Способ получения водорастворимого полиэлектролита

А 1 сних 093 51)5 С 08 Р 220 Об ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г РАСТВОРИ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОКОГО ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА(57) Изобретение относитбам получения водораствоэлектролитов на основе н к спосомых поли.асыщенны уетсяурообр 30 ИфдфОТВЕККЫЙ КОМИТЕТИЗОБР 3".ТИНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ33 РИ 3"ННТ СССР(73) Институт химии АН УЗССР(56) Патент Японии У 54- 1083,опублик. 1977,Авторское свидетельство СССРУ 803408, кл. С 08 Г 220/06, 1979. Изобретение относится к способам попучения водорастворимых полиэлектролнтов на основе ненасыщенных карбоновых кислот, их производных и много- атомных спиртов, которые могут быть использованы в качестве флокулянтов при осветлении и сгущении различных дисперсных систем, а также в качест: ве искусственных структурообразователей почв.Известен способ получения водо" растворимых полнэлектролитов сополимериэацией акриламида с акриловой или метакриловой кислотой, ее солью или эфиром в присутствии полиэтиленгликоля и частичным гндролизом амидогрупп полученного еополимера..Полимериэацию проводят при рй 7,0 в токе газообразного азота в присуткарбоновых кислот, их производных и многоатомных спиртов, которые могут быть использованы в качестве флокулянтов при осветлении и сгущении различных дисперсных систем, а также в качестве искусственных структурообразователей почв. Изобретение позволяет расширить область использования и улучшить сорбционные свойства полиэлектролитов за счет сополимеризации акриловой или метакриловой кислоты.и акрилата или метакрилата аммония в присутствии многоатомного спиртаи перекисного инициатора. Сополимериэацию проводят при 60-8 О С в течение 3-6 мин при молярных соотношениях соответственно 21:1, 2:2:1 и 4:2:. 1 табл. ствии радикального инициатора при 25-35 С в течение 2-3 ч с последующей выдержкой образовавшегося геля при 93"94 С в течение. 14 ч.Известный способ сложен и многостадиен.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ревультату: является способ получения полиэлектролита сополимеризацией акриловой или метакриловой кислоты с акрилатом аммония в течение 10-.20 мин в присутствии сульфаминовой кислоты или силиката натрия и перекисного инициатора. ученный полизлектролит исполь-: в качестве Флокулянта и струказователя почв, 3 1620447 4Целью изобретения является расширение области использования и улучше"ние сорбционных свойств полиэлектролита,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу полученияводорастворимого полиэлектролитасополимеризацией акриловой или метакриловой кислоты и акрилата илиметакрилата аммония в присутствииорганического соединения и перекисного инициатора в качестве органического соединения используют многоатомный спирт,Сополимериэацию акриловой (метакриловой) кислоты и акрилата (ме"такрилата) аммония в присутствиимногоатомньгх спиртов проводя при60-80 С в течение 3-6 мин при малярных соотношениях соответственно2:1:.1, 2:2:1 и 4:2:1. Полученныеводорастворимые полиэлектролиты условно названы АЭ - на основе акриловой кислоты, акрилата аммония и этиленгликоля; ИЭ - на основе метакриловой кислоты, метакрилата аммония иэтиленгликоля; АГ - на основе акриловой кислоты, акрилата аммония.и .гли"церина; ИГ - на основе метакриловойкислоты, метакрилата аммония и гли"церина,Предлагаемый слособ заключаетсяв следующем.Смешивают расчетные количестваакриловой (метакриловой) кислоты,акрилата (метакридата) аммония иэтиленгликоля или глицерина. К полученной массе добавляют 307."ный раствор перекиси водорода в количестве0,1 - 1,О молД от массы акриловой(метакрилата) аммония, тщательноперемешивают и нагревают на водянойбане.до 60-80 С. Начинающаяся приоэтой температуре бурная реакция сонолимеризация.