RO104256B1 - Polielectroliți cationici cu proprietăți floculante și procedeu de obținere a acestora - Google Patents
Polielectroliți cationici cu proprietăți floculante și procedeu de obținere a acestora Download PDFInfo
- Publication number
- RO104256B1 RO104256B1 RO139728A RO13972889A RO104256B1 RO 104256 B1 RO104256 B1 RO 104256B1 RO 139728 A RO139728 A RO 139728A RO 13972889 A RO13972889 A RO 13972889A RO 104256 B1 RO104256 B1 RO 104256B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- amine
- temperature
- epihalohydrin
- viscosity
- secondary amine
- Prior art date
Links
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- -1 salt ammonium salt Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N protonated dimethyl amine Natural products CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 7
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 5
- SWVGZFQJXVPIKM-UHFFFAOYSA-N n,n-bis(methylamino)propan-1-amine Chemical compound CCCN(NC)NC SWVGZFQJXVPIKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
Prezenta invenție se referă la noi polielectroliți
cationici cu grupa de sare cuatemară de amoniu și
amină terțiară, cu o distribuție ordonată a grupelor
de sare cuatemară de amoniu și la un-procedeu
de obținere a acestora.
Conform procedeului, se supune reacției cu o
diamină asimetrică o epoxiclorhidrină rezultată
din reacția unei amine secundare alifatice cu epiclorhidrină,
în condiții de temperatură și raport
molar care asigură obținerea unei soluții apoase
de polimer cu o concentrație de 40 ... 50%..și o
viscozitate dinamică de 500 ... 700 cP, la 20°C.
Polimerii .cationici astfel obținuți au o viscozitate
intrinsecă de 0,1 ... 1,0 dl/g în NaCl 1 M, la 25°C
Description
Prezenta invenție se referă la polielectroliți cu proprietăți floculante și la un procedeu de obținere a acestora.
Polielectroliții cationici cu grupe de sare cuatemară de amoniu sunt frecvent 5 citați în literatura de brevete pentru utilizările lor multiple în domenii, cum sunt:
- purificarea apelor de suprafață;
- epurarea apelor uzate;
- spargerea emulsiilor de ulei în apă; 10
- cationizarea latexurilor în vederea coagulării;
- auxiliari la vopsirea textilelor;
- biocizi;
- antistatizanți. 15
Polimeri liniari cu unități numai de sare cuatemară de amoniu în catena macromoleculară principală se obțin și prin polimerizarea condensativă a aminelor secundare alifatice cu apiclorhidrina. Ca 20 amină secundară, este citată dimetilamina, aminele superioare având o reactivitate mult mai mică. Oricum, chiar polimerii obținuți prin polimerizarea condensativă a dimetilaminei cu epiclorhidrina 25 au mase moleculare mici, și deci, utilizări limitate.
Polimerii cationici cu mase moleculare mari care să conțină în catena macromoleculară principală grupe de sare cuater- 30 nară de amoniu, în concentrație variabilă, se pot obține prin polimerizarea condensativă a unei epiclorhidrine cu un amestec de amină secundară și amină polifuncțională. Din sinteză rezultă polimeri solubili în apă, ramificați, cu o distribuție întâmplătoare a unităților structurale conținând grupe de sare cuatemară de amoniu. Ca amină secundară, este citată numai dimetilamina, aminele secundare cu un număr mare de atomi de carbon fiind mai puțin reactive comparativ cu aminele polifuncționale.
Pentru anumite domenii de utilizare este necesar ca polimerii cationici să aibă o distribuție ordonată a grupelor de sare cuatemară de amoniu și radicali alchil cu un număr mai mare de atomi de carbon decât metil.
Scopul prezentei invenții este obținerea unor noi polielectroliți cu grupe de sare cuatemară de amoniu și de amină terțiară, care au o distribuție ordonată a celor două tipuri de grupări funcționale.
Problema pe care o rezolvă invenția este stabilirea structurii chimice a polimerilor, precum și a parametrilor optimi de lucru, care conduc la realizarea scopului propus.
