EA044955B1 - Водная дисперсия гидрорастворимого или гидронабухаемого полимера - Google Patents
Водная дисперсия гидрорастворимого или гидронабухаемого полимера Download PDFInfo
- Publication number
- EA044955B1 EA044955B1 EA202091960 EA044955B1 EA 044955 B1 EA044955 B1 EA 044955B1 EA 202091960 EA202091960 EA 202091960 EA 044955 B1 EA044955 B1 EA 044955B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- water
- polymer
- aqueous dispersion
- acid salt
- soluble
- Prior art date
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims description 88
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 77
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 25
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 40
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 31
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 22
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical class OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- -1 agriculture Substances 0.000 claims description 20
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 claims description 20
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 12
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 claims description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 7
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 6
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 claims description 6
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 6
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 6
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 6
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 3
- UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[3-(2-methylprop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)NCCC[N+](C)(C)C UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 2
- OEIXGLMQZVLOQX-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[3-(prop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCNC(=O)C=C OEIXGLMQZVLOQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 claims 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims 1
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 description 13
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 13
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 4
- 238000012674 dispersion polymerization Methods 0.000 description 4
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229940048053 acrylate Drugs 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000012430 stability testing Methods 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N (dimethylsulfonio)acetate Chemical compound C[S+](C)CC([O-])=O PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZFIGURLAJSLIR-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-2h-pyridine Chemical compound C=CN1CC=CC=C1 OZFIGURLAJSLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WWILHZQYNPQALT-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-morpholin-4-ylpropanal Chemical compound O=CC(C)(C)N1CCOCC1 WWILHZQYNPQALT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YQIGLEFUZMIVHU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C(C)=C YQIGLEFUZMIVHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNHDSWZXBHTLDP-UHFFFAOYSA-N 3-(2-ethenylpyridin-1-ium-1-yl)propane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)CCC[N+]1=CC=CC=C1C=C DNHDSWZXBHTLDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLGRSDRGCZQJMW-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propane-1-sulfonic acid ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C.CN(C)CCCS(O)(=O)=O BLGRSDRGCZQJMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- OHLFMFOBKVTQTO-UHFFFAOYSA-N C(CC)[N+](C)(C)C.C(C=C)(=O)NCl Chemical compound C(CC)[N+](C)(C)C.C(C=C)(=O)NCl OHLFMFOBKVTQTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N N-Methylolacrylamide Chemical compound OCNC(=O)C=C CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical group C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000316 alkaline earth metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229940071826 hydroxyethyl cellulose Drugs 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229940094522 laponite Drugs 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B lithium magnesium sodium silicate Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3 XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- DNTMQTKDNSEIFO-UHFFFAOYSA-N n-(hydroxymethyl)-2-methylprop-2-enamide Chemical compound CC(=C)C(=O)NCO DNTMQTKDNSEIFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQZXAODFGRZKJT-UHFFFAOYSA-N n-tert-butyl-2-methylprop-2-enamide Chemical compound CC(=C)C(=O)NC(C)(C)C QQZXAODFGRZKJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFHJDMUEHUHAJW-UHFFFAOYSA-N n-tert-butylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)(C)NC(=O)C=C XFHJDMUEHUHAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003017 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N prop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC=C UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 229940117986 sulfobetaine Drugs 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000247 superabsorbent polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M trimethyl(2-prop-2-enoyloxyethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCOC(=O)C=C FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
Description
Настоящее изобретение относится к водорастворимым полимерам (флокулянтам, загустителям) или набухающим в воде полимерам в форме водной дисперсии. Говоря более конкретно, объект изобретения представляет собой водную дисперсию, содержащую частицы водорастворимого полимера, характеризующегося средней молекулярной массой, составляющей более чем 0,5 миллиона дальтонов, или набухающего в воде полимера и смесь из по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты и по меньшей мере одной соли серной кислоты.
Предпочтительно соль фосфорной кислоты не является солью полифосфорной кислоты.
Предпочтительно в настоящем изобретении не используют соли полифосфорной кислоты.
Водорастворимые полимеры с высокой молекулярной массой (молекулярной массой, обычно большей или равной 0,5 МДа), (флокулянты или загустители) и набухающие в воде полимеры широко используются во множестве областей применения, таких как нефтяная и газовая промышленность, гидравлическое фракционирование, технологические процессы производства бумаги, водоочистка, обезвоживание шлама, строительная промышленность, горнодобывающая промышленность, косметика, сельское хозяйство, текстильная промышленность и моющие средства.
Например, в сфере водоочистки/обезвоживания шлама предпочтительно используют флокулянтную природу водорастворимых синтетических полимеров с высокой молекулярной массой. После необязательной стадии коагулирования для дестабилизации коллоидных частиц (подобных сферам, имеющим размер, составляющий менее чем 1 микрометр) из данного количества воды, флокулирование представляет собой стадию, на которой частицы группируются друг с другом в агрегаты с высокой молекулярной массой, что стимулирует быстрое осаждение.
