Способ получения водорастворимого полимерного катионита

Номер патента: 638263

Авторы: Сигенао, Син-Ити, Тацуми, Цутому

ZIP архив

Текст

(щ 638263 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(33) Японп вано 15.12.78. Бюллетск 43) Опублик 45) Дата оп делам изобретени 53 УДК 678,765и открыти ликования описания 03.0 79) Ав идобретезния Иностранцыацуми Сибата, Син-ити Исаокутому Синтани(71) Заявител состранная фирмаКемикал Компани, Лимитед-Сумито 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ ПОЛ ИМЕРНОГВОДОРАСТВОРИМОГОАТИОНИТА ретение отколимерныхполученияулярного аного полимекоагулянта осится к области полукатионитов и касается водорастворимого высодотсодержа щего катиора, используемого в ка лля очистки сточных астворпмого поли мерно инициированной радика ацип акрнлампла и/нлп пнильными мономергм присутствии поливики и ацетона и волы, при на 23 - 30;, 2. Известен способримых полимерныхкалькойсополимеридации егмерами, в присутсткального типа, в спри концентрации аи концентрации мо Однако эт недостатками сокомолекуля -ы холом получения вод катионитов пут ацни акрилам о с винильньв вии каталидато меси ацетона цетона в смеси номеров 10 - 50 астворади 1 ла или 1 и монора радин воды, 30 - 70% % 1. ор ем т спосоо сола не позволив ые катиокитает темп же получать выс высоким Цель идобрстения - получение аффективного высокомолекулярного катионнта с высоким выходом. Однако ическнх моноаммониевогополимера встеме и достли мера в встнгнуты толацетона, чтолучения полным весом. Эта цельполучениякатионита,паликальнг 1 то в способ рп нсп меров, типа, виде гр аточна иле су ько пр ользовании гигроскопитаких как мономеры осакдение полученного анул в реакционной сия дисперсия частиц по- пензии могут быть до.высокой концентрации ит к невозможности пос высоким молекуляростпгается т лорастворнмогоключающем исополимсрпдацилампла с вики.ниевого типа вре, весовое соот етакр аммо раство сомон 5 - 90 и/л 1 мерами ческом данных 95 - 10: ношениекамеров в пределах омер а в иев в выоираю ачестве в Ближайшдлагаемо номеров аммо о типа используют со 1 формулы 11 технической сущности кяется способ получения 30 пм по муль линекпя Идоб пения п способа комолек ноактив честве вол кодор путеммерид дасв типа, э сме ацето го катиони 1 а лысой сополк- метакрилами 1 аммонпевого сового спирта, концентрации полимерного циированнуюо акриламидаькыми моно.одно-органи"Ъ 5 Огде К - атом водорода или метильнаягруппа;Кг и В, - группа низшего алкила;К - атом водорода, группа низшего алкила, арильная группа, оксиалкильная 15группа, бензильная группа или группа- СНгСОО(СНг) ,СНз, пде т = 0 или 1;й а - группа - (СНг) гСОО - или- (СНг) зОз,Х - атом галогена или кислотный остаток,/=0 илн К - Н - ,ю является целым числом от 1 до 4,причем акгнламид и/или метакриламид полимеризуют в водоорганпческом растворе, 25содержащем 15 - 70 вес. % органическогорастворителя, смешиваащегося с водой, доконверсии 2 - 20%, после чего в реакционный раствор периодически цли непрерывновводят винильный мономер аммониевого типа и органический растворитель, смешиваюшийся с водо, в количествах, обеспечиваощих поддержание вязкости реакционной сцсте;,ь 1000 - 20000 сП.Причем, предпочтительно полимериза- З 5цО акриламида и/или метакрпламида начинают в присутствии винпльного мономсра амманиеВОГО типа, ВзятОГО В количестве0,5 - 50% от веса акриламидных мономеров. В качестве органического растворителя, смешивающегося с водой, могут бытьиспользованы такие, как ацетон, ацетоццтрил, трет-бутанол, тетрагндрофуран идиоксан,Концентрация органического растворителя в водной среде в начале полцмеризации должна быть 15 - 70 вес, о . При концентрации ниже 15 вес. /о вязкость реакционной системы становится слишком высокой. Если концентрация мономера несколько меньше 15 вес. %, в реакционнойсистеме не может быть получена стабпл- ная пульпа. При концентрации выше70 Вес. % пульпа относительно