Способ получения азотсодержащих полимеров на основе l- хлоракриловой кислоты

 

ОПИСАНИЕ пц щу

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.,06. 80 (21) 2932340/23-05 () М К т 3

С 08 F 8/32

С 08 F 220/12

С 08 F 220/54 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 230882, Бюллетень №31 (53) УДК 678.746. . 8 (088. 8) Дата опубликования описания 23.08.82

Ташкентский ордена, Дружбы народов полите институт им. А.P.Hèðóíè (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ

НА ОСНОВЕ Ц. -XJIOPAKPHJIOBOA KHCJIOThl,1

Изобретение относится к химии полимеров и может быть использовано в качестве флокулянтов, коагулянтов для очистки сточных, а также питьевых вод, Известен способ получения азотсодержащих полимеров (ионообменных мембран) аминированием сополимеров полиэтилена с полиаценафтиленом (1) .

Известен также способ получения азотсодержащих полимеров (водорастворимых полизлектролитов) прививкой амидов акриловых кислот к сульфированному полифенилэтилу (2).

Недостатками этих способов являются многостадийность осуществления синтеза, низкие значения приведен ной вязкости и выхода продукта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения азотсодержащих полимеров на основе d -хлоракриловой кислоты, который осуществляют спонтанной полимеризацией продукта взаимодействия

d, хлоракриловой кислоты с третичными аминами (3).

Однако полученный продукт имеет низкое значение приведенной вязкости (y пр = 0,06 дл/г) и не обладает флокулйрующей способностью.

Целью изобретения является увеличение приведенной вязкости и флокулирующей способности полимеров.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения азотсодержащих полимеров на основе

d.-хлоракриловой кислоты сополимеры. д.-хлоракриловой кислоты с бутилакрилатом или бутилметакрилатом, имеющие приведенную вязкость 0,54-0,90 дл/г и содержание звеньев d. †õëoðàêðèëîвой кислоты 31,7-62,8 мол.Ъ, подвер15 гают взаимодействию с 4-6-кратным мольным избытком триметиламина или пиридина, или пиперидина по отношению к количеству сополимера, а взаи- модействие осуществляют в диоксане

20 в течение 2-3 ч.

Синтезированные аммониевые полимеры хорошо растворяются в воде. Водные растворы аммониевых полимеров являются высокомолекулярными полиэлектролитами амфотерного характера, содержащими в молекуле реакционноспособные четвертичные аммониевые группы. При этом они могут быть использованы в широком диапазоне рН среды в качестве флокулянтов и ко952857 агулянтов для очистки сточных и питьевых глинистых вод.

Синтезированные водорастворимые полиэлектролиты на основе сополимеров d.-хлоракриловой кислоты с бутилакрилатом или бутилметакрилатом 5 обладают следующими показателями: выход 95,1Ъ, статистическая обменная емкость 3,09 мг-экв/г (по

0,1 н. АдХО3), пр в 0,5 н. КС1

2,2 дл/г, вязкость в воде 5,5 дл/г. 10

Для получения водорастворимых полиэлектролитов путем аминирования сополимеров d. — õëîðàêðèëoâîé кислоты с бутилакрилатом и бутилметакрилатом триметиламином, пиридином и пиперидином испольэовали сополимеры с приведенной вязкостью в пределах 0,540,71 дл/г для сополимера oL-хлоракриловой кислоты с бутилакрилатом и в пределах 0,58-0,90 дл/г для сополиме-20

pa d. — õëîðàêðèëîâoé кислоты с бутилметакрилатом, синтезированные при мольных соотношениях исходных мономеров 1:3, 1;1, 3:1, При этом для сополимера cL-хлоракриловой кислоты с бутилакрилатом мольное соотношение звеньев мономеров обоих типов в сополимере равно соответственно

39,5:60,5, 48г52, 62,8:37,2 мол.Ъ. для сополимера с -хлоракриловой кислоты с бутилметакрилатом соответственно 31,7:68,3, 44,4:55,6; 59,5:

:40,5 мол.Ъ. Реакция сополимеризации проводилась в присутствии инициатора — динитрила аэоизомасляной кислоты в среде бензола при 60-65oÑ в течение 1 ч.

