Сополимер n-гидроксиметилгексаметиленгуанидина и гексаметиленгуанидина

 

Использование: в целлюлозно-бумажной промышленности как реагент катионного крахмала, применяемого для интенсификации процессов обезвоживания и улучшения качества бумаги. Сущность: сополимер N-гидроксилметилгексаметиленгуанида формулы 1, где X + Y = (62 - 65). Структура соединения формулы 1

Изобретение относится к водорастворимым полиалкиленполиаминам, содержащим в своей структуре гидроксиметильные группы, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности как реагент для получения катионного крахмала, применяемого для повышения удержания наполнителя и улучшения физико-механических показателей бумаги.

Известны полиалкиленполиамины, применяющиеся для создания катионоактивных композиций на основе крахмала (1), (2). Используют высокомолекулярный полиэтиленимин или сополимер из 70% акриламида и 30% диметиламиноэтилакрилат-метохлорида (1). Известная смесь содержит значительное количество токсичного полиэтиленимина.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорид (ПДМДААХ). Модификацию крахмала по известному изобретению осуществляли путем добавления водного раствора, содержащего до 20% ПДМДААХ к массе абсолютно сухого крахмала (2). В (1) и (2) имеет место образование смесей крахмала с полиалкиленполиаминами. В то же время известно, что наиболее эффективными флокулянтами, средствами удержания наполнителя и упрочнения бумаги в бумажной промышленности являются катионоактивные крахмалы, в структуре которых ионогенные компоненты химически связаны с гликаном (3).

Технической задачей, решаемой изобретением, является синтез сополимера N-гидроксиметилгексаметиленгуанидина и гексаметиленгуанидина реагента для получения катионного крахмала со структурой, обеспечивающей образование химической связи между реагентом и полимерной цепью гликана.

Поставленная цель достигается тем, что на основе полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) синтезировали сополимер N-гидроксиметилгексаметиленгуанидина и гексаметиленгуанидина путем нагревания ПГМГ с формалином, при температуре 65 70^oC в течение двух часов. Массовое соотношение реагентов составляло соответственно 1: 0,106.

Пример 1. Синтез сополимера N-гидроксиметилгексаметиленгуанидина и гексаметиленгуанидина.

Растворы 25 г ПГМГ гидрохлорида (IV 10-09-41-90) в 170 мл спирта и 7,9 г КОН в 50 мл спирта сливают и тщательно перемешивали. Выпавшую соль KCI отфильтровывают на фильтре Шотта. Фильтрат упаривают в вакууме. Основание растирают в ацетоне до сухого порошка. 18 г ПГМГ растворяют в 280 мл воды, добавляют 5,24 мл 32,6% раствора формалина. Смесь термостатируют при перемешивании в течение двух часов при 65 70^oC, вакуумируют при температуре 35 40^oC и давлении 933 гПа. Получен сополимер - N-гидроксиметилгексаметиленгуанидина и гексаметиленгуанидина в виде бесцветного порошкообразного продукта.

Найдено, C 54,60, N 26,54, H 9,28.

Вычислено, C 53,85, N 26,92, H 9,61.

Степень замещения звеньев ПГМГ метилольными группами 0,5.

Пример 2. Получение катионного крахмала.

10 г маисового крахмала нагревают при перемешивании в 240 мл воды до температуры клейстеризации 85 90^oC. После охлаждения до 30 - 40^oC в клейстер вводили 0,48 г сополимера - N-гидроксиметилгексаметиленгуанидина и гексаметиленгуанидина в виде 6% водного раствора. Смесь термостатировали при перемешивании четыре часа при 65 - 70^oC. Катионный крахмал выделен путем осаждения его из реакционной массы изопропиловым спиртом с последующей промывкой его в том же растворителе от остатков реагента. Сушили в камере.

Найдено, 0,96. Вычислено, 1,0.

Степень замещения звеньев крахмала реагентом 0,04.

Сополимер N-гидроксиметилгексаметиленгуанидина и гексаметиленгуанидина используют для получения катионного крахмала, применяемого в целлюлозно-бумажной промышленности для интенсификации процессов обезвоживания бумажной массы, улучшения физико-механических показателей бумаги. Для синтеза реагента обеспечена материально-сырьевая база, так как использовали промышленно доступный полимерный продукт ПГМГ гидрохлорид (метацид, ТУ-10-09-41-90).

Применение заявляемого реагента для модификации крахмала позволяет получить катионный крахмал с высоким упрочняющим действием.

Формула изобретения

Сополимер N-гидроксиметилгексаметиленгуанидина и гексаметиленгуанидина формулы где Х + У (62 65), Х У.