RU2134702C1 - Вододиспергируемая порошкообразная полимерная композиция и способ получения жидкостей с повышенной вязкостью - Google Patents

Вододиспергируемая порошкообразная полимерная композиция и способ получения жидкостей с повышенной вязкостью Download PDF

Info

Publication number
RU2134702C1
RU2134702C1 RU94002481A RU94002481A RU2134702C1 RU 2134702 C1 RU2134702 C1 RU 2134702C1 RU 94002481 A RU94002481 A RU 94002481A RU 94002481 A RU94002481 A RU 94002481A RU 2134702 C1 RU2134702 C1 RU 2134702C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
acid
salts
xanthomonas
cellulose
Prior art date
Application number
RU94002481A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94002481A (ru
Inventor
Балубхайл Патель Бхараткума
Original Assignee
Филлипс Петролеум Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филлипс Петролеум Компани filed Critical Филлипс Петролеум Компани
Publication of RU94002481A publication Critical patent/RU94002481A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2134702C1 publication Critical patent/RU2134702C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/05Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from solid polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/06Clay-free compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/06Clay-free compositions
    • C09K8/12Clay-free compositions containing synthetic organic macromolecular compounds or their precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/14Clay-containing compositions
    • C09K8/18Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
    • C09K8/20Natural organic compounds or derivatives thereof, e.g. polysaccharides or lignin derivatives
    • C09K8/206Derivatives of other natural products, e.g. cellulose, starch, sugars
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/14Clay-containing compositions
    • C09K8/18Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
    • C09K8/22Synthetic organic compounds
    • C09K8/24Polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/10Polymers characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/14Water soluble or water swellable polymers, e.g. aqueous gels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

Описывается новая вододиспергируемая полимерная композиция в виде частиц, которая состоит из (а) водорастворимого полимера в виде частиц, выбранного из простых эфиров целлюлозы, камедей, крахмалов, синтетических водорастворимых полимеров и биополисахаридов, и (б) мелкодисперсного диспергатора в виде частиц, состоящего из по меньшей мере одной не растворимой в воде или плохо растворимой жирной кислоты или соли жирной кислоты, причем диспергатор в виде частиц определен так, что он имеет растворимость в воде ≤ 0,3 г/л при 20oС и температуру плавления ≥ 50oС. Мелкодисперсный диспергатор в виде частиц распределен по поверхности водорастворимого полимера в виде частиц, причем указанный мелкодисперсный диспергатор (б) присутствует в интервале от 0,1 до 30 вес.% от суммы (а) и (б). Технический результат - создание новой полимерной композиции, которая более легко диспергируется в водных жидкостях. Описывается также способ ее получения. 2 с. и 19 з.п.ф-лы, 4 табл.

