Способ получения водорастворимых полимеров

 

Союз Советскими

Социалистических

Ресаубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 643512 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено.150377 (21) 2463253/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 2501.79. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 2501.79 (51) М. Кл.

С 08 F 8/12

Государственный комитет сссР по делам изобретений и открытий (53). УДК 678. 745. . 842 (088.8) Е.Н. Зильберман, A.A. Старков, С.N. Данов И Л.И,Абрамова (72) Авторы изобретения

1

Горьковский политехнический институт им. A.A. Жданова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСз:ВОРИМЫХ

IIOJIHNFPOR

Изобретение относится к способу гидролиза полиакриламида в водных ра, створах, применяющихся в качестве стабилизаторов растворов структурообразователей почв, флокулянтов в процессах разделения различных веществ, при бурении скважин, при вторичной добыче нефти и ряде других отраслей народного хозяйства. Предлагаемый способ может быть использован для получения водорастворимых полимеров с заранее заданным количеством гидролизованных звеньев, от очень малого до 60-65%, что позволяет широко применять этот способ гидролиза.

Известен способ получения водорастворимых полимеров путем гидролиза полиакриламида при нагревании, при котором щелочное омыление полиакриламида или сополимера акриламида проводят в водных гелях, содержащих 1550Ú полимера, в экструдере при 10150 С и атмосферном давлении, используя эквимолярное количество щелочи.

Получают продукт со степенью омыления

1-70Ъ (преимущественно 5-50%). Например, к полиакриламидному гелю прибавляют МсОИ и при 65 С гель переводят в экструдер, при пребывании смеси в экструдере в течение 30 с степень! омыления 38% (1 j ..

Наиболее существенными недостатками известного способа являются значительный расход щелочи, а также то, что в составе продуктов гидролиза содержатся натрийкарбоксилатные группы, что не всегда желательно. Присутствие этих групп ограничивает возможность применения полимера в нейтральных и кислых средах.

Цель изобретения — исключение расхода щелочей и кислот и расширение возможности использования продуктов гидролиза полиакриламида.

Это достигается тем, что согласно предлагаемому способу гидролиза полиакриламида последний обрабатывают вод ой при соотношении 1: 20-1: 5 при тема пературе 150 — 220 С и давлении 1527 атм. (в автоклаве) °

Предлагаемый способ осущеотвляют следующим образом.

Пример 1. 10 r 10%-ного водного раствора полиакриламида с /Н j

=1 15 дл/г помещают в специальный сталь.

Г о ной автоклав и прогревают при 150 С в течение 30 мин. Получают водорастворимый полимер (вязкость 1%-ного водного раствора 18 сСт), состоящий из зве643512

Формула изобретения

Составитель А. Переверзева

Редактор Т. Загребельная Техред Л.Алферова Корректор A Êpàâ÷åíêî

Заказ 7940/25 Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 ньен акриламида, акрилоной кислоты и акрилата аммония.

+ Н2 СН )х ®у ЕН Н вЂ” CH+

1 (. OННг ÑÎÎÍ (-00NHq

Степень гидролиза вычисляют по ко5 личеству выделившегося аммиака.

Пример 2. 10 r 10Ъ-ного воднОго раствора полиакриламида с / g

1.,15 дл/г помещают в спецстальной автоклав и нагревают при 170 С в течео 10 нйе 30 мин. Получают водорастворимый полимер (вяэкость 1Ъ-ного водного раствора 30 сСт), состоящий иэ звеньев акриламида (89Ъ), звеньев а) рилоной кислоты и акрилата аммония.

Пример 3. 10 г 10Ъ-ного водного раствора полиакриламида c/q / =

1, 15 дл/г помещают в спецстальной о автоклав и прогревают при 190 С в течение 30 мин. Получают водораство- 20 римый полимер (вязкость 1Ъ-ного водного раствора 60 сСт), состоящий из звеньев акриламида (70Ъ), звеньев акриловой кислоты и акрилата аммония. 25

Пример 4. 10 r 10Ъ-ного воднОго раствора полиакриламида с / «) =

=1:,15 дл/г помещают н специальный автоклав и прогревают при 220 С в течение 180 мин. Получают нодораство30 ! римый полимер (нязкость 1Ъ-ного водного раствора 25 сСт), состоящий из звеньев акриламида (40Ъ), звеньев аКрилоной кислоты и акрилата аммония.

Пример 5. 10 r 5Ъ-ного ноднОго раствора полиакриламида с / Ц / =

=1:,,15 дл/г помещают н специальный автоклав и прогревают при 190 С в течение 30 мин. Получают водорастворимый полимер (нязкость 1Ъ-ного водного раствора 50 сСт), состоящий иэ звеньев акриламида (75Ъ), звеньев акрилоной кислоты и акрилата аммония.

Пример б. 10 г 20Ъ-ного водного раствора полиакриламида с 46

/)j / = 1,15 дл/г помещают н,спецстальной автоклав и прогренают при 190 С н течение 30 мин. Получают водорастворимый полимер (нязкость 1Ъ-ного водного раствора 65 сСт), состоящий из звеньев акриламида (67Ъ), звеньев акриловой кислоты и акрилата аммония.

Нижний предел температуры -150 С о выбран ввиду того, что ниже 150 С гидролиэ грактически не протекает.

Верхний предел — 220o(выбран вследствие того, что выше этой температуры н значительной степени происходят деструктивные процессы. При температурах гидролиза давление над реакционной смесью достигает 15-27 ат, что обуславливается суммарным давлением водного пара и аммиака, выделяющегося при гидролиэе.

Реакция гидролиза протекает также при более высоких и более низких концентрациях полимера н воде. Однако применение концентраций менее 5Ъ невыгодно из-эа большого балласта воды в продукте, применение концентраций выше 20Ъ затруднено ввиду образования очень вязких и нетекучих гелей.

Как видно иэ приведенных примерон, гидролиз протекает при отсутствии щелочи, а согласно известному способу из гидролизà расходуется эквимолярное количество щелочи, т.е. на

71 кг исходного полиакриламида требуется до 40 кг едкого натра.

Осуществление процесса по известному способу требует расхода щелочи до 560 кг (117 руб,) на 1 т исходного полиакриламида. Поедлагаемый способ проводится без щелочи.

Предлагаемый способ позволяет получить продукты гидролиза полиакриламида с заранее заданной степенью превращения, исключить использование щелочей и кислот и получить полимеры, содержащие звенья акриловой кислоты, акрилата аммония и акриламида, что позволяет расширить ноэможность их применения в различных отраслях народного хозяйстна.

Способ получения водорастноримых полимерон путем гидролиэа полиакриламида при нагревании, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исключения расхода щелочей или кисло- и расширения возможности использования полимерон, гидролиэ ведут н антоклане обработкой полиакриламида водой в соотношении 1:20-1:5 при 150-220 С.

Источники информации, гринятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3784597, кл. 260-89,7, 1972,