Способ осуществляют следующим образом.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холо- 40 дильником, помещают раствор сополимера d.-хлоракриловой кислоты с бутилакрилатом или бутилметакрилатом в диоксане. К раствору по каплям при перемешивании добавляют триметиламин 45 или пиридин, или пиперидин, растворенные в диоксане. Аминирование осуществляют в течение 2-3 ч. Полученный продукт несколько раз промывают чистым диоксаном, затем бензолом и ацетоном для удаления непрореагировавших веществ.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником,.помещают

20 мл 5Ъ-ного раствора сополимера

d-хлоракриловой кислоты с бутилакрилатом в диоксане. К раствору по каплям добавляют амин, Аминирование проводят при температуре 20т0,5ОС в те- 60 чение 3 ч. Полученный аминированный продукт подвергают очистке от непрореагировавших веществ диоксаном и гексаном и сушат до постоянного веса в вакуум-сушильном шкафу при 25ОС, 65

Выход аминированного продукта, Ъ

Содержание галоида, Ъ

Приведенная вязкость

0,5Ъ-ного водного раствора, дл/г

Характеристическая вязкость по 0,5 н.

КС1, дл/г

Статистическая обменная емкость по

0,1 н. AgN03, мг-экв/г

94,2

10,45

2,7

0,9

2 94

Пример 2 . B трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и капельницей, помещают 20 мл 5Ъ-ного раствора сополимера d.-хлоракриловой кислоты с бутилметакрилатом в диоксане. К раствору по каплям при перемешивании добавляют 10Ъ-ный раствор триметиламина в диоксане при четы- рехкратном избытке амина. Аминирование проводят при 25+0,5 С в течение.3 ч, затем полученный продукт подвергают очистке от непрореаги-. рованных веществ промыванием в диоксане и гексане и сушат до постоянного веса в вакуум-сушильном шкафу при 30О С.

Выход аминированного продукта, Ъ

Содержание галоида, Ъ

Приведенная вязкость 0,5Ъ-ного водного раствора, дл/г

Характеристическая вязкость по 0,5-н.

КС1, дл/г

Статистическая обменная емкость по

0,1 н. АдИО мг-экв/г

10,97

5,5

1,2

3 09

Полученный аминированный продукт несколько раз обрабатывают чистым диоксаном, з атем промывают бен эолом и ацетоном для удаления непрореагировавших веществ. Выход аминированПример 3. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, помещают

20 мл 5Ъ-ного раствора сополимера

oL-хлоракриловой кислоты (I) c бутилметакрилатом (II) и бутилакрилатом (III) в диоксане. К раствору по каплям при перемешивании добавляют аминирующий агент — триметиламин, пиридин, пиперидин (4-кратный мольный избыток по отношению к растворенному количеству сополимера), растворенный в 20 мл диоксана. Реакцию аминирования осуществляют в течение 3 ч при 20-22 С.

952857

Расход флоку- Эффект фло- Содержание Р О лянта, кг -10 куляции, Ъ в осадке,кг/дм З

Флокулянт

Полиакриламид

6300

0,31

7600

Сополимер I с III, аминированный пи ридином

0115

7900

65 ного продукта 90-93% от теоретического.

Пример 4. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, помещают

20 мл 10Ъ-ного раствора-сополимера 5

d.-хлоракриловой кислоты (I) с бутилметакрилатом (1I) и бутилакрилатом (III) в диоксане. К раствору каплями при перемешивании добавляют аминирующий агент — триметиламин, пиридин, 10 пиперидин (6-кратный мольный избыток по отношению к растворенному количеству сополимера), растворенный в

20 мл диоксана. Реакцию аминирования осуществляют в течение 2 ч при 2022 С. Полученный аминированный продукт несколько раз обрабатывают чистым диоксаном, затем промывают бензолом, ацетоном для удаления непрореагировавших веществ, Выход аминированного продукта 92-95Ъ от теоретического.

