Способ получения гранулированных сополимеров акриламида

Союз Советск ивСоциапистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ 897779ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 15.01. 82, Бюллетень РЙ 2Дата опубликования описания 15.01.82 С 08 Е 220/56 Тееударетюай комитет СССР во делаи изабретеннй и еткрцтий(71) Заявитель 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАНН СОПОЛИМЕРОВ АКРИЛАМИДА грану- нверсИзобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к способам сополимеразации акриламида и водорастворимого акрилового мономера в веществах, не являющихся растворителями ни мономеров, ни образующегося полимера.Известен способ получения сухого полиакриламида радикальной полимеризацией акриламида в водно-спирто 1 О вой или водноацетоновой среде, т.е. среде, растворяющей мономеры и не растворяющей полимерВыпавший в осадок полимер выделяют, сушат и для уменьшения размера частиц подвергают из 15 мельчению в дробилках 11.Недостатком этого способа является образование пылевидных полимеров, для растворения которых требуется специальное оборудование, так как они при контакте с водой склонны к агломерированию,Известен способ получения лированного полиакриламида и нои суспензионнои полимеризацией акриламида в жидкой диспереионной среде, практически не растворяющей акриламид и полиакриламид. в качестве которой используют толуол и другие органические растворители с вязкостью 0,6-1,2 сСт. Исходную эмульсию типа "вода в масле" получают диспергированием водного раствора мономера в органическом растворителе в присутствии суспендирующих агентов и проводят полимеразицию при перемешивании и нагревании. Образующийся полимер выделяют фильтрованием или центрифугированием и сушат 1.2Недостатком этого способа полимеризации является нестабильность образующейся суспензии, что связано с низким значением отношения вязкостей дисперсионной среды и дцснерсной фазы и приводит к получению неоднородного по гранулометрическому составу продукта,В качестве сомономеров акриламида могут быть использованы акриловая кислота и метакриловая кислота,их соли, солянокислый диметиламиноэтилметакрилат и др.Из нефтепродуктов могут быть использованы фракции с температуройакипения 150-300 С, а именно керосини минеральные масла: авиационное,высоковакуумное, моторное.В качестве неионогенных поверхностно-активных веществ применяютоксиэтилированные стеараты, пальмитаты и моноолеаты ангидросорбитови др.В качестве углеводорода, образующего азеотроп с водой, могут бытьприменены бензол, толуол , ксилолыи др.После азеотропной отгонки водымикрогранулы.полимера содержат 10307. воды и не агломерируют на стадии фильтрации и сушки.Продолжительность азеотропнойодистилляции при 50+2 С и остаточном давлении 150-300 мм рт. ст, составляет 1-2 ч,Общий выход водорастворимых гранулированных сополимеров акриламидасоставляет 90-957, баюл. масса 2-3 млн,Обезвоживание .гранул сополимеровс помощью азеотропной дистилляциине ухудшает их эксплуатационныехарактеристики как флокулянтов. Приполучении сополимера предложеннымспособом, но без азеотропной дистилляции, флокулирующая способностьобразцов составляет 50-607. м /ч, а3время растворения сополимеров в водедостигает 6-10 ч. Применение азеотропной дистилляции приводит к сокращению времени приготовления рабочихрастворов из получаемых гранул сополимера до 2 ч при сохранении флокулирующей способности на том же уровне.П р и м е р 1; В колбу, снабжен,ную холодильником, капельной воронкой, барботером для ввода азота и насадкой Дина-Старка , загружают 4 Е-ныйраствор оксиэтилированных стеаратови пальмитатов ангидросорбитов в 190мас, ч керосина, продувают азотомйи нагревают до 502 С. Затем в реактор подают 75 мас. ч. 607-ноговодного раствора смеси акриламида иметакрилата натрия при вращающейся мешалке и 0,12 мас. ч. 5 Е-ноговодного раствора персульфата аммо 897779Наиболее близким к предложенному является способ получения гранулированных сополимеров акриламида путем диспергирования водного раствора акриламида и сополимера акрилового ряда в нефтепродукте (минеральных маслах с кинематической вязкостью 60-130 сСт) с последующей сополимеризацией мономеров в присутствии радикального инициатора при нагревании,10 выделением и сушкой образующихся гранул 31.Соотношение водной фазы и дисперсионной среды составляет 1:5 по объему, концентрация исходных мономеров в водной фазе 10-203.Недостатком этого способа получе" ния гранулированных сополимеров акриламида является низкое качество готового продукта, так как образующиеся в результате сополимеризации гранулы полимера представляют собой гелеобразные частицы, содержащие 80-903 воды, склонные к агломерированию при отделении их от диспер- д сионной среды и сушке. Сополимер получается в виде слипшихся гранул, что приводит к увеличению времени приготовления водных растворов.