RU2192434C2 - Method of synthesis of water-soluble polymers of (co)acrylic order - Google Patents
Method of synthesis of water-soluble polymers of (co)acrylic order Download PDFInfo
- Publication number
- RU2192434C2 RU2192434C2 RU2000119001/04A RU2000119001A RU2192434C2 RU 2192434 C2 RU2192434 C2 RU 2192434C2 RU 2000119001/04 A RU2000119001/04 A RU 2000119001/04A RU 2000119001 A RU2000119001 A RU 2000119001A RU 2192434 C2 RU2192434 C2 RU 2192434C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- prepolymer
- product
- acrylic
- temperature
- synthesis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения водорастворимых полимеров акрилового ряда, которые нашли широкое применение во многих областях техники и технологии в текстильной промышленности в качестве шлихты при отделке текстиля, в угольной, горнорудной промышленности, и в процессах очистки и осветления питьевой, промышленной и сточных вод в качестве флокуляционного средства, в буровой технике в качестве защитных реагентов, в химической промышленности как сгущающие средства и др. The invention relates to the field of obtaining water-soluble polymers of acrylic series, which are widely used in many fields of engineering and technology in the textile industry as a dressing for textile finishing, in the coal, mining industry, and in the processes of purification and clarification of drinking, industrial and waste water as flocculation agents, in drilling equipment as protective reagents, in the chemical industry as thickening agents, etc.
Уровень техники
Процессы получения водорастворимых полимеров акрилового ряда в основном осуществляются путем радикальной полимеризации мономеров. В настоящее время в мире наиболее распространенными являются две технологии производства водорастворимых полимеров: суспензионная и блочно-растворная.State of the art
The processes for producing water-soluble acrylic polymers are mainly carried out by radical polymerization of monomers. Currently, the most common in the world are two technologies for the production of water-soluble polymers: suspension and block-solution.
Суспензионная технология включает следующие стадии: - подготовка сырья (приготовление растворов мономера, инициатора, стабилизатора и специальных добавок, а также удаление растворенного кислорода из приготовленных растворов); - полимеризация; - удаление воды азеотропной дистилляцией; центрифугирование; - сушка полимера; -просев; - расфасовка и упаковка готового продукта (патент США 5349008, опубл. 1994 г.). Загрязнение конечного продукта примесями, в том числе токсичными органическими жидкостями, приводит к получению продукта низкого качества, что в значительной мере снижает ценность суспензионной технологии. Кроме того, суспензионная технология малоценна по экологическим соображениям, поскольку наличие в системе органического растворителя приводит к появлению значительных количеств органосодержащих сточных вод. Suspension technology includes the following stages: - preparation of raw materials (preparation of solutions of monomer, initiator, stabilizer and special additives, as well as removal of dissolved oxygen from the prepared solutions); - polymerization; - removal of water by azeotropic distillation; centrifugation; - polymer drying; sifting; - packaging and packaging of the finished product (US patent 5349008, publ. 1994). Contamination of the final product with impurities, including toxic organic liquids, results in a poor quality product, which significantly reduces the value of the suspension technology. In addition, the suspension technology is of little value for environmental reasons, since the presence of an organic solvent in the system leads to the appearance of significant quantities of organo-waste water.
Наиболее употребительной является технология получения полимеров акрилового ряда по блочно-растворному способу. The most common is the technology for producing acrylic polymers in a block-mortar method.
Известен способ, по которому полимеризацию мономеров осуществляют при воздействии на них Х- и γ -облучения, а также электронов с высокой энергией (А.с. СССР 1509359, опубл. 1989 г.). A known method in which the polymerization of monomers is carried out when exposed to X-and γ-irradiation, as well as electrons with high energy (A.S. USSR 1509359, publ. 1989).
