Способ стабилизации водного раствора полиакриламида или частично гидролизованного полиакриламида или сополимера акриламида с метакриловой кислотой

 

Способ стабилизации водного раствора полиакриламида или частично гидролизованного полиакриламида, или сополимера акриламида с метакриловой кислотой, включающий введение азотсеросодержащего органического стабилизатора, отлич.ающийс я тем, что, с целью усиления стабилизирующего эффекта, в качестве азотсеросодержащего стабилизатора используют 2-меркаптобензоимидазол или его водорастворимую соль общей формулыР CSX где R - Н,СН,, Х-Н, Na, К, в количестве 0,1-6,0% от массы полимера . Приоритет по признакам: 14,12„77 при R-H ; 06,11,78 при R-CHj СО 00 ел 05 СО 05 .4; ы

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"м

Сс ñ$õ формулы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2701054/05 (22) 13.12.78 (31) 149330/77; 136440/78 (32) 14.12.77 06.11.78 (33),ХР (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (71) Нитто Кемикал Индастри Ко,, Лтд (JP) (72) Соити Канда и Дженджиро Кавамура (л ) (53) 678.021 ° 122 (088,8) (56) Патент США ¹ 3800877, кл, 166305, опублик. 1974.

Заявка Японии ¹ 49-27659, кл. 25(1) С 151.31, опублик. 1974. (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ВОДНОГО

РАСТВОРА ПОЛИАКРИЛАМИДА ИЛИ ЧАСТИЧНО

ГИДРОЛИЗОВАННОГО ПОЛИАКРИЛАМИДА, ИЛИ СОПОЛИМЕРА АКРИЛАИИДА С ИЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ (57) Способ стабилизации водного раствора полиакриламида или частично

„„SU „„1356964 A 3 (51)4 С 08 L 33/26, С 08 K 5/37, С 08 J.З/20 гидролизованного полиакриламида, или сополимера акриламида с метакриловой кислотой, включающий введение азотсеросодержащего органического стабилизатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью усиления ста-., билизирующего эффекта, в качестве азотсеросодержащего стабилизатора используют 2-меркаптобензоимидазол или его водорастворимую соль общей

I где R — Н,СН

Н

Х-Н, Na К, NH в количестве 0,1-6,0% от массы полимера.

Приоритет по признакам:

14,12.77 при R-H;

06.11.78 при R-СН2

Я сьх

40 где R,-R -Н или углеводородный радикал 1

Х-Н, Na Й NH н количестве 0,005-10Х от массы по- 45 лимера.

Однако стабильность раствора, т1олученного указанным способом, также недостаточна.

Целью изобретения является усиле- 50 ние стабилизирующего эффекта.

Поставленная цель достигается тем,что согласно способу стабилизации водного раствора полиакриламида или частично гидролизованного полиакриламида или сополимера акриламида с метакриловой кислотой, включающему введение азотсеросодержащего органического стабилизатора, в качестве

1 13569

Изобретение относится к способу стабилизации водного раствора полиакриламида или частично гидролизонапного полиакриламида, или сополиме5 ра акриламида с(мет)акрилоной кислотой.

Водные растворы полимеров акриламида находят широкое применение н различных. областях промышленности, например в качестве ускорителей седиментации, .добавок для электролитического рафинирования, агента для снижения сопротивления трению, агента дпя отделки текстильных материалов, химического средства для рекуперации нефти и т.д.

Недостатком водных растворов полимеров акриламида является их высокая чувствительность к деструкции.

Для предотвращения деструктивных процессов в водные растноры полиме— ров акриламида вводят различные добавки, например формальдегид.

Однако стойкость растворов, 25 стабилизиронанных формальдегидом, недостаточна.

Наиболее близким к изобретению является способ стабилизации водного раствора полиакриламида или 30 частично гидролизованного полиакриламида или сополимера акриламида с метакриловой кислотой, включающий введение аэотсеросодержащего орга— пического стабилизатора — 2-меркап35 тобензотиазола или его нодорастноримой соли общей формулы

64 2 последнего используют 2-меркаптобензоимидазол или его водорастворимую соль общей формулы

Р (1 jSX

1

Н где R-Н, СН ;

Na, в количестве 0,1-6,0Х от массы полимера.

