Способ получения гелеобразного углеводородного топлива для двигателей внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик! о 1 : ч. С 10 1/18

ГосударствеииыЯ коиитет

Соавтв Министров СССР по делам изооретеиий и открытий

662.75 (088.8) Авторы изобретсшгя

Иностранцы

Десмонд Увилфрид Джон Осмонд и Фредерик Андру Увейт (Beëèêoáðèòàllèÿ) Иностранная фирма

«Империал Кемикал Индастриз Лимитед» (Великобритания) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕЛЕОБРАЗНОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО

ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к желатинизированным углеводородным жидкостям, которые используют в двигателях внутреннего сгорания, в частности в газотурбинных двигателях; такие желатинизированные углеводородные жидкости пригодны для использования в качестве горючего для самолетов.

Нужны такие желатинизированные углеводородные жидкости, используемые в качестве топлива для двигателей самолетов, которые мо?кно транспортировать по тоубопроводам из одного резервуара в другой или из резервуара к двигателю, но которые в случае аварии или разлива быстро принимают исходную гелеобразную структуру, и таким образом сводят к минимуму распространение огня в случае загорания.

Известен способ получения гелеобразного углеводородного топлива путем загущенпя мсталлсодержащим мылом.

Однако желатинизированные таким путем углеводородные жидкости не возвращаются в исходное гелеобразное состояние, когда их подвергают механическому воздействию или транспортируют по трубопроводам. Кроме того, из-за высокого содержания металла и большой чувствительности геля к воде и другим полярным жидкостям такие желатинпзирова н ныс углсводородн ые жидкости неп р нгодны для применения в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.

С целью устранения указанных недостатков предложено в качестве загустителя использовать полимерный материал, содержащий полярные группы, образующие ассоциативные связи между полимерными материалами с образованием поперечносшитой полимерной структуры, 10 Ассоциативные связи — это связи, возникающие в результате электростатического притяжения между полярными и/или диполярнымп группами, причем эти связи могут быть разорваны и снова восстановлены без

1 какого-либо изменения природы полярных групп.

Энергия связи между группами должна быть, по крайней мере, такой, как энергия водородных связей, образующихся в результате

20 взаимодействия между — ОН-группами КОН и — О-группами QORl в углеводородных жидкостях, где К и Я, представляют собой алки IbHble группы. Энергия связи нс должна быть соизмерима по величине или же может

2> быть больиte энергии связи типичной С вЂ” С ковалентной связи. Углеводородная жидкость может содержать небольшие количества других жидкостсн, таких как простые и сложные эфиры, кстоны и нитропарафнны, особенно в

Зо тех случаях, когда энергия ассоциативной

399145

11рсдмст изобретения

Составитель Л. Русанова

Техред Е. Борисова

Редактор Е. Хорина

Корректоры; E. Давыдкина и М. Коробова

Заказ 466 3 Изд. № 2098 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр, Сапунова, о

В качестве керосн но всех примерах 6ерут aallalII

Аналогичные результаты получают прн использовании других типов авиационных керосинов, таких например, как широко известные керосины марок IPI и IP5, авиационный газоЛИН ДЛЯ т PGIIII (А 1ао) И ШИРОКО ИЗВССтНЫй газолин марки IP4.

В тех случаях, когда гелеобразные жидкости, описанные в примерах, получают при смешении двух полимерных растворов и когда эти жидкости предполагается использовать в качестве горючего для двигателей самолетов, полимерные растворы смешивают непосредственно перед заполнением топливных баков.

1. С:цосоо получения гслеобразного углеводородного оплнва для двигателей внутрснне5 го сгорания путем загущенпя углеводородного топлива, от.шчмощийся тем, что, с целью улучlIleIlIm фнзш о-химических свойств топлива и увеличения жслатпнпзацнп, в качестве загустителя используют полимерный материал, coj0 держащий полярные группы, образующие ассоциатпвныс связи между полимерными материалами с образованием попсречносшнтой структуры.

2. Способ по п. 1, отлача огдийся тем, что

15 используют загуститель с молекулярным весом не ш|же 10 000 в количестве 0,1 — 10 вес. Oq.