стабильна,однако нельзя получить продукт с высокой 55степенью полимеризации. Предпочтительнаконцентрация органического растворителя15 - 50 вес. %, хотя она в некоторой степени изменяется с изменением других условий реакции, таких как природа органического растворителя, концентрация мономера и температура реакции, Температурареакции должна быть не выше 55 С и нениже 5 С. При пониженной концентрациимономера и/или при более низкой температуре реакции скорость реакции становится крайне низкой, и для получения вязкости реакционной системы, достаточной для присоединения мономера(ов) аммониевого типа, требуется большее время, что является причиной весьма продолжительного времени реакции, необходимого для завершения полимеризации, и является существенным недостатком с экономической точки зрения, С другой стороны, при повышенных концентрациях мономера и/или более высокой температуре реакции скорость реакции становится слишком высокой, а вязкость реакционной системы резко возрастает, что дслает пульпу нестабильной. В таких условиях стабильность пульпы не может быть достигнута никаким способом при добавлении мономера (ов) аммониевого типа или при последующем добавлении смешивающегося с водой органического растворителя. Даже если в некоторых случаях и получается продукт с относительно высокой степенью полимеризации, то выход его настолько низок, что промышленное применение почти невозможно, Полпмерцзацня вначале инициируется со всем количеством акриламида и/илц метакрцламида в чистом виде или в смеси с частью мономера(ов) аммониевого типа в водной среде. Если же мономер(ы) аммониевого типа используются с самого начала полимеризаццц, то ега количество не может быть больше, чем примерно 50 вес, %, предпочтительно 1 - 15 вес. %, лучше 1 - 10 вес. о/, от общего количества акриламида и/илц метакрнламида, Кроме того, его концентрация может быть 0,5 - 50 вес, о/,; предпочтительцо 1 - 20 Вес. Он более, например 2 - 1 О вес. % от общего количества мономера(ов) аммоциевого типа, используемого в полимеризации,Даже если полимерцзацця инициируется с акриламидом и/или метакриламидом в чистом виде, получают полимер, имеющий весьма высокий молекулярный вес и эффективный при дегидратационной обработке шлама, Однако, флокулированный осадок, Образующийся при использовании такого полимера при дегидратационной обработке шлама сточных вод, в некоторых случаях является мазеобразным и характеризуется высоким содержанием воды, так что при деГидратации с помощью дегидратирующей установки часть флокулированного осадка деструктирует, в результате чего содержание воды в дегидратированном осадке, откатом на фильтре, увеличивается. Когда наряду с акриламидом и/или метакриламидом используют часть мономера(ов) аммониевого типа с самого начала полимеризации, то получают полимер, который дает твердый флокулированный осадок, имеющий низкое содержание воды, поэтому в этом случае при дегидратации с помощью дегид 638263ратирующей установки имеет место незначительная деструкция флокулированного осадка, а содержание воды в дегидратированном осадке, отжатом на фильтре, низкое. Кроме того, такой полимер проявляет высокую активность даже при относительно низком его молекуллрном весе, по сравнению с продуктом, образующимся в отсутствие в начале полимеризации мономера аммониевого типа. Таким образом, обычно рекомендуется использовать мономер (ы) аммониевого типа с самого начала полимеризации для лучшего качества продукта реакции.