Загущающая природа данных полимеров может быть использована в сфере повышения нефтеотдачи (EOR). Эффективность вытеснения флюидов из пласта при нагнетании воды, как правило, улучшается в результате добавления водорастворимых синтетических (со)полимеров с высокой молекулярной массой. Ожидаемые и доказанные преимущества от использования данных (со)полимеров в результате придания вязкости нагнетаемой воде представляют собой улучшенное вытеснение флюидов из пласта и уменьшение контраста вязкости между текучими средами для контролируемого выдерживания соотношения их подвижностей в месторождении и, тем самым, ускоренного и более эффективного извлечения нефти. Данные (со)полимеры увеличивают вязкость воды.
Набухающие в воде полимеры способны поглощать воду в количестве, превышающем их собственную массу с кратностью, доходящей вплоть до нескольких сотен раз. Поэтому они представляют собой превосходные водоудерживающие средства. Они также используются во множестве областей применения. Например, в сельском хозяйстве представляет интерес практика нанесения на растительный посадочный материал покрытия из набухающего в воде полимера. Нанесению на растительный посадочный материал покрытия из набухающего в воде полимера свойственно основное преимущество, заключающееся в оптимизации использования воды и ассоциированных активных веществ.
Данные водорастворимые или набухающие в воде полимеры могут быть получены в форме водной дисперсии при использовании способа, известного как водная дисперсионная полимеризация. Полимер получают в результате прохождения прямой полимеризации в водном растворе, содержащем по меньшей мере одно соединение, выбираемое из числа минеральной соли, органической соли, диспергирующегося органического полимера и их смесей.
Еще одна методика заключается в составлении многофазной дисперсии частиц водорастворимого или набухающего в воде полимера в результате диспергирования твердых частиц полимера в водном растворе, содержащем по меньшей мере одно соединение, выбираемое из числа минеральной соли и/или органической соли, диспергирующегося органического полимера, добавки для придания вязкости, необязательно минерального масла и их смесей, (таким образом, как это описывается в заявке WO 2018154219).
Однако, вне зависимости от методики, использованной для получения водной дисперсии водорастворимых или набухающих в воде полимеров, дисперсия является особенно неустойчивой.
Первая причина неустойчивости возникает вследствие сродства полимеров к непрерывной водной фазе и потребности в ослаблении явления гидратации для предотвращения гелеобразования в системе. Ослабление будет тем большим, чем выше степень включения полимера в водную фазу. Другая причина представляет собой результат недостаточного суспендирования полимерных частиц в непрерывной водной фазе данных дисперсий, что, в частности, определяется законом Стокса.
В стандартном варианте для стабилизации используют два типа добавок.
Добавки, предотвращающие гидратацию частиц водорастворимого и/или набухающего в воде полимера при контакте с непрерывной водной фазой и, таким образом, стимулирование гелеобразования. Они в основном представляют собой ионные соли или соединения, которые предотвращают расправление полимера (1) в результате экранирования его поверхностных зарядов и (2) в результате действия ионной силы, которую они создают в растворе. Можно упомянуть многочисленные соли, в частности, галогенированные соли, такие как CaCl2, CaBr2, а также и всевозможные соли, такие как аммониевые соли, или даже ионные диспергирующиеся полимеры.
Соли могут быть объединены с другими добавками, такими как агенты, вызывающие набухание
- 1 044955 (камеди, глины), что делает возможным ограниченное расправление водорастворимых полимеров по механизму создания стерических затруднений.
Добавки, позволяющие сохранять порошок в хорошо диспергированном состоянии, что позволяет избежать явления осаждения или расслоения. Все эти добавки действуют на переменные закона Стокса (плотность, вязкость непрерывной фазы). Первый класс добавок - это соли, позволяющие усилить суспендирующий эффект за счет увеличения плотности непрерывной фазы. Их иногда объединяют с реологическими агентами, а предпочтительно, агентами, обладающими тиксотропными свойствами, которые способны прекратить развитие явлений осаждения. Могут быть упомянуты ксантановые камеди, гидроксиэтилцеллюлоза, аттапульгит, лапонит, гекторит.
Стабилизация водных дисперсий водорастворимых или набухающих в воде полимеров остается проблемой, в частности, из-за несовершенной дисперсии полимерных частиц (проблемы осаждения или расслоения) и ограниченной степени их включения в дисперсию.
Как неожиданно установил заявитель, водная дисперсия водорастворимого и/или набухающего в воде полимера, содержащая смесь из по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты в строго определенных соотношениях, демонстрирует улучшенную устойчивость.
