RU1834893C - Полимерна композици - Google Patents

Abstract

Использование: полимеры, указанные в композиции, хорошо известны. Композиции используютс  как загустители, реагенты обработки буровых растворов и др. Сущность изобретени : состав водорастворимый полимер - эфир целлюлозы, акриловый полимер или полисахарид микробного происхождени  97-98 мае. %, гидрофобна  спекша с  двуокись кремни  2-3 мае. %. Эфиры целлюлозы: карбоксиметилцёллю- лоза и карбоксиметилгидроксиэтилцеллю- лоза - предпочтительны. Акриловый полимер - полиакриламид. Полисахарид микробного происхождени  получен из Xanthpmonas campestrls. з. п. ф-лы,

Description

Изобретение относитс  к композици м на основе полимеров, растворимых в вода, с улучшенной диспергируемостью в воде.

Целью изобретени   вл етс  повышение диспергируемое™ в воде, при увеличении содержани  в композиции водорастворимого полимера.

Указанна  цель достигаетс  тем, что композици , содержаща  двуокись кремни  и водорастворимый полимер, выбранный из группы, включающей эфиры целлюлозы, акриловые полимеры, полисахариды микробного происхождени  и модифицированные крахмалы, в качестве двуокиси кремни  содержит гидрофобную дым щуюс  двуокись кремни , при следующем содержании компонентов; мзс. %:

Водорастворимый полимер.90-99,9

Гидрофобна  дым ща с  двуокись кремни  0,1-10 Предпочтительно в качестве эфира целлюлозы композици  содержит карбоксиметилцеллюлозу или карбоксиметилгидрокси- этилцеллюлозу, в качестве акрилового полимера - полиакриламид, а в качестве полисахарида микробного происхождени  - полисахарид, полученный из Xanthomonas campetris.

Водорастворимые полимеры, которые могут быть использованы в данном изобретении , хорошо известны в области техники. Полимер должен быть в твердом состо нии и иметь размер частиц с д..аметром в пределах от 1 до 1000 микрон. Такие водорастворимые полимеры выбирают из группы состо щей из простых эфиров целлюлозы, акриловых полимеров, биополисахаридов и модифицированных крахмалов.

Примерами подход щих простых эфиров целлюлозы  вл ютс  выбранные из группы, состо щей из карбоксиметилцеллюлозы, ме- тилцеллюлозы, карбоксиметилоксиэтилцел- люлозы. гидроксипропилметилцеллюлозы гидроксипропилцеллюлозы, гидроксиэтисо со

4 CD

СО

00

лен целлюлозы, этилегидроксицеллюлозы и

ДР.

Примерами подход щих акриловых полимеров  вл ютс  полиакрилова  кислота,, полиэкриламид, полиметакриламид и т. п.

Полисахаридами микробного происхождени , пригодными дл  данного изобретени ,  вл ютс  биополимеры, полученные способом, включающим микробную трансформацию углерода с микроорганизмом с получением полимерного материала, который отличаетс  от основного полимерного материала в отношении состава, свойств и структуры. Подход щие углеводы включают сахара, такие как пентоза, или гексоза, например , сукроза, фруктоза, мальтоза, лактоза , галактоза и крахмалы, например, растворимые крахмалы, кукурузный крахмал и другие. Можно использовать сырые продукты, имеющие высокую концентрацию углеводов. Среди подход щих матери- апов можно упом нуть сырой сахар, сырой малазис и др. Микроорганизмами, подход щими дл  осуществлени  микробной транс- Формации углеводов могут быть например, патогенные бактерии растений, такие как патогены растений, которые выдел ют эксудат на месте поражени  зараженных растений . Типичными микроорганизмами  вл ютс  представители рода Xanthomonas. Так как например гетерополисахарид- ные биополиме ры можно получить из глюкозы действием Xsnthomonas campestris (ХС полимер).

Другие виды бактерий Xanthornlnas, которые пригодны дл  данного изобретени , включают: смолу декстран, синтезированную действием на сукрозу бактерий известной как род Zenconostos Von Tieghemend, фосфорилированный маннан, синтезированный действием Hansenula hoistJl NRRL-Y2 449 дрожжей на глюкозу и т. п. полисахариды.

Нова  композици  содержит помимо указанных полимеров гидрофобную дым щуюс  двуокись кремни . Такую двуокись кремни  можно получить путем сжигани  тетрахлорида кремни  в водородно-кисло- родных печах. Реакционный продукт двуокись кремни  становитс  гидрофобным при обработке силаном.

По предпочтительному осуществлению гидрофобна  дым ща с  двуокись кремни  должна иметь площадь поверхности 100 м2/г.

Смешение выбранного водорастворимого полимера с гидрофобной дым щейс  двуокисью кремни  можно проводить любым способом до тех пор, пока частицы не будут покрыты гидрофобной дым щейс  двуокисью кремни .

Концентраци  гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни  в конечной композиции должна быть в пределах 0,1-10 мае. %, предпочтительно 2 мае. %, если полимером  вл етс  эфир целлюлозы, крахмал или акриловый полимер., Предпочтительным диапазоном  вл етс  2,5-3,0 %, если использованным полимером  вл етс  полисахарид микробного происхождени .

0 Полученна  композици  насто щего изобретени  легко раствор етс  в воде, дава  полупрозрачный раствор. Однако, если желательно получить прозрачный раствор, можно добавить к раствору поверхностно5 активное вещество. Обычно, такие поверхностно-активные вещества примен ют в количестве от 0,1 до 5 мае. %. Примерами таких поверхностно-активных веществ  вл ютс  вещества, выбранные из группы, со0 сто щей из аминов с длиной цепью, солей щелочных металлов злкилариловых сульфо- кислот, солей щелочных металлов петролей- ных чульфокислот с короткой цепью, аммониевых мыл, амииовых мыл, и мыл ще5 лочных металлов.