Однако, использование мономера(ов) аммониевого типа в количестве больше 50 вес. % от общего количества акриламида и/или метакриламида дает нестабильную пульпу. Использование его в количестве большем 50 вес. % ухудшает качество образующегося полимера,Введение водорастворимого защитного коллоида в реакционную систему в начале полимеризации предпочтительно для предотвращения налипания образующегося полимера на стенки реакционного аппарата или на внутреннюю поверхность трубо. проводов. В качестве водорастворимого защитного коллоида могут быть использованы поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, карбоксиметилцеллюлоза, гидроэтилцеллюлоза, и т.,д, Среди ш 1 х особенц ) эффективен поливиниловый спирт. Количество водорастворимого защитного коллоида, который необходимо ввести в реакционную систему, предпочтительно составляет 0,5 вес. %, лучше 1 - 2 вес. % от количества мономеров. Более того, благоприятный эффект оказывает использование катализатора. Среди обычных катализаторов полимеризации, способных давать радикалы при разложении, может быть использован каждый, который растворяется в водной среде, используемой в качестве реакционной среды при полимеризации, Наиболее предпочтительными являются водорастворимые перекиси, такие как персульфат калия, персульфат аммония или перекись водорода и азодиизобутиронитрил. Могут быть также использованы обычные окислительяо-восстановительные катализаторы, такие как система персульфата калия и бисульфита натрия или третичного амина или формал 1,- деп 1 дсульфоксилата натрия. Количество применяемого катализатора составляет 0,01 - 0,2 вес. % от количества моцомеров.При инициировании реакции при указанных условиях вязкость реакционной системы постепенно возрастает в виду обра зования форполцмера. После того, как за.полимерпзуется 2 - 3, предпочтительно 5% или более мономеров, остальцое количество растворенного мономера (ов) аммониевого типа непрерывно или периодически в течение 10 лшн или более, предпочтительно 30,11 ин или более по частям добавляется в реакционную систему. Обычно время добавления не превышает 300 д 1 ин. С точки зрения управления реакцией, предпочти тельно непрерывное добавление этого мономера.Помимо этого, мономер(ы) аммониевоготипа предварительно растворяют в воде или в ее смеси со смешивающимся с водой ор ганическим растворителем так, чтобы получить концентрацию примерно от 10 вес. % до насыщенной, предпочтительно от 50 вес. % до насыщенной концентрации. Органические растворители, смешивающиеся 5 с водой, могут быть цспользованы в чистомвиде цлц в смси. Наиболее предпочтительно использование ацетона, который может служить также в качестве реакционной среды, в виду того, что оц не дорогостоягций 20 и может быть легко удален благодаря егоцизкой 1 температ рс кипения.Когда добавление мономера(ов) аммоццевого типа осуществляется слишком рано или слишком быстро, то реакционная акгцвцость резко снижается и требуется продолжительное время для завершения реакшц. Когда добавление осуществляется слцц 1 ком поздно илп слишком медленно, то может оыть утрачена стабильность пульпы З 0, дакс если продукт иолимеризации имеет 1 зысокую степень цолимеризации, выход сильно понижается. Весовое соотношение количества акриламида и/или метакрилимида ц моцомера (ов) аммониевого типа 35 определяется в зависимости от необходимого качества полимера и составляет 95 - 10: 5 - 90. Обычно, при использовании полимера для шлама, который деп 1 драп 1- руется с относительной легкостью, исполь зуют небольшцс количества моцомера (ов 11аммонпевого тица, а для шлама, который дегидратируется с трудом, используют большие количества мономера(ов) аммоццевого типа.45 Когда реакция, инициированная цо в 1 шеуказаццому способу, продолжается в одинаковы условиях, вязкость реакционной смеси постепенно возрастает с коцверсией реакции, ц сгабцльность п 1 ьпы снц жается, в результате чего перемешиванистановится невозможным, что затрудьяет контроль за реакцией. В предлагаемом способе в реакционную систему в . омецт, когда вязкость реакционной систе 1 ы до стигает предельного уровня с развитисмреакции, точцес, в момент начала ппояв-ения явления Вайсецберга, добавля:оте.большое количество водосмешивающегося органического растворителя, имеющего б 0 низкий коэффициент передачи цепи. с тем,чтооы уменьшить вязкость реакционной системы до такОЙ степени, чтооы эмГекг Тромсдорффа це оказывал влияния, Зт.