Предпочтительно соль фосфорной кислоты не является солью полифосфорной кислоты.
Предпочтительно в настоящем изобретении не используют соли полифосфорной кислоты.
Полимерные частицы данной дисперсии являются более устойчивыми во времени, что означает уменьшенные осаждения и расслоения. Кроме того, пороговый предел активного материала, который может быть включен и диспергирован в составе, выше.
Этот порог определяется пределом, после которого наблюдается дестабилизация состава, что представляет собой гелеобразование.
Поэтому первый аспект изобретения представляет собой водную дисперсию, содержащую частицы водорастворимого полимера со средней молекулярной массой большей или равной 0,5 миллиона дальтонов, или набухающего в воде полимера и смесь из по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты при массовых соотношениях между 25 : 75 и 75 : 25, предпочтительно, между 65 : 35 и 35 : 65.
Предпочтительно соль фосфорной кислоты не является солью полифосфорной кислоты.
Предпочтительно в настоящем изобретении не используют соли полифосфорной кислоты.
Один дополнительный аспект изобретения относится к применению данной водной дисперсии водорастворимого или набухающего в воде полимера в нефтяной и газовой промышленности, гидравлическом фракционировании, технологических процессах производства бумаги, водоочистке, обезвоживании шлама, строительной промышленности, горнодобывающей промышленности, косметике, сельском хозяйстве, текстильной промышленности и моющих средствах.
Предпочтительно соль фосфорной кислоты не является солью полифосфорной кислоты.
Предпочтительно в настоящем изобретении не используют соли полифосфорной кислоты.
Термин водорастворимый полимер в настоящем документе означает полимер, дающий водный раствор без нерастворимых частиц при растворении при перемешивании в течение 4 ч при 25°С и при концентрации 20 г/л в воде.
Водорастворимый полимер может быть линейным или структурированным. Термин структурированный означает, что полимер может находиться в форме разветвленного полимера, в гребнеобразной форме или в звездообразной форме.
Набухающий в воде полимер, также известный как сверхабсорбирующий полимер, имеет водопоглощающую способность, более чем в 10 раз превышающую его собственный объем. Особенно предпочтительно, чтобы в водной дисперсии изобретения набухающий в воде полимер не набухал в воде или почти не набухал. Едва набухший в воде означает, что он поддерживает водопоглощающую способность более чем в 10 раз больше собственного объема.
В настоящем изобретении молекулярная масса водорастворимого полимера (т.е. среднемассовая молекулярная масса) определяется путем измерения характеристической вязкости. Характеристическая вязкость может быть измерена методами, известными специалистам в данной области техники, и может быть рассчитана, в частности, из значений приведенной вязкости как функции различных концентраций с использованием графического метода путем нанесения значений приведенной вязкости (по оси Y) относительно концентрации (по оси X) и экстраполяция кривой до нулевой концентрации. Значение характеристической вязкости считывается по оси Y или методом наименьших квадратов. Затем можно определить среднемассовую молекулярную массу, используя хорошо известное уравнение Марка-Хаувинка:
[η] = К · Μα;
[η] представляет собой характеристическую вязкость полимера, определенную с использованием метода измерения вязкости в растворе;
K представляет собой эмпирическую константу;
М представляет собой молекулярную массу полимера;
- 2 044955 α представляет собой коэффициент Марка-Хаувинка;
α и K зависят от конкретной системы полимер - растворитель.
Водорастворимый полимер, содержащийся в водной дисперсии изобретения, характеризуется средней молекулярной массой, большей или равной 0,5 миллиона дальтонов. Предпочтительно средняя молекулярная масса находится между 0,5 и 40 миллионов дальтонов, более предпочтительно между 5 и 30 миллионов дальтонов.
Термин полимер означает как гомополимеры, так и сополимеры, включающие неионные мономеры и/или анионные мономеры и/или катионные мономеры и/или цвиттер-ионные мономеры.
Предпочтительно, водорастворимый или набухающий в воде полимер производят из по меньшей мере одного мономера, выбираемого из числа водорастворимых мономеров, содержащих по меньшей мере одну двойную этиленовую связь. Данные мономеры могут быть анионными мономерами, неионными мономерами, катионными мономерами или цвиттер-ионными мономерами.
Анионный мономер, содержащий по меньшей мере одну двойную этиленовую связь, может быть выбран из числа:
мономеров, содержащих по меньшей мере одну карбоксильную функциональность, например, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, итаконовой кислоты и их солей;
мономеров, содержащих по меньшей мере одну сульфокислотную функциональность, например, 2акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AMPS), аллилсульфоновой кислоты и металлилсульфоновой кислоты и их солей.
Соли анионных мономеров в общем случае являются солями щелочного металла, щелочноземельного металла или аммония, предпочтительно солями натрия или калия.