Использование предлагаемого способа позволяет усилить стабилизирующий эффект нодных растворов полимеров акриламида И широком интервале температур (от 0 до 120 С).

Пример 1, 230 ч. акриламида и 770 ч. обезгаженной деиониэиронанной воды загружают в 1,5-литровый сосудДьюара. Величину рН этой смеси доводят до 8 и добавляют в нее

0,05 ч, азо-бис-амидинопропангидрохлорида и 0,05 ч. нитрило-трис-пропионамида, Процесс полимеризации инициируют при 25 C.

Полученный полимер представляет собой гелеподобный и эластичный продукт. Этот полимер разрезают на небольшие кубические кусочки, причем длина стороны каждого такого кусочка составляет приблизительно 5 мм, с высушивают при 60 С, а затем измельчают до частиц размером приблизительно 2 мм.

Порошкообразный полимер растворяют в обезгаженной деионизиронанной воде с получением 0,27. — ro водного раствора„ Измеряют вязкость (первоначальную вязкость А,) этого раствора, Затем водный раствор разделяют, и н каждую порцию раствора добавляют н количествах, указанных в табл,1, натриевую соль 2-меркаптобензимидазола (натрий-МБИ). Эту смесь подвергают тепловой обработке н стеклянной ампуле при 70 С в течение 5 дн и измеряют вязкость (А) этого раствора. Изменение вязкости раствора по времени, выраженное в процентном снижении вязкости (А:А о 100), приведено в таблице, Пример 2, Гидрат окиси натрия добавляют н тот же самый гелеподобный полиакриламид, который используют в ходе проведения эксперимента примера 1, после чего массу

1356964

15

25

30 подвергают перемешнванию до момента гидролиза 15 мол.% амидных групп полимера, Такой частично гидролизированный полиакриламид высушивают точнст также, как это описано в примере 1, в результате чего получают порошкообразный полимер.

Этот порошкообразный полимер растворяют в 3%-ном водном растворе хлористого натрия с получением 1,5%ного водного раствора полимера, ко— торый разделяют на 4 порции. Затем в каждую из порций добавляют натриевую соль 2-меркаптобензоимидазола в количестве, указанном в табл.2. Изменения вязкости раствора измеряют по аналогии с примером 1, полученные результаты сведены в табл.2.

Пример 3. Порошок частично гидролизированного полиакриламида, полученного согласно примеру 2, растворяют в 3%-ном водном растворе хлористого натрия с получением 1,5%ного водного раствора полимера, который разделяют на четыре порции. 2Г1еркапто-4 — метилбензоимидазол натрий-МБИ добавляют в каждую порцию в количествах, указанных в табл .3 а изменения вязкости раствора измеряют в соответствии с изложенным в примере 1. Полученные при этом результаты сведены в табл.3, Пример 4, Натриевую соль

2-меркаптобензимидазола добавляют в количествах, указанных в табл,4, в четыре порции частично гидролизованного полиакриламидного геля, полученного согласно примеру 2, Эти порции перемешивают и высушивают по аналогии с изложенным в примере 1.

Высушенный полимер в 3%-ном водном растворе хлористого натрия, в результате чего получают 1,5%-ный водный раствор полимера, который подс вергают тепловой обработке при 70 С в течение 5 дн. Затем измеряют снижение вязкости, полученные при этом результаты сведены в табл. 4, Пример 5, 200 ч. акриламида

30 ч. метакриловой кислоты и 770 ч, обезгаженной деионизированной воды загружают в 1,5-литровый сосуд Дьюара. Величину рН смеси доводят до

8 и добавляют в нее 0,04 ч. 2,2— азо-бис,-2-амидинопропангидрохпорида и 0,05 ч. нитрило-трис-пропионамида. Процесс полимеризации проводят при 25 С. Полученный полимер представляет собой гелеобразный и эластичный продукт. Этот продукт разрезают на небольшие кусочки квадратной формы с длиной стороны приблизительно 5 мм, высушивают их при 60 С и измельчают до размеров частиц приблизительно 2 мм, Порошкообразный полимер растворяют в обезгаженной деионоизированной воде с получением 0,5%-го водного раствора полимера и натрия-МБИ добавляют в раствор в количествах, указанных в табл,5. Каждую из таких смесей подвергают тепловой обработке при 50 С в течение !О дн, после чего измеряют снижение вязкости раствора, Полученные результаты сведены в табл.5.