Description

Изобретение относится к композиции и способу получения водорастворимых полимеров с улучшенной диспергируемостью в воде.
Предпосылки создания изобретения.
Водорасторимые полимеры с большой молекулярной массой обычно используются в виде разбавленных водных растворов. Хотя полимеры сразу после изготовления могут быть диспергированы в воде с получением гомогенных растворов, особое внимание должно быть уделено получению исходной дисперсии полимера в воде. Несмотря на принимаемые меры, полимер является подобен агломерату при смачивании водой с образованием частично гидратированного агломерированного полимера, который растворяется медленно. Кроме того, агломерированный полимер имеет тенденцию закупоривать оборудование, обрабатывающее жидкости. Хотя полное растворение агломерированного полимера является возможным, его достижение может потребовать увеличенных периодов времени или специальных обработок для стимулирования быстрого растворения гелей. Удаление агломерированного полимера из растворов является также альтернативной, но расточительством полимера.
Таким образом, способ быстрого диспергирования таких полимеров будет представлять значительный вклад в технологию.
Краткое описание изобретение.
Предметом настоящего изобретения является новая полимерная композиция, которая более легко диспергируется в водных жидкостях.
Другим предметом настоящего изобретения является способ получения новой полимерной композиции, которая легче диспергируется в водных жидкостях.
Еще одним предметом настоящего изобретения является способ улчшения диспергируемости водорастворимого порошкообразного полимера при соединении с водными жидкостями.
Другие аспекты и предметы настоящего изобретения станут ясными ниже, когда настоящее изобретения будет описано более подробно.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается композиция вододиспергируемого порошкообразного полимера, имеющая улучшенную вододиспергируемость, содержащая водорастворимый порошкообразный полимер, контактирующий с тонкоизмельченным порошкообразным диспергатором, содержащим по крайней мере одну жирную кислоту или ее соль, которая недостаточно растворима или нерастворима в воде, так что частицы водорастворимого порошкообразного полимера диспергируются на указанном тонкоизмельченном порошкообразном диспергаторе.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения способ получения композиции вододиспергируемого порошкообразного полимера, обладающей улучшенной диспергируемостью, заключается в контактировании водорастворимого порошкообразного полимера с тонкоизмельченным порошкообразным диспергатором, содержащим по крайней мере одну жирную кислоту или ее соль, которая является нерастворимой или недостаточно растворимой в воде в количестве, эффективном для улучшения вододиспергируемости водорастворимого полимера, так что частица водорастворимого порошкообразного полимера диспергируются на тонкоизмельченном порошке.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения было установлено, что способ диспергирования водорастворимого полимера в водных жидкостях может быть улучшен использованием композиции вододиспергируемого порошкообразного полимера, описанной выше.
Подробное описание изобретения.
Водорастворимые порошкообразные полимеры, которые являются подходящими для использования в настоящем изобретении, являются широко известными. Водорастворимый порошкообразный полимер должен быть в сухом твердом состоянии и в основном иметь размер частиц диаметром в пределах от 1 до 1000 мкм.
Такие водорастворимые полимеры предпочтительно выбираются из группы, состоящей из эфиров целлюлозы, крахмалов, смол, биополисахаридов и синтетических водорастворимых полимеров.
Примерами подходящих эфиров целлюлозы являются те, которые выбираются из группы, состоящей из карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, карбоксиметил(гидр)оксиэтилцеллюлозы, (гидр)оксипропилметилцеллюлозы, (гидр)оксипропилцеллюлозы, (гидр)оксиэтилцеллюлозы и т.п.
Примеры соответствующих крахмалов включают в себя крахмалы, выбираемые из группы, состоящей из карбоксиметилкрахмала, гидроксиэтилкрахмала и гидроксипропилкрахмала.
Примеры соответствующих смол включают в себя смолы, выбираеые из группы, состоящей из арабики, траджиканфа, карайи, шатти, плодов рожкового дерева, гара, psyllium - семян, смолы семян айвы, агара, альгина, каррагинина, фурцелларана, пектина, желатины и смолы лиственницы.
Биополимеры, используемые в настоящем изобретении, являются биополимерами, получаемыми способом, содержащим микробное превращение карбогидрата микроорганизмом с получением полимерного материала, который отличается от исходного полимерного материала в отношении состава, свойств и структуры. Соответствующие карбогидраты включают сахара, такие как пентозы или гексозы, например, глюкозы, фруктозу, мальтозу, лактозу, галактозу, и крахмалы, например, растворимый крахмал, крахмал пшеницы и т.