операцшо повторяют вплоть до полного за вершения реакции, т. е. вязкость реакционной системы поддерживается з процесс цолимеризации в такой области, чтобы эффект Тгомсдорффа не оказывал влияния, а явление Вайсенберга находилось вблизи проявления, в результате чего полпмеризацця может быть легко завершена при стабильном состоянии пульпы.Количество смешивающегося с водой органического растворителя, используемого црц каждом добавлении, составляет предпочтительно 1 - 5% по весу от общего количества реакционной системы. Прц слишком большом количестве вязкость реакционной системы становится слишком низкой. так что скорость реакции сильно понцжас: с я и ста,новится невозможным получить продукт с высокой степенью полиперизг. шш. При слишком малом количестве эффект понижения вязкости оказывается недостаточным, так что контроль за реакцией затрудняегся. Количество разовых добаок соответственно определяется в завцсц.ости ог полцмерцзаццонной активности и:ругцх условий полцмерцзациц. По крайней мере необходима одноразовая добавка. Обычно, добавление осуществляют от 3 д 8 раз, Помимо такого способа периодического добавления также применяют способ непрерывного добавления, а именно, органический растворцтель добавляют в реак. ццонную систему непрерывно. таким обре зом, чтобы эфф; - :кт Тромсдорффа не оказь.- ал влияния, а явление Вайсеноерга н. проявлялось. Выоор способа добавления смешивающегося с водой органического растворителя н играет существенной роли, ц непрерывное дооавление предпочтительно только с точки зрения управления реакции. Примерамц смешивающихся с во. дой органических растворителей, используемых при добавлении, являются ацетон, ацетонитрил, тьгг-бутанол, тетрагпдрофурандиоксан, Эти растворцтелц могут быть использованы в чистом диле или в смеси, цли в виде смеси с водой, Использование ацетона, который применяют также в ка честве реакционной среды, особенно пред. почтительнотак как он является дешевым растворителем и может быть легко удалец благодаря его низкой температуре кип=.- нця. Таким образом, в качестве одного и.; тининых вариачтов, предлагаемый способ может выполняться путем инициированной цолцмеризации с акриламцдом плц метакрцламидом в чистом виде в волной среде. содержацгей указанный органический р:- створитель при концентрации 15 - 50 вес, % при 5 - 55 С до тех пор, пока не заполимеризуется 2% или более мономерного компонента, после чего полцмерцзация пр, должаетося при добазлешц в реакционную систему раствора мономера(ов) аммонисвого типа в воде или в ее смеси со смешивающимся с водой органическим растворителем при добавлении смешивающегося с 01 О 5 20 25 ги 35 4 г 45 50 5 во 65 водой органического растворителя с тем, чтобы поддерживать подходяцуо вязкость реакционной системы, В качестве другого типичного варианта способ может выполняться путем инициированной полцмеризации с акриламидом или метакрцламцдом и частью мономера(ов) аммониевого типа в водной среде, содержащей указанный о:, ганцческий растворитель при сонцентрацц 15 - 70 вес, % прц 5 в 6 С до тех пор, пока не заполимеризуется 2% цлц боле мономерного компонента, после чего пол:. - меризация продолжается при добавлении;: реакционную систему раствора сталь:о: части мономера(ов) аммониевого типа в воде пли в ее смеси со смешивающимся с водой органическим растворителем при добавлении смешивающегося с водой органического растворителя с тем, чтобы поддерживать подходящую вязкость реакц огцой системы. Для выделения полученного водорастворимого, катцоноактивного вь:- сокомолекулярного полимера из реакццон. цой смеси добавляют большое количество (обычно 1 - 10 раз больше веса органического растворителя, используемого в нача. ле реакции) смешиа ощегося с водой о, ганцческого растворителя, который не растворяет,образуощийся полимер, для хорошего осаждения полученного