протекает за 3-6 мин исопровождается выделением тепла и паров воды, В результате повышениятемпературы реакционной массы в процессе полимеризации до 120-140 Спроисходит процесс амидирования карбоксилатных аммонийныхгрупп с вьщелением воды и процесс взаимодействия гидроксильной группы многоатомно"го спирта с карбоксильной группой, содержанием сложноэфирных групп свыделением паров воды. В результа-. те получают пористую .массу,затвердевающую при остывании да комнатнойтемпературы, после чего она может.быть измельчена до порошкообразногосостояния. Полученные этим способомполиэлектролиты хорошо растворяютсяв воде и образуют вязкие устойчивыерастворы.П р и м.е р 1. В шйрокогорлуюконическую колбу, снабженную термометром, помещают 144 г (2 моль) акриловой кислоты, (174 г (2 моль)метакриловой кислоты), 89 г акрилата аммония (1 моль) и 92 г (1 моль).глицерина, смесь тщательна перемешивают, добавляет 0,1 г (0,1% к сумме) перекиси водорода, перемешиваютои оставляют стоять прн 60-80 С на водяной бане, изредка перемешивая.Иридостижении 60-80 С начинается бурнаяполимеризация, температура реакционной массы самопроизвольно поднимается до 120-140 С, выделяются пары во"ды и получается пористый продукт,который после извлечения из колбы и остывания затвс.рдевает и легко измель. чается в порошок. Выход 90-95% оттеоретического. Для получения чистого полиэлектролита, для тонкого химического анализа его растворяют в во"де, переосаждают в ацетоне и высушивают при 50-75 С,П р и и е р 2. Проводят последовательно.операции но примеру 1 в техже условиях, но при других соотношениях акриловой (метакриловой) кислоты, акрилата аммония и глицерина, аименно соответственно 1:1:.1, 2;2:1,40 4;2:1,П р и м е р 3. Б широкогорлуюконическую колбу, снабженную термометром, помещают 144 г (2 моль) акриловой кислоты (174 г (2 моль) меттакриловой кислоты), 89 г (1 моль)акрилата аммония и.62 г (1 моль)этнленгликоля, смесь тщательно перемешивают, добавляют перекись водоро"да 0,1% от суммы мономеров.Дапее проводят последовательноуказанные в примере 1 операции притех же условиях. Получают пористыйпродукт, который после извлечения изколбы и остывания затвердевает и легко измельчается в порошок. Выход 925595% от теоретического. Для полученияобразцов для тонкого химического анализа их водные растворы переосаждаютв ацетоне и высушивают при 56-75 С 11620447 6контроля (беэреагентное отстаивание)получены результаты после 10 мин,отстаивания, приведенные в таблице. Флокулянты ВзвешенСодержание ионов металлов,мг/лные вещества,мг/л Сц Еп 0,51 . 0,90 0,601,13 2,43 МГСААС (прототип)ПАА (полиакриламид)Контроль 3, 12 0,66 2,38 0,83 2,57 4,25 5,90 20 76 СоставительТехред Д.Сердюкова КоРРектоР Х.ОсаУленко Редактор И.Цнткина Заказ 4218 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, 1-35, Раушская наб., д. 4/5 Проиаводственна-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01 П р и м е р 4. Проводят операции по примерам 1-3 в тех же условиях,н при других соотношениях .акриловой (метакриловой) кислоты, акрилата аммония и этиленгликоля, а именно 1:1.1, 4:2:1.. Предлагаемый полиэлектролит,помимо флокулянта и структурообразователя почв, может быть использован при осветлении мутных естественных вод и сточных вод, содержащих катионы поливалентных металлов, а также в качестве водорастворимых адгезивов для клеевых лент на бумажной основе,При очистке сточных вод гальванических производств со следующими параметрами: рН 9,18, взвешенные вещества 193 мг/л, Ге+ 20,5, Еп 5,08, Си 1,6 мг/л, в присутствии по 6 мг/л предлагаемого МГ, СААС (прототипа)полиакриламида (ПАА) и 5Как видно из таблицы, предлагаемый МГ превосходит СААС, ПАА и контроль (беэреагентное отстаивание). Формула и э о б р е т е н и яСпособ получения водорастворимого полиэлектролита сополимеризацией акриловой илн метакриловой кислоты и акрилата или метакрилата аммония в 15 присутствии органического соединенияи перекисного инициатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования н улучшения сорбционных свойств поли" 20 электролита, в качестве органического соединения используют многоатомный спирт.