Способ получения гранулированных сополимеров акриламида

Способ получения гранулированных сополимеров акриламида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиин

Социапистичесиик

Республик

<и 897779 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26, ) 2. 79 (23 ) 2859954/23-05 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 15.01. 82. Бюллетень РЙ 2

Дата опубликования описани !5 ° 01.82 (51)M. Кл.

С 08 F 220/56

Веударетееный комитет

СССР но делам нзабретеннй н етнрмтнй (53) УДК678. 745 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

А. В ° Северинов, Г. A. Ломоносова, Л

Г. П. Родионова и В. Ф. Куренков

/;,: . т. л

J„ ,л

"л л 4)1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ

СОПОЛИМЕ РОВ АКРИЛАМИДА

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к способам сополимеразации акриламида и водорастворимого акрилового мономера в веществах, не являющихся растворителями ни мономеров, ни образующегося полимера.

Известен способ получения сухого полиакриламида радикальной полимеризацией акриламида в водно-спирто10 вой или водноацетоновой среде, т.е. среде, растворяющей мономеры и не растворяющей полимер ° Выпавший в осадок полимер выделяют, сушат и для уменьшения размера частиц подвергают из15 мельчению в дробилках (lj.

Недостатком этого способа является образование пылевидных полимеров, для растворения которых требуется специальное оборудование, так как они при контакте с водой склонны к агломерированию.

Известен способ получения гранулированного полиакриламида HHRppc ной суспензионной полимеризацией акриламида в жидкой диспереионной среде, практически не растворяющей акриламид и полиакриламид. в качестве которой используют толуол и другие органические растворители с вязкостью 0,6-1,2 сСт. Исходную эмульсию типа "вода в масле" получают диспергированием водного раствора мономера в органическом растворителе в присутствии суспендирующих агентов и проводят полимеразицию при перемешивании и нагревании. Образующийся полимер выделяют фильтрованием или центрифугированием и сушат(2).

Недостатком этого способа полимеризации является нестабильность образующейся суспензии, что связано с низким значением отношения вязкостей дисперсионной среды и дисверсной фазы и приводит к получению неоднородного по гранулометрическому составу продукта.

В качестве сомономеров акриламида могут быть использованы акриловая кислота и метакриловая кислота, их соли, солянокислый диметиламиноэтилметакрилат и др.

Из нефтепродуктов могут быть использованы фракции с температурой а кипения 150-300 С, а именно керосин и минеральные масла: авиационное, высоковакуумное, моторное.

В качестве неионогенных поверхностно-активных веществ применяют оксиэтилированные стеараты, пальми= таты и моноолеаты ангидросорбитов и др. В качестве углеводорода, образующего азеотроп с водой, могут быть применены бензол, толуол, ксилолы и др.

После азеотропной отгонки воды микрогранулы.полимера содержат 10ЗОХ воды и не агломерируют на стадии фильтрации и сушки.

Продолжительность азеотропной о дистилляции при 50+2 С и остаточном давлении 150-300 мм рт. ст. со ставляет 1-2 ч.

Общий выход водорастворимых гранулированных сополимеров акриламида составляет 90-95Х, баюл. масса 2-3 млн.

Обезвоживание .гранул сополимеров с помощью азеотропной дистилляции не ухудшает их эксплуатационные характеристики как флокулянтов. При получении сополимера предложенным способом, но без азеотропной дистилляции, флокулирующая способность образцов составляет 50-60Х м /ч, а

3 время растворения сополимеров в воде достигает 6-10 ч. Применение азеотропной дистилляции приводит к сокращению времени приготовления рабочих растворов из получаемых гранул сополимера до 2 ч при сохранении флокулирующей способности на том же уровне.

Пример 1; В колбу, снабжен,ную холодильником, капельной воронкой, барботером для ввода азота и насадкой Дина-Старка, загружают 4Х-ный раствор оксиэтилированных стеаратов и пальмитатов ангидросорбитов в 190 мас, ч керосина, продувают азотом б и нагревают до 50<2 С. Затем в реактор подают 75 мас. ч. 60Х-ного водного раствора смеси акриламида и метакрилата натрия при вращающейся мешалке и 0,12 мас. ч. 5Х-ного водного раствора персульфата аммо897779

Наиболее близким к предложенному является способ получения гранулированных сополимеров акриламида путем диспергирования водного раствора акриламида и сополимера акрилового ряда в нефтепродукте (минеральных маслах с кинематической вязкостью

60-130 сСт) с последующей сополимеризацией мономеров в присутствии радикального инициатора при нагревании,10 выделением и сушкой образующихся гранул (3 .

Соотношение водной фазы и дисперсионной среды составляет 1:5 по объему, концентрация исходных мономеров в водной фазе 10-20Х.

Недостатком этого способа получения гранулированных сополимеров акриламида является низкое качество готового продукта, так как образующиеся в результате сополимеризации гранулы полимера представляют собой гелеобразные частицы, содержащие

80-90Х воды, склонные к агломерированию при отделении их от дисперсионной среды и сушке. Сополимер получается в виде слипшихся гранул, что приводит к увеличению времени приготовления водных растворов.