полимера, который затем собирают с помощью филь грации и, если необходимо, промывают сушат с целью получения конечного гр-. дукта. Для получения однородных части: полученного полимера эффективно добав ление к реакционной смеси указанного органического растворителя предварительно в количестве в 0,1 - 1,0 раз больше веса органического растворителя, используемого и начале реакции, перед добавлением егз в большом количестве, и нагреванце образуощейся смеси до 30 - 60 С, предпочтительно до 35- 55" С. В качестве смешцваощегося с водой органического растворителя могут быть использованы ацетон, ацетонцтрцл, трет-бутанол, тетрагидрофуран, дцоксан, Использование ацетона наиболее предпочтительно, так как оц является де. цевым растворителем ц может быть легко ,ален. Добавление органического смеши. вающегося с водой растворителя к реакционной смеси осуществляется в связи с тем, что в реакционной смеси после завершения полцмерцзаццц часть поверхности частиц цолучешого полимера растворяется в во;с-, ир:сутствующей в реакционной системе, тас 1. Ооразом делается настолько липкой., что фильтрование реакционной смеси за трудняется, При добавлении органцческого растворителя к реакционной смеси концентрация воды понижается, что уменьшае-, растворение полимера в воде, и как результат, предохраняет поверхность полимера от приобретения адгезионных свойств, чт 1 облегчает фильтрование, В то же время, 638263 10непрореагцровавшне исходные материалы могут быть отмыты н удалены, что позволяет получить продукт с высокой чистотой.Таким образом, по предлагаемому способу можно получать легко и с хорошим выходом водорастворимый высокомолек, лярный полимер с высоким молекулярным весом, Этот имеет большое промышленное значение, так как получение такого полимера было невозможным или очень трг;- иым при обычных процессах осадительна.": полимеризацци, Кроме того, волорастворнмый полимер, полученный предлагаемым способом, характеризуется благодаря высокому молекулярному весу лучшей дегндратнрующей активностью по сравнению с обычными водорастворцмымц полимерами н по сравненшо с обычной смесью соответ. ствующцх гомополцмеров, полученных цз используемых в данном способе мономеров. Полученный водорастворимый полимер примененим не только, как депслратирующий агент, но также при селиментацион. ном разделении накопленного шлама, содержащего органические материалы. Однако, в тех случаях когда наряду с акриламидом с начала полнмеризацпи повергается реакции все количество мономера (ов) аммониевого типа, требуется весьма высокая концентрация органического растворителя лля достаточного дцспергировання частиц полученного полимера в виду пульпы, что не позволяет получать полимер с высоким молекулярным весом, выход полимер: при этом пония(ается.П р н м е р 1. В реакционном аппарат: смесь из 107 г волы, 51 г ацетона, 45 г акрнламцла н 10 г 5 оссо-ного водного раствора полцвнннлового спирта (ПВС) нейтра лнзуют 1 - 2 каплями 1 н. ИаОН. Реакционный аппарат тщательно продувают газообразным азотом для полного удаления кислорода. После этого в реакционнусо систему добавляют по 2,1 лл 1 со-ного водного раствора персульфата калия и 2,Ь-ного водного раствора бцсульфита натрия, в результате чего реакция начинается в течение 5 зсссн, н реакционный раствор, который однороден ц прозрачен в самом начале, становится белым н мутным с развитие реакции. Через 10 лсин добавляют непрерывно в течение примерно 40 сяин смесь из 36,5 г воды, 5,5 г днметпламнноэтнлмета. крнлатпслрохлорнда н 24 г ацетона, пол - держцвая. подходящую вязкость реакццон - иой системы, перемешнвание прололжаюпри 25 С в токе азота. Примерно чере 45 лсин вблизи проявления явления Вайсенберга постепенно добавляют ацетон лля снижения вязкости системы. Затем непрерывно добавляют 50 г ацетона в течение примерно 200 иссн для поддержания вязкости системы в таких пределах, чтобы эффект Тромсдорффа не оказывал