Известен способ, по которому генерирование свободных радикалов осуществляют с помощью фотоинициирования мономера в присутствии сенсибилизаторов (динитрила азодиизомасляной кислоты, пероксида бензоила и др.). Переходя в возбужденное состояние при облучении светом ультрафиолетовой и видимой областей спектра, сенсибилизаторы генерируют радикалы (патент США 5185385, опубл. 1993 г. ). Однако для фотоинициирования и радиационного инициирования требуется сложное аппаратурное оформление. A known method in which the generation of free radicals is carried out using photoinitiation of the monomer in the presence of sensitizers (dinitrile azodiisobutyric acid, benzoyl peroxide, etc.). Transitioning to an excited state upon irradiation of light with ultraviolet and visible spectral regions, sensitizers generate radicals (US patent 5185385, publ. 1993). However, photoinitiation and radiation initiation require complex hardware design.
Наиболее перспективным среди возможных способов инициирования полимеризации является инициирование с помощью радикальных инициаторов, использование которых позволяет проводить синтез при значительно более низких температурах и упрощает аппаратурное оформление процесса. The most promising among the possible methods of initiating polymerization is the initiation using radical initiators, the use of which allows the synthesis to be carried out at much lower temperatures and simplifies the hardware design of the process.
Известен периодический способ получения водорастворимых полимеров в разбавленных водных растворах в емкостном аппарате (патент ФPГ 1218157, опубл. 1971 г.). Однако получение полимеров периодическим способом в среде растворителей имеет существенные недостатки: многостадийность процессов, большое число ручных операций. К тому же, в данном случае полимеры получают в виде 6-8%-ных водных растворов (гелей), которые неэкономичны при транспортировке и неудобны при приготовлении рабочих растворов. A known periodic method for producing water-soluble polymers in dilute aqueous solutions in a capacitive apparatus (patent FRG 1218157, publ. 1971). However, the preparation of polymers in a batch process in a solvent environment has significant drawbacks: multi-stage processes, a large number of manual operations. In addition, in this case, the polymers are obtained in the form of 6-8% aqueous solutions (gels), which are uneconomical during transportation and inconvenient in the preparation of working solutions.
Известен способ получения полимеров акрилового ряда полимеризацией исходных мономеров (пат. EР 0037138, опубл. 1981 г.) Полимеризацию проводят в присутствии радикальных инициаторов при температуре 70oС, полученный гель гранулируют, используя экструдер, выход которого снабжен грануляционной решеткой. Гранулят промывают в проточной воде для удаления остатков мономера. Промытый гранулят сушат и при необходимости размалывают.A known method of producing polymers of acrylic series by polymerization of the starting monomers (US Pat. EP 0037138, publ. 1981). The polymerization is carried out in the presence of radical initiators at a temperature of 70 o C, the resulting gel is granulated using an extruder, the output of which is equipped with a granulation grid. The granulate is washed in running water to remove residual monomer. The washed granulate is dried and, if necessary, ground.
Однако по этому способу нельзя получить водорастворимый продукт, т.к. получают полимер сшитой структуры и нельзя управлять процессом роста полимерной цепи, т.е. получать высокомолекулярный продукт. However, in this method it is impossible to obtain a water-soluble product, because get a polymer with a crosslinked structure and it is impossible to control the process of growth of the polymer chain, i.e. receive a high molecular weight product.
Наиболее экономичной в этом отношении является непрерывная блочно-растворная технология, позволяющая проводить реакцию полимеризации в высококонцентрированных водных растворах исходных компонентов и получать твердый продукт в гранулированном виде. Производство гранулированных полимерных материалов наиболее перспективно с точки зрения их дальнейшей переработки, транспортировки и хранения. The most economical in this regard is continuous block-mortar technology, which allows the polymerization reaction to be carried out in highly concentrated aqueous solutions of the starting components and to obtain a solid product in granular form. The production of granular polymeric materials is most promising in terms of their further processing, transportation and storage.
Наиболее близким по существу является способ получения полимеров акрилового ряда (Международная заявка РСТ/SU/79/00034, опубл. 1980 г. WO 80/02688). The closest is essentially a method for producing polymers of acrylic series (International application PCT / SU / 79/00034, publ. 1980 WO 80/02688).