399145 связи в углеводородной жидкости выше минимально установлеш1ой. Однако, поскольку природа жпдкос1п оказывает влияние на энергшо ассоц1гативной связи любой взятой пары групп, энергия ассоциативной связи уменьшается с возрастанием полярности жидкости, и по этой причине углеводородные жидкости не должны содержать значительных количеств смешивающихся с ними протонных жидкостей, например метанола.

Полярные группы, которые могут быть простыми или достаточно сложными, обладают способностью к образованию ассоциативной связи с подобными группами в полимерах того же типа, или же ассоциативное связывание может осушествляться между парами комплемептарно взаимодействующих полярных групп, причем желательно, чтобы эти комплементарпые группы, взаимодействующие друг с другом, содержались в различных полимер ах.

При использовании описываемых гелеобразных углеводородных жидкостей в качестве горючего для двигателей самолета желательно и предпочтительно, чтобы желатипизация углеводородной жидкости, т. е. смешение ее с гелсобразующим агентом, осуществлялась непосредственно перед заправкой самолета горючим. Этим путем можно свести к минимуму транспортировку желатппизироваппой жидкости ио трубопроводам прп помощи насосов.

Простые полярные группы содержа" одну единственную полярную группу, которая обеспечивает образование водородных связей и связей, возникающих в результате взаимодействия между ионами или же между сильными диполями, такими, например, которые возникают в ионных парах с разделенным зарядом.

Подходящими водородпыми связями являются те, которые образуются между гидроксильными, карбоксильными, амипными, амидньп|и и меркаптаниыми группами, причем, либо между группами только одного типа, либо между двумя типами этих групп. Образование водородных связей может происходить также между одной из этих групп и кислородом (или серой) в простых эфирах и, наконец, между одной из перечисленных выше групп и третичным основанием. К числу подходящих связей между сильными диполями следует отнести связи, возникающие между такими ионами, как бетаины и сульфобетаины, четвертичные аммониевые соли и натриевые (или других металлов) соли кислот.

Подходящие связи между ионами возникают в случае третичных оснований и кислотных групп карбоновых кислот, сульфокислот, фосфониевых кислот, а также сульфатных полуэфиров и фосфатных эфиров, между аминами и сульфокислотами, между аминами и фосфониевыми кислотами, а также между поливалентными металлическими ионами, такими как кальций, магний и алюминий, и кис5

15 гв

25 зо

;1отными группами. Ассоциативн61е сВязи между такими ионами являются сильными, так же как и связи между четвертичными аммониевыми основаниями и полуэфирами серной кислоты или сульфокислот, которые относятся к числу наиболее сильных связей из тех, которые можно использовать при осуществлении предлагаемого способа.

Сложные полярные группы могут образовываться в сольватированных полимерах благодаря присутствию множества слабых полярных групп, которые взаимно усиливают друг друга; это является результатом определенного расположения таких групп в полимерном сегменте, который нерастворим и, следовательно, разрушается лишь в углеводородной жидкости. К числу слабых полярных групп, которые могут взаимно усиливать друг друга и способны обеспечивать ассоциативное связывание сложных полярных групп, относится атом кислорода в простых эфирах, эфирный карбонил и нитрил.

Эти полярные группы, простые или сложные, должны присутствовать в полимерах и относительно этих групп они должны иметь среднее число функциональности в минимальном случае — больше двух и в оптимальном в ар и анте — больше 10.

Чем слабее энергия связи или чем больше молекулярпьш вес полимера, тем выше должна быть функциональность полимера; функциональность полимера может достигать 100 и даже больше в полимерах с молекулярным весом порядка миллиона и выше, содержащих полярные группы, которые способны к образованию ассоциативных связей средней силы (например, СООН вЂ” Н ) или более слабых связей.

К жидкости, подвергаемой желатинизации, добавляют 0,1 — 10 /О по весу используемого для этих целей полимера.

Даже если в полимерах, используемых для получения предлагаемых гелеобразных композиций, присутствуют ионы металла, количество металла, вводимого таким образом в углеводород, настолько незначительно (благодаря высокой эффективности гелеобразующего агента), что его можно принять допустимым даже при условии, что гелеобразный продукт предполагается использовать в качестве моторного топлива.

