патент США Р 3784597,кл. 260-89,7, 1972,