Пример 1. В данном примере определ ют , будет ли композици  вли ть на быстрое растворение полимеров семейства эфира целлюлозы при контакте с водой. Го0 тов т образец путем смешени  50 карбок- силмет.илцеллюлозы с гидрофобной дым щейс  двуокисью кремни  так, что конечна  концентраци  двуокиси кремни  равна 2 мае. %.

5 Другой образец получают смешением 50 г карбоксиметилгидрсксиэтилцеллюлозы с гидрофобной дым щейс  двуокисью кремни  с получением 2 мае. % концентрации двуокиси кремни .

0 Эти обработанные образцы сравнивают с двум  необработанными образцами полимеров путем смешени  одного грамма каждого в 250 мл холодной воды и механического перемешивани  в течение 30 с.

5 Через 30 с оба эфира целлюлозы, которые обрабатывают гидрофобной дым щейс  двуокисью кремни  полностью раствор ютс . Два образца необработанного полимера г не растворились, а образовали агломериро0 ванные комки на дне опытных контейнеров. Пример 2. Два образца полиакрила- мида с различным размером частиц смешивают в сухом виде с гидрофобной дым щейс  двуокисью кремни  с получением компози5 ции, имеющей конечную концентрацию гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни , равную 2 мае. %.

Эти образцы сравнивают с необработанными образцами каждого полиакрила- мида следующим образом.

Один грамм каждого из них смешивают с 250 мл холодной воды и механически перемешивают в течение 40 с. Оба полиакри- ламидных образца, которые обработаны гидрофобной дым щейс  двуокисью кремни , полностью растворились через 40 с. В то врем  как оба необработанные образца полиакриламида не растворились через 40 с и агломерировали в комки.

ПримерЗ, Целью насто щего примера  вл етс  определение, вли ет ли обработка биополимера гидрофобной дым щейс  двуокисью кремни  на скорость Диспергировани  композиции.

Готов т образцы путем смешени  полисахарида , полученного из Xanthomonas Campestrts и гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни  в таком количестве, чтобы Получить композицию, имеющую конечную Концентрацию 3 мае. % гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни ,

Обработанный образец полимера срав- нивзют с необработанным образцом того же полимера. Один грамм каждого образца Смешивают с 280 мл холодной воды и механически перемешивают в течение 30 с.

Обработанна /композици  полностью растворилась в то врем  как необработанный образец агломерировал в большой ко- Мок на дне опытного контейнера.

П р и м 0 р 4. Оуран (анионный полиак- р иламид, производимый компанией Аме- РИКЭН Цианамид) в сухом состо нии Смешивают с 0,10 мае. % гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни . Затем 0,8 г полимера или смеси полимера с гидрофобной Дым щейс  двуокисью кремни  добавл ют к 280 г деионизованной воды при механическом перемешивании с использованием смесител  Гамильтон. Смесь, содержаща  0,10 мае. % гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни , с Сурап давала меньшее количество рыбьих глаз, чем индивидуальный Сурап. Использование смеси 10 мае. % гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни  с су pan приводило к образованию очень малого количества комков или рыбьих глаз и образующиес  комки  вл ютс  м гкими.

Модифицированный крахмал (крахмал Staley C3-450) также тестировали способом, аналогичным описанному выше дл  полиэк- сн памида. При смешивании одного крахмала с деионизованной аодой образуетс  большое количество комков различных размеров. При использовании крахмала с 0,10 мае. % гидрофобной дым щейс  дву5 окиси кремни  образуетс  только два рыбьих глаза, причем оба они оказываютс  м гкими и непрочными. При добавлении к крахмалу 10 мае. % гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни  образование

0 рыбьих глаз не наблюдаетс .

Полисахарид (Kalran, полимер Х-С) также был тестирован так, как описано выше. При смешении одного этого полимера с де- ионизированной водой образуетс  большое

5 количество рыбьих глаз небольшого размера . При смешении полимера с 0,1 мае. % гидрофобной дым щейс  двуокиси кремни  по-прежнему наблюдаетс  присутствие рыбьих глаз, но в зкость раствора после

0 перемешивани  возрастает достаточно быстро , что свидетельствует о достижении хорошего смешени . Когда полисахаридный полимер перед добавлением к деионизованной воде смешивают с 10 мае. % гидро5 фобной дым щейс  двуокиси кремни .

наличи  рыбьих глаз не наблюдаетс .

Формул а изо бретен и  

Claims (4)

1.Полимерна  композици , содержаща  двуокись кремни  и водсраствори0 мый полимер, выбранный из группы, включающей эфиры целлюлозы, акриловые полимеры, полисахариды микробного происхождени  и модифицированные крахмалы , о т л и ч а ю щ а   с   тем, что, с целью

5 повышени  диспергируемое™ в воде при увеличении содержани  в композиции водорастворимого полимера, в качестве двуокиси кремни  она содержит гидрофобную дым щуюс  двуокись кремни  при следующем содер0 жании компонентов, мае. %: водорастворимый полимер 90-99,9; гидрофобна  дым ща с  двуокись кремни  - 0,1-10,0.

2.Композици  по п. 1, отличающа  с   тем, что в качестве эфира целлюлозы она

5 содержит карбоксиметилцеллюлозу или ка рбоксиметил гидроксиэтил целл юл озу.

3.Композици  по п. 1, от л и ч а ю ща   с   тем, что в качестве акрилового полимера она содержит полиакриламид.

0

4. Композици  по п. .1,отличающа с  тем, что в качестве полисахарида микробного происхождени  она содержит полисахарид, полученный из Xanthomonas campestris.