влияния, а явление Вайсенберга не проявля 5 10 15лось. Реакцию продолжают еще в течение 3 ч. После завершения реакции в реакционную смесь добавляют 25 г ацетона, температуру повышают ло 40 С, добавляю г гцетона для осаждения продукта, который собирают путем фильтрации для полчепци полимера в порошкообразной форме. Полученньш полимер промывают несколько раз ацетоном и сушат при 50 С. Конечный продукт получают в виде волорастворимьсх белых гранул. Выход, 95%. Характерцстнческая вязкость 8,5 (при 30 С в 1 н. аМОз)П р и м е р 2. Полимсризацию осуществ. ляют тем же способом, как в примере 1, однако используют другую соль или четвертичное соединение дцметил (или диэтил) амцноэтилметакрилата вместо диметиламиноэтилметакрилатпслрохлорида. Результать. приведены в табл, 1. Все полу. ченные полимеры имеют хорошую волора( творзсость.Г 1 р и м е р 3. Полпмеризаццю осуществ. ляют тем же способом, как в примере 1, олнако используют Х- (Х,Х-диметцлэтил) акрнламилгплрохлорил вместо лиметиламнноэтилметакрилатпслрохлорила и метакрцламил вместо акриламида для получения полимера, имеющего характеристическую вязкость 5,5 (при 30 С в 1 н. МаХОз). Выход, 89 ОО. Полученный таким образом полимер в виде белого порошка хорошо растворяется в воле.П р и м е р 4. Полимеризаццю осуществляют тем же способом, как в примере 1, однако используют М- (И,Х-диметил-н-пропил) акриламилгилрохлорид вместо диметиламиноэтилметакрилатпслрохлорида лля получения полимера, имеющего характерц стцческую вязкость 4,8 (при 30 С в 1 н, ХаХОз). Выход. 91,), Полученный таким ооразом полимер также имеет хорошую растворимость в воле.П р и м е р 5. В реакционном аппарате смесь из 227 г волы, 120 г ацетона, 107, акриламцла, 8 г четвертичного соединения диметиламиноэтилметакрплата с метилхлоридом (ЛАЧ - СН.С 1) и 22 г 5 ос)-наго водного раствора поливинилового спирта нецтрализуют несколькими каплями 1 ц. .а ОН.Аппарат тщательно продувают газоооразным азотом лля полного удаления кислорода из атмосферы. Затем, в рсакциопцусо с:,елу добавляют по 5 лл 1(-нога валнога раствора персульфата калия и 2 осз-нага залного раствора тетраметилэтилендиамциа, в результате чего реакция начинается в течение 5 лссн, а реакционный раствор становится вязким с развитием реакции. Через 15 зсссн 152 г раствора ДАМ-СН С 1 с 48 г воды начинают добавлять непрерывно в течение 120 1 син, одновременно лобавлгпот 16 г ацетона для стабилизации пульпы. Перемешиванце реак638263 12 цпонной системы продолжают при 20 С в токе азота, и через 70 лин вблизи появления явления Вайсенберга постепенно добавляют 8 г ацетона для понижения вязкости системы. После этого реакцию полимеризации продолжают при добавлении 8 г ацетона в течение 0,5 - 1,5 ч, поддерживая вязкость реакционной системы в такой области, чтобы эффект Тромсдорффа не оказывал влияния, а явление Вайсенберга не проявлялось. Через восемь часов после, начала реакции добавляют 120 г ацетона в реакционную смесь, температуру повышают до 40 С и дополнительно добавляют 400 г ацетона для осаждения продукта, который собирают путем фильтрации с целью получения полимера в порошкообразном виде.Таким образом полученный полимер промывают ацетоном несколько раз и высушивают при 50 С. Конечный продукт имеет хорошую водорастворимость, Выход 95%.Характеристическая вязкость 7,9 (при 30 С 10 в 1 н. ХахОз). Вышеописанную процедуруповторяют при измененных температуре реакции и времени реакции. Полученные в результате данные приведены в табл. 2 Таблица 1 Характеристическаявыход,рВЯЗКОСТЬ(прЗО С в 1 и качОз)Мономер аммонпевогс типа ДАМ с диметплсульфатомДАМ с метилхлоридомДАМ с метилподидомДАМ с бензплхлоридомДАМ с,б.