JPH05506257A

JPH05506257A - 水膨潤性ポリマー―無機物複合材料及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05506257A
Application number: JP91504085A
Authority: JP
Inventors: グリゴリアン，サムベル　サムベロビチ; グラキアン，カレン　アルメノビチ; シャハナザロフ，アレクサンドル　アラモビチ
Original assignee: オブスチェストボ　エス　オグラニチェンノイ　オトベツトベンノスチュ　“ノバヤ　メハニカ”
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1993-09-16
Also published as: WO1992002596A1; EP0495108A4; EP0495108A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】水膨潤性ポリマー−無機物複合材料及びその製造方法本発明は、合成材料に関し、より詳細には、水膨潤性ポリマー−無機物複合材料及びその製造方法に関する。

無機物は、水との反応におけるその膨潤能のため土の規準用の水圧機関に用いられるクレーモルタルであることは公知である。

クレーの増量力の現象は、水分子がクレー無ｌｌ物の結晶格子へ入りゆるい構造を形成する現象より得られる。

この無機物材料は、土壌中に形成されるクレー凝集体が凝集力を欠いているので広く用いられなかった。

土壌構造形成剤として、２５重量部のポリアクリルアミドゲル及び７５重量部のクレーもしくは粉砕赤レンガを含む混合物である材料を用いることが当該分野において公知である。この公知の材料はポリマーをクレーもしくは粉末赤レンガと混合し、次いで「濃厚サワークリーム」の状態に水を加え、そして得られる混合物を固体に乾燥することにより製造される（ＳＯ，＾、１３９４３３）　。

得られるこの材料は、土壌に用いた場合、分解が速く、土壌から容易に洗い流されてしまうので効果が低い、しかし、土壌中に形成された膨張したクレー凝集体はいまだ不安定であり、望ましい土壌構造体を形成できない、さらに繰り返し湿潤したこの表題の材料を用いても土壌構造体は形成されな例えば、キャリヤーの存在下、アクリルアミドモノマーの重合によりその上に水溶性ポリマーが塗布されたタルク、カオリン、ベントナイトの燃焼粉末はキャリヤーであることが公知である（ＪＰ、Ｐ、１５１５１）。

この材料の製造方法により、表題の水溶性上ツマ−の重合後、得られるものを７０〜８０°Ｃで乾燥し最終生成物が得られる。

こうして得られた材料は土壌構造体として用いられる。

しかし、あらかじめ燃焼すると、無機物から結晶水が除去され、分解し、その水吸収及び膨潤能が失われる。

本発明は、乾燥もしくは湿潤状態においてこのポリマー−無機物複合体の成分の安定な内部結合を保つ結果として出発物質の物理化学相互作用を提供することにより、水との反応において膨潤力を有する水膨潤性ポリマー−無機物複合体を製造する及びその製造方法の問題に基づく。

この問題は、無機物材料としてベントナイトを及びポリマーとして１０”もしくはそれ以上の分子量を有する線状ポリアニオンポリマーを含み、ポリマー：ベントナイトクレーの重量比が０．０５〜０．１０である、本発明に係る天然無機物質及び水溶性ポリマーを含む水膨潤性ポリマー−無機物複合材料により解決される。

本発明により、ポリマー−無機物複合材料は繰り返し湿潤及び乾燥、凍結及び解凍において安定なそしてＩＩ？Ｈされた膨潤能を有する。この複合材料は水に不溶性であり、水中で分解せず、そして約１００倍はどに膨張する。

この水膨潤性ポリマー−無機物複合材料は、水の存在下天然無機物質及び水溶性ポリマーを混合し、次いで得られる混合物を乾燥し固体最終生成物を得ることを含む方法により製造することが好ましく、ここで天然無機物質としてベントナイトクレー及び水溶性ポリマーとして１０ｈもしくはそれ以上の分子量を有する線状ポリアニオンポリマーが、０．０５〜０．１０のポリマー及びクレーの混合物重量比を与える量で混合される。

本発明の他の目的及び利点は、水膨潤性ポリマー−無機物複合材料、その製造方法並びにその方法及び得られる複合材料の特定の実施Ｂ’ｌｔＡの以下の説明より明らかであろう。

本発明に係る水膨潤性ポリマー−無機物複合材料は、１０〜５０人の粒度を有するクレー及び水溶性ポリマーを含む２つの成分からなり、これらは凝集したフロックに結合され、その規則的な構造結合を与える０本発明に係る複合材料の特性に対する明確な効果はクレーもしくは水溶性ポリマーのいずれか並びにその複合体の組成物及び構造に及ぶ、クレーの選択において、まず第一にカチオン交換能及び水吸収に留意する。

本発明により、そのような材料としてベントナイトが用いられる。

本発明に係る複合材料の第二の成分は、１０−もしくはそれ以上の分子量を有する線状ポリアニオンポリマー、例えばアクリルアミド−アクリル酸コポリマー、もしくは加水分解したポリアクリロニトリル、又はカルボキシメチルセルロースである。

このクレーに対するポリマーの重量比は０．０５〜０．１０である。

得られる複合体の成分の有効な比は特別なテストにより発見された。

本発明によるポリマー−ベントナイト比によらなければ、得られる複合材料の水中の膨潤は２０倍はどである。

ポリマーベース無機物複合材料は、繰り返し湿潤及び乾燥、凍結及び解凍において安定なそして制御された膨潤能を有すうな成分の相互作用の結果として、クレー粒子の積層化及び剤及び保護カーテンの製造用の防火法：掘削液吸収並びに含油層の崩壊に用いるための掘削溶液及びセメント結合組成物を製造するための掘削：水透過性が高く希薄な土壌の水容量及び生産力を高めるための干拓：化学物質、放射性及び他の危険な廃棄物並びに液体タイプのそのような廃棄物の埋葬用の安全なそして長期間のシールドを製造するための環境保護に用いてよい。