По этому способу полимеризацию осуществляют в присутствии радикальных инициаторов при общей концентрации исходных мономеров не ниже 40% по массе при температуре, равной или близкой температуре распада взятого инициатора до появления гель-эффекта. Затем массу охлаждают до температуры стеклования полимера с достижением степени конверсии полимера 50-90%. Полученный форполимер гранулируют и сушат путем последовательной обработки его теплоносителем в режимах пневмотранспорта, циклона, кипящего и фильтрующего слоев. Процесс деполимеризации при этом продолжается и во время грануляции, и во время сушки. According to this method, the polymerization is carried out in the presence of radical initiators at a total concentration of the starting monomers of at least 40% by weight at a temperature equal to or close to the decomposition temperature of the taken initiator until a gel effect appears. Then the mass is cooled to the glass transition temperature of the polymer to achieve a degree of polymer conversion of 50-90%. The resulting prepolymer is granulated and dried by sequential processing of it with a coolant in the modes of pneumatic transport, cyclone, fluidized and filter layers. The depolymerization process continues during the granulation and during drying.
Однако этим способом невозможно получить полимеры и сополимеры на основе акриламидных масс, а также чистых мономеров при их общей концентрации ниже 40% по массе, т.к. их форполимеры обладают повышенной адгезией, что приводит к нарушению процесса грануляции. К тому же сушка в различных гидродинамических режимах значительно усложняет процесс и приводит к повышению общего времени получения целевого продукта до 3-3,5 часов. Кроме того, наличие остаточных мономеров в парогазовой смеси, выходящей из сушильного аппарата в количестве 75 м3/ч, вызывает загрязнение окружающей среды.However, in this way it is impossible to obtain polymers and copolymers based on acrylamide masses, as well as pure monomers with their total concentration below 40% by weight, because their prepolymers have increased adhesion, which leads to disruption of the granulation process. In addition, drying in various hydrodynamic modes significantly complicates the process and leads to an increase in the total time to obtain the target product up to 3-3.5 hours. In addition, the presence of residual monomers in the vapor-gas mixture leaving the drying apparatus in an amount of 75 m 3 / h causes environmental pollution.
Таким образом, неизвестен способ получения полимеров акрилового ряда по блочно-растворному методу, который позволил бы расширить ассортимент получаемой продукции, сократить время получения целевого продукта, упростить стадию сушки форполимера и повысить экологичность процесса. Thus, there is no known method for producing acrylic polymers according to the block-mortar method, which would expand the range of products obtained, reduce the time to obtain the target product, simplify the drying stage of the prepolymer, and increase the environmental friendliness of the process.
Сущность изобретения
Изобретательская задача состояла в поиске новых технологических приемов способа получения полимеров акрилового ряда в присутствии радикальных инициаторов, которые бы позволили расширить ассортимент целевых продуктов, сократить время процесса, упростить технологию и повысить экологическую чистоту.SUMMARY OF THE INVENTION
The inventive task was to search for new technological methods for the production of acrylic polymers in the presence of radical initiators that would expand the range of target products, shorten the process time, simplify the technology and increase environmental friendliness.
Поставленная задача решена способом получения полимеров акрилового ряда, включающим полимеризацию исходных мономеров в присутствии радикальных инициаторов при температуре, равной или близкой температуре распада взятого инициатора до появления гель-эффекта, сушку форполимера и грануляцию, в котором форполимер непосредственно после появления гель-эффекта экструдируют, продукт экструзии сушат, а затем гранулируют. The problem is solved by the method of producing polymers of the acrylic series, including the polymerization of the starting monomers in the presence of radical initiators at a temperature equal to or close to the decomposition temperature of the taken initiator before the appearance of the gel effect, drying the prepolymer and granulation, in which the prepolymer is extruded immediately after the appearance of the gel effect, the product the extrusion is dried and then granulated.