Polielectroliții cationici, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate prin aceea că au structura chimică corespunzătoare formulei generale (I):
R X®
HX
N®-CH2- C h-ch2)k-n-ch2-ch-ch2R OH ((¾ OH N
Rl R2 (I) în care: k=l-4;
R=CH3, <% m=2,3,4.
R1? R2= radicali alchil identici sau diferiți: metil, etil, n-propil, n-butil și posedă o distribuție ordonată a grupelor de sare cuatemară de amoniu și de amină terțiară, au o vîscozitate intrinsecă de 0,1:..1,0 dl/g în NaCl I M, la 25°C și un conținut procentual în clor ionic de
... 22%.
Procedeul de obținere a polielectroliților cationici, conform invenției, constă în reacția unei amine secundare alifatice cu 2 ... 4 atomi de carbon, anhidră sau soluție într-un solvent protic, cu o epihalchidrină, la un raport molar amină/epihalohidrină de 1/(1,2 ... 2,0), cu adăugarea aminei la epihalohidrină la o temperatură de 18 ... 28°C, la o turație a agitatorului de 200 ... 300 rot/min, regimul termic, în continuare, fiind de 0,5 ... 3h, la 20 ... ... 30°C si 0 ... 30h, la 50 ... 60°C, obținându-se o epoxiclorhidrină cu un coeficient epoxidic de 0,1 ... 0,44 echivalent/ /100g, după care la o temperatură de
... 30°C, se adaugă o diamină alifatică, care conține o grupă de amină primară și una terțiară, cu un debit de (1-2) x IO'2 moli diamină/mol amină secundară x minut, după care temperatura se menține 2 ... 6h, la 50 ... 60°C si 1 ... ... 15 h, la 80 ... 85°C, în final efectuându-se o diluare intermitentă a masei de reacție cu apă pentru a menține viscozitatea la 500 ... 1000 CP.
în continuare, se dau exemple de realizare a invenției.
Exemplu] 1. într-un vas de reacție, cu capacitatea de 250 -ml, s-au introdus 30 ml epiclorhidrină (0,3827 moli), după care, la temperatura de 18 ... 20°C, s-au adăugat 32,1 ml soluție apoasă de dimetilamină cu concentrația de 35,05% (0,25 moli), la o turație a agitatorului de aproximativ 230 rot/min. După ce toată soluția de dimetilamină a fost adăugată, temperatura s-a ridicat la 30°C, menținându-se aproximativ 3h. Intermediarul astfel obținut a fost caracterizat printr-un coeficient epoxidic de 0,23 echivalent/100 g și un conținut procentual în clor ionic de 18%.
A
In continuare, la o temperatura de 20 ... ... 30°C, s-au adăugat 15 ml Ν,Ν-dimetilaminopropilamină (0,1216 moli), durata adăugării fiind de aproximativ 30 min.
La sfârșitul adăugării aminei asimetrice, viscozitatea amestecului de reacție fiind circa 1000 cP, s-a efectuat diluarea cu 25 ml apă. în continuare, amestecul de reacție s-a menținut la 50 ... 60°C, timp de 4 h, urmărindu-se creșterea viscozității dinamice. Cind viscozitatea s-a stabilit la 500 ... 600 cP, s-a întrerupt încălzirea și agitarea.
Polimerul separat din soluția apoasă, prin precipitare cu acetonă, a avut o viscozitate intrinsecă de 0,3 dl/g în soluție apoasă de NaCl 1 M, la 25°C. Conținutul procentual în clor ionic a fost de 21,8%.
Exemplul A (comparativ). Acest exemplu ilustrează faptul că, prin procedeul de polimerizare condensativă a epiclorhidrinei cu un amestec de dietilemină și N,N-dimetilaminopropilamină nu se pot obține polimeri cationici solubili în apă.