このすべてについて、本発明のポリマー−無機物複合材料の適用を含む開発された製造方法の高い有効性を示す実験室粉砕し、必要な粒度組成を有するポリマー −無機物複合体の単もしくは多分散体を形成する。

乾燥は１００　’Ｃの温度でオーブン内で行ってよい、結果としれた重量比によって、制御された膨潤能を有する水膨潤性ボ例１機械攪拌機を用い、５０ｇのベントナイトクレー、及び５ｇのｔ、ｓ　ｘｔｏ’ の分子量を有するアクリルアミド−アクリル酸コポリマーを９４５．０ｇの水に混合した。その後、得られる均一な混合物を２０℃で乾燥した。固体の脆い物質である乾燥した混合物を乾燥し、単もしくは多分散粉末を得た。

得られる粉末に水を塗布した。結果として、粉末は膨張しく水吸収能は１５００重量％であった）、ゆるい、曇った構造体（互いに貼りつくことなくその形状を保つ）を形成した。

乾燥において、膨潤した粉末状成分は粒子の結合を起こし、均一なユニットになった。その後の湿潤において、その膨潤能は保たれた。多くのテスト（１０回）は完全な膨潤能の保持を示した。

例２機械攪拌機を用い、１００ｇのベントナイトクレー、及び５ｇの１．５　ＸＩＯ ”の分子量を有するカルボキシメチルセルロースを８９５．０ｇの水に混合した。得られる均一な混合物を乾燥オーブン内で９０°Ｃで乾燥した。

この乾燥した固体の脆い物質を粉砕した後、水を塗布し、粉末の膨潤能はみられた（水吸収能は７００重量％であった）。

膨潤した粉末の乾燥において、再び粒子は均一なユニットに結合した。その後の湿潤において、膨潤能は保たれた。多くのテスト（１０回）は完全な膨潤能の保持を示した。

例３機械攪拌機を用い、１００ｇのベントナイトクレー、及び５ｇの４．５　ＸＩＯ ’の分子量を有するアクリルアミド−アクリル酸コポリマーを８９５．０ｇの水に混合した。その後、得られる均一な混合物を乾燥オーブン内で９５℃で乾燥した。得られる固体生成物の粉末状態に粉砕後、水を塗布し、膨潤能はみられた（水吸収能は２０００〜３０００重量％であった）。

膨潤した粉末の乾燥において、再び粒子は均一なユニットに結合した。その後の湿潤において、膨潤能は保たれた。

繰り返しテスト（１０回）は完全な膨潤能の保持を示した。

例４機械攪拌機を用い、７５．０ｇのベントナイトクレー、及び５ｇの３．０　ＸＩＯ’の分子量を有するアクリルアミド−アクリル酸コポリマーを９２０．０ｇの水に混合した。その後、得られる均一な混合物を周囲温度（２０〜２５℃）で乾燥した。得られる脆い固体を粉砕し、単もしくは多分散粉末を得た。

実験室ガラス容器にこの粉末生成物を入れ、次いで生成物の８０倍の量の水を入れた。ポリマー−無機物複合体を水で完全に飽和した後（４８時間）、水の保持体積を測定した。この粉末生成物の水吸収能は２０００重量％であった。

膨潤した粉末の乾燥の繰り返しにおいて、均一なユニットへのその凝集が起こった。その後の湿潤において、膨潤能が保たれた。

繰り返しテスト（１０回）は、最終生成物の完全な膨潤能の保持を示した。

例５機械攪拌機を用い、１００ｇのベントナイトクレー、及び５ｇの１．２　ＸＩＯ ”の分子量を存する加水分解したポリアクリロニトリルを８９５ｇの水に混合した。その後、得られる均一な混合物を周囲温度（２０〜２５°Ｃ）で乾燥した。

得られる脆い固体を粉砕し、単もしくは多分散粉末を得た。

実験室ガラス容器にこの粉末生成物を入れ、次いで生成物の８０倍の量の水を入れた。この粉末生成物の水吸収能は１０００重量％であった。

繰り返し乾燥及び湿潤（１０回）は、最終生成物の完全な膨潤能の保持を示した。

鉱山作業にも用いてよい。また、化学廃棄物の埋葬の保護にも用いてよい。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．天然無機物及び水溶性ポリマーを含む水膨潤性ポリマー−無機物複合材料であって、無機物質としてベントナイトクレー及びポリマーとして１０６もしくはそれ以上の分子量を有する線状ポリアニオンポリマーを含み、クレーに対するポリマーの重量比が０．０５〜０．１０であることを特徴とする複合材料。
２．請求項１記載の水膨潤性ポリマー−無機物複合材料の製造方法であって、天然無機物及び水溶性ポリマーを混合し、その後得られる混合物を乾燥し、最終固体生成物を得ることを含み、天然無機物質としてのベントナイトクレーをポリマーとしての１０６もしくはそれ以上の分子量を有する線状ポリアニオンポリマーと混合し、クレーに対するポリマーの重量比を０．０５〜０．１０にする量で行うことを特徴とする方法。