п. Могут быть использованы необработанные продукты, имеющие высокое содержание карбогидрата. Среди подходящих материалов могут быть указаны сахар-сырец, неочищенная меласса и т. п. Микроорганизмами, предпочтительными для эффективного микробного превращения карбогидратов, могут быть, например, растительные патогенные бактерии, такие как растительные патагоны, которые дают экструдат на стороне повреждений на инфекционных растениях. Типичными такими микроорганизмами являются частицы рода Ксанфомонас (Xanthomonas). Так, например, гетерополисахарный полимер может быть получен из глюкозы действием Ксанфомонас кампестрис (Xanthomonas campestris) (XC-полимер). Промышленные биополимеры из ксантановой смолы могут быть получены от фирмы Kelco Diu., Merk and Col. под маркой "Кельзан" и от фирмы General Mills, Jnc. под маркой "Биополимер XB23". Другие частицы бактерий Ксанфомонас, которые используются при получении биополимеров, включают в себя Xanthomonas phaseoli, Xanthomonas mulva cearn, Xanthomonas carotae Xanthomonas translucens, Xanthomonas hederaе и Xanthomonas papavericoli. Другие биополимеры, так называемые синтетические смолы, которые используются в изобретении, включают в себя смолу декстран, синтезированную действием бактерии, известной как род Leuconostoc Van Tieghement, на сахарозу, как описано Бейли и др. в Патенте США N 2360237; фосфорилированный маннан, синтезированный действием дрожжевой бактерии Hansenula N R R L-Y2448 на глюкозу, как описано в U.S.Dept. of Argiculture, Argicultural Research Service, Northern Utilization Research and Development Division, Peoria, 111, Bulletin CA-7, October 1958; смолы, полученные действием дифтерийных бактерий, таких как Arthorobacter viscous NRRL B-1973 и Arthorobacter viscous NRRL B-1797, как описано Кадмус и др. в Патенте США N 3228855; смолу, полученную действием Methylomonas mucosa, как описано у Финна и др. в Патенте США N 3923782; смолу, полученную действием Erwinia tahitica, как описано Канг и др. в Патенте США N 3933788; и смолу, полученную действием Azotobacter indicus, разновидности Myxogenes, как рассмотрено Кэнгом и др. в Патенте США N 3960832.
Примеры подходящих биополисахаридов включают в себя биополисахариды, выбираемые из группы, состоящей из полисахаридов, полученных действием бактерий Xanthomonas campestris, Xanthomonas phascoli, Xanthomonas mulva cеarn, Xanthomonas carotae, Xanthomonas translucens, Xanthomonas hederae, Xanthomonas papavericoli, Hansenula holstii, Arthobacter viscous, Methylomonas mucosa, Erwinia tahitica and Azotobacter indicus.
Как использовано в настоящей заявке, термин "синтетический водорастворимый полимер" относится к тем синтезированным полимерам, которые являются истинно водорастворимыми или которые являются диспергируемыми в воде или другой водной среде с получением стабильных коллоидных суспензий. Примерами подходящих синтетических водорстворимых полимеров являются госополимеры, сополимеры, терполимеры и полимеры, полученные из более 3-х мономерных компонентов, где синтетический водорастворимый полимер получается из одного или более мономеров, выбираемых из группы, состоящей из акриловой кислоты и ее основных солей, метакриловой кислоты и ее основный солей, акриламида, метакриламида, акрилонитрила, N-винил-2-пирролидона, 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты и ее основных солей, поливинилового спирта, малеиновой кислоты, малеинового ангидрида и итаконовой кислоты, или полимеры, содержащие эквивалентные функциональные единицы. Более предпочтительными водорастворимыми полимерами являются полимеры, получаемые из одного или более мономеров, выбираемых из группы, состоящей из акриловой кислоты и ее основных солей, акриламида, N-винил-2-пирролидона, 2-акриламид-2-метилпропансульфокислоты и ее основных солей, или полимеров, содержащих эквивалентные функциональные единицы. Предпочтительными сополимерами являются сополимеры, полученные из мономерных компонентов, состоящих из акриловой кислоты и акриламида, акриловой кислоты и акрилонитрила, акриловой кислоты и метакрилнитрила, акриловой кислоты и N-винил-2-пирролидона, акриламида и N-винил-2-пирролидона, акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия, или акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты, или сополимеры, содержащие эквивалентные функциональные единицы, как предшествующие сополимеры. Предпочтительные терполимеры получаются из мономерных компонентов, состоящих из акрилата натрия, акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия; акрилата натрия, N-винил-2-пирролидона, и 2-акриламидо-2-метилпропана натрия; или акриламида, N-винил-2-пирролидона и 2-акриламидо-2-метилпропан сульфонат натрия или терполимеры, содержащие эквивалентные функциональные единицы. Для цели настоящего изобретения предполагается, что акриловая кислота может быть замещена метакриловой кислотой, или ее солями щелочных металлов, а акриламид может быть заменен метакриламидом, в качестве эквивалентных мономеров. Предпочтительными синтетическими полимерами, получаемыми из более 3-х мономерных компонентов, являются такие, у которых мономерные компоненты выбираются из группы, состоящей в основном из акриламида, акриловой кислоты, N-винил-2-пирролидона и 2-акриламидо-2-метилпропан сульфоната, или полимеров, содержащих эквивалентные функциональные единицы. Методы получения предшествующих полимеров из указанных мономерных соединений являются легко доступными специалистам. Методы, рассмотренные в Патенте США N 5080809, которые приводятся здесь для сравнения в своей целостности, являются особенно цитируемыми.
Для целей настоящего изобретения терминология "полимер, содержащий эквивалентные функциональные единицы" определяет те полимеры, которые не получаются из идентифицированных мономерных соединений, но которые химически модифицируются последующей полмеризацией, дающей полимер, содержащий те же функциональные единицы, присоединенные к главной цепи полимера. Примером является омыление /т.е. гидролиз/ некоторых амидных функциональных групп в акриламидном полимере до карбоксилатных функциональных единиц, получая в результате полимер с такими же функциональными единицами (т.е. амид и карбоксилат), присоединенными к главной полимерной цепи, как это существует у сополимеров, полученных из мономеров акриламида и соли акрилата.
