Способ получения катионных (со) полимеров
Изобретение относится к получению катионных (со)полимеров на основе четвертичных солей аминоэтиловых эфиров (мет)акриловой кислоты и может быть использовано в процессах очистки воды, обезвоживания и обработки осадков. Изобретение позволяет улучшить физико-химические свойства (со)полимеров (высокую стойкость к образованию грибков, стабильные в течение 6 мес показатели скорости седиментации 0,0055-0,0058 м/с, остаточной мутности 0,008-0,015 м, характеристической вязкости 6-9 дл/г, полной растворимости в воде). Эффект достигается за счет проведения (со)полимеризации катионных солей диметиламиноэтил(мет)акрилата с гидрофильными мономерами или без них в водной среде в присутствии комплексных соединений марганца (Ш) общей формулы MN (ACAC) 2 L, где ACAC - ацетилацетонат, а L - нитрат, сульфат, галид, алкил или алкиларилсульфонат, низкомолекулярного алифатического спирта и тиомочевины при массовом соотношении (со)мономеров, комплексного соединения марганца, спирта и тиомочевины 100:0,001-0,5:0,1-5,0:0,1:5,0 и содержании (со)мономеров в воде 30-80 мас.%. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51)5 C 08 F 20/34
- ",",.; ц, л гл;; I
I.3
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4382706/31-05 (22) 11.01 ° 88 (46) 30.09 ° 90 ° Бюл. 36 (.71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) А.Ф.Николаев, В.Г.Шибалович, Ф.В.Ермилов, Н.В.Игнатьева, П.П. Гнатюк. В.А.Малий и Н.Т.Фомичева (53) 678.745(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 747856, кл. C 08 F 20/34, 1978.
Заявка Японии N 58-52310, кл. С 08 F 20/00, опублик. 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОННЫХ . (C0) ПОЛИМЕРОВ (57) Изобретение относится к получе.нию катионных (со)полимеров на осно= ве четвертичных солей аминоэтиловых эфиров (мет)акриловой кислоты и может быть использовано в процессах очистки воды, обезвоживания и обработки осадков. Изобретение позволяет улучшить физико-химические свойства
Изобретение относится к получению высокомолекулярных соединений, а именно к способу получения катионных (со)полимеров на основе четвертичных. солей аминоалкиловых эфиров (мет)акриловой кислоты, которые находят широкое применение в качестве катионных флокулянтов для очистки сточных вод, обезвоживания и обработки осадков.
Целью изобретения является улучшение качества (co)полимеров и упрощение технологии их получения.
Пример 1 (контрольный).
„,80„„1595849 А 1
2 (со) полимеров (высокую стойкость к образованию грибков, стабильные в течение 6 мес показатели скорости седиментации 0,0055-0,0058 м/с, остаточной мутности 0,0.08-0,015 м, характеристической вязкости 6-9 дл/c,ïoëной растворимости в воде). Эффект достигается за счет проведения (со)полимеризации катионных солей диметиламиноэтил(мет)акрилата с гидрофильными мономерами или без них в водной среде в присутствии комплек сных соединений марганца (ТТХ) общей Формулы Мп (асас),l,, где асас"ацетилацетонат, а T. - нитрат, суль. l . Фат, галоид, алкил или алкиларилсульфонат, низкомолекулярного алифатического спирта и тиомочевины при массовом соотношении (со) мономеров, ком пле ксно го соединен ия мар ганца, спирта и тиомочевины 100:0,001-0,5:
0,1-5,0:0,1:5,0 и содержании (со)мономеров в воде 30-80 мас.3. 2 табл.
В реактор загружают 50 г воды, 00 затем 50 г диметиламиноэтилакрилата 4 диметилсульфата (ДИАЭА ДМС). После C© растворения соли при 20 С и рН 4,0 в раствор добавляют 0,0005 г
Мп(С Н О ) НО (0,001 мас.ь), 2,5 г (5,0"ь) метанола и проводят полимеризацию соли в атмосфере кислорода воздуха в течение 60 мин. Выход полимера
32 r (qg = 4,6 дл/г; растворимость в воде 1003; fq) через 3 месяца
2ъ4 дл/г.
