Способ получения полимерного структурообразователя почв

О-Ц ИСА ИЗО БРЕТ Союз Советских СоциалистическиРеспублик)7 АВТОРСКО ЬСТ ое к авт. сви. Кл.01 М 7/02 м заявки Йо с присоединени (23) ПриоритетОпубликов сударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийио 2 фй 27 9, Бюллетень икования описания 281 К 631,82 088. 8 а оп(72) АвтОры изобрете ин, И.А.Романов, Э.И.Курятни и Р.Г.Гимашева Д.А,Ба А.А.Бе ина политехнический институт,о-исследовательский институтнаучно-производственноголозно-бумажной промышленности ьвовский ордена. Лен грофизическийнаучни Пермский филиал объединения целлю(71) Заявители СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГОСТРУКТУРООБРАЗОВАТЕЛЯ ПОЧВ структуроя почвенныеостаточно разрушаюта Изобретение относится к области.мелиорации почв, в частности; к искусственному оструктуриванию почв полимерными структурообразователями.Известей способ получения водо"растворимых синтетических полимерныхструктурообразователей (препаратаК, гидролизованного полиакрилонитрила) путем омыления полиакрилонитри-ола 1 .Известен также способ полученияполимерного структурообразователяпочв, включающий введение в лигносульфонат эфира акриловой кислоты и водорастворимого инициатора, напримерперекиси водорода, при нагревании до95-97 ОС с изометрической выдержкойв конце процесса при эгой температуре до полного превращения эфира акрилоаой кислоты с последующим омылением сложноэфирных групп 2,Недостаткомэтого способа является трудность поддержания заданноготемпературного режима вследствие интенсивного выделения тепла экзотермической реакции привитой сополимеризации, нежелательное образованиекоагулюма, что свидетельствует о не. достаточной.коллоидной устойчивостиобразующегося продукта, Кроме того,при использовании этог образователя образующи агрегаты механически н прочны и при смыве вод Цель изобретения - повышениеструктурообразующих свойств препар -та,Это достигается тем, что эфир акриловой кислоты вводят в лигносульФонат вначале в количестве, не превышающем образование насыщенного раствора, а остальное количество эфираакриловой кислоты вводят после прекращения самопроизвольного подъематемпературы со скоростью, не изменяющей достигнутый уровень температуры, причем нагревание осуществляютс промежуточной изотермической выдержкой.Введение в лигносульфонат эфираакриловой кислоты осуществляют при45-50 С для ускорения его растворения и повышения начальной концентрации при полимериэации.Кроме того, промежуточную изометрическую, выдержку осуществляют пос-.ле нагревания до 70-75 С в течение1-2 ч а окончательную выдержку по 1осле нагревания до 85-90 С,Такой способ осуществления процесса с укаэанным режимом-введения реагентов обеспечивает поддержание оптимальной концентрации эфиров акриловой кислоты в полимериэующейсясмеси в течение всего процесса полииериэации, что позволяет регулировать тепловыделение, поддерживать заданный температурный режим, исключитьиестные перегревы реакционной смеси.В результате улучшаются коллоидно-химические характеристики структурообразователя почв, снижается среднийразмер частиц дисперсии, повышаетсяее агрегативная устойчивость, повышается эфФективность препарата какструктурообразователя почв.П р и м е р 1, В реактор, снабженный механической мешалкой и обратнымхолодильником, загружают 100 вес, ч18-ного водного раствора лигносульфоната (концентрата сульфитно-дрожжевой бражки), нагревают до 45-50 С,вводят 4 вес. ч метилакрилата и переиешивают 0,5 ч до, его растворения,затем вводят 3,6 вес, ч, 10-ногоРаствора перекиси водорода, При этомтемпература реакционной смеси самовроизвольно возрастает до 60-65 ОС,йосле прекращения самопроиэвольногоаодъема температуры загружают 6,8вес. ч, метилакрилата с такой скоростью, чтобы температура 60-65 Составалась постоянной, -нагревают до76-75 С, выдерживают 1 ч, нагреваютдо 85-90 С и выдерживают до полногожревращения мономера, 35Образуется светло-коричневая водоая дисперсия, устойчивая при хранении, легко разбавляющаяся водой с образованием стабильных в широком диааазонеРН дисперсий, хорошо смешивайщаясяс почвой,П р и м е р 2, В реактор, снабжен"вый механической мешалкой и обратньмзйэлодильником, загружают 100 вес, ч.18-ного водного раствора лигносуль. джоната, нагревают до 45-50 С, вводят4 вес. ч. метилакрилата и перемешивают 0,5 ч до его растворения, затемвводят 1,8 вес. ч. 10-ного растворазерекиси водорода При этом темпера,гура реакционной смеси самопроизволь-.йо возрастает до 60-65 С, После превращения самопроизвольного подъематемпературы загружают 18 вес. ч, метилакрилата с такой скоростью, чтобытемпература 60-65 С оставалась постоянЙЬй, нагревают до. 70-75 С, выдерживают 1,5 ч, нагреваот до 85-90 Ся выдерживают до полного превращениямономераОбразуется светло-коричневая вод- бОная дисперсия, устойчивая при хране нии, легко раэбавляющаяся водой с об.