Цель изобретения — исключение

Q) агломерации гранул на стадии их выделения и сушки.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения гранулированных сополимеров акриламида

35 путем диспергирования водного раствора акриламида и сомономера акрилового ряда в нефтепродукте с последующей сополимеризацией мономеров в присутствии радикального инициатора

40 при нагревании, вьщелеиием и сушкой образующихся гранул в нефтепродукт вводят неионогенное поверхностно-ак" тивное вещество в количестве 0,5-4Х от массы нефтепродукта, а перед вы45 делением гранул в реакционную массу вводят углеводород, образующий азеотроп с водой, и отгоняют 70-80Х воды азеотропной перегонкой при пониженном давлении.

Для уменьшения расхода органи$0 ческого растворителя (углеводорода) сконденсированную азеотпорную смесь разделяют отстаиванием и верхний слой возвращают в процесс.

Обезвоженные микрогранулы полимера. размером 0,2-0,3 мм отделяют от нефтепродуктов фильтрованием и сушат.

8977 ния. Полимераэицию ведут 2 ч. По завершении реакции добавляют 70 мас.ч толуола и отгоняют 80 воды азеотропной дистилляцией. Азеотропную смесь улавливают в конденсаторе, где она расслаивается, и толуол возвра— шают в реактор. Полученную суспензию фильтруют, полимер сушат при

20-40 С. Гранулы размером 0,2-0,33 мм составляют 90Х от выхода полимера. 10

Время приготовления 0,5Х вЂ” ных водных растворов 1,5 ч.

Пример 2. В реактор, описанный в примере I, помещают 0,5%ный раствор смеси оксиэтилирован- 15 ных стеаратов и олеатов ангидросорбитов в 160 мас. ч керосина. Раствор освобождают от кислорода продувкой азотом в течение 30 мин и .доводят о температуру до 50<2 С. Затем загружа- 20 ют 70 мас. ч 55Х-ного водного раствора акриламида и акрилата натрия. Реакцию полимеризации инициируют окислительно-восстановительной системой: персульфат аммония и метабисульфит 25 .натрия (по 0,09 мас. ч). После окончания полимеризации в реактор добавляют 55 мас. ч ксилола и обезвоживают гранулы полимера азеотропной отгонкой воды. Азеотропную смесь 30 улавливают в конденсаторе, где она расслаивается, и ксилол возвращают

t ! в процесс. После фильтрации н сушки получают гранулы полимера размером

0,2-0,3 мм в количестве 85Х от общего выхода полимера. Время приготовления 0,5Х-ного водного раствора 1 ч.

Пример 3. В реактор загружают 1,6Х-ный раствор смеси олеатов ангидросорбитов в 240 мас. ч. авиа- - 40 ционного масла. В этой смеси диспергируют 75 мас. ч 47Х-ного водного раствора акриламида и солянокислого диметиламиноэтилметакрилата. Туда же подают 0,16 мас. ч. динитрила азоизомасляной кислоты. Лолимеризацию проводят в течение 1,5 ч при

55-60 С. Затем добавляют 80 мас. ч. бензола и проводят азеотропную от гонку 70Х воды. Аэеотропную смесь улавливают в конденсаторе, где она расслаивается, и бензол возвращают в процесс. После фильтрации и сушки гранулы размером 0,2-0,3 мм составляют 80Х от выхода полимера.

Время приготовления 0,5Х-ных водных растворов 40 мин.

ВНИИПИ Заказ 11870/33

Филиал ППП "Патент", г. Уж

79 4

Пример 4 (сравнительный)

В реакторе помещают 0,5Х-ный раствор смеси оксиэтилированных стеаратов и олеатов ангидросорбитов в 160 мас. ч. керосина, раствор охлаждают от кислорода продувкой азотом в течение

30 мин и доводят температуру до

50 2 С. Затем загружают 70 мас. ч.

55Х-ного водного раствора акриламида и акрилата натрия. Полимериэацию

/ проводят в присутствии 0,08 мас. ч персульфата аммония и 0,08 мас. ч. метабисульфита натрия. По окончании полимеризации полимер фильтруют и сушат. Полученный полимер представляет собой слипшиеся гранулы. Время приготовления О, 5Х-ных водных растворов 6 ч.

Предложенный способ получения со.— полимеров акриламида позволяет получать водорастворимые сополимеры в виде однородных по гранулометрическому составу сферических частиц размером 0,2-0,3 мм, при этом значительно снижается время приготовления их водных растворов, продукт не слеживает " ся при хранении, исключается стадия дробления полимера, приводящая к его деструкции.

Формула изобретения

Способ получения гранулированных сополимеров акриламида путем диспергирования водного раствора акриламида и сомономера акрилового ряда в нефтепродукте с последующей сополимеризацией мономеров в присутствии радикального инициатора при нагревании, выделением и сушкой образующихся гранул, о т л и ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью исключения агломерации гранул на стадии их выделения и сушки, в нефтепродукт вводят неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве 0,5-4Х от массы нефтепродукта, а перед выделением в реакционную массу вводят углеводород, образующий азеотроп с водой, и отгоняют ?О-80Х воды азеотропной перегонкой при пониженном давлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент СССР Р 451250, кл. С 08 F 20/56, опублик. 1975.

2. Патент США М 2982749, кл. 260-23, 1961.

3. Авторское свидетельство СССР

11 - 413152, кл, С 08 F 2/18, 1974 (прототип).

Тираж 511 Подписное город, ул. Проектная, "4