Пример 2. 80 г (804) диметиламиноэтилметакрилата диметилсульфата
1595849 (ДМАЭА-ДМС) и 4 г (5,04) тиомочевины растворяют в 20 г воды и при рН 4,0 в водный раствор добавляют 0,008 r ди(ацетилацетонат)нитрата марганца
Ип(С Н-70д) d атмосфере кислорода воздуха в течение 2 ч. Выход полимера 78,8 г; () = 1О 6,5 дл/г; растворимость в воде 100л,. Пример 3. 70 г диметиламиноЗтилметакрилата .гидрохлорида (ДМАЭМА4 а НС1) растворяют в 30 r воды, добавляют 0,07 г (0,14).тиомочевины, заteM при рН 4 вводят 0,014 г (0,023) Ип(С Н- 0 )С1 и 0,35 г (0,5л,) этилового спирта и проводят синтез полимера при 20 С в присутствии кислорода воздуха в течение 60 мин, Выход полимера 70,0 г; = 4,6 дл/г; растворимость в воде 100л,. Пример 4. В 70 г воды растворяют 24 г диметиламиноэтилакрилата ацетата и 6,4 г акриловой кислоты, 2 затем 0,03 г (0,14) тиомочевины и при рН 4,0 вводят 0,09 г Hn(C+7Oq)SO@ и О 3 r трет-бутанола, после чего Э О проводят сополимеризацию при 18 С в присутствии кислорода воздуха в течение 90 мин. Выход.сополимера 30 г; ) = 6,1 дл/г; растворимость в воде 1001. Пример 5. В 20 r воды растворяют 30,0 г диметиламиноэтилметакрилата диметилсульфата (ДМАЗМА ДМС), 50,0 r акриламида, 0,40 г (0,5 ь) тиомочевины, затем в раствор при рН 4.,0 вводят 0,008 г Ип0.11уО 2,110 (0,013) и 0,4 г (0,54) изопропилового спирта 4О и проводят сополимеризацию при 20 С в атмосфере кислорода воздуха в течение.2 ч. Выход сополимера 80 г; f qg = 9,0 дл/г; растворимость в воде 1004., 4$ Пример 6. В 50 г воды растворяют 25 г ДМАЗМА ДМС, 5 г N-винилсук" цинимида, 0,01 г алкилбензолсульфокислоты HSO@(CATHA)- nH<„„, где и =* = 8-10, и 0,6 r (23) тиомочевины. Затем к полученному раствору при. рН 4,0 добавляют 0,05 г трис»ацетил" ацетоната марганца, растворенного в 0,6 г (2ь) этилового спирта и проводят синтез сополимеров при 20 С в 55 присутствии кислорода воздуха в течение 30 мин..Выход сополимера 30 г;. (1 = 7 дл/г; растворимость в воде 1001. Пример 7. В 50 r воды растворяют 25 г ДМАЭМА НС1, 25 г N-винилпирролидона, 0,25 г (0,53) тиомочевины. Затем к раствору при рН 5 0 добавляют 0,05 г Hn(CQH70g) NO (О,1/) и 0,25 г (0,5Ж) изопропилового спирта и проводят синтез сополимеров при 20 С в присутствии кислорода воздуха s течение 60 мин. Выход сополимера 50 r; 1 п,1 = 5,3 дл/г; растворимость в воде 100:0. П р и и е р 8, В 70 г воды растворяют 24 г диметиламиноэтилметакрилата диметилсульфата (ДМАЭМА-ДМС), 6 г акриламида и 0,03 г (0,10) тиомочевины, затем при рН 4,0 вводят 0,15 г (0,5i) Hn(CpH P ) П р и и е р 9. В 50 r воды растворяют 40 г диметиламиноэтилметакрилата гидрохлорида, 10 г акриламида и 2,5 г (53) тиомочевины. Затем к полученному раствору при рН 4,0 добавляют 0,025 г (0,051) Мп(С Н70,2) С1 0,05 г (0,1i) метанола и проводят сополимериэацию при 18 С в течение 90 мин. Выход сополимера 49,5 г; k ) = 6,5 дл/г; растворимость в воде 100л,. Пример 10. В 20 г воды растворяют 40 г диметиламиноэтилметакрилата диметилсульфата, 40 r акриламида и 0,8 г {1Ъ) тиомочевины, после чего к полученному раствору при рН 4,0 добавляют 0,0008 (0,001 ) Мв(С Н70 )уО 0,8 г (14) изопропанола и проводят сополимеризацию при 20"С в течение 60 мин, Выход сополимера 78,6 г; t.qJ = 9,0 дл/г; растворимость в воде 1003. Пример 11 (контрольный). В 40 мг воды растворяют 60 г диметиламиноэтилметакрилата диметилсульфата и 0,06 r. (0,1л ) тиомочевины, затем при рН 4 вводят 0,001 г Hn(C@HyO@)SO< и реакционную массу подвергают полимеризации в атмосфере кислорода воздуха при 18л С. в течение 60 мин. Выход полимера 58,5 г; характеристическая вязкость г(в 1 н, НаИОь при 30 С составляет 3,6 дл/ /r; растворимость в воде 1004, В табл. 1 и 2 представлены физикохимические свойства (со)полимеров. 5 15958 Ф о р м у л а и з о-б р е т е н и я Способ получения катионных (со)полимеров путем полимеризации четвертичных солей диметиламиноэтил(мет)акрилата или их сополимеризации с гидрофильными мономерами в водной среде в присутствии водорастворимых инициаторов окислительно-восстановительного типа и ингибитора сшивки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества (со)полимеров и упрощения технологии их получения, e качестве ингибитора сшивки используют низкомолекулярный алифатический спирт, Т а б л и ц а (Со)полимер Хара ктеристическая вязкость при 30 С, дл/г Растворимост ь Исход- Через Через ная 3 мес. 6 мес. Исход- Через ная 6 мес. 4,6 9,0 6,0 9,0 2,4 8,6 100 100 8,6 100 !00 5,5 100 100 8,6 100 100 3,6 3,4 - 100 100 2,2 100 75 3 5 2,3 100 100 3,2 85 60 4,7 "Сополимер ДИАЭИА по прототипу. « Сополимер ДИАЗИА по аналогу. "Сополимер ДИАЗИА и коиламида по аналогу. По примеру 1 (контрольный) 2 11 (контрольный) Известный" Известный" Известный " "9 6 в качестве инициатора - комплексные соединения марганца (III) формулы Мп (асас) L, где L - -галоид, нитрат, сульфат, алкил или алкиларилсульфонат; асас — ацетилацетонат и (со)полимеризацию осуществляют при 18-22 С в атмосфере кислорода воздуха в присутствии тиомочевины при массовом соотношении (со)полимеров, инициатора, спирта и тиомочевины, равном 100:0,001-0,5:0,1-5,0:0,1-5,0 соответственно и содержании (со)мономеров в воде 30-80 мас.Ф.
