Полимерная композиция

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ 6 ЛИК НИЯ ИЗО ПАТЕ ю- ю- ый занные вмпозиции ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Филипс Петролеум Компани(72) Маршалл Дин Бишоп (05)(57) Использование; полимеры, уккомпозиции, хорошо известны, Ко Изобретение относится к композициям на основе полимеров, растворимых в воде, с улучшенной диспергируемостью в воде.Целью изобретения является повышение диспергируемости в воде, при увеличении содержания в композиции водорастворимого полимера,Указанная цель достигается тем, что композиция, содержащая двуокись кремния и водорастворимый полимер, выбранный из группы, включающей эфиры целлюлозы, акриловые полимеры, палисахариды мйкробного происхождения и модифицированные крахмалы, в качестве двуокиси кремния содержит гидрофобную дымящуюся двуокись кремния, при следующем содержании ком.понентов;: мас, :Водорастворимыйполимер 90 - 99,9 Гидрофобная дымящаяся двуокись кремния 0,1-10 Предпочтительно в качестве эфира целлюлозы композиция содержит карбоксиме 51)5 С 08 1 3/02, 1/00, 5/00, ЗЗ/06; С 08 КЗ/36 используются как загустители, реагенты обработки буровьх растворов и др, Сущность изобретения: состав водорастворимый полимер - эфир целлюлозы, акриловый полимер или полисахарид микробного происхождения 97 - 98 мас. , гидрофобная спекшаяся двуокись кремния 2-3 мас, . Эфиры целлюлозы: карбоксиметилцелл лоза и карбоксиметилгидроксиэтилцелл лоза - предпочтительны, Акрилов полимер - полиакриламид. Полисахарид микробного происхождения получен из Хапйогпопаз сапрезтга, Г з. и. ф-лы,тилцеллюлозу или карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу, в качестве акрилового полимера - полиакриламид, а в качестве полисахарида микробного происхождения - полисахарид. полученный из Хапйопопаз сащретгз,Водарастворимые полимеры, которые могут быть использованы в данном изобретении, хорошо известны в области техники, Полимер должен быть в твердом состоянии и иметь размер частиц с д,.аметром в пределах от 1 до 1000 микрон. Такие водорастворлмые полимеры выбирают из группы состоящей из простых эфиров целлюлозы, акрилоаых полимеров. биополисахаридов и модифицированных крахмалов. дящих простых эфиров выбранные из группы, иметилцеллюлозы, мексиметилоксиэтил целопилметипцелл юлозы юлозы, гидроксиэтиПримерами подхо целлюлозы являются состоящей из карбок тилцеллюлозы, карбо люлозы, гидроксипр гидроксипропилцеллленцеллюлозы. зтилегидроксицеллюлозы и дрПримерами подходящих акриловых полимеров являются полиакриловая кислота,. полиакриламид, полиметакриламид и т, и.Полисахаридами микробного происхождения, пригодными для данного изобретения, являются биополимеры, полученные способом, включающим микробную трансформацию углерода с микроорганизмом с получением полимерного материала, который отличается от основного полимерного материала в отношении состава, свойств и структуры. Подходящие углеводы включают сахара. такие как пентоза, или гексоза, например, сукроэа, фруктоза, мальтоза, лактоза, галактоза и крахмалы, например, растворимые крахмалы, кукурузный крахмал и другие, Можно использовать сырые продукты. имеющие высокую концентрацию углеводов. Среди подходящих материаюа можно упомянуть сырой сахар, сырой веаиазис и др, Микроорганизмами, подходящими для осуществления микробной трансформации углеводов могут быть например, патогенные бактерии растений, такие как автогены растений, которые выделяют эксудат на месте поражения зараженных растений. Типичными микроорганизмами являются представители рода Хапйовопаэ,Так как например гетерополисахаридные биополимеры можно получить из глюкозы дэйствием Хаптповопаэ сагпреэтгз (ХС полимер).Другие виды бактерий Хаптпогл 1 паз, которые пригодны для данного изобретения, включают: смолу декстран, синтезированную действием на сукрозу бактерий известной как род Еепсопозтоз Чоп Т 1 е 9 Ьеаепд, фосфорилированный маннан, синтезированный действирм Напзепца по 1 зтй МЯВ:У 2448 дрожжей на глюкозу и т. и. полисахариды.Новая композиция содержит помимо указанных полимеров гидрофобную дымящуюся двуокись кремния, Такую двуокись кремния можно получить путем сжигания тетрахлорида кремния в водородно-кислородных печах, Реакционный продукт двуокись, кремния становится гидрофобным при обработке силаном,Йо предпочтительному осуществлению гидрофобная дымящаяся двуокись кремния уолжна иметь площадь поверхности 100 м /г.Смешение выбранного водорастворимого полимера с гидрофобной дымящейся двуокисью кремния можно проводить любым способом до тех пор, пока частицы не будут покрыты гидрофобиой дымящейся двуокисью кремния,Концентрация гидрофобной дымящейся двуокиси кремния в конечной композиции должна быть в пределах 0,1-10 мас. ,предпочтительно 2 мас. , если полиме 5 ром является эфир целлюлозы, крахмалили акриловый полимер, Предпочтительным диапазоном является 2,5-3,0 , еслииспользованным полимером является полисахарид микробного происхождения,10 Полученная композиция настоящегоизобретения легко растворяется в воде, давая полупрозрачный раствор. Однако, еслижелательно получить прозрачный раствор,можно добавить к раствору поверхностно 15 активное вещество. Обычно, такие поверхностно-активные вещества применяют вколичестве от 0,1 до 5 мас. , Примерамитаких поверхностно-активных веществ являются вещества, выбранные из группы, со 20 стоящей из аминов с длиной цепью, солейщелочных металлов алкилариловых сульфокислот, солей щелочных металлов петролейных сульфокислот с.