Цель изобретения - исключениеЯ агломерации гранул на стадии их выделения и сушки.Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения гранулированных сополимеров акриламида3 путем диспергирования водного раствора акриламида и сомономера акрилового ряда в нефтепродукте с последующей сополимеризацией мономеров в присутствии радикального инициатора40 при нагревании, выделением и сушкой образующихся гранул в нефтепродукт вводят неионогенное поверхностно-ак" тивное вещество в количестве 0,5-47 от массы нефтепродукта, а перед вы 45 делением гранул в реакционную массу вводят углеводород, образующий азеотроп с водой, и отгоняют 70-803 воды азеотропной перегонкой при пониженном давлении.Для уменьшения расхода органиЯ ческого растворителя (углеводорода) сконденсированную азеотпорную смесь разделяют отстаиванием и верхний слой возвращают в процесс.Обезвоженные микрогранулы поли. мера. размером 0,2-0,3 мм отделяют от нефтепродуктов фильтрованием и сушат.8977 ния. Полимераэицию ведут 2 ч. По завершении реакции добавляют 70 мас.ч толуола и отгоняют 80 воды азеотропной дистилляцией. Азеотропную смесь улавливают в конденсаторе, где Ю она расслаивается, и толуол возвра - шают в реактор, Полученную суспензию фильтруют, полимер сушат при 20-40 С. Гранулы размером 0,2-0,33 мм составляют 907 от выхода полимера. 16 Время приготовления 0,5 Е - ных водных растворов 1,5 ч.П р и м е р 2, В реактор , описанный в примере 1, помещают 0,57- ный раствор смеси оксиэтилирован ных стеаратов и олеатов ангидросорбитов в 160 мас. ч керосина. Раствор освобождают от кислорода продувкой азотом в течение 30 мин и .доводятотемпературу до 5012 С. Затем загружа ют 70 мас. ч 557-ного водного раствора акриламида и акрилата натрия, Реакцию полимеризации инициируют окислительно-восстановительной системой: персульфат аммония и метабисульфит 25 .натрия по 0,09 мас. ч). После окончания полимеризации в реактор добавляют 55 мас. ч ксилола и обезвоживают гранулы полимера азеотропной отгонкой воды. Азеотропную смесь 36 улавливают в конденсаторе, где она расслаивается, и ксилол возвращают в процесс. После фильтрации н сушки получают гранулы полимера размером 0,2-0,3 мм в количестве 857 от общего выхода полимера. Время приготовления 0,57-ного водного раствора 1 ч.П р и м е р 3, В реактор загружают 1,67-ный раствор смеси олеатов ангидросорбитов в 240 мас. ч. авиа ционного масла. В этой смеси диспергируют 75 мас. ч 477-ного водного раствора акриламида и солянокислого диметиламиноэтилметакрилата. Туда же подают 0,16 мас. ч. динитрила азоизомасляной кислоты. Лолимеризацию проводят в течение 1,5 ч при 55-60 С. Затем добавляют 80 мас. ч. бензола и проводят азеотропную от гонку 707 воды. Аэеотропную смесь улавливают в конденсаторе, где она расслаивается , и бензол возвращают в процесс. После фильтрации и сушки гранулы размером 0,2-0,3 мм составляют 807 от выхода полимера. Время приготовления 0,57-ных водных растворов 40 мин.ВНИИПИ Заказ 11870/33Филиал ППП "Патент", г, Уж 79 4П р и м е р 4 сравнительный)В реакторе помещают 0,57-ный растворсмеси оксиэтилированных стеаратови олеатов ангидросорбитов в 160 мас,ч. керосина, раствор охлаждают откислорода продувкой азотом в течение30 мин и доводят температуру до5012 С, Затем загружают 70 мас. ч.553-ного водного раствора акриламидаи акрилата натрия. Полимериэацию/проводят в присутствии 0,08 мас. чперсульфата аммония и 0,08 мас. ч.метабисульфита натрия, По окончанииполимеризации полимер фильтруют исушат. Полученный полимер представляет собой слипшиеся гранулы, Время приготовления 0,57.-ных водных растворов 6 ч,Предложенный способ получения со, -полимеров акриламида позволяет получать водорастворимые сополимеры в виде однородных по гранулометрическому составу сферических частиц размером 0,2-0,3 мм, при этом значительноснижается время приготовления их водных растворов, продукт не слеживает"ся при хранении, исключается стадиядробления полимера, приводящая кего деструкции,Формула изобретенияСпособ получения гранулированныхсополимеров акриламида путем диспергирования водного раствора акриламида и сомономера акрилового ряда внефтепродукте с последующей сополимеризацией мономеров в присутствиирадикального инициатора при нагревании, выделением и сушкой образующихся гранул, о т л и ч а ю щ и й,с ятем, что, с целью исключения агломерации гранул на стадии их выделения исушки, в нефтепродукт вводят неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве 0,5-4 Х от массы нефтепродукта, а перед выделением в реакционную массу вводят углеводород,образующий азеотроп с водой, и отгоняют 70-807. воды азеотропной перегонкой при пониженном давлении.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР Р 451250,кл. С 08 Г 20/56, опублик. 1975.2. Патент США В 2982749,кл. 260-23, 1961.3. Авторское свидетельство СССР11 413152, кл, С 08 Г 2/18, 1974