пропиолактономДАМ с метцлхлорацетатом ДЭЛМ с диметилсульфатомДЭАМ с метилиодидомДЭАМ с метплхлорндомДЭАМ с метилхлорацетатомДЭАМ с этилхлорацетатомДЭАМ с сультоном П р и м е ч а п и с:ДАМ - диметиламиноэтилметакрилат;ДЭАМ - диэтпламиноэтилметакрилат. Таблица 2 15 результате чего реакция начинается в пределах 5 лин, а реакционный раствор становится вязким с развитием реакции. Спустя 25 лин начинают непрерывно добавлять в течение примерно 60 мин раствор 41 г ДАМв 11 г воды, а перемешивание в дальнейшем продолжают при 20 С в токе азота. Примерно через 100 лшн, вблизи проявления явления Вайсенберга, добав. ляют ацетон, как в примере 5, так чтобы стабилизировать пульпу, и полимеризацию продолжают, как в примере 5. Полученный таким образом полимер в виде белых гранул имеет хорошую водорастворимость, Выход, 98/в. Характеристическая вязкость, 8,5 (при 30 С).Температура Время реакции,чОпыт реакции,С 2091 8.4 12 1 О 95 79 20 99 70 99 6,3 30 40 П р и м е р 6, В реакционном аппарате смесь из 277 г воды, 120 г ацетона, 107 г акриламида, 5 г четвертичного соединения 30 диметиламиноэтилметакрилата с диметил. сульфатом (ДАМ) и 22 г 5%.ного водного раствора поливинилового спирта нейтралйзуют несколькими каплями 1 н. МаОН, Аппарат тщательно продувают газообразным азотом для полного, удаления из атмосферы кислорода, Затем в реакционную систему добавляют по 8 мл 1/о-ного водного раствора персульфата калия и 2%-ного водного раствора бисульфита натрия, в 40 П р и м е р 7. Полимеризацию осуществляют в условиях примера 5, однако используют другое четвертичное соединение илн соль диметил(или диэтил)-аминоэтилметакрплата вместо ДАМ-СНЗС 1. Результаты приведены в табл. 3. Все полученные полимеры показывают хорошую раствори мость в воде. Сульфат ДАМАцетат Четвертичное соединениеЧетвертичное соединениеЧетвертичное соединение Четвертичное соединение Четвертичное соединениеЧетвертичное соединениеГидрохлорид ДЭАМ а Нитрат ДЭАМ Сульфат ДЭЛМ Четвертичное соединениеЧетвертичное соединение Четвертичное соединение Четвертичное соединение Четвертичное соединение с 1 етвертичное соединение 95 82 85 8,5 90 9,0 93 8,0 97 8,7 87 7,8 85 8,1 9 7,9 89 7.5 83 7, 91 8,1 90 7,6 95 8,6 90 8,1 90 7,5 89 7,7 87 8,0638263 13 14 Таолица 3 о 8 98 99 83 90 85 98 99 99 85 83 Гидгоклорид ДЛМСульфат ДАМЧетвертичное соединение Четвертичное соединениеЧетвертичное соединение 1 пдрохлорид ДЭЛМСульфат ДЭАМЧетвертичное соединениеЧетвертичное соединениеЧетвертичное соединениеЧетвертичное соединение 7 Я 7,5 8,5 7,82 7,0 7,д /,/ 8,0 5,8 ДАМ с диметилсульфатомДЛМ с 3-пропиолактономДАМ с метилхлоранетатом ДЭЛМ с диметилсульфатомДЭЛгМ с метилхлоридомДЭАМ с метилхлоридомДЭАМ с смльтоном Эталонный пример 1, Водорастворимый катионоактивный полимер получают тем же способом, как в примере 1, однако используют метакриламид (МАА) и четвертичное соединение ДАМв количествах, указанных в табл, 4, С другой стороны, метакриламид и четвертичное со. единение диметиламиноэтилметакрилата с днметилсульфатом полпмерпзуют отдель но для получения соответствующих гомополимеров, которые смешивают друг с другом в соотношении, указанном в табл. 4, для получешя полимерной смеси.Каждый из предлагаемых полимеров н полимерные смеси, полученные выше, добавляют в концентрации 100 лглнк органическим шламам (200 лгл), отходящим с нефтехимических заводов, и определяют количество отфильтрованного раствора через 20 с с целью сравнения дспгдратирующсй активности. Результаты приведены в табл, 4. Большое количество отфильтрованного раствора означает оольшую де. пгдратнруюгцую активность.Та паинаКоличество, е Колнчссгво отфильтрованоо раствор,.