Дополнительно для целей настоящего изобретения полимеры, содержащие кислотные функциональные единицы, рассматриваются как взаимозаменяемые и эквивалентные для ее основных солей (т.е. акриловая кислота может быть взаимозаменяемой с солями акрилата калия, акрилата натрия или акрилата аммония), где основными солями являются соли калия, соли натрия и соли аммония.
Вышеуказанные полимеры могут также содержать минимальные количества водонерастворимых мономеров при условии, что конечный полимер остается водорастворимым. Использование смесей вышеуказанных синтетических водорастворимых полимеров также входит в объем настоящего изобретения.
Тонкоизмельченный порошкообразный диспергатор, который контактирует с водорастворимым полимером, обычно содержит по крайней мере одну жирную кислоту или ее соль, которая обычно является гидрофобной по природе, которая недостаточно растворима или нерастворима в воде и существует в порошкообразной форме. Используемые здесь жирные кислоты относятся к карбоновым кислотам, содержащим примерно 6 - 24 атомов углерода. Эти кислоты могут быть различной степени насыщения и включать в себя, но не ограничиваться этим, алкановые кислоты с прямой цепью, алкеновые кислоты с прямой цепью, ацетиленовые жирные кислоты, полиненасыщенные жирные кислоты и циклические карбоновые кислоты. Жирные кислоты являются обычно производными природных жиров и масел, таких как твердые и топленый животный жир, и растительного, кокосового, пальмового масел и масла из морских водорослей.
Тонкоизмельченный порошкообразный диспергатор, предпочтительно, состоит из одной или более жирных кислот или их солей, обладающих растворимостью в воде ≤ 0,3 г/л при 20oC и точкой плавления около 50oC или выше. Более предпочтительно жирные кислоты и их соли состоят из алкановых кислот и солей металлов группы IA, IIA, IIB, IIIA, VIIB и переходных металлов, которые имеют указанные показатели растворимости и точку плавления и содержат не менее 10 углеродных атомов. Из этих солей жирных кислот предпочтительными являются соли, обладающие катионом, выбираемым из группы, состоящей из натрия, магния, кальция, бария, цинка, кадмия, никеля, марганца, меди и алюминия. Соли стеариновой кислоты и ее кислотно-аддитивные соли являются еще более предпочтительными. Предпочтительными солями стеариновой кислоты являются соли, обладающие катионом, выбираемым из группы, состоящей из натрия, магния, кальция, цинка, никеля, марганца, меди и алюминия. Более предпочтительные соли стеариновой кислоты выбираются из группы, состоящей из стеарата натрия, стеарата кальция и стеарата магния. Хотя характеристики стеарата натрия не являются такими хорошими, как у других стеариновых солей, катион натрия может быть предпочтительным в некоторых системах по сравнению с более тяжелыми катионами, которые среди прочего могут образовывать комплексы с другими частицами. Для практики настоящего изобретения наиболее предпочтительной жирной кислотой является стеариновая кислота, а наиболее предпочтительной солью жирной кислоты является стеарат кальция. С точки зрения стоимости, доступности и характеристик наиболее предпочтительным порошкообразным диспергатором является стеарат кальция.
Тонкоизмельченные порошки должны иметь размер частиц в пределах от примерно 0,0001 мкм до примерно 250 мкм и наиболее предпочтительно в пределах от 0,0001 мкм до 150 мкм. Подходящая технология получения тонкоизмельченных порошкообразных диспергаторов известна специалистам. Неуплотненная объемная масса тонкоизмельченного порошкообразного диспергатора должна быть в пределах от примерно 0,10 г/мл до примерно 0,60 г/мл, и предпочтительно, в пределах от 0,20 г/мл до 0,40 г/мл. Неуплотненная объемная масса была определена насыпанием материала в градуированный по 10 мл цилиндр (без встряхивания). Цилиндр затем осторожно встряхивали в течение 5 секунд до уровня поверхности материала, определяли общий объем и общую массу материала в цилиндре, и рассчитывали неуплотненную объемную массу по следующей формуле:
Неуплотненная объемная масса = масса/объем.
Водорастворимый порошкообразный полимер и тонкоизмельченный порошкообразный диспергатор должны быть смешаны вместе таким образом, чтобы облегчить полное смешение частиц водорастворимого полимера с тонкоизмельченным порошком, предпочтительно, чтобы получалась фактически гомогенная смесь порошкообразных компонентов. Теоретически, полная смесь этих двух порошкообразных компонентов задумана, чтобы распределить тонкоизмельченный порошкообразный диспергатор на поверхности полимерных частиц с большей растворимостью, хотя настоящее изобретение не ограничивается этой теорией. В настоящее время, предпочтительно, всухую смешивать водорастворимый полимер с тонкоизмельченным полимером сухим смешением в смесителе.
Количество тонкоизмельченного порошкообразного диспергатора в конечной сухой композиции, содержащей диспергатор и водорастворимый полимер, должно быть количеством, эффективным для улучшения диспергируемости водорастворимого полимера при соединении с водной жидкостью. Предпочтительно, диспергатор в конечной композиции должен содержаться в пределах от примерно 0,1 до примерно 30 масс.%, более предпочтительно, в пределах от 1 до 30 масс.%, и еще более предпочтительно, примерно 2-20 масс.%, по отношению к общему массовому процентному содержанию водорастворимого порошкообразного полимера и тонкоизмельченного порошкообразного диспергатора, составляющему вместе 100 масс.%.
Диспергирование композиции водорастворимого порошкообразного полимера в водной жидкости может быть проведено любыми доступными для специалиста средствами; отличительная характеристика настоящего способа состоит в повышении скорости и легкости образования дисперсии, когда из водорастворимого полимера сначала получают часть вододиспергируемой порошкообразной полимерной композиции, описанной здесь.