Сольватированный полимер может быть растворим в желатинизируемой жид кости или

«ке может быть в виде частиц, которые набухают в этой жидкости. В первом случае полимерные цепи связываются посредством ассоциативных связей со смежными полимерными цепями, а в последнем случае набухшие частицы связываются друг с другом при помощи ассоциативных связей, возникающих между полярными группами близко расположенных частиц. В обоих случаях образуется трехмерная полимерная структура, которая сольватируется жидкостью и таким образом обеспечивает образование геля.

399145

В тех случаях, когда полимер растворяется в жидкости, эффект гелеобразования данным полимером усиливают благодаря введению

1онкодисперсных частиц горючего материала, также содержащего полярные группы, способные образовывать ассоциативные связи с полярными группами растворенного полимера. Такие частицы обеспечивают высокое содержание функциональных узловых точек в поперечно связанной структуре. При этом желательно, чтобы полярные группы в этих частицах были комплементарны полярным группам растворенного полимера с тем, чтобы ассоциативные связи возникали, главным образом, между частицами и растворенным полимером.

Оптимальным вариантом является такой вариант гелеобразования, когда растворимый полимер, содержащий полярные группы, используют в ассоциации с полимерными частицами, которые набухают в органической жидкости и содержат комплемептарные полярные группы.

В другом варианте частицы, используемые в соединении с растворимым полимером, являются горючим материалом, которьш не сольватируется жидкостью, по содержит полярные группы. К числу таких материалов относятся угольная сажа, волокнистые целлюлозные вещества или кристаллические соединения, которые получаются в качестве продукта реакции и-бутиролактона с длинноцепными аминами, полученными из кокосового масла. Упомянутые частицы могут состоять из таких кристаллических органических веществ, которые представляют сооой моно- плп полиядерпые ароматические соединения, содержащие карбоксильные, гидроксильные, аминные, амидпые, сульфониевые, фосфониевые и другие полярные группы.

Наиболее предпочтительный размер используемых частиц лежит в области 0,01 — 5 мкм; в тех случаях, когда частицы представляют собой полимеры, набухающие в жидкости, в результате набухапия размер частиц (следовательно и их объем) может увеличиться в десять раз и больше по сравнению с первоначальным объемом. Приведенные цифры характеризуют оптимальный размер частиц в ненабухшем состоянии.

Молекулярный вес растворимого полимера должен быть по крайней мере не ниже 10000 (имеется в виду средневязкостный молекулярный вес), причем желательно, чтобы он был по крайней мере порядка 100000, При использовании меньшей концентрации полимера его молекулярный вес должен быть выше порядка 1000000 и больше. Однако полимеры, молекулярный вес которых выше 10", нельзя использовать в концентрации, превышающей 3% от веса желатинизируемой жидкости.

Набухшие полимерные частицы, независимо от того, играют ли они роль первичного гелеобразователя или узловых, усиливающих

65 эффект гелеобразования точек, включают соответственно в свой состав полимер, который мог бы быть растворим в жидкости, но который имеет трехмерную структуру, образованную ковалентными или ассоциативными связями, в результате чего он может лшнь набухать в жидкости, В этом случае степень набухания зависит от количества (.1, отпо ll) поперечных сшпвок в полимере и может варьировать от 0,1 до 1001О в зависимости от природы полимера и жидкости. Плотность поперечных сшпвок — это процентное содержание тех участков в полимерной цепи, которые имеют поперечную сшивку. Поперечная сшивка полимера в частицах может быть достигнута посредством использования соответствующего количества днфупкционального мопомерл илп жс в результате использования сомономеров, содержащих группы, которые способны к образованшо поперечных сшивок в результате последующей реакции конденсации илп же прп помощи сильной ассоциации.

В качестве полимеров, используемых в качестве гелеобразователей согласно данному способу, удобно применять полимеры, полученные свободнорадикальной полимеризацией, так клк это один из наиболее простейших способов получения пх.

Для использования в качестве гелеобразователей в углеводородах, в основном ллифатической природы, применяют сольватируемыс полимеры I 1n основе длинноцепных эфиров ненасыщенных кпслот и ненасыщенных спиртов, например стеарпловые, лауриловыс, октиловые, 2-этилгексиловые и гексиловыс эфиры акриловой и мстакриловой кислот и соответствующие сложные эфиры кислот с длинной цепью и вшшлового спирта, например винилстеарлт и т. д. В качестве мономеров используют также соответствующие длинноцепные простые эфиры ненасыщенных спиртов, например винплоктлдециловый простой эфир. Ероме того, пригодны полимеры различных алкенов, таких каl . бу тадиен, Ilзопрен и изобутилеп, а также пекрнсталлическнс полимеры этилена п пропилена.