Пример 6, Эксперимент примера 5 повторяют полностью за исключением того, что в данном случае вместо натрий-MSH примера 5 используют 2-меркаптобензоимидазол (МБИ).

Полученные результаты сведены в табл, 6, II р и м е р 7 Эксперимент проводят аналогично примеру 1 за исключением того, что в каждую порцию добавляют натриевую соль МБИ в количествах, указанных в нижеприведенной табл.7.

Снижение вязкости определяют таким же способом, как в примере 1, Результаты представлены в табл,7.

II р и м е р 8. Осуществляют такой же эксперимент как и в примере 2, за исключением того, что в каждой

40 порции добавляют МБИ-Na в количестве указанных ниже в табл,8. Снижение вязкости полученного раствора измеряют таким же образом, как в примере 2, Результаты представлены в табл.8.

45 Пример 9. Осуществляют такой же эксперимент, как и в примере

1, за исключением того, что при этом вместо МВИ-Na используют МБИ-К и

МБИ-NH Полученные результаты сведе50 ны в табл.9.

Контрольный пример. Полимер, полученный в примере 2 растворяют в

3%-ом по весу водном растворе хлористого натрия (NaCI) с получением

9,2% по весу водного раствора полимера MBH-Na и МБТ-Na (Na-соль 2-меркаптобензотиазола согласно прототипу) добавляют в водный раствор полимера в количестве 2,5 мас.Е от массы полиПродолжение табл. 3

0,8

2,8

2,0

1,4

Таблиц а4

Коли че ство на трий-МБИ от l5 количества полимера, мас.%

Снижение вязкости, %

Таблица 1

Количество натрий-МБИ от количестСнижение

34,3 вязкости, %

?О 0,3

1031 ва полимера, мас.%

0,8

3,0

65,4

2,0

0,6

0,8

10,2

Таблица 5

4,3

2,0

Снижение

Количество

ЗО натрий-MBH от количест5,0

0,7 вязкости, %

Таблица 2 ва полимера, мас.%

Количество натрий-МБИ от количества

Снижение вязкости, %

58,2

35 полимера, мас.%

8,6

1,0

3,1

3,0

34,3

0,,3

0в1

6,0

9,1

0,8

2,1

Таблица 6

Количество ц а 3 МБИ от ко0,3

2,0

Снижение

Табли

Вязкости

% личества поСнижение

Количество натрий-метил-MHHлимера, 50 мас,% вязкости, %

58,2

0 от количества полимера мас.%

8,6

1,0

3,0

/,4

34,3

6,0

10,0

0,3

5 1356964 мера соответственно. Каждый из растворов выдерживают при 90 С в течение

4 и 6 дн, и измеряют изменение вязкости, т,е. уменьшение вязкости, каж- „ дого раствора. Результаты приведены в табл.10.

Из представленных сравнительных данных видно, что использование способа стабилизации по изобретению поэ- 1р валяет усилить стабилизирующий эффект водного раствора полимеровакриламида по сравнению с прототипом в

1,5 -1,7 раза.

1356964

Продолжение табл.8

Таблица 7

Количество

МБИ-Na от

5 количества

Снижение

Снижение

Вязкости

Ж вязкости, % полимера, мас,7.

10 02

65,4

13,1

0,1

40,0

0,3

9,1

0,2

32,3

0,8

2 1

0,3

25,5

2,1

0,3

0,8

10,2

4,3

Т аблиц а 9

2,0

Снижение вязкости, Ж

5 0

0,7

Таблица 8

MBH-К МБИ-NH

Снижение

Количество

МБИ-Na от вязкости, Х

0,1

39,4

40,6 количества полимера, мас.7.

0,3

25,7

24,9

0,8

9,9

10,1

34,3

5,0

0,9

0,7

0,1

17,8

Таблица 10

МБТ-Na

МБИ-Na

Добавка в коли

Контроль (без добавки ) честве

2,5 мас.Х

Время выдержкиэ днв 4 6

4 6

Снижение вязкос ти, Х

Количество

МБИ-Na от количе ства полимера, мас. Ж

Количество .

МБИ-К или

МБИ-NH от

4 количества

25 полимера, мас.Х

56 59 20 28 34 43

ВНИИПИ Заказ 5817/58 Тираж 437 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4