разоаанием стабильныхв широком диапазоне РН дисперсий, хорошо смешивающаяся с почвой. б 5 П р и м е р 3. В реактор, снабженный механической мешалкой,и обратнымхолодильникск, загружают 100 вес, ч,18-ного водного раствора лигносульФоната, нагревают до 45-50 С, вводят2 вес. ч. бутилакрилата и перемешивают 0,5 ч до его растворения, затем вводят 3,6 вес, ч. 10-ного раствора перекиси водорода, При этомтемпература реакционной смеси самопроизвольно возрастает до 60-65 фС,После прекращения самопроизвольногоподъема температуры загружают 20 вес,ч, бутилакрилата с такой скоростью,;чтобы температура 60-65 С оставаласьпостоянной, нагревают до 70-75 С, выдерживают 1 ч, нагревают до 85-90 Си выдерживают до полного превращениямономера.Образуется светло-коричневая водная дисперсия, устойчивая при храйении, легко раэбавляющаяся водой с образованием стабильных в широком диапазоне рН дисперсий хорошо смешивакицаяся с почвой,П р и м е р 4В реактор, снабженный механической мешалкой и обратнымхолодильником, загружают 100 вес, ч.25-ного водного раствора лигносульФоната, нагревают до 45-50 С, вводят3 вес. ч, метилакрилата и перемешивают 0,5 ч до его растворения, затемвводят 5 вес, ч. 10-ного раствораперекиси водорода. При этом температура реакционной смеси самопроизвольно возрастает до 60-65 С, После прекращения самопроизвольного подъематемпературы загружают 27 вес, ч. метилакрилата с такой скоростью, чтобытемпература 60-65 С оставалась постоянной, нагревают до температуры 7075 С, выдерживают 2 ч, нагревают до85-90 ОС и выдерживают до полного превращения мономера.Образуется светло-коричневая водная дисперсия, устойчивая при хранении, легко раэбавляющаяся водой собразованием стабильных в широком диапазоне рН дисперсий, хорошо смешивающаяся с почвой.Величину .частиц образующихся дисперсий определяют методом светорассеяния.Структурообразующее действие препаратов оценивают по общепринятому тесту - содержанию водопрочных агрегатов (СВА) размерами более 0,25 мм и"размерами 1-7 мм в почве дерновоподэолистой, тяжелосуглинистой придозе препарата 0,5 к весу почвы (почва содержит 4,2-4,50 гумуса, рНКС 15,8) .В таблице приведены показателиполимерных структурообразователей дляпочв, полученных предлагаемым (попримерам 1-4) и известным способами,% 70 80 89 91 9 В том числе Сразмерами 7-13 52 8 4 91 93 87 аты впредлапрочнысмыве 40 Формула из1Способ получструктурообразоватнщий введение в лиЪкриловой кислотыинициатора, вызываювольное возрастаниси, нагревание еетермическую выдерж ения . ения пол еля почв гносульф и водора имерноговключанат эфира творимого опроиэтуры смещую изоного прее темпери последуюку до по Составитель Т,ЛежневаРедактор Н,Воликова ТехредЛ.Алферова Корректор,инск Тираж 755венного комитета С ретений и открытий 5, Раушская наб.,Подпис Заказ 7903/9 ЦНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Ж 4/5 лиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 Примечание. Агрег водонасыщенном состоянии по гаемому способу механически а по известному способу при разрушаются до 0,5-0,25 мм, 20Из таблицы видно, что предлагаемый способ обеспечивает получения более эффективного препарата с меньшим размером частиц и следовательно с более высокой агрегативной устойчи-,25 ,востью, Препарат обеспечивает более высокое содержание водопрочных агрегатов как. суммарное, так и размерами 7-1 мм, при которых в почве создаются наиболее благоприятные условия 30 для жизни растений, ее защита от коркообразования и повышенная устойчивость к эрозии. Большая механическая прочность почвенных агрегатов в во-донасыщенном состоянии важна для эа" щиты почвот водной, ирригационной эрозии,вращения эфира акриловой кислоты,о т л и ч а ю щ и й с я тем что, сцелью повышения структурообразующихсвойств препарата, эфир .акриловойкислоты .вводят в лигносульфонат вначале в количестве, не превышающемобразования насыщенного раствора, аостальное количество эфира акриловойкислоты вводят после прекращения самопроизвольного подъема температурысо скоростью, не изменяющей достигнутый уровень температуры, причемнагревание осуществляют с промежуточной изотермической выдержкой,2. Способ по п1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что с целью ускорения растворения лигносульфоната и .повышения начальной концентрации эфира акриловой кислоты,лйгносульфонатнагревают до 45-50 С.3. Способ по п,.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что промежуточнуюиэотермйческую выдержку осуществляют после нагревания до 70-75 С в течение 1-2 часов, а окончательную выдержку - после нагревания до 85-90 С.Источники информации,принятые во вйимание при экспертизе1, Ревут И.Б., Масленкова Г,Л, иРоманов И.А, Химические способы воздействия на испарение и эрозию почвы, Л Гиррометеоиздат, 1973, с. 25,2Авторское свидетельство9 492261, кл, А 01 Б 7/02, 01,11,72,