Следующие неограничительные примеры приводятся для дополнительной иллюстрации настоящего изобретения.
Пример I.
Количественная характеристика повышенной водорастворимости порошкообразной карбоксиметилцеллюлозы, контактировавшей с тонкоизмельченным стеаратом алюминия либо с тонкоизмельченным стеаратом магния, диспергированным на неконтактировавщей карбоксиметилцеллюлозе, представлена в таблице I. Данные гранулометрического анализа диспергатора представлены в таблице II для нескольких возможных дипергаторов. Значения неуплотненной объемной массы этих кандидатов приводятся в сносках к таблице II. Смеси карбоксиметилцеллюлозы и тонкоизмельченных диспергаторов были получены смешением в пробирке 9,8 г полимера с 0,2 г диспергатора и встряхиванием смеси вручную в течение примерно 2 мин (т.е. до гомогенного распределения частиц).
Испытания были проведены загрузкой, соответственно, 0,64 г образцов непокрытой карбоксиметилцеллюлозы (образец А), смеси 2 : 98 по массе стеарат алюминия: карбоксиметилцеллюлоза (образец изобретения B) и смеси 2 : 98 стеарат магния : карбоксиметилцеллюлоза (образец изобретения C) в отдельные пинтовые сосуды Керра, содержащие 280 мл водопроводной воды, причем каждая смесь была тотчас перемешана мультимиксером в течение 1 мин и затем сразу перегружена в вискозиметр Fann VG (модель 35 A) для определения вязкости как функции от времени. При определении кажущаяся вязкость в сантипуазах составляла 50% описанных значений. Результаты представлены в таблице I. Все испытания проводились при комнатной температуре.
Результаты, представленные в таблице I, показывают положительное влияние специально выбранного порошкообразного диспергатора на растворимость водорастворимого полимера при смешении диспергатора с полимером. Вязкость образца, который не содержал диспергатор /образец A/, постепенно увеличивалась через 1 мин от значения 5 и только до значения 16 через промежуток времени более 1 ч. Напротив, образец, содержащий стеарат алюминия в качестве диспергатора /образец изобретения B/, имел через 1 мин значение 25 и быстро стабилизировался при значении 30 через 5 мин, что указывает на быструю растворимость водорастворимого полимера. Образец, содержащий стеарат магния в качестве диспергатора /образец изобретения C/, имел через 1 мин значение 15, которое было в 3 раза больше соответствующего значения для образца А, и стабилизировался при кажущемся максимуме 27 уже через 30 мин, указывая быструю растворимость водорастворимого полимера.
Пример II.
Качественные исследования перспективных порошкообразных диспергаторов были проведены комбинированием кандидатов-диспергаторов с водорастворимым полимером (карбоксиметилцеллюлоза) с использованием методики, приведенной в Примере I. Исследуемые растворы были затем получены выгрузкой 0,64 г интересующегося образца в пинтовый сосуд Керра, содержащий 280 мл водопроводной воды. Распределение частиц по размеру для ряда диспергаторов было предварительно представлено в Таблице II. При выгрузке образца в пинтовый сосуд Керра раствор был сразу перемешан в течение 1 мин в мультимиксере, после чего были выполнены наблюдения диспергируемости образца, результаты которых приведены в таблице III. Все испытания были проведены при комнатной температуре.
Результаты, представленные в таблице III, показывают, что возможные порошкообразные диспергаторы: стеарат кальция, стеарат алюминия, стеарат магния, стеарат натрия и стеариновая кислота значительно превосходят возможные диспергаторы: окись магния, дымящая двуокись кремния, каолин и тальк для диспергирования водорастворимого полимера карбоксиметилцеллюлозы в воде. Стеараты кальция, алюминия и магния показывают характеристики, эквивалентные характеристикам более дорогостоящей гидрофобной двуокиси кремния.
Пример III.
Этот пример представляет в количественном выражении качественные результаты, представленные в Примере II. Исследуемые образцы и растворы были получены аналогичным образом (т.е. добавлением 0,64 г образца к 280 мл водопроводной воды и затем перемешиванием в течение 1 мин мультимиксером). Растворы были затем сразу перегружены в вискозиметр Fann VG (модель 35A). В описанное время были проведены измерения вязкости при 600 об/мин. В результате определения данные измерения, полученные при 600 об/мин и представленные в таблице IV, соответствуют кажущейся вязкости в сантипуазах, поделенной на 2. Все испытания были проведены при комнатной температуре.
Результаты, представленные в таблице IV, ясно показывают, что стеараты кальция, алюминия и магния являются эвивалентными по характеристикам с гидрофобной пылевидной двуокисью кремния и заметно превосходят другие возможные диспергаторы. Для диспергаторов стеаратов алюминия, кальция и магния значение вязкости через 5 мин было 82-100% от значения через 1 ч. Это указывает на превосходные диспергирующие характеристики. Результаты также показывают, что стеарат натрия и стеариновая кислота превосходят пылевидную двуокись кремния, окись магния и каолин. Стеариновая кислота во всех испытаниях ведет себя так же, как стеараты алюминия, кальция или магния. Однако частицы стеариновой кислоты были большего размера, и улучшение характеристик является возможным за счет использования частиц меньшего размера. Получение таких частиц является легко доступным для специалистов. Кроме того, использование стеариновой кислоты при большем массовом соотношении в качестве средства увеличения диспергируемости водорастворимых полимеров может быть экономически более выгодным в некоторых ситуациях.