Неионный мономер, содержащий по меньшей мере одну двойную этиленовую связь, может быть выбран из числа:
акриламида и его производных, в частности N-алкилакриламидов, например, Nизопропилакриламида, N-трет-бутилакриламида; N,N-диалкилакриламидов, например, N,Nдиметилакриламида; и N-метилолакриламида;
метакриламида и его производных, в частности N-алкилметакриламидов, например, Nизопропилметакриламида, N-трет-бутилметакриламида; N,N-диалкилметакриламидов, например, N,Nдиметилакриламида; и N-метилолметакриламида;
N-винилпиридина, N-винилпирролидона, гидроксиалкилакрилатов, гидроксиалкилметакрилатов, акрилатов, содержащих алкокси-цепочки, и метакрилатов, содержащих алкокси-цепочки.
Катионный мономер, содержащий по меньшей мере одну двойную этиленовую связь, может быть выбран из числа:
солей диаллилдиалкиламмония, например, хлорида диаллилдиметиламмония (DADMAC);
акрилатов диалкиламиноалкила, метакрилатов диалкиламиноалкила, в частности, диалкиламиноэтилакрилата (DAMEA), диалкиламиноэтилметакрилата (DAMEMA) и их подкисленных или кватернизованных форм, например, хлорида [2-(акрилоилокси)этил]триметиламмония; диалкиламиноалкилакриламидов, диалкилметакриламидов и их подкисленных или кватернизованных форм, например, хлорида акриламидопропилтриметиламмония.
Цвиттер-ионный мономер, содержащий по меньшей мере одну двойную этиленовую связь, может быть выбран из числа:
сульфобетаиновых мономеров, таких как сульфопропилдиметиламмонийэтилметакрилат, сульфопропилдиметиламмонийпропилметакриламид, сульфопропил-2-винилпиридиний;
фосфобетаиновых мономеров, таких как фосфатоэтилтриметиламмонийэтилметакрилат, карбоксибетаиновых мономеров.
Водорастворимый или набухающий в воде полимер может представлять собой сополимер, полученный из вышеописанных мономеров или из вышеописанных мономеров и по меньшей мере одного другого мономера, выбираемого из числа гидрофобных мономеров, например, стирола, алкилакрилатов, алкилметакрилатов, арилакрилатов, акрилметакрилатов, гидрофобных производных акриламида; амфифильных мономеров, например, додецилполи(оксиэтилен)метакрилата, бегенилполи(оксиэтилен)метакрилата; или из природных полимеров, таких как производные целлюлозы, полисахариды, глины.
Предпочтительно водорастворимый или набухающий в воде полимер представляет собой гомополимер акриламида или метакриламида.
В соответствии с одним дополнительным предпочтением водорастворимый или набухающий в воде полимер представляет собой сополимер акриламида или метакриламида и анионного мономера, выбираемого из числа акриловой кислоты, метакриловой кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и их солей.
В соответствии с заключительным предпочтением водорастворимый или набухающий в воде полимер представляет собой сополимер акриламида или метакриламида и катионного мономера, выбираемо- 3 044955 го из числа кватернизованного диалкиламиноэтилакрилата (DAMEA), кватернизованного диалкиламиноэтилметакрилата (DAMEMA), хлорида диаллилдиметиламмония (DADMAC), хлорида акриламидопропилтриметиламмония (АРТАС) и хлорида метакриламидопропилтриметиламмония (МАРТАС).
Предпочтительно водная дисперсия изобретения содержит от 5 до 60 мас.%, предпочтительно от 10 до 35 мас.%, частиц водорастворимого или набухающего в воде полимера по отношению к общей массе дисперсии.
Частицы водорастворимого или набухающего в воде полимера в преимущественно имеют диаметр, позволяющий их диспергировать. Предпочтительно частицы имеют средний диаметр от 0,1 до 1000 мкм, предпочтительно от 0,1 до 500 мкм. Средний диаметр частиц может быть определен любым методом, известным специалистам в данной области техники, например, бинокулярной микроскопией.
Помимо водорастворимого или набухающего в воде полимера, водная дисперсия включает соединение, выполняющее функцию компенсирующего агента. Это водорастворимое или смешивающееся с водой соединение. В дисперсии по изобретению он позволяет полностью или частично ингибировать гидратацию полимера. Следовательно, в этой водной дисперсии в присутствии этого соединения полимер присутствует в форме частиц.
Дисперсия изобретения в качестве компенсирующего агента содержит смесь из по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты при массовых соотношениях в диапазоне между 25 : 75 и 75 : 25, предпочтительно между 65 : 35 и 35 : 65.
Предпочтительно водная полимерная дисперсия содержит от 10 до 40 мас.% смеси из по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты по отношению к общей массе дисперсии.
