Быстрорастворимая суспензия полиакриламида и способ ее получения
Изобретение относится к технологии получения быстрорастворимой суспензии полиакриламица (ПАА) и может быть использовано для снижения гидродинамического сопротивления в трубопроводах систем пожаротушения, аварийной откачки воды и канализации. Изобретение позволяет увеличить эффект снижения гидродинамического сопротивления до в течение первой минуты растворения суспензии, стабилизировать свойства при хранении суспензии в течение 7-10 сут. Эффект достигается за счет введения в суспензию , содержащую ПАА и этиленгликоль, диметилформамида при массовом соотношении (5,0-15,0):(19,1-33,2):
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
С 08 1. 33/26, С 08 (5/20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ASTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4488086/05 (22) 03.08.88 (46) 15.01 91. Бюл. 1." 2 (71) Донецкий государственный университет (72) А.И.Сердюк, t1.М.Павелко, Т.В.Позднякова, C..Л.Ларин и А.Б.Ступин (53) 678.745(088.8) (56) Патент ClJA t-" 4010135, кл. С 08 L 33/02, опублик. 1977.
Патент CtJA Р 3763071, кл. С 08 Г 29/26, опублик. 1973. (54) БЫСТРОРАСТВОРИМАЛ СУСПЕНЗИЯ ПОЛИАКРИЛАМИДА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии получения быстрорастворимой сус: пензии полиакриламида (ПАА) и может
Изобретение относится к технологии получения композиций на основе полиакриламида и может быть использовано для снижения гидродинамического сопротивления в трубопроводах систем пожаротушения.. аварийной откачки воды и канализации.
Цель изобретения - повышение гидродинамической эффективности полиакриламида.
Пример 1. 20,3 г этиленгликоля (ЭГ) смешивают с 16,7 г (244 всего количества) диметилформамида (ДМФА) и.10,0 г полиакрилвмида (ПАА) с мол.массой (ММ) 3 10, степень гидролиза ОФ и размер частйц 400
630 мкм. Полученную смесь нагревают до 37 С и выдерживают 45 мин. После
„„SU„„1620459 А 1
2 быть использовано для снижения гидродинамического сопротивления в трубопроводах систем пожаротушения, аварийной откачки воды и канализации. . Изобретение позволяет увеличить эффект снижения гидродинамического сопротивления до 403 в течение первой минуты растворения суспензии, стабили-зировать свойства при хранении суспензии в течение 7-10 сут, Эффект достигается за счет введения в суспензию, содержащую ПАА и этиленгликоль, диметилформамида при массовом соотношении (5,O-15,O)т(19,1-33,2): (55,3-73,6) соответственно ерее стадии: 11,6-24 мас. диметилформамида вводят вначале и остальное количе- @ ство — после стадии перемешивания, 2 с.п. ф-лы, 1 табл. этого в нее добавляют 53 г (ДМФ) и охлаждают до 20 С, при этой температуре полимерную смесь выдерживают
5 ч, а затем измельчают 20 мин, 1 r приготовленной суспензии растворяют в 1 л воды (концентрация ПАА -составляет 0,1 г/л) при перемешивании на магнитной мешалке со скоростью вращения стержня 300 об/мин. После 1 мин перемешивания отбирают пробу объемом
10 мл и фильтруют отделяют нераство1 рившуюся часть полимера. Отфильтро" ванный раствор разбавляют в 20 раз и определяют время истечения через канал гидродинамической установки.
Эффект снижения гилролинамичес" кого сопротивления (A 9/9) определяют согласно формуле и 9 /g = (1 -(-- -j I х100 .
16204 где t — время истечения воды
Ф
5 время истечения раствора полимера.
Время истечения жидкости измеряют . на гидродинамической установке с дли ной канала 0,84 м и диаметром 1,2
1 10 3 м Измерения проводят при напряжении трения на стенке канала
114 н!м и температуре 25 С.
Ь g /g при использовании образцов суспензии по примеру 1 составляет
29,9л, а при ином растворении суспен- зии 35,63.
Пример ы 2-15. Аналогично примеру 1 готовят суспензии примеров
2-15.
Состав суспензий, способ их приготовления, время растворения и результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 16 (контрольный).
Суспензию готовят аналогично примеру .1, но к смеси ЭГ и ПАА добавляют все количество (69,7 г).ДИФА. Эффект снижения гидродинамического сопротивления воды с использованием полученной суспензии составляет 3,24 при ее растворении 23,74 °
П р и и е р 17 (контрольный).
Суспензию готовят аналогично описанному в примере 3, но к смеси ЭГ и
ПАА добавляют все количество (72,6 r)
ДИФА. За i мин растворения эффект снижения гидродинамического сопротивления составил 3,0Ж, при полном растворении - 21,6i Низкая гидродинамическая эффективность суспензий, приготовленных с нарушением технологии, объясняется снижением ПАА в отсутствие ДИФА в начальный момент смешения компонентов.