и. г Предлагае:ые полимеры 00 70 50 50 зз 70 30 1 О 155 Полимерная смесь 10 00 30 70о 50 70 90 10 Мономер аммониевого типа П р и м е р 8. Полимеризацию осуществляют тем же способом, как в примере 6, однако используют четвертичное соединение Х-(М,Х-диметилэтил)акриламида с диметилсульфатом вместо ДАМ-Б для получения полимера с хорошей водорастворимостыо. Характеристическая вязкость, 6,7 (при 30 С в 1 н. ХаХОз)Сравнительный пример 1. (По известному способу), В реакционном аппарате смесь 325 г воды, 136 г ацетона, 107 г акриламида, 160 г ДПМ-СНзС 1 и 22 г 5%-ного водного раствора полпвинилового спирта нейтрализуют несколькими каплями 1 н. ХаОН, Аппарат тщательно продувают газообразным азотом для полного удаления из атмосферы кислорода, Затем в реакционную систему добавляют по 8 лиг 1% -ного водного раствора персульфата калия и 2%-ного водного раствора тетраметилэтилендиамина, в результате чего ре акция начинается в пределах 5 лгин. Через 30 яин после начала реакции проявляется сильное явление Вайсенберга, поэтому контроль за реакцией становится невозможным.Сравнительный пример 2, В реакционном аппарате смесь 288 г воды, 120 г ацетона, 107 г акриламида, 46 г ДАМ-Я и 22 г 5%-ного водного раствора поливишглового спирта нейтрализуют 1 н. МаОН, Аппарат тщательно продувают газообразным азотом для полного удаления из атмосферы кислорода. Затем в реакционную систему добавляют по 5 лг,г 1%-но го водного раствора персульфата калия и 2%-ного водного раствора тетраметилэтилендиамина. Через 90 лгин после начала реакции проявляется явление Вайсенберга и контроль за реакционной пульпой становится невозможным, как в сравнительном примере 1.Сравнительный пример 3. Полимеризацию осуществляют тем же способом, как в примерах 1 - 7, однако при этом ацетон не добавляют в качестве регулято. ра вязкости реакционной системы, в результате чего пульпа коагулируется в течение 1 - 2 ч. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ХарактеристическаяВыход,вязкость1 гпри 30 С ви. Ма.Оз)Ссставптелв О, Рокачевская Текред С. Антипенко Корректор С. Файн Редактор Н. Потапова Заказ 35/171 1 зд. М 185 Тираж 613 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил, пред. Патент Таким образом, использование предлагаемого способа позволит получить с высоким выходом водорастворимые высокомолекулярные катиониты, обладающие улучшенной коагулирующей способностью,1. Способ получения водорастворнмого полимерного катионита путем инициированной радикальной сополимернзации акриламида и/или метакриламида с внннльнымп мономерамн аммониевого типа в водно- органическом растворе, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что весовое соотношение указанных сопономеров выбирают в пределах 95 - 10: 5 - 90, а в качестве винильных мономеров аммониевого типа используют соединения формулы 1 и формулы 11 где К - атом водорода нли метильная группа;Й, и Кз - группа низшего алкила; К - атом водорода, группа низшего алкила, арильная группа, оксналкильная группа, бензпльная группа или группа- СНаСОО(СН)и,СНз, где и =-0 или 1;йз - группа, - (СН) 2 СОО илис (СН 2,) 350 зХ - атом галогена или кислотный остаток,У=О нли М - Н - ,а г является целым числом от 1 до 4,причем акрнламид и/или метакриламид полпмернзуют в водно-органическом растворе, содержащем 15 - 70 вес, % органического растворителя, смешивающегося с водой, до конверсии 2 - 20%, после чего иреакционный раствор периодически илннепрерывно вводят винильный мономераммонневого типа и органический растворнтель, смешивающийся с водой, в количествах, обеспечивающих поддержание вязкости реакционной системы 1000 - 20000 сП,2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что полимеризацшо акриламида и/илнметакриламида начинают в присутствии виннльного мономера аммониевого типа, взятого в количестве 0,5 - 50% от веса акриламидных мономеров. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:зс1. Патент США3509111, кл, 260-78.5,оп,блик. 1970. 2. Патент Англии1368670, кл, С 3 Р,опублнк. 1974.

Смотреть

Заявка

2303214, 19.12.1975

СИГЕНАО КАВАКАМИ, ТАЦУМИ СИБАТА, СИН-ИТИ ИСАОКА, ЦУТОМУ СИНТАНИ

МПК / Метки

МПК: C08F 220/56

Метки: водорастворимого, катионита, полимерного

Опубликовано: 15.12.1978

Код ссылки

<a href="https://patents.su/8-638263-sposob-polucheniya-vodorastvorimogo-polimernogo-kationita.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения водорастворимого полимерного катионита</a>

Похожие патенты