Соль серной кислоты может быть выбрана из числа сульфатов щелочных металлов, гидросульфатов щелочных металлов, сульфата аммония, гидросульфата аммония, сульфата магния, сульфата кальция и сульфата алюминия или любой другой соли серной кислоты. Предпочтительная соль серной кислоты представляет собой сульфат аммония.
Соль фосфорной соли может быть выбрана из числа фосфатов щелочных металлов, гидрофосфатов щелочных металлов, дигидрофосфатов щелочных металлов, фосфата аммония, диаммониевой соли фосфорной кислоты (гидрофосфата аммония), дигидрофосфата аммония, фосфатов щелочноземельных металлов, гидрофосфатов щелочноземельных металлов, дигидрофосфатов щелочноземельных металлов и фосфата алюминия или любой другой соли фосфорной кислоты. Предпочтительная соль фосфорной кислоты представляет собой диаммониевую соль фосфорной кислоты.
Предпочтительно соль фосфорной кислоты не является солью полифосфорной кислоты.
Предпочтительно в настоящем изобретении не используют соли полифосфорной кислоты.
Предпочтительная смесь из по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты представляет собой смесь сульфата аммония и диаммониевой соли фосфорной кислоты.
В дополнение к смеси по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты и по меньшей мере одной соли серной кислоты водные дисперсии могут содержать по меньшей мере одно соединение, обладающее компенсирующей функцией и выбираемое из числа:
минеральных или органических солей, содержащих по меньшей мере один анион, выбираемый из числа галогенидов;
минеральных или органических солей, содержащих по меньшей мере один катион, выбираемый из числа натрия, калия, аммония, магния, кальция, алюминия;
смесей по меньшей мере двух данных солей; например, полимеров или сополимеров, включающих акриловую кислоту, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту и их соли и акриламид с молекулярной массой в диапазоне от 1000 до 30000 дальтонов.
Преимущественно, водная дисперсия водорастворимого или набухающего в воде полимера содержит от 10 до 40 мас.% минеральной соли или органической соли и от 5 до 30 мас.% диспергирующегося органического полимера по отношению к общей массе водной дисперсии. Следует понимать, что процентное содержание представляют собой процентное содержание общей массы солей в дисперсии и включает соли серной кислоты и фосфорной кислоты.
Предпочтительно дисперсия содержит диспергирующийся органический полимер, выбираемый из числа полимеров с молекулярной массой в диапазоне от 500 до 100000 дальтонов, предпочтительно в диапазоне от 1000 до 50000 дальтонов; более предпочтительно в диапазоне от 1000 до 30000 дальтонов.
Предпочтительно дисперсия содержит менее чем 30 мас.% диспергирующегося органического полимера, предпочтительно от 5 до 20 мас.%.
В изобретении дисперсия также содержит по меньшей мере одну добавку, выбираемую из числа полифункциональных спиртов, например, глицерина, полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля; полиалкиленгликолей. Преимущественно, содержание добавки в массовом количестве по отношению к дисперсии составляет от 0,001 до 20 мас.%, предпочтительно, от 0,5 до 10 мас.%.
Водорастворимые или набухающие в воде полимеры в форме водной дисперсии получают в результате водной дисперсионной полимеризации в присутствии смеси из по меньшей мере одной соли серной
- 4 044955 кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты при массовых соотношениях в диапазоне между 25 : 75 и 75 : 25, предпочтительно, между 35 : 65 и 65 : 35, или путем составления дисперсии водорастворимого или набухающего в воде полимера путем диспергирования твердых частиц полимера в водном растворе, содержащем смесь по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты при массовых соотношениях в диапазоне между 25 : 75 и 75 : 25, предпочтительно между 35 : 65 и 65 : 35.
Не ограничиваясь какой-либо теорией, при приготовлении дисперсии посредством полимеризации мономеры являются растворимыми в водном растворе, содержащем смесь по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты при массовых соотношениях в диапазоне между 25 : 75 и 75 : 25, предпочтительно между 35 : 65 и 65 : 35, и полученный полимер не является растворимым, образуя, тем самым, дисперсию.
Специалисты в данной области могут выбрать и адаптировать рабочие условия для оптимизации полимеризации водной дисперсии или состава водной дисперсии полимера.
В еще одном аспекте изобретение относится к применению водной дисперсии, содержащей частицы водорастворимого полимера со средней молекулярной массой, большей или равной 0,5 миллиона дальтонов, или набухающего в воде полимера и смеси по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты при массовых соотношениях в диапазоне между 25 : 75 и 75 : 25, предпочтительно между 35 : 65 и 65 : 35, в нефтяной и газовой промышленностях, гидравлическом фракционировании, технологических процессах производства бумаги, водоочистке, обезвоживании шлама, строительной промышленности, горнодобывающей промышленности, косметике, сельском хозяйстве, текстильной промышленности и моющих средствах. В данных областях применения преимущественно используются, в частности, именно флоккулирующие или загущающие свойства или водоудерживающая природа набухающих в воде полимеров.