В качестве гелеобразователей в углеводородах ароматического (илп, в основном, ароматического) ряда используют аналогичные полимеры и, кроме того, аналоги с ба1ес короткой цепь1о, например по; èìåðû этокспэтилметякрпллтя, метплмстлкриллтл ll э п1Лакриллта, л также полимеры нл основе винилбензолов, например Ilолимcðы стирола и вннплтолуола.

Термин «полимер» включает в себя 11 сополимеры, так как соответствующие полярные группы в соответствующих количествах могут быть введены в полимер путем нспользовянн>1 сомономера, содержащего такие гру1шы. 1; числу сомономеров, пригодных для введения таких простых полярных групп, как кислотные, относятся акриловая и метакриловая кислоты, малеиновый ангидрид, винилсульфокислота, стпролсульфокислота, винилфосфат

399!45 и фосфонисв!!с эфиры ненас!!щеин!!х (П1содержащих соединений, такие, например, как эфир оксиизопропилметакрилата. В качестве сомономеров, пригодных для введения простых полярных групп, имеющих основной характер, используют вииилпиридин, винилдиметиламин, N,N-диметиламипоэтилметакрилат и трет-бутиламиноэтилметакрилат. Такие группы, как сульфонпая, вводят в полимер с помощью винилметилсульфоиа. После того, как полимер уже получен, в него можно вводить некоторые предпочтительные сильно ионные и диполяриые группы. Это осуществляют, например, посредством нейтрализации кислотных групп или путем образования четвертичиых аммоииевых оснований у основных групп.

К числу мопомеров, пригодных для использования и содержащих слабые поляриыс группы (в комбинации), которые могут обеспечить образование сложных полярных групп в сольватироваииой цепи, относятся вииилметиловый простой эфир, вииилметилкетои, метилметакрилат, метил акрилат, метакрилопитрил, вииилхлорид и вйнилацетат. Эти моиомеры способствуют образованию боковых цепей или сегментов, которые не сольватируются углеводородной жидкостью и которые, таким образом, обеспечивают существование сложных полярных групп в основной полимерной цепи, сольватированной углеводородной жидкостью.

К другому классу полимеров, пригодных для использования в соответствии с данным способом, относятся углеводородные полимеры, например такие, которые получают из алкенов.

Подобные полимеры обычно получают методом ионной полимеризации и, поскольку полярные группы, которые должны содержаться в конечном полимере, могут дезактивировать ионный катализатор, используемый для инициирования полимеризации, обычно сначала получают углеводородный полимер, а уже затем модифицируют его посредством введения полярных групп, иеобход|имых для образования ассоциативных связей. Пригодные для упомянутых выше целей углеводородные полимеры относятся к числу иекристаллических полимеров и сополимеров, полученных из таких мопомеров, как этилеи, пропилеи, изобутилен, бутадиен, изопреи и другие высшие а-алкены, например алкены, получаемые при переработке сырой нефти. Используют также каучуки природного происхождения. Эти полимеры затем подвергают модификации с целью введения желаемых полярных групп.

В тех случаях, когда углеводородный полимер содержит остаточную иепасыщепность, т. с. то или ипос количество кратш !х сгязсй, полярные группы вводят при помонами p(3åöèè присоединения, например путем присоединения тиолов (таких, например, как тиогликолевая кислота), альдегидов, галогенов или же посредством эпоксидирования. В некоторых из этих случаев группь1, вводимые таким обра10

: о!!1, IIóæäаются в дополHHTñ,ëüíoé модификации, чтобы обеспечить образование желаемых полярных групп; например, галоидные или гидроксильиые группы, получающиеся в результате присоединения альдегидов по кратным связям углеводородного полимера, могут быть модифицированы таким образом, Кроме того, соответству!ощие поляриь|е группы вводят при помощи реакции присоединения определенных карбепсодержащих групп по ненасыщенным группам полимера. В тех случаях, когда углеводородный полимер содержит незначительное количество кратных связей или же оии практически полностью отсутствуют, желаемые полярные группы вводят в упомянутый углеводородный полимер при помощи реакций замещения, например путем галогепироваиия, хлорсульфироваиия, хлоркарбонили(оваиия, фосфорилироваиия или малеинизаиии. Когда же углеводородный полимер содержит ароматические кольца (цап, соиолимеры стирола), желаемые полярные группы вводят при помощи классических реакций замещения в ароматическом ядре.

