Способ получения полиакриламида

Г Союз Советских Социалистических Республик(5)м, к С 08 Г 120/56 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(7 ) Заявитель Ереванский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАКРИЛАМИДА Изобретение относится к химиивысокомолекулярных соединений,конкретно к способу получения полиакриламида. 5Известен способ получения полиакриламида в водном растворе, содержащем, вес.Ъ: К 5 Ов 0,5, триэтаноламин 0,2, йа 504 0,14 и акриламид 9 111.Процесс ведется при 50 С (8 ч)и 60 С (6 ч). Глубина превращенияпочти 100 и Мв около 210(или Ми около 1.10 , если полимер6линейный).Однако способ не обеспечиваетполучения чистого полиакриламида,получается сополимер акриламида сакриловой кислотой (полученный полиакриламид обладает полиэлектролитными свойствами), что является результатом относительно высокой температуры процесса, что способствуетчастичному гидролизу полиакриламида. Получается частично сшитыйполимер.Известен также способ полученияполиакриламида путем радикальнойполимеризации акриламида в водномрастворе, содержащем персульФат калия. В качестве восстановительной, компоненты индицирующая система содержит медный хелат аминоуксусной кислоты 21.Известная полимеризация протекает гладко при 25 С с образованием растворимого в воде полиакриламида с Ми больше одного миллиона при начальных концентрациях акриламида больше 8 (по весу).Однако применяется сульфат меди в качестве катализатора. Катион двухвалентной меди в комплексе с азотсодержащими соединениями, аминами, аминокислотами и т,д. дает ярко-синее окрашивание. По этой причине полученный водный раствор полиакриламида имеет голубую окраску. Это особенно нежелательно при применении полиакриламида в бумажно-целлюлозной промышленности, в пищевой промышленности, при очистке пресных вод. Кроме того, катионы переменной валентности снижают тепло- и светостабильность полимеров. Комплекс ионов двухвалентной меди с аминоуксусной кислотой неактивен, поэтому необходимо сначала кислоту превратить765282 40 Формула изобретения раж 549 Подписное 4Родул.Проектная,всоль добавлением эквивалентногоколичества щелочи, т,е. гидроокнсинатрия или калия (щелочи-агрессивные вещества и приходится с нимиобращаться с осторожностью). Свободные ионы меди, а также других катионов играют роль передатчикаматериальной цепи (укорачивают цепь), даже ингибируют радикальную полимеризацию. С целью устранения этого недостатка катализатора приходится брать 10аминоацетат натрия. (или калия) в избыт ке,что с экономической точки зрениянежелательно.Цель изобретения - упрощение способа.15Данная цельдостигается тем, что вместе сульфата меди,и едкой щелочи вводится в систему только триэтаноламин в молярных количествах, не превьыающих количеств аминоуксусной кислоты (глицина). Количество вес.ч.:20 аминоуксусная кислота 0,3- 0,8, преимущественно 0,38, триэтаноламин 0,3 0,7 (преимущественно 0,35) на1000 вес.ч. воды.Полимеризация проводится при ком натных температурах, преимущественно при 25 .С, рН среды около 7;5. Количество, вес.ч.: акриламид 36-72, персульфат О,К 7-054 (преимущественно 0,27) на 1000 вес.ч. воды.30Среднечисловая молекулярная масса полиакриламида почти линейно зависит от начальной концентрации мономера.П р и м е р 1. ПолимЕризация акриламидаосуществляется при 25 С, в инерт 5 ной атмосфере, Продолжительность процесса почти до 100 конверсии акриламида примерно 3 ч при количестве,г;Персульфат калия 0,54Аминоуксусная кислота 0,38Тризтаноламин 0,70Акриламид 36,0Вода 1000,0Среднечисловая молекулярная масса около 5 105. Растворимость полная.П р и м е р 2. Полимеризация акриламида осуществляется при 25 С, в инерто ной атмосфере. Продолжительность процесса почти до 100 конверсии около 6 ч при количестве, г:Персульфат налия 0,27 50Аминоуксусная кислота 0,38Триэтаноламин . 0,35Акриламид 36,0Вода 1 ООО,ОСреднечисловая молекулярная масса около 810 , растворимость полная.Ч р и м е р 3. Лолнмеризация акрилО амида осуществляется при 25 С, в инертной атмосфере. Продолжительность процесса почти до 100 конверсии примерно 4 ч при количестве, г:Персульфат калия 0,27Аминоуксусная кислота 0,38 ВНИИПИ Заказ 6898/11 Ти Филиал ППП"Патент",г.ужго Триэтаноламин 0,35 Акриламид 52,0 Вода 1000,0 Среднемолекулярная (числовая) масса больше одного миллиона. Растворимость полная.При концентрациях акриламида больше 71 г на 1000 г воды полимеризация очень, быстро завершается (скорость полимеризации практически не подлежит определению) Техническая эффективность предлагаемого способа заключается в том, что инициирующая система, состоящая из персульфата калия и аддукта аминоуксусной кислоты с триэтаноламином обеспечивает получение высокомолеку" лярного ( Мн больше 1 У) , стабильного и водорастворимого (,растворимость полная) полиакриламида с большой скоростью при сравненительно малых концентрациях акриламида (берется не больше 10-ного водного раствора акриламида). Полимеризация ведется при комнатных температурах (примерно при 25 ОС), что обеспечивает практическое предотвращение гидролиза и имидизации полиакриламида. Применяют совершенно нетоксичные и не- агрессивные вещества.Вязкость бесцветного водного раствора высокомолекулярйого полиакриламида в течение трех месяцев при средней температуре 30 С не изменялась, что указывает на его стабильность. Предлагаемый высокомолекулярный полиакриламид может найти применение в целлюлозно-бумажной, пищевой и нефтехимической промьааленностях, в сельском хозяйстве, для регулйрования скорости течения жидкостей в трубах и работы тормозных систем, в электротехнике и для очень быстрого закрепления грунтов. Способ получения полиакриламидапутем радикальной полимеризацииакриламида в водном растворе, содержащем персульфат калия, о т л ич а ю щ и Я с я тем, что, с цельюупрощения способа, в раствор дополнительно вводят смесь 0,3-0,8 вес.ч.аминоуксусной кислоты и 0,30,7 вес.ч. триэтаноламина на1000 вес.ч. воды.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Савицкая М,Н, и др. Полиакриламид, Изд. 2-ое, Техника", Киев,1969, с, 10-40.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2554029/05,кл. С 08 Г 120/56, 31.05.78.