В следующих далее примерах иллюстрируется изобретение без ограничения его объема.
Примеры.
Пример 1. Статическая суспензионная устойчивость при 20°С для водных дисперсий, набухающих в воде акриламидных гомополимеров, характеризующихся различными соотношениями AMS (сульфат аммония)/DAP (диаммониевая соль фосфорной кислоты).
В стеклянную трубку (диаметр: 50 мм, высота: 300 мм) помещали 350 г водной полимерной дисперсии, полученной ранее в результате дисперсионной полимеризации, (массовая концентрация полимера: 22%, и AMS или смесь AMS/DAP: 25%). По истечении одного года оценивали высоту дестабилизированной фазы (расслоение или осаждение) в виде процентной доли по отношению к общей первоначальной высоте водной дисперсии.
Таблица1
Водная дисперсия | Массовое соотношение AMS/DAP | Устойчивость | ||
А | 100 : 0 | Осаждение | 50% | |
В | 40 | 60 | Расслоение | 35% |
С | 50 | 50 | Устойчивость | 0% |
D | 60 | 40 | Осаждение | 31% |
Водная дисперсия водорастворимого полимера является устойчивой при получении в смеси AMS/DAP при соотношении компонентов 50 : 50. Устойчивость остается приемлемой для получений в смесях AMS/DAP при соотношениях компонентов 60 : 40 или 40 : 60. Водная дисперсия является неустойчивой при получении исключительно в присутствии AMS.
Когда композиции В и D смешивают после исследования стабильности, композиции становятся стабильными. Таким образом, осаждение является обратимым.
Пример 2. Статическая суспензионная устойчивость при 50°С для водных дисперсий полиакрила мидов.
Следующие далее дисперсии получали в результате водной растворной полимеризации.
Водная дисперсия С: 22 мас.% набухающего в воде акриламидного гомополимера (пример 1), 25 мас.% смеси AMS/DAP (массовое соотношение 50 : 50).
Водная дисперсия Е: 22 мас.% водорастворимого сополимера акриламида и акрилата натрия (70 : 30, (мол.%)) со средней молекулярной массой 15 миллионов дальтонов, 20 мас.% AMS.
Устойчивость дисперсий С и Е по истечении 2 месяцев оценивали при использовании того же самого метода, что и в примере 1, при температуре 50°С.
Таблица 2
Водная дисперсия | Устойчивость | |
С | Устойчивость | 0,1% |
Е | Осаждение | 50% |
Для этого исследования ускоренной стабильности (50°С, 2 месяца) водная дисперсия полимера в смеси AMS/DAP с массовым соотношением 50:50 более стабильна, чем дисперсия, содержащая только
- 5 044955
AMS.
Когда композицию Е смешивают после исследования стабильности, композиция не становится стабильной. Осаждение является необратимым.
Пример 3. Предельная пороговая величина включения активного материала в водную дисперсию набухающих в воде акриламидных гомополимеров
Для следующих далее случаев 1 и 2 дисперсии получали в результате водной дисперсионной полимеризации. Для каждого случая изменяли только массовую концентрацию полимера. Все дисперсии содержали 25 мас.% соли (AMS или смеси AMS/DAP).
Для каждой дисперсии измеряли вязкость по Брукфильду (модель LV3 или LV4, 30 об./мин, 25°С) и определяли фильтруемость в результате пропускания дисперсии через фильтр на 300 мкм.
Случай 1. Водные дисперсии набухающего в воде полимера, содержащие AMS.
Таблица 3
Массовая концентрация полимера (%) | Вязкость по Брукфильду (сПз) | Фильтруемость |
22 | 800 | Фильтруемость |
25 | 4300 | Нефильтруемость |
26,5 | 5000 | Нефильтруемость |
Случай 2. Водные дисперсии набухающего в воде полимера, содержащие AMS/DAP (массовое соотношение 50 : 50).
Таблица 4
Массовая концентрация полимера (%) | Вязкость по Брукфильду (сПз) | Фильтруемость |
22 | 500 | Фильтруемость |
25 | 800 | Фильтруемость |
26,5 | 1400 | Фильтруемость |
Сравнение результатов в табл. 3 и 4 показывает, что подходящая смесь AMS/DAP допускает ограниченное увеличение вязкости и предотвращает агломерацию полимерных частиц (агломерация делает дисперсии не фильтруемыми при 300 мкм, явление гелеобразования), когда массовая концентрация полимера увеличена.
Пример 4. Составление и оценка устойчивости водной дисперсии водорастворимого полимера.