Изобретение позволяет получить следующие преимущества:
1. расширить ассортимент получаемых целевых продуктов, т.к. стало возможно получать продукты при любой исходной концентрации мономеров, поскольку не требуется предварительно перед сушкой гранулировать форполимер. Гранулированию теперь подвергают готовый продукт;
2. сократить общее время получения готового продукта до 1,4 ч, т.к. сушка осуществляется лишь в одном гидродинамическом режиме;
3. упростить технологию, т.к. при сушке целевого продукта не меняется режим процесса;
4. улучшить охрану окружающей среды за счет того, что парогазовая смесь в количестве (1,9-2,05) м3/ч из сушильного аппарата поступает на абсорбцию.The invention allows to obtain the following advantages:
1. expand the range of target products obtained, as it became possible to obtain products at any initial concentration of monomers, since it is not necessary to granulate the prepolymer before drying. The finished product is now granulated;
2. reduce the total time to obtain the finished product to 1.4 hours, because drying is carried out in only one hydrodynamic mode;
3. simplify the technology, because when drying the target product does not change the process mode;
4. to improve environmental protection due to the fact that the gas-vapor mixture in the amount of (1.9-2.05) m 3 / h from the drying apparatus enters the absorption.
При этом целевой продукт не уступает по качественным показателям (степени конверсии, вязкости водного раствора, влажности) продукту, получаемому по прототипу. In this case, the target product is not inferior in quality indicators (degree of conversion, viscosity of aqueous solution, humidity) of the product obtained by the prototype.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения
Заявленный способ практически может быть реализован на установке, включающей смеситель для приготовления реакционной смеси, реактор для полимеризации, на выходе которого установлена экструзионная головка, и сушилку, снабженную термоэлектронагревателями. В качестве исходных мономеров можно использовать акриловую и метакриловую кислоты, их амиды, соли и другие подобные соединения. Акриламид и метакриламид можно использовать как в чистом виде, так и в смеси с другими веществами, т.е. в виде амидных масс, получаемых в производстве амидов. Использование таких амидных масс является экономичным, поскольку не требует выделения амида в чистом виде.Information confirming the reproducibility of the invention
The claimed method can practically be implemented on a plant that includes a mixer for preparing the reaction mixture, a polymerization reactor at the outlet of which an extrusion head is installed, and a dryer equipped with thermoelectric heaters. Acrylic and methacrylic acids, their amides, salts, and other similar compounds can be used as starting monomers. Acrylamide and methacrylamide can be used both in pure form or in a mixture with other substances, i.e. in the form of amide masses obtained in the production of amides. The use of such amide masses is economical since it does not require isolation of the amide in its pure form.
В качестве радикальных инициаторов можно использовать любой инициатор, используемый для полимеризации вышеуказанных мономеров, например, неорганические и органические перекисные соединения (персульфат калия, персульфат аммония, перекись водорода, перекись двутретичного бутила, гидроперекись кумола, перекись бензоила, тиосульфат натрия, гидросульфит натрия и др.). Для приготовления реакционной массы исходные мономеры могут быть взяты при любой исходной их концентрации по массе. As the radical initiators, any initiator used for the polymerization of the above monomers can be used, for example, inorganic and organic peroxide compounds (potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, dibasic butyl peroxide, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, sodium thiosulfate, sodium hydrogen sulfite, etc. ) To prepare the reaction mixture, the starting monomers can be taken at any initial concentration by weight.
Смешение растворов мономеров и инициаторов можно проводить в обычном смесителе, снабженном перемешивающим устройством и термостатирующей рубашкой. The mixing of the solutions of monomers and initiators can be carried out in a conventional mixer equipped with a mixing device and a thermostatic jacket.