Claims (21)

1. Вододиспергируемая полимерная композиция в виде частиц, отличающаяся тем, что состоит из (а) водорастворимого полимера в виде частиц, выбранного из простых эфиров целлюлозы, камедей, крахмалов, синтетических водорастворимых полимеров и биополисахаридов, и (б) мелкодисперсного диспергатора в виде частиц, состоящего из по меньшей мере одной не растворимой в воде или плохо растворимой жирной кислоты или соли жирной кислоты, причем диспергатор в виде частиц определен так, что он имеет растворимость в воде ≤ 0,3 г/л при 20oC и температуру плавления ≥ 50oC, и мелкодисперсный диспергатор в виде частиц распределен по поверхности водорастворимого полимера в виде частиц, причем указанный мелкодисперсный диспергатор (б) присутствует в интервале от 0,1 до 30 вес.% от суммы (а) и (б).
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанная жирная кислота представляет собой алкановую кислоту, содержащую по меньшей мере 10 атомов углерода, и указанные ее соли выбирают из солей металлов группы IA, группы IIA, группы IIB, группы IIIA, группы VIIB Периодической таблицы и переходных металлов.
3. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что указанная жирная кислота является стеариновой кислотой и указанные соли содержат катион, выбранный из катиона натрия, магния, кальция, цинка, никеля, марганца, меди и алюминия.
4. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что указанный катион выбран из натрия, кальция и магния.
5. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный диспергатор является стеаратом кальция.
6. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанные простые эфиры целлюлозы выбраны из карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы и карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозы, указанные крахмалы выбраны из карбоксиметилкрахмала, гидроксиэтилкрахмала и гидроксипропилкрахмала.
7. Композиция по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что указанные камеди выбирают из арабики, траджаканфа, карайя, шатти, плодов рожкового дерева, гуара, семян псиллиума, семян айвы, агара, альгина, каррагенина, фурцелларана, пектина, желатина и смолы лиственницы.
8. Композиция по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что указанные синтетические водорастворимые полимеры получены на основе одного или нескольких мономеров, выбранных из акриловой кислоты, ее солей с щелочными металлами, метакриловой кислоты, ее солей с щелочными металлами, акриламида, метакриламида, акрилонитрила, N-винил-2-пирролидона, 2-акриламид-2-метилпропансульфоновой кислоты, ее солей с щелочными металлами, винилового спирта, малеиновой кислоты, малеинового ангидрида, итаконовой кислоты и эквивалентных функциональных мономеров.
9. Композиция по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что указанный биополисахарид выбран из полисахаридов, полученных посредством действия Xanthomonas campestris, Xanthomonas phaseоli, Xanthomonas mulvaccarn, Xanthomonas carotae, Xanthomonas tvanslucens, Xanthomonas hederae, Xanthomonas papavericoli, Hansenala holstii, Arthrobacter viscous, Methylomopas mucosa, Erwinia tahitica и Azotobacter indicus.
10. Композиция по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что указанный полимер (а) является карбоксиметилцеллюлозой.
11. Композиция по п. 8, отличающаяся тем, что указанный синтетический водорастворимый полимер получают из одного или нескольких мономеров, выбранных из акриловой кислоты, ее солей с щелочными металлами, акриламида, N-винил-2-пирролидона, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и ее солей с щелочными металлами.
12. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что указанный полисахарид получен из Xanthomonas campestris.
13. Способ получения жидкостей с повышенной вязкостью на основе воды диспергированием в водной жидкости полимерной композиции, отличающийся тем, что в качестве полимерной композиции используют композицию по п.1.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что жидкостью с повышенной вязкостью является буровой раствор.
15. Способ по пп.13 и 14, отличающийся тем, что указанная жирная кислота представляет собой алкановую кислоту, содержащую по меньшей мере 10 атомов углерода, и указанные ее соли выбирают из солей металлов группы IA, IIA, IIB, IIIA, VIIB Периодической таблицы или переходных металлов.
16. Способ по пп.13 и 14, отличающийся тем, что указанная жирная кислота является стеариновой кислотой, а указанные соли содержат катион, выбираемый из группы, состоящей из катиона натрия, магния, кальция, цинка, никеля, марганца, меди и алюминия.
17. Способ по любому из пп.13 - 16, отличающийся тем, что указанный диспергатор является стеаратом кальция.
18. Способ по любому из пп.13 - 16, отличающийся тем, что указанные простые эфиры целлюлозы выбираются из группы, состоящей из карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, этилгидроксицеллюлозы и карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозы, указанные крахмалы выбирают из карбоксиметилкрахмала, гидроксиэтилкрахмала и гидроксипропилкрахмала.
19. Способ по любому из пп.13 - 16, отличающийся тем, что указанные камеди выбирают из арабики, траджаканфа, карайи, шатти, плодов рожкового дерева, гуара, семян псиллиума, семян айвы, агара, альгина, каррагенина, фурцелларана, пектина, желатина и смолы лиственницы.
20. Способ по любому из пп.13 - 16, отличающийся тем, что синтетические водорастворимые полимеры получены из одного или более мономеров, выбираемых из группы, состоящей из акриловой кислоты и ее основных солей, метакриловой кислоты и ее основных солей, акриламида, метакриламида, акрилонитрила, N-винил-2-пирролидона, 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты и ее основных солей, поливинилового спирта, малеиновой кислоты, малеинового ангидрида итаконовой кислоты, или полимеров, содержащих эквивалентные функциональные единицы.
21. Способ по любому из пп.13 - 16, отличающийся тем, что биополисахарид выбирают из группы, состоящей из полисахарида, получаемого действием бактерий Xanthomonas campestris, Xanthomonas phaseoli, Xanthomonas mulvaccarn, Xanthomonas carotae, Xanthomonas tvanslucens, Xanthomonas hederae, Xanthomonas papavericoli, Hansenula holstii, Avthrobacter viscous, Methylomonas mucosa, Erwinia tahitica или Azotobacter indicus.
RU94002481A 1993-01-29 1994-01-28 Вододиспергируемая порошкообразная полимерная композиция и способ получения жидкостей с повышенной вязкостью RU2134702C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/011,053 US5391359A (en) 1993-01-29 1993-01-29 Water dispersible thickeners comprising hydrophilic polymers coated with particulate fatty acids or the salts thereof
US08/011053 1993-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94002481A RU94002481A (ru) 1996-04-20
RU2134702C1 true RU2134702C1 (ru) 1999-08-20