Пример 5. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, помещают 20 мл 5Ъ-ного раствора сополимера cL-хлоракриловой кислоты (I) с бутилметакрилатом (II) и бутилакрилатом (III) в диоксане, К раствору по каплям при перемешивании добавляСополимер I с II, аминированный пиперидином 0,21

Лабораторные испытания синтезированных аммониевых полимеров в качестве флокулянта показали, что при добавлении их в количестве 0,001Ъ скорость осаждения твердых частиц силикагеля увеличивается в 3 раза по сравнению с промышленными флокулянтами, такими, как полиакриламид, При той же концентрации. Синтезированные аммониевые полимеры могут быть применены в широком диапазоне рН среды. В случае использования сополимера cL-хлоракриловой кислоты с бутилметакрилатом, аминированного триметиламином, максимальное извлечение твердых частиц происходит при сравнительно низкой концентрации полиэлектролита. При концентрации выше оптимальной степень извлечения ют 3,2 мл пиперидина, растворенного в 20 мл диоксана. Реакцию аминирования осуществляют при 20-22 С в течение 3 ч до полного завершения. Полученный аминированный продукт несколько раз обрабатывают чистым диоксаном, затем промывают бензолом и ацетоном для удаления непрореагировавших веществ. Выход аминировакного продукта 90-95Ъ от теоретического.

Аминированные сополимеры Ы -хлоракриловой кислоты с бутилакрилатом и бутилметакрилатом испытывают в качестве флокулянтов при осветлении кислых стоков Алмалыкского химического завода после их нейтрализации.

При этом установлено, что применение предлагаемых полиэлектролитов при расходе 0,1-0,3 - 10 кг на 1 м кислых стоков при содержании твердых частиц 25, 4 - 10 3 кг/м 3 и рН среды 6-7 позволяет получить прозрачные оборотные промышленные воды. Испытанные водорастворимые полиэлектролиты в

2-2,5 раза ускоряют процесс осаждения твердой фазы и фильтрации по сравнению с полиакриламидом, применяемым в настоящее время на заводе.

При этом получены результаты, представленные в таблице. уменьшается с 94 до 48-50Ъ, что объясняется стабилизирующим действием полиэлектролита.

Полученные аммониевые полимеры были использованы для очистки заводских оборотных вод, которые содержат 50000 мг/л взвешенных частиц, а также 1500-3300 мг/л сульфидов.

Полученные результаты показали, что при добавлении аммониевых полимеров в количестве 0,001% скорость осаждения твердых частиц увеличивается в

15-20 раз по сравнению с применяемым в промышленности флокулянтом— полиакриламидом при той же концентрации. Полиакриламид не влияет на осаждение сульфидов, тогда как при использовании для очистки аьмониевого полимера концентрация сульфидов

952857

Формула изобретения

Составитель И.Стояченко

ТехредЖ.Кастелевич Корректор М.Демчик

Редактор Н.Егорова

Заказ 6203/38 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ 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 понижается и колеблется в пределах допустимой (2-1 мг/л) .

Таким образом, азотсодержащие полимеры на основе с(-хлоракриловой кислоты, полученные по предлагаемому способу, обладают более высокой приведенной вязкостью и флокулирующей способностью, чем полученные по известному способу.

Полученный пс предлагаемому способу полимер. обладает более высокой флокулирующей способностью, чем применяемый в качестве флокулянта полиакриламид.