Приготовленную реакционную смесь непрерывно подают в реактор, где полимеризуют. Согласно изобретению, полимеризацию мономера или сополимеризацию мономеров следует проводить при температуре, отвечающей температуре распада взятого для полимеризации инициатора, и эту температуру поддерживать до появления гель-эффекта, т. е. реакцию полимеризации следует проводить в изотермических условиях. Нарушение этого температурного режима приводит к сильному разогреву смеси, что недопустимо. При этом получают форполимер со степенью конверсии, определенной для каждого конкретного полимера - (30-85)%. Как только будет отмечено появление гель-эффекта, форполимер экструдируют и далее процесс продолжают в сушилке при температурах (60-135)oС в зависимости от того, до какой влажности требуется высушить продукт. При этом полимеризация продолжается и степень конверсии повышается до величины в пределах (96-99,8)% (в зависимости от природы взятого мономера и его исходной концентрации). Парогазовая смесь из сушильной камеры в количестве (1,9-2,05) м3/ч поступает на абсорбцию.The prepared reaction mixture is continuously fed to the reactor where it is polymerized. According to the invention, the polymerization of the monomer or the copolymerization of monomers should be carried out at a temperature corresponding to the decomposition temperature of the initiator taken for the polymerization, and this temperature should be maintained until a gel effect appears, i.e., the polymerization reaction should be carried out under isothermal conditions. Violation of this temperature regime leads to a strong heating of the mixture, which is unacceptable. In this case, a prepolymer is obtained with a conversion degree determined for each specific polymer - (30-85)%. As soon as the appearance of the gel effect is noted, the prepolymer is extruded and then the process is continued in the dryer at temperatures (60-135) o С, depending on what humidity the product needs to be dried. In this case, the polymerization continues and the degree of conversion increases to a value in the range (96-99.8)% (depending on the nature of the monomer taken and its initial concentration). The gas-vapor mixture from the drying chamber in the amount of (1.9-2.05) m 3 / h is supplied to the absorption.
Заключительной операцией технологии является грануляция. Важной особенностью предлагаемого способа является то, что грануляции подвергают полностью сполимизированный и высушенный продукт, а не форполимер, поскольку грануляция форполимеров акрилового ряда при низких концентрациях исходных мономеров затруднена или невозможна. Продукт, получаемый по предлагаемому способу, является высококачественным и имеет следующие показатели: степень конверсии (96-99,8)%, вязкость 0,5%-ного водного раствора (21,6-45)•10-6 м2/с, вязкость 1%-ного водного раствора (80-200)•10-6 м2/с, влажность (5-15)%. Для растворения продукта полимеризации не требуется добавка щелочи, что повышает его ценность.The final operation of the technology is granulation. An important feature of the proposed method is that the granulation is subjected to a completely polymerized and dried product, rather than a prepolymer, since granulation of acrylic series prepolymers at low concentrations of the starting monomers is difficult or impossible. The product obtained by the proposed method is high quality and has the following indicators: the degree of conversion (96-99.8)%, the viscosity of a 0.5% aqueous solution (21.6-45) • 10 -6 m 2 / s, the viscosity of a 1% aqueous solution (80-200) • 10 -6 m 2 / s, humidity (5-15)%. To dissolve the polymerization product does not require the addition of alkali, which increases its value.
Пример 1. Получение сополимера из амида метакриловой кислоты (АМК) и натриевой соли метакриловой кислоты (Na-соль МАК) (АМК + Na-соль МАК). Example 1. Obtaining a copolymer from methacrylic acid amide (AMA) and methacrylic acid sodium salt (Na-salt MAK) (AMK + Na-salt MAK).
В смеситель подают 0,248 л/ч технической 97,2% метакриловой кислоты (МАК), 0,2515 л/ч технического 95% АМК, водный раствор едкого натра с концентрацией 17,6% в количестве 0,6361 л/ч. При смешении исходных компонентов температуру в смесителе поддерживают в интервале 55-58oС.0.248 l / h of technical 97.2% methacrylic acid (MAA), 0.2515 l / h of technical 95% AMA, an aqueous solution of caustic soda with a concentration of 17.6% in an amount of 0.6361 l / h are fed into the mixer. When mixing the starting components, the temperature in the mixer is maintained in the range of 55-58 o C.
Приготовленную смесь мономеров непрерывно с расходом 1,136 л/ч подают в реактор. Туда же подают и водный раствор инициатора-персульфата калия с концентрацией 1,78% в количестве 0,0695 л/ч. При этом суммарная концентрация основного вещества в реакционной массе составляет 47% по массе. Эту массу полимеризуют при температуре 60oС в течение 9 минут до появления гель-эффекта. При этом степень конверсии составляет 30-35%. После чего форполимер экструдируют и направляют в сушилку. Здесь температура среды на входе форполимера составляет 100oС, на выходе материала - 40oС. Время пребывания материала в сушилке составляет 1 час. Парогазовая смесь из сушильной камеры поступает на абсорбцию в количестве 1,9 м3/ч. Далее материал гранулируют.The prepared mixture of monomers is continuously fed at a flow rate of 1.136 l / h to the reactor. An aqueous solution of potassium persulfate initiator with a concentration of 1.78% in the amount of 0.0695 l / h is also fed there. In this case, the total concentration of the main substance in the reaction mass is 47% by mass. This mass is polymerized at a temperature of 60 o C for 9 minutes until the gel effect. The degree of conversion is 30-35%. Then the prepolymer is extruded and sent to the dryer. Here, the temperature of the medium at the inlet of the prepolymer is 100 o C, at the outlet of the material - 40 o C. The residence time of the material in the dryer is 1 hour. The gas-vapor mixture from the drying chamber enters the absorption in an amount of 1.9 m 3 / h. Next, the material is granulated.