Сольватированные полимеры, как правило, представляют собой такие полимеры конденсационного типа, как полиэфиры, ароматические полиоксиды и ароматические гидрокарбонаты, молекулярный вес которых должен быть достаточно высок.

Прочность геля, полученного в органических жидкостях данным способом, может широко изменяться в зависимости от определенных требований. Для уменьшения текучести жидкости в случае се разлива (особенно важно, когда речь идет о топливе) желательно, чтобы «прочность» геля была достаточно высокой; однако имеются и определенные ограничения прочности, так как желатинизироваииос горючее должно иметь способность перемещаться в результате механического воздействия от топливного бака к двигателям. Это ограничение в значительной степени зависит от расположения топливных баков и линий, по которым поступает горючее к двигателям.

Можно предусмотреть специальные системы, позволяющие регулировать «прочиость» геля в желатинизироваииых топливах.

Ориентировочно возможность регулирования прочности геля в желаемых пределах сводится к следующему. Открытый с обоих концов, отполированный изнутри цилиндр диаметром 20 см и высотой тоже 20 см ставят вертикально па плоскую ровную тарелку так, чтобы нижний конец цилиндра плотно прилегал к тарелке. Затем цилиндр иапо!ня!от желатииизированной жидкостью, предназначенной для испытания.

М(идкости дают возможность постоять дос!атон!ос время, чтобы полпость|о восстановилась гслеобразиая структура, !!илиидр поднимают вертикально вверх, остав !.:!я тем самым всю массу гелеобразиой жидкости стоять оез поддержки на тарелке. Эта иеподдержанная масса оседает и растекается по

399145

10 тарелке. Если масса растекается по тарелке таким образом, что полученный на тарелке слой имеет среднюю толщину порядка 1 мм или меньше, то значит прочность геля недостаточна для того, чтобы в какой-то степени повысить безопасность работы с упомянутым горючим. Если масса остается на тарелке в виде слоя, максимальная высота которого, по крайней мере, 10 см, то потребуются специально сконструированные топливные системы для того, чтобы такое горючее при использовании в качестве топлива в летательных аппаратах можно было перемещать от баков к двигателям. В качестве примера такой системы можно указать па гибкие, мягкие топливные баки, работающие под внешним давлением.

Если желатинизированная жидкость растекается в такой степени, что средняя толщина образующегося слоя лежит в области 0,5—

5 см, то еще можно пользоваться обычными или слегка модифицированными топливными системами. Все описанные гелеобразные топлива являются удовлетворительными с точки зрения сохранности, их можно хранить в топливных баках, перекачивать насосом и использовать в газотурбинных двигателях самолетов.

Пример 1. 5О/о-ный раствор сополимера стеарилметакрилата и диметиламиноэтилметакрилата (98:2), имеющего молекулярный вес порядка 500000, в керосине с»ешивают с равным по весу количеством 50 /о-ного раствора сополимсра стеарилметакрплата и мстакри IQBQH кислоты (98:2), имеющего молекулярный вес 500000, в керосине. В полученной смеси образуется гелеобразная структура, которая нарушается при механическом воздействии и быстро восстанавливается, когда это воздействие прекращают. Глыба геля горит, не растекаясь, компактной массой.

Пример 2. Смесь 120 ч. ацетона, 80 ч. изопропанола, 25,7 ч. стеарилметакрилата, 0,92 ч. этиленгликольдиметакрилата, 0,5 ч. изопропилпероксидикарбоната и 45 ч. 45%-ного раствора полиметилметакрилата с концевыми карбоксильными группами, имеющего средневязкостный молекулярный вес порядка 10000, реагирует с глицидилметакрилатом при кипении с обратным холодильником в течение

30 мип. Смесь 141,6 ч. стеарилметакрилата, 5,14 ч. гликольдиметакрилата и 3 ч. изопропилпероксидикарбоната кипятят с обратным холодильником в течение 3,5 час, после чего кипячение продолжают еще 0,5 час. Продукт представляет собой 45О/о-ную дисперсию частиц поперечносвязанного полимера, стабилизированного в смеси ацетона и изопропапола сольватированными цепями полиметилметакрилата, присоединенными к нему. 90 /о органической жидкости удаляют и полимер вводят в керосин в количестве 10 /о от веса керосина. . олиметилметакрилатные цепи, первоначальн) сольватированные в смеси ацетона и изопропанола, теряют свою сольватпую ооолочку, 10

65 но затем полимерные частицы набухают в керосине и образуется гель, которьш разрушаетс"-. под действием механической силы и быстро восстанавливается. Гелеобразная масса горит не растекаясь.