Данный пример относится к составлению водных дисперсий водорастворимого полимера Р1 в результате диспергирования твердых частиц упомянутого полимера в водном растворе. Конечная массовая концентрация полимера составляет 10%.
а. Составление дисперсий водорастворимого полимера.
Водорастворимый полимер Р1 представляет собой сополимер акриламида, характеризующийся общей катионностью 10 мол.%. Сополимер до составления дисперсии имеет физическую форму порошка с размером частиц между 5 мкм и 300 мкм и содержанием сухого вещества 90%.
Составления водных дисперсий полимера Р1.
Таблица 5
Ингредиент | Количество (мас.%) | |
Дисперсия F | Дисперсия G | |
Вода | 47,58 | 47,59 |
Сульфат аммония (AMS) | 23,59 | 39,31 |
Диаммониевая соль фосфорной кислоты (DAP) | 15,73 | 0,00 |
Attagel 50 (BASF) | 2,00 | 2,00 |
Полимер Р1 | 11,10 | 11,10 |
Итого | 100,00 | 100,00 |
Соотношение AMS/DAP | 60 : 40 | 100 : 0 |
Концентрация Р1 (мас.%) | 10,0 | 10,0 |
b. Оценка динамической устойчивости водных дисперсий водорастворимого полимера.
Характеристики динамической устойчивости определяли путем измерения скорости осаждения.
Использованная аппаратура представляла собой устройство LUMiSizer от компании LUM. Устройство LUMiSizer представляет собой аналитическую центрифугу, которая ускоренным образом способна определять устойчивость полимерных дисперсий. При использовании высокотехнологичной оптической системы устройство LUMiSizer может анализировать высоту или скорость осаждения и/или расслоения твердых полимерных частиц. Высоту выражают в мм, в то время как скорость выражают в мм/месяц. Чем большим будет данное значение, тем меньшим будет устойчивость дисперсии.
-
Claims (11)
- Таблица 6Дисперсия Скорость осаждения (мм/месяц)F Пример изобретения 19G Сравнительный пример 31Этот пример показывает, что водная дисперсия полимера F, содержащая 10 мас.% катионного полимера и приготовленная со смесью AMS/DAP (60:40), является более стабильной, чем дисперсия G, составленная только с AMS.Пример 5. Составление и оценка устойчивости водной дисперсии водорастворимого полимера.Данный пример относится к составлению водных дисперсий водорастворимого полимера Р1 путем диспергирования твердых частиц упомянутого полимера в водном растворе. Конечная массовая концентрация полимера составляла 20%.а. Составление дисперсий водорастворимого полимера.Таблица 7Ингредиент Количество (мас.%)Дисперсия И Дисперсия IВода 40,82 40,82Сульфат аммония (AMS) 20,99 34,98Диаммониевая соль фосфорной кислоты (DAP) 13,99 0,00Attagel 50 (BASF) 2,00 2,00Полимер Pl 22,20 22,20Итого 100,00 100,00Соотношение AMS/DAP 60 : 40 100 : 0Концентрация Р1 (мас.%) 20,0 20,0b. Оценка динамической устойчивости водных дисперсий водорастворимого полимера.Характеристики динамической устойчивости определяли путем измерения скорости осаждения (как в примере 4).Таблица 8Дисперсия Скорость осаждения (мм/месяц)Н Пример изобретения 14I Сравнительный пример 27Этот новый пример показывает, что водная дисперсия полимера Н, содержащая 20 мас.% катионного полимера и приготовленная со смесью AMS/DAP (массовое соотношение: 40:60), снова более стабильна, чем дисперсия I, составленная только с AMS.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Водная дисперсия, содержащая частицы водорастворимого полимера со средней молекулярной массой в диапазоне между 0,5 и 40 миллионов дальтонов или набухающего в воде полимера, и смесь по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты при массовых соотношениях между 25 : 75 и 75 : 25, и диспергирующийся органический полимер, выбранный из полимеров с молекулярной массой от 500 до 100000 дальтонов, причем водорастворимый полимер или набухающий в воде полимер представляет собой гомополимер акриламида или метакриламида или сополимер акриламида или метакриламида и анионного мономера, выбранного из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и их солей, или представляет собой сополимер акриламида или метакриламида и катионного мономера, выбранного из кватернизованного диалкиламиноэтилакрилата (DAMEA), кватернизованного диалкиламиноэтилметакрилата (DAMEMA), хлорида диаллилдиметиламмония (DADMAC), хлорида акриламидопропилтриметиламмония (АРТАС) и хлорида метакриламидопропилтриметиламмония (МАРТАС), причем смесь по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты представляет собой смесь сульфата аммония и диаммониевой соли фосфорной кислоты и соль фосфорной кислоты не является солью полифосфорной кислоты.