Продукт при этом получают со следующими показателями:
1 - вязкость 1%-го водного раствора сополимера 180•10-6-200•10-6 м2/с;
2 - степень конверсии 97-99%;
3 - влажность продукта 8-10%.The product is obtained with the following indicators:
1 - viscosity of a 1% aqueous solution of a copolymer 180 • 10 -6 -200 • 10 -6 m 2 / s;
2 - the degree of conversion of 97-99%;
3 - the moisture content of the product is 8-10%.
Продукт, полученный по прототипу, имеет вязкость 1%-го водного раствора сополимера 180•10-6-200•10-6 м2/с, степень конверсии 90-95%, влажность 8-15%. При этом форполимер высушивается в течение 3 часов.The product obtained by the prototype has a viscosity of 1% aqueous copolymer solution of 180 • 10 -6 -200 • 10 -6 m 2 / s, the degree of conversion of 90-95%, humidity 8-15%. In this case, the prepolymer is dried for 3 hours.
Пример 2. Получение сополимера из натриевой соли метакриловой кислоты (Na-соли МАК) и метакриловой кислоты (МАК) (Na-соль МАК+МАК). Example 2. Obtaining a copolymer from the sodium salt of methacrylic acid (Na-salt MAK) and methacrylic acid (MAK) (Na-salt MAK + MAK).
В смеситель подают 0,547 л/ч технической 97,2% МАК, водный раствор едкого натра с концентрацией 25,7% в количестве 0,673 л/ч. При смешении исходных компонентов температуру в смесителе поддерживают в интервале 40-42oС. Степень нейтрализации МАК составляет 80%, т.е. после образования натриевой соли метакриловой кислоты остается 20% МАК.0.547 l / h of technical 97.2% MAA, an aqueous solution of caustic soda with a concentration of 25.7% in an amount of 0.673 l / h is fed into the mixer. When mixing the starting components, the temperature in the mixer is maintained in the range of 40-42 ° C. The degree of neutralization of MAA is 80%, i.e. after the formation of the sodium salt of methacrylic acid, 20% of MAC remains.
Приготовленную смесь мономеров непрерывно с расходом 1,22 л/ч подают в реактор. Туда же подают и водные растворы инициаторов - персульфата калия с концентрацией 1,06% в количестве 0,101 л/ч и гидросульфита натрия с концентрацией 1,1% в количестве 0,0489 л/ч. При этом суммарная концентрация основного вещества в реакционной массе составляет 47% по массе. Эту массу полимеризуют при температуре 43-45oС в течение 9 минут до появления гель-эффекта. При этом степень конверсии составляет 40-45%. После чего форпопимер экструдируют и направляют в сушилку. Здесь температура среды на входе форполимера составляет 140oС, на выходе материала - 70oС. Время пребывания материала в сушилке составляет 1 час. Парогазовая смесь из сушильной камеры поступает на абсорбцию в количестве 2,05 м3/ч. Далее материал гранулируют.The prepared mixture of monomers is continuously fed to a reactor at a flow rate of 1.22 l / h. Aqueous solutions of initiators - potassium persulfate with a concentration of 1.06% in an amount of 0.101 l / h and sodium hydrosulfite with a concentration of 1.1% in an amount of 0.0489 l / h are also served there. In this case, the total concentration of the main substance in the reaction mass is 47% by mass. This mass is polymerized at a temperature of 43-45 o C for 9 minutes until the gel effect. The degree of conversion is 40-45%. Then the prepopimer is extruded and sent to the dryer. Here, the temperature of the medium at the inlet of the prepolymer is 140 o C, at the outlet of the material - 70 o C. The residence time of the material in the dryer is 1 hour. The vapor-gas mixture from the drying chamber enters the absorption in an amount of 2.05 m 3 / h. Next, the material is granulated.