П р и м e p 3. Латск cavo i »op 2-этнлгексилакрплата и акрпловой кпс,(оты (9: 1), имеющин средневесовон молекулярнып вес

4.10, получают методом водно-эмульсионной полимеризацип. Сополимер растворяют в керосине, прибавляя латекс к кипящей смеси керосина и циклогексана, взятых в отношении

9: 1, с такой скоростью, чтобы вода не попадала в кипящую смесь. При концентрации 2,5 /о сополпмера керосин слегка желатинпзируется благодаря образованию ассоциативных связей между карбокспльнымп группами, Пример 4. Латекс сополимера стирола, бутадиена и акриловой кислоты (60:30:10) получают методом водно-эмульсионной полимеризацпи. Его прибавляют к керосину так, как это описано в примере 3, но так как благодаря присутствию бутадиепа сополпмер имеет нскоторос количество беспорядочно расположенных попсрсчных сшивок, полимерные частицы не растворяются в керосине, но, равномерно распределяясь по его объему, постепенно набухают. Латекс сополимера

2-этилгексилакрилата и диметиламиноэтилметакрилата (4: 1) со средневесовым молекулярным весом 500000, полученный методом водцоэмульсионной полпмеризации, растворяют в керосине так, как это описано в примере 3.

Когда 1,0 /о -ную дисперсию карбокснлсодержащего полимера смешивают с равным по объему количеством 1 /о-ного раствора аминосодержащего сополпмера в керосине, происходит образование геля, как следствие возникновения ассоциативных связей между карбоксильпымп группами набухших частиц и а»«ногруппамн растворенного сополимера.

Пример 5. 8 ч. углеродной сажи днспергируют в 100 ч. 2 /о-ного раствора аминосодержащего сополимера, описанного в предыдущем примере, в керосине. При этом происходит образование прочного геля вследствие возникновения ассоциативных связей между аминогруппамп сополимера и карбокснльными группами. присутствующими на поверхности частиц углеродной сакки.

Пример 6. 0,5%-ньш раствор М-кокогидроксибутирампда в керосине смешивают с

0,5 /о-ным раствором полимера, описанного в примере 3, в керосине прп 50 С. Раствор охлаждают до комнатной температуры, в результате чего происходит кристаллизация

Х-r окогндроксибутирамн ia персных частиц. При 3Tом наблюдается образование геля в результате возникновения ассоциативных связей между амнднымн группами частиц и карбокспльнымп группами растворенного сополнмсра.

П р м е р 7. 1 ч. ацетата кальция прибавляют к 100 ч. 1 " о-..ого раствора полимера, описанного в примере 3, в керосине при 140 С.

399145

11

Уксусную кислоту отгоняют и, когда раствор охлаждается до комнатной температуры, происходит образование геля как результат ассоциативного поперечного связывания карбоксильпых групп растворенного сополимера вследствие образования кальциевых солей.

П р и мер 8. 500 ч. 1 /о-ного раствора амипосодержащего сопочимера, описанного в примере 4, в керосине нагревают до 120 С и прибавляют 1 ч. пропансультоца. Смесь охлаждают до комнатной температуры; при этом происходит гелеобразование как результат возникновения ассоциативных связей между сульфобетаиновыми цвиттериоппыми группами.

Пример 9. Методом, описанным в примере 3, получают сополимер 2-этилгексилакрилата, акриловой кислоты и диметиламиноэтилметакрилата (96:2:2), средневесовой молекулярный вес которого равен 3 10 . Этот сополимер растворяют в керосине, получая 1 /,-ный раствор. Этот раствор желатинизируют в результате образования ассоциативных связей между карбоксильными и аминными группами со полимер а.