Family

ID=21748664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94002481A RU2134702C1 (ru) 1993-01-29 1994-01-28 Вододиспергируемая порошкообразная полимерная композиция и способ получения жидкостей с повышенной вязкостью

Country Status (14)

Country Link
US (2) US5391359A (ru)
EP (1) EP0608898B1 (ru)
JP (2) JP3186399B2 (ru)
CN (1) CN1058508C (ru)
AU (1) AU654243B2 (ru)
CA (1) CA2111406C (ru)
DE (1) DE69409140T2 (ru)
DK (1) DK0608898T3 (ru)
EC (1) ECSP941032A (ru)
EG (1) EG20426A (ru)
FI (1) FI940433A (ru)
MY (1) MY110499A (ru)
NO (1) NO304603B1 (ru)
RU (1) RU2134702C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11485901B2 (en) 2016-11-29 2022-11-01 Rhodia Operations Polymeric systems for particle dispersion

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6025311A (en) * 1993-12-17 2000-02-15 Aqualon Company Fluid suspension of polysaccharides for personal care and household applications
US8037158B2 (en) * 1995-11-13 2011-10-11 Lakshmi Arunachalam Multimedia transactional services
US7930340B2 (en) * 1995-11-13 2011-04-19 Lakshmi Arunachalam Network transaction portal to control multi-service provider transactions
US5975220A (en) * 1997-05-28 1999-11-02 Bj Services Company Mud suspension control system
FR2774385B1 (fr) * 1998-02-02 2000-08-18 Schlumberger Cie Dowell Compositions liquides viscosifiantes ou gelifiantes de facon reversible sous l'effet de cisaillement
US6173778B1 (en) 1998-05-27 2001-01-16 Bj Services Company Storable liquid systems for use in cementing oil and gas wells
US6140390A (en) * 1998-08-31 2000-10-31 Eastman Kodak Company Melt-fusible inkjet recording elements and inks with improved durability
US6197100B1 (en) 1998-12-04 2001-03-06 Hercules Incorporated Dispersible water soluble polymers
WO2003060023A1 (en) * 2002-01-03 2003-07-24 Archer-Daniels-Midland Company Polyunsaturated fatty acids as part of reactive structures for latex paints: thickeners, surfactants and dispersants
US20050256232A1 (en) * 2004-05-17 2005-11-17 Walsh Louis D Fluidized polymer suspension including polyethylene glycol, organoclay, and water-soluble polymer
EP1642922B2 (en) * 2004-09-30 2015-02-25 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Cold water-soluble polymer particles and method for preparing
EP2038365A1 (en) 2006-06-26 2009-03-25 Bp Exploration Operating Company Limited Wellbore fluid
CN101772531A (zh) * 2007-08-02 2010-07-07 路博润高级材料公司 热塑性组合物
CN101854812B (zh) * 2007-09-14 2014-04-23 Tic树胶公司 超可分散性胶质和粉末以及它们的制备方法
EP2100912B1 (de) * 2008-03-07 2011-04-27 Cognis IP Management GmbH Verwendung von Polymeren zur Modifizierung der Oberflächenladung fester Teilchen
JP4744570B2 (ja) * 2008-08-22 2011-08-10 サイデン化学株式会社 重合体組成物の製造方法
JP5709627B2 (ja) * 2011-04-14 2015-04-30 三井化学株式会社 弾性舗装材料
MX367280B (es) * 2012-07-03 2019-08-12 Hercules Inc Polvos de polimero solubles en agua con dispersabilidad mejorada.
BR112017002223A2 (pt) * 2014-08-15 2018-01-16 Dow Global Technologies Llc dispersão de etilcelulose e pó
CN108368351A (zh) * 2015-12-01 2018-08-03 株式会社理光 水崩解性树脂组合物及使用其的三维造型用材料组和三维造型物制造方法
EP3392309A4 (en) * 2015-12-18 2018-12-05 Ricoh Company, Ltd. Water-disintegrable composite material, and method for producing three-dimensional model
CN107279454B (zh) * 2017-06-20 2021-04-27 上海交通大学 一种新的粘性食品组合物及其制备方法
CN111116998B (zh) * 2019-12-20 2022-02-18 煤炭科学技术研究院有限公司 一种矿用环保型相变凝胶钻孔密封材料
CN117736717B (zh) * 2023-12-19 2024-06-21 成都顺达利聚合物有限公司 一种油气井压裂用无油相水溶性聚合物分散体系的制备方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL125761C (ru) * 1959-05-23
US3471304A (en) * 1966-03-07 1969-10-07 Archer Daniels Midland Co Edible coating compositions
US3960584A (en) * 1973-02-02 1976-06-01 The Dow Chemical Company Water-dispersible, high molecular weight polymer compositions
US3992344A (en) * 1973-10-18 1976-11-16 Basf Aktiengesellschaft Production of non-foaming aqueous suspensions of polyethylene or polypropylene fibrids
DE2352190C2 (de) * 1973-10-18 1981-12-17 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Herstellung von wässrigen Suspensionen aus Polyolefin-Kurzfasern
JPS5098948A (ru) * 1974-01-07 1975-08-06
US4218262A (en) * 1978-11-02 1980-08-19 Balchem Corporation Nonclumping, delayed action viscosity increasing agent
JPS55127447A (en) * 1979-03-26 1980-10-02 Nippon Kayaku Co Ltd Water-soluble high-molecular compound composition
JPS56155058A (en) * 1980-04-25 1981-12-01 Daicel Ltd Mortar admixing agent
FR2486950B1 (fr) * 1980-07-15 1985-09-13 Inst Francais Du Petrole Suspensions stables de polymeres hydrosolubles et leur preparation
FR2531093B1 (fr) * 1982-07-30 1986-04-25 Rhone Poulenc Spec Chim Suspensions concentrees pompables de polymeres hydrosolubles
US4499214A (en) * 1983-05-03 1985-02-12 Diachem Industries, Inc. Method of rapidly dissolving polymers in water
EP0187433B1 (en) * 1983-08-01 1990-12-27 Teijin Limited Powdery pharmaceutical composition suitable for application to mucosa of oral or nasal cavity
GB8421827D0 (en) * 1984-08-29 1984-10-03 Bp Chem Int Ltd Thickening agents
FR2600267A1 (fr) * 1986-06-19 1987-12-24 Rhone Poulenc Chimie Granules de biopolymere a dispersabilite et dissolution rapides
US4735659A (en) * 1986-08-18 1988-04-05 Phillips Petroleum Company Compositions and a process for preparing water dispersible polymers
US4726912A (en) * 1986-08-27 1988-02-23 Phillips Petroleum Company Stable suspensions of carboxymethyl cellulose and their preparation
DE3843416A1 (de) * 1988-12-23 1990-06-28 Wolff Walsrode Ag Xanthan mit verbesserter loeslichkeit und verfahren zur herstellung
US5096490A (en) * 1990-04-30 1992-03-17 Aqualon Company Polymer/fatty acid fluid suspension
JPH0672804A (ja) * 1992-04-08 1994-03-15 Sumitomo Chem Co Ltd 農薬錠剤