- 2. Водная дисперсия по п.1, отличающаяся тем, что она содержит от 5 до 60 мас.%, предпочтительно от 10 до 35 мас.%, частиц водорастворимого или набухающего в воде полимера.
- 3. Водная дисперсия по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит от 10 до 40 мас.% смеси по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты.
- 4. Водная дисперсия по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что водная дисперсия содержит смесь по меньшей мере одной соли серной кислоты и по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты при массовых соотношениях в диапазоне между 65 : 35 и 35 : 65.
- 5. Водная дисперсия по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что водорастворимый полимер характеризуется средней молекулярной массой в диапазоне между 5 и 30 миллионов дальтонов.
- 6. Водная дисперсия по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что полимерные частицы имеют- 7 044955 средний диаметр от 0,1 до 1000 мкм, предпочтительно, от 0,1 до 500 мкм.
- 7. Водная дисперсия по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что диспергирующийся органический полимер выбран из полимеров с молекулярной массой от 1000 до 50000 дальтонов; предпочтительно, от1000 до 30000 дальтонов.
- 8. Водная дисперсия по п.7, отличающаяся тем, что она содержит менее чем 30 мас.% диспергирующегося органического полимера, предпочтительно, от 5 до 20 мас.%.
- 9. Применение дисперсии по любому из пп.1-8 в качестве флокулянта для нефтяной и газовой промышленностей, гидравлического фракционирования, технологических процессов производства бумаги, водоочистки, обезвоживания шлама, строительной промышленности, горнодобывающей промышленности, косметики, сельского хозяйства, текстильной промышленности и моющих средств.
- 10. Применение дисперсии по любому из пп.1-8 в качестве загустителя для нефтяной и газовой промышленностей, гидравлического фракционирования, технологических процессов производства бумаги, водоочистки, обезвоживания шлама, строительной промышленности, горнодобывающей промышленности, косметики, сельского хозяйства, текстильной промышленности и моющих средств.
- 11. Применение дисперсии по любому из пп.1-8 в качестве водоудерживающего средства для нефтяной и газовой промышленностей, гидравлического фракционирования, технологических процессов производства бумаги, водоочистки, обезвоживания шлама, строительной промышленности, горнодобывающей промышленности, косметики, сельского хозяйства, текстильной промышленности и моющих средств.Евразийская патентная организация, ЕАПВРоссия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1910225 | 2019-09-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA044955B1 true EA044955B1 (ru) | 2023-10-17 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Petzold et al. | Polyelectrolyte complexes in flocculation applications | |
ES2378864T3 (es) | Polímeros de emulsión inversa que contienen un coagulante polimérico | |
KR20180093965A (ko) | 역 에멀젼 조성물 | |
RU2644773C2 (ru) | Способ добычи нефти третичными методами | |
AU2016366172B2 (en) | Liquid polymer compositions | |
ES2386360T3 (es) | Retención y drenaje mejorados en la fabricación de papel | |
EP2419462B1 (en) | Bimolecular inverse emulsion polymer | |
AU2010288940B2 (en) | Anionic cross-linked polymers in water-in-water polymer dispersions | |
BRPI0610071A2 (pt) | processo para preparação de uma dispersão de polìmero e uma dispersão de polìmero | |
US11959018B2 (en) | High stability polymer compositions with poly(alkyl)acrylate compounds for enhanced oil recovery applications | |
CA3068616A1 (en) | High stability polymer compositions with siloxane polyether compounds for enhanced oil recovery applications | |
CN101755092A (zh) | 通过用促进剂-絮凝剂系统使微粒活化来改善造纸工艺的保留性和滤水性的组合物和方法 | |
CN106795016A (zh) | 水处理组合物和使用方法 | |
PT1893653E (pt) | Retenção e drenagem melhoradas no fabrico de papel | |
US11702513B2 (en) | Aqueous dispersion of hydrosoluble or hydroswellable polymer | |
EA044955B1 (ru) | Водная дисперсия гидрорастворимого или гидронабухаемого полимера | |
EP2240725B1 (en) | Hydrophobically associated polymers in water-in-water polymer dispersions | |
EP4263707A1 (fr) | Suspension polyphasique de polymere hydrosoluble | |
JP2008025054A (ja) | 抄紙用薬剤 | |
JP5967705B2 (ja) | 凝集処理剤およびそれを用いた汚泥脱水方法 | |
JP2012016658A (ja) | 汚泥脱水剤および汚泥脱水方法 | |
JP2021035677A (ja) | 汚泥脱水用の水溶性ポリマー | |
KR20000048720A (ko) | 염 용액 중의 음이온성 수용성 중합체 침전물 | |
US20230126451A1 (en) | Liquid chloride salt-based polymer suspension fluids with polyethylene glycol dispersants and application to drag reduction | |
MXPA99002789A (en) | Anionic water-soluble polymer precipitation in salt solution |