într-un vas de reacție cilindric cu capacitatea de 2 1, prevăzut cu un capac cu flanșă și 4 gâturi pentru agitator, pâlnie de picurare, termometru și refrigerent s-au introdus 237 ml dietilamină (2,285 moli), 400 ml apă și 285 ml N,N-dimetilaminopropilamină (2,285 moli). După o agitare a soluției apoase de amine, timp de aproximativ 30 min, la o temperatură de 16 ... 26°C, s-au adăugat 313 ml epiclorhidrină (4 moli), realizând un raport molar inițial între amine și apiclorhidrină de 1/0,87. Agitarea s-a mai continuat aproximativ 45 min, la 28 ... 30°C, după care temperatura s-a ridicat la 50 ... 55°C. După 80 min de agitare la această temperatură, masa de reacție s-a gelifiat.
Exemplul 2. într-un vas de reacție cilindric cu capacitatea de un litru, echipat ca în exemplul comparativ A, s-au introdus 180 ml epiclorhidrină (2,296 moli). La temperatura de 25 ... 28°C s-au adăugat 119 ml dietilamină (1,1484 moli), durata adăugării fiind de 3 h, la o turație a agitatorului de 250 ... 280 rot/min, după care temperatura s-a menținut la 50 ... 55°C, timp de 22 h. Intermediarul obținut după acest interval a avut un coeficient epoxidic de 0,3 echivalent/100 g și un conținut procentual în clor ionic de 13,64%. în continuare, temperatura masei de reacție s-a coborât la 18 ... 20°C, și s-a diluat cu 100 ml apă. După omogenizare, la o turație a agitatorului de 250 ... 260 rot/min, s-a adăugat 129 ml N,N-dimetilaminopropiIamină (1,043 moli), temperatura menținându-se la 20 ... 30°C, durata adăugării fiind de 70 min. Agitarea s-a continuat la aceeași temperatură, timp de 30 min, după care temperatura s-a ridicat la 50 ... 55°C, urmărindu-se creșterea viscozității soluției. După 6 h, masa de reacție s-a diluat cu 100 ml apă, viscozitatea fiind de circa 1000 cP. Temperatura s-a ridicat apoi la 80 ... 85°C, menținându-se în acest interval, timp de 13 h. Când viscozitatea a crescut din nou peste 1000 cP, masa de reacție s-a diluat cu 100 ml apă, final obținîndu-se o soluție apoasă de polimer cationic cu concentrație de 45 g substanță uscată/100 g soluție.
Polimerul uscat a avut o viscozitate in5 trinsecă de 0,45 dl/g, în soluție apoasă de
NaCl de 19,30%.
Invenția prezintă următoarele avantaje:
- se elimină utilizarea solvenților toxici și inflamabili;
- lărgirea gamei de floculanți macromoleculari;
- polimerii cationici rezultați sunt eficienți la condiționarea pigmenților anorganici.
Claims (3)
1. Polielectroliți cationici cu proprietăți floculante, caracterizați prin aceea că au
20 structură chimică corespunzătoare formulei , generale (I):
R Χθ HX (-N®-CH2-CH-CH2) -n-ch2-ch-ch2I I i I . R OH (CHJ^ OH N R1 R2
X = C1', Br' (I) n = grad de polimerizare = 50-500 prin aceea că se efectuează reacția unei amine secundare alifatice cu 2 ... 4 atomi de carbon, anhidră sau soluție într-un sol25 vent protic, cu o epihalohidrină, la un raport molar amină/epihalohidrină de 1/(1,2 ... 2,0) cu adăugarea aminei la epihalohidrină, la o temperatură de 18 ... 28°C, la o turație a agitatorului de 200 ... 300 30 rot/min, regimul termic în continuare fiind de 0,5 ... 3h, la 20 ... 30°C și 0 ... 30 h la 50 ... 60°C, obținându-se o epoxiclorhidrină cu un coeficient epoxidic de 0,1 ... 0,44 echivalent/lOOg, după care la temperatura de de 20 ... 30°C se adaugă o amină alifaîn care: k=l-4;
R=CH3, QHs ; m=2,3,4.
Rb R2= radicali alchil identici sau diferiți: metil, etil, /z-propil, /z-butil, posedă o distribuție ordonată a grupelor de sare cuatemară de amoniu și de amină terțiară, au o viscozitate intrinsecă de 0,1 ... 1,0 dl/g în NaCl 1 M, la 25°C și un conținut procentual în clor ionic de 19 ...