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11485901B2 (en) 2016-11-29 2022-11-01 Rhodia Operations Polymeric systems for particle dispersion

Also Published As

Publication number Publication date
DK0608898T3 (da) 1998-09-28
EP0608898A1 (en) 1994-08-03
NO940317D0 (no) 1994-01-28
FI940433A (fi) 1994-07-30
JPH0748475A (ja) 1995-02-21
EP0608898B1 (en) 1998-03-25
CN1058508C (zh) 2000-11-15
NO940317L (no) 1994-08-01
DE69409140T2 (de) 1998-07-16
JP2001192501A (ja) 2001-07-17
US5391359A (en) 1995-02-21
MY110499A (en) 1998-06-30
JP3186399B2 (ja) 2001-07-11
CA2111406A1 (en) 1994-07-30
CA2111406C (en) 1997-10-07
AU654243B2 (en) 1994-10-27
RU94002481A (ru) 1996-04-20
AU5310394A (en) 1994-08-04
EG20426A (en) 1999-04-29
NO304603B1 (no) 1999-01-18
CN1094418A (zh) 1994-11-02
DE69409140D1 (de) 1998-04-30
FI940433A0 (fi) 1994-01-28
ECSP941032A (es) 1994-07-19
US5637635A (en) 1997-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2134702C1 (ru) Вододиспергируемая порошкообразная полимерная композиция и способ получения жидкостей с повышенной вязкостью
US4735659A (en) Compositions and a process for preparing water dispersible polymers
US5091448A (en) Suspending medium for water soluble polymer
AU605486B2 (en) Biopolymer granules which can be quickly dispersed and dissolved
Draget et al. Chitosan cross-linked with Mo (VI) polyoxyanions: a new gelling system
EP0845520B1 (en) Stabilized fluids containing soluble zinc
US4435217A (en) Concentrated hydrophilic polymer suspensions
EP0128661B1 (en) Polymer suspensions
NO155785B (no) Polymert viskositetsregulerende middel samt anvendelse derav i broennbehandlingsvaesker.
EP0039128B1 (en) Water-soluble polymer suspensions
JPS60204615A (ja) 安定化水性ゼオライト懸濁液
US5618874A (en) Stable pumpable zeolite/siliconate suspensions
US5064562A (en) Stable pumpable zeolite/silicone suspensions
US3312640A (en) Colloidal clay coated with acrylic acid-polyallyl sucrose copolymer
JP2003055641A (ja) 増粘剤
KR100510573B1 (ko) 급속 수화되는 분산성 생중합체
JPS61179243A (ja) エ−テル化ポリガラクトマンナンガムの用途
Tye The hydration of carrageenans in mixed electrolytes
Aggour Chemical modification, cross‐linking and characterization of some starch hydrogels
Ingar Chitosan cross-linked with MO (W) polyoxyanions: a new gelling system
MXPA01005253A (en) Dispersible water soluble polymers