П р и и е р 10. Получают сополимер 2-этилгексилакрилата и акриламида (90:10) с молекулярным весом (срсдпевесовым) порядка

2 10 и растворяют его в керосине аналогично описанному в примере 3. 1 /О-ный раствор желатипизируют в результате образования ассоциативных связей между амидпыми группами растворенного сополимера.

Пример 11. 5 ч. сополимера лаурплметакрилата и оксипропилметакрилата (1:1), имеющего средпевесовой молекулярный вес порядка 2 10, растворяют в 95 ч. горячего (60—

70 С) керосина. После охлаждения до комнатной температуры наблюдается образование слабого геля (как результат ассоциативного связывания гидроксильных групп сополимера) .

Пример 12. 1 "/о-ный раствор карбоксилсодержащего сополимера, описанного в примере

3, в декагидронафталипе смешивают с 1 /оным раствором аминосодержащего сополимера, описанного в примере 4, в декагидронафталине в отношении 5: l. Наблюдается образование геля, причем аналогичный, 10 несколько более слабый гель получают в случае использования 0,5О/о -ного раствора гелеобразователей.

Пример 13. Аминосодержащий сополимер, использованный в примере 12, заменяют сополимером 2-этилгексилакрилата и пиридина (4:1) со средневесовым молекулярным весом

500000. При этом получают аналогичные результаты. Наблюдается образование геля вследствие возникновения ассоциативных связей между кислотными и основными группами.

Пример 14. Посредством дисперсионной полимеризации в керосине получают дисперсию частиц сополимера малеинового ангидрида со стиролом (1: 1). Средневесовой молекулярный вес полученного сополимера находит5

Зо

45 ся на уровне 2 10 . Распределенный таким образом сополимер подвергают затем модификации в керосине, прибавляя дидодециламин в пропорции 2:3,5 и нагревая реакционную смесь до температуры 100 С. Образующийся в результате реакции замещенный амид растворяют в керосине. 3 /о-ный раствор прореагировавшего сополимера в керосине представляет собой гелеобразную массу, образование которой обусловливается возникновением ассоциативных связей между карбоксильными группами кислого амида.

Пример 15. 500 ч. 2 /о -ного раствора замещеппого кислого амида, описанного в примере 14, в керосине нагревают до 140 С и прибавляют 2 ч, ацетата цинка. Указанную температуру поддерживают до тех пор, пока отгоняют уксусную кислоту, после чего раствор охлаждают до комнатной температуры; при этом происходит образование геля в результате образования ассоциативных поперечных связей между карбоксильными группами кислого амида и двухзарядными катионами цинка. Причиной создания гелеобразной структуры является образование цинковых солей кислых амидов.

Пример 16. 1 ч. диметилсульфата прибавляют к 500 ч. 1 /о-ного раствора аминосодержащего сополимера, описанного в примере 4, в керосине, и смесь нагревают до 60 С в течсние 1 час, после чего охлаждают до комнатной температуры. Полученную таким образом четвертичную аммонийпую соль обрабатывают ионообменной смолой основного характера, чтобы получить четвертичную гидроокись аммония. Этот раствор смешивают с равным по весу количеством 1 /О-ного раствора сополимера 2-этилгексилакрилата и винилсульфоновой кислоты (95:5), имеющего средпевесовой молекулярный вес 2 10, в керосине. Полученная смесь образует очень прочный гель благодаря наличию сильных ассоциативных связей между кислотными группами и четвертичной гидроокисью аммония.

Пример 17. Раствор 7 ч. графт-сополимера полиаурилметакрилата (средневязкостный молекулярный вес порядка 10 ) и полиметилметакрилата (со средневязкостным молекулярным весом около 10 000) — в среднем около 30 боковых цепей на одну основную полимерную цепь — в 20 ч. ксилола разбавляют

73 ч. алифатического углеводород а (кипящего в области 140 — 190 С) . Полиаурилметакрилатная основная цепь сополимера остается сольватированной смесью углеводородов, но полиметилметакрилатные боковые цепи лишаются сольватной оболочки и слабые диполи эфирных карбонильных групп усиливают друг друга, образуя сложные полярные группы.

При этом наблюдается образование геля за счет возникновения ассоциативных связей между этими сложными полярными группами, расположенными вдоль основных полимерных цепей,