короткой цепью,аммониевых мыл, аминовых мыл, и мыл ще 25 лочных металлов,П р и м е р 1. В данном примере определяют, будет ли композиция влиять на быстрое растворение полимеров семействаэфира целлюлозы при контакте с водой. Го 30 товят образец путем смешения 50 карбоксилметилцеллюлоэы с гидрофобнойдымящейся двуокисью кремния так, что конечная концентрация двуокиси кремнияравна 2 мас. 035 Другой образец получают смешением50 г карбоксиметилгидрсксиэтилцеллюлоэыс гидрофобной дымящейся двуокисью кремния с получением 2 мас,концентрациидвуокиси кремния.40 Эти обработанные образцы сравнивают с двумя необработанными образцамиполимеров путем смешения одного грамма каждого в 250 мл холодной воды и механического перемешивания в течение 30 с.45 Через ЗО с оба эфира целлюлозы, которыеобрабатывают гидрофобной дымящейсядвуокисью кремния полностью растворяются. Два образца необработанного полимера, не растворились, а образовали агломериро 50 ванные комки на дне опытных контейнеров.П р и ме р 2.Два образца полиакриламида с различным размером частиц смешивают в сухом виде с гидрофобной дымящейсядвуокисью кремния с получением компози 55 ции, имеющей конечную концентрациюгидрофобной дымящейся двуокиси кремния, равную 2 мас. .Эти образцы сравнивают с необработанными образцами каждого полиакриламида следующим образом.5 10 15 20 25 30 40 Один грамм каждого из них смешивают с 250 мл холодной воды и механически перемешивают в течение 40 с, Оба полиакри-. ламидных образца, которые обработаны гидрофобной дымящейся двуокисью кремния, полностью растворились через 40 с. В то время как оба необработанные образца полиакриламида не растворились через 40 с и агломерировали в комки.П р и м е р 3. Целью настоящего примера является определение, влияет ли обработка биополимера гидрофобной дымящейся двуокисью кремния на скорость Диспергирования кОмпозиции.Готовят образцы путем смешения полисахарида, полученного из Хапйогпопаз Саврезтгз и гидрофобной дымящейся двуОкиси кремния в таком количестве, чтобы Получить композицию. имеющую конечную концентрацию 3 мас.гидрофобной дымящейся двуокиси кремния.Обработанный образец полимера сравйивают с необработанным образцом того же полимера. Один грамм каждого образца Смешивают с 280 мл холодной воды и механически перемешивают в течение 30 с.Обработанная композиция полностью растворилась в то время как необработанный образец агломерировал в большгй комок на дне опытного контейнера.П р и м ер 4. Суран(анионный полиакриламид, производимый компанией "Америкэн Цианамид") в сухом состоянии смешивают с 0,10 мас. ф гидрофобной дымящейся двуокиси кремния. Затем О 8 гполймера или смеси полимера с гидрофобной Дымящейся двуокисью кремния добавляют к 280 г деионизованной воды при механиче,ском перемешивании с использованием смесителя Гамильтон", Смесь, содержаЩая 0,10 мас.гидрофобной дымящейся двуокиси кремния, с Сурап давала меньшее количество "рыбьих глаз", чем индивидуальный Сурап. Использование смеси 10 мас.гидрофобной дымящейся двуокиси кремния с сурап приводило к образованию очень малого количества комков или "рыбьих глаз" и образующиеся комки являются мягкими.Модифицированный крахмал (крахмал Зса 1 еу СЗ) также тестировали способом, аналогичным описанному выше для полиакр. 1 ламида, При смешивании одного крахмала с деионизованной водой образуется большое количество комков различных размеров, При использовании крахмала с 0,10 мас. % гидрофобной дымящейся двуокиси кремния образуется только два "рыбьих глаза", причем оба они оказываются мягкими и непрочными. При добавлении к крахмалу 10 мас.гидрофобной дымящейся двуокиси кремния образование "рыбьих глаз" не наблюдается. Полисахарид (Кагап, полимер Х-С) также был тестирован так, как описано выше. При смешении одного этого полимера с деионизированной водой образуется большое количество "рыбьих глаз" небольшого размера. При смешении полимера с 0,1 мас.ф, гидрофобной дымящейся двуокиси кремния по-прежнему наблюдается присутствие "рыбьих глаз", но вязкость раствора после перемешивания возрастает достаточно быстро, что свидетельствует о достижении хорошего смешения. Когда полисахаридный полимер перед добавлением к деионизованной воде смешивают с 10 мас. 0 Д гидрофобной дымящейся двуокиси кремния, наличия "рыбьих глаз" не наблюдается.Формула изобретен ия 1. Полимерная композициясодержащая двуокись кремния и водорастворимый полимервыбранный из группы, включающей эфиры целлюлозы, акриловые полимеры, полисахариды микробного происхождения и модифицированные крахмалы,отл ича ю щаяся тем,что,сцелью повышения диспергируемости в воде при увеличении содержания в композиции водорастворимого полимера, в качестве двуокиси кремния она содержит гидрофобную дымящуюся двуокись кремния при следующем содержании компонентов, мас. ; водорастворимыйполимер 90-99,9; гидрофобная дымящаясядвуокись кремния - 0,1-10,0.2. Крмпозиция по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве эфира целлюлозы она содержит карбоксиметилцеллюлозу иликарбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу.3. Композиция по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве акрилового полимера она содержит полиакриламид. 4. Композицияпоп.,1,отличающаяся тем, что в качестве полисахарида микробногопроисхождения она содержит полисахарид,полученный из Хапйовопаз саврезтгз,