Способ получения азотсодержащнх полимеров на основе al-хлоракриловой кислоты, о т л и ч а ю щ и й,с я тем что, с целью увеличения приведенной вязкости и флокулирующей способности полимеров, сополимеры Ы.— хлоракриловой кислоты с бутилакрилатом или бутилметакрилатом,имеющие

5 приведенную вязкость 0,54-0 90 дл/г

Р I и содержание звеньев с -хлоракрило,вой кислоты 31,7-62,8 мол.%, подвер-, гают взаимодействию с 4-6-кратным мольным избытком триметиламина или пиридина, или пиперидина по отноше о

О нию к количеству сополимера, и взаимодействие осуществляют в диоксане в течение 2-3 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f5 1. Авторское свидетельство СССР 231805, кл. С 08 F 255/02, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР ф223311, кл. С 08 F 291/14, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

;щ 9398565, кл. С 08 F 220/02, 1972 (прототип) .

Способ получения азотсодержащих полимеров на основе l- хлоракриловой кислоты Способ получения азотсодержащих полимеров на основе l- хлоракриловой кислоты Способ получения азотсодержащих полимеров на основе l- хлоракриловой кислоты Способ получения азотсодержащих полимеров на основе l- хлоракриловой кислоты 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины и касается материала медицинского назначения, в частности носителя для клеток человека и животных, имплантированных в организм млекопитающего, или депо для лекарственных средств, представляющего собой полифункциональный биосовместимый гидрогель, содержащий поперечно-сшитый сополимер акриламида, метакриламида, и сшивающего агента - 2-гидроксиэтил метакрилата и N,N'-метилен-бис-акриламида и воду, а также способа его получения путем сополимерации указанных мономеров в три стадии
Изобретение относится к сополимеру, одновременно выполняющему функцию связующего вещества и функцию модификатора реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, используему для того, чтобы получить гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, восстанавливаемые и сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, находящейся в диапазоне от 0,5 до 200 м2/г, как определено в соответствии со стандартом ISO standart 9277, гранулы, которые легко повторно диспергировать в термопластических смолах, состоящих из мономерных звеньев а), b), с) и d), сумма которых равняется 100 массовых процентов

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к способу получения монодисперсных синтетических полимерных латексов с заданным диаметром частиц и аминогруппами в поверхностном слое

Изобретение относится к композиции для загущения и эмульгирования топической косметической, дермофармацевтической или фармацевтической композиции, в форме инверсного латекса, включающего: а) от 50 до 80 мас.% по меньшей мере одного линейного, разветвленного или сшитого органического полимера (Р); b) от 5 до 10 мас.% эмульгирующей системы (S1) типа вода-в масле (Е/Н); с) от 5 до 45 мас.% по меньшей мере одного масла; и d) до 5 мас.% воды

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к способам получения сшитых гидрофильных полимеров, относящихся к суперабсорбентам, обладающих способностью поглощать большие количества воды

Изобретение относится к области получения трехмерных сополимеров в виде частиц сферической формы, обладающих высокой ионообменной и комплесообразующей способностью, которые могут применяться для извлечения из водных растворов катионов переходных металлов, а также ряда металлов, обладающих амфотерными свойствами, в форме анионов

Изобретение относится к молекулярно впечатанным полимерам, селективным, по меньшей мере, по отношению к одному специфическому для табака нитрозамину (СТНА), где полимер получают с использованием веществ, включающих СТНА или его структурный аналог, нейтральный содержащий функциональную группу мономер, выбранный из группы, включающей 2-гидроксиэтилметакрилат (ГЭМА), акриламид, метакриламид, глицеринмоноакрилат и глицеринмонометакрилат и гидрофобный сшивающий реагент. Описаны также способ получения молекулярно впечатанного полимера, курительное изделие, фильтр для табачного дыма и набор для обнаружения, количественного определения и отделения нитрозаминов, содержащихся в образце, включающие молекулярно впечатанный полимер, способ уменьшения содержания, по меньшей мере, одного СТНА в табачном продукте и способ изготовления табачного материала. Технический результат - получение молекулярно впечатанных полимеров, которые являются селективными по отношению к нитрозосодержащим соединениям. 8 н. и 17 з.п. ф-лы, 18 ил., 8 пр., 1 табл.
Наверх