... 22%.
2. Procedeu de obținere a unor polielectroliți cationici cu proprietăți floculante, conform revendicării 1, caracterizat 35 tică care conține o grupă de amină primară și una terțiară, cu un debit de (1-2) x 10'2 moli diamină/mol amină secundară x min, după care temperatura se menține 2 ... 6h, la 50 ... 60°C șil ... 15 h, la 5 80 ... 85°C, în final efectuându-se o diluare intermitentă a masei de reacție cu apă, pentru a menține viscozitatea la 500 ... 1000 cP.
3. Procedeu, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că amina secundară este reprezentată de dimetilamina, iar diamina alifatică are structura:
în care:
m - 2-4 și
R = metil, etil, /z-propil sau /z-butil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO139728A RO104256B1 (ro) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Polielectroliți cationici cu proprietăți floculante și procedeu de obținere a acestora |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO139728A RO104256B1 (ro) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Polielectroliți cationici cu proprietăți floculante și procedeu de obținere a acestora |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO104256B1 true RO104256B1 (ro) | 1994-05-06 |
Family
ID=20124705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO139728A RO104256B1 (ro) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Polielectroliți cationici cu proprietăți floculante și procedeu de obținere a acestora |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO104256B1 (ro) |
-
1989
- 1989-05-15 RO RO139728A patent/RO104256B1/ro unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4054542A (en) | Amine-epichlorohydrin polymeric compositions | |
| USRE28807E (en) | Polyquaternary flocculants | |
| FI74033B (fi) | Vattenloesliga blandningar av kvaternaera ammoniumpolymerer, icke-joniska och/eller katjoniska vinyladditionspolymerer och icke-joniska och/eller katjoniska ytaktiva medel. | |
| US4778813A (en) | Polymeric quaternary ammonium compounds, their preparation and use | |
| JPH03151306A (ja) | ジメチルアミン―エピクロロヒドリンアミンの殺微生物剤組成物 | |
| DE2934854A1 (de) | Verfahren zur herstellung von stickstoffhaltigen kondensationsprodukten und deren verwendung | |
| CN105155311A (zh) | 一种聚季铵盐型阳离子无醛固色剂及其制备方法 | |
| NO823519L (no) | Pode-kopolymerer inneholdende kvartaere ammoniumgrupper | |
| DE2244513A1 (de) | Amin-modifizierte polyalkylenoxide | |
| US4347339A (en) | Cationic block copolymers | |
| EP0067647B1 (en) | Cationic polymer flocculant | |
| EP0000714B1 (de) | Hilfsmittel zur Verbesserung der Retention, Entwässerung und Aufbereitung, insbesondere bei der Papierherstellung | |
| JPS6018528A (ja) | ポリアミドアミンポリアミンの製法 | |
| RO104256B1 (ro) | Polielectroliți cationici cu proprietăți floculante și procedeu de obținere a acestora | |
| CA1047692A (en) | Amine-epichlorohydrin polymeric compositions | |
| NO148816B (no) | Amidgruppeholdige polyaminer, samt anvendelse derav ved papirfremstilling. | |
| DE19517047A1 (de) | Verfahren zur Herstellung vernetzter Kationpolymere | |
| US3639209A (en) | A process of making paper using cationic starch complexes | |
| JPS6368633A (ja) | ポリアミド、その製造法およびその羊毛処理法における使用 | |
| US4437997A (en) | Clarification of ammonium polyphosphate solutions | |
| KR100498173B1 (ko) | 에피클로로히드린의 사용량을 최소화한 폴리아민계고분자의 제조방법 | |
| JPH07113200B2 (ja) | ピッチ抑制方法 | |
| US3464969A (en) | Sulfur-containing polyamines | |
| US4647379A (en) | Nitrogen-containing water-soluble polymer flocculants | |
| EP0182653A2 (en) | Process for preparing nitrogen containing water-soluble polymer, polymeric flocculant comprising it, and method of flocculation |