П р и и е р ы 18 и 19 (сравнитель- ные). 10,0 г (1ОФ) ПАА (мол.масса
3,0 10, степень гидролиза 04, раз6 мер частиц 400-630 мкм) при интенсивном перемешивании на магнитной мешалке смешивают с 89 r (894) ПЭГ-200 до получения однородной смеси. В смесь
59
4 вводят 1,0 (1л ) набухающего агента— воды и гомогенизируют. Затем 1 г полученной суспензии растворяют в 1 л воды при вращении магнитного стержня
300 об/мин. Через 1 мин растворения отбирают 10 мл смеси, фильтрованием отделяют нерастворившуюся часть полимера и разбавляют в 20 раз для измерения времени истечения полимерного раствора через канал гидродинамической установки при заданном перепаде давления. Величина эффекта снижения гидродинамического сопротивления составляет 3,7ь. Раствор ПАА при полном растворении полимера имеет величину эффекта 32,74.
Размер частиц ПАА: 400-630 мкм (примеры 1-3, 13-19); 500-1000 мкм (примеры 4-9), 1000-1500 мкм (примеры 10-12); степень гидролиза ПАА:
04 (примеры 1-3, 7-19); 303 (примеры 4-6).
Формула изобретения
1. Быстрорастворимая суспензия полиакриламида, включающая полиакриламид и этиленгликоль, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения гидродинамической эффективности полиакриламида, она дополнительно содержит диметилформамид при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полиакриламид 5,0-15,0
Этиленгликоль 19,1-33,2
Диметилформамид 55,3-73,6, 2. Способ получения быстрорастворимой суспензии полиакриламида, о тл и ч а ю шийся тем, что этиленгликоль смешивают с 11,6-24,0 мас.4 всего количества диметилформамида, добавляют полиакриламид, перемешивают до однородного состояния, смесь нагревают до 35"44ОС в течение 2560 мин, вводят остальное количество диметилформамида до достижения массового соотношения полиакриламида, этиленгликоля и диметилформамида в смеси 5,0-15,0 : 19,1-33,2 : 55,373,6 соответственно с последующей выдержкой 5-10 ч и измельчением.
16201359
Ремнн обработки
Состав суспенэин
33ол. массе
ПАА, нлн.
Время храення, Прннер
Днсперснонная среда
Время охлаюдення, ммн
Время нагрева, ннн
Вреня нанельчення, ТенпеТемпература охламдення, еС
ПАА, r
Осадитель
ДИФА, Г сут ратура нагрева, C
ЭГ, r llHCIAi г(ь) ннн
"Полна тнлемглн коль. ее Вода. евв Эт мленглн кол ь .
Составитель В.МкРтычан
I Корректор М C борская
Редактор М.Недолуженко Техред М.дкдь)к
Подписное
Заказ 13219 итета по бр и открытиям при ГКНТ СССР
ВНИИПИ Государственного комитета по бр итета по изобретениям и открыт
1133э35, Москва, Ж-35, Рауаская наб«а д.
"Патент" r.Óæãîðîä, ул.Гагари а, н 101 твенно-издательский комбинат ате
Производс
1 3,0
2 3,0
3 3 ° О
4,6,0
5 6,0
6 6,0
7 10,0
В 10 ° О
9 30,0
10 6,0
31 6,0
12 . 60
l3 3,0
14 3,0
IS 3 ° О
16 3,0
17 3,0
18 ЗтО
39 Эе0
10,0
5,0
15,0
10,0
5,0
15,0
10,0
5 ° О
15,0
l0,0
15,О .5,0
10,0
15 «О
5,0
10,0
15 >0
10,0
15,0
20,3
23,4
22,4
31,4
33,2
29,7
31,4
33,2
29 ° 1
20,3
19,1
21,4
23,7
19 I
25,0
20,3
22,4
89.0
84,5в
36,7(24)
37,6(24)
12 ° 5(17)
6 ° 8(31,6)
7 2(1! 6
6,5(3 3,6)
6,8(11,6)
7,2(11,6)
6 ° 5(33,6)
16,7(24)
I5,8(24)
17,6(24)
13,2(24)
35 ° 8/24)
14, О (237)
69,7(100)
72,6(100)
l,0
0,5""
53,0
56,0
60,1
51 ° 8
54,6
48,8
51,8
54,6
48 ° 8
53,0
50.0
56,0
53,1
50,0
56,0
37
37 . 35
38
38
38
37
Э7
37
44, 44
44
37
37
45 °
37
29
27
17
l5
17
I8
I8
l5
I7
5 20, О
10 40 О
7 30 7
5 20 О
30 40
8 30 7
5 20 7
10 40 О
В 30 7
10 40 О
8 30 О
5 20 10
I 0 20 1
5 30 1
7 40 I O
0
29.9
29,6
29,4
21 ° 2
21,9
21 О
Э3,4
34,4
33,5
40,5
39,8
40 ° О
29.9
30 «1
30,6
3,2
3 ° О
3,7
2,5
35,6
35,2
35,0
39,7
39,8
39,8
56,3
56,0
56,0
48,2
48,0
48,3
3S,6 . 35 ° 8.
36,0
23,7
21,6
32,7
32,3