Качество получаемого сополимера при этом достигалось следующее:
1 - вязкость 1%-го водного раствора сополимера 80•10-6-90•10-6 м2/с;
2 - степень конверсии 98-99,5%;
3 - влажность продукта 13-15%.The quality of the obtained copolymer was achieved as follows:
1 - viscosity of a 1% aqueous solution of a copolymer of 80 • 10 -6 -90 • 10 -6 m 2 / s;
2 - the degree of conversion of 98-99.5%;
3 - product moisture 13-15%.
Продукт, полученный по прототипу, имеет вязкость 1%-го водного раствора сополимера 80•10-6-90•10-6 м2/с, степень конверсии 93-95%, влажность 13-15%. При этом форполимер высушивается в течение 3 часов.The product obtained by the prototype has a viscosity of 1% aqueous copolymer solution of 80 • 10 -6 -90 • 10 -6 m 2 / s, the degree of conversion of 93-95%, humidity 13-15%. In this case, the prepolymer is dried for 3 hours.
Пример 3 Получение полиакриламида. Example 3 Preparation of Polyacrylamide
Водный раствор акриламида с концентрацией 27,46% в количестве 1,5 л/ч подают в реактор. Туда же подают водные растворы инициаторов - персульфата калия с концентрацией 3% в количестве 0,03 л/ч и тиосульфата натрия с концентрацией 3% в количестве 0,015 л/ч. Эту реакционную массу полимеризуют при температуре 45oС в течение 8 минут до появления гель-эффекта. При этом степень конверсии составляет 75%. После чего форполимер экструдируют и направляют в сушилку. Здесь температура среды на входе форполимера составляет 130oС, на выходе материала - 60oС. Время пребывания материала в сушилке составляет 1 час. Парогазовая смесь из сушильной камеры поступает на абсорбцию в количестве 2 м3/ч. Далее материал гранулируют.An aqueous solution of acrylamide with a concentration of 27.46% in an amount of 1.5 l / h is fed into the reactor. Aqueous solutions of initiators are also served there - potassium persulfate with a concentration of 3% in an amount of 0.03 l / h and sodium thiosulfate with a concentration of 3% in an amount of 0.015 l / h. This reaction mass is polymerized at a temperature of 45 o C for 8 minutes until a gel effect. Moreover, the degree of conversion is 75%. Then the prepolymer is extruded and sent to the dryer. Here, the temperature of the medium at the inlet of the prepolymer is 130 o C, at the outlet of the material - 60 o C. The residence time of the material in the dryer is 1 hour. The vapor-gas mixture from the drying chamber enters the absorption in an amount of 2 m 3 / h. Next, the material is granulated.
Продукт при этом получают со следующими показателями:
1 - вязкость 0,5%-го водного раствора полимера 30•10-6-40•10-6м2/с;
2 - степень конверсии 97-99%;
3 - влажность продукта 10-12%.The product is obtained with the following indicators:
1 - viscosity of a 0.5% aqueous polymer solution 30 • 10 -6 -40 • 10 -6 m 2 / s;
2 - the degree of conversion of 97-99%;
3 - moisture content of the product 10-12%.
Пример 4. Получение сополимера из акриловой кислоты (АК), акриламида (АА) и акрилонитрила (АН). Example 4. Obtaining a copolymer from acrylic acid (AK), acrylamide (AA) and acrylonitrile (AN).
В смеситель подают водные растворы: АА с концентрацией 45% в количестве 0,8682 л/ч, АК с концентрацией 25% в количестве 0,174 л/ч, АН с концентрацией 30% в количестве 0,28 л/ч. При смешении исходных компонентов температуру в смесителе поддерживают в интервале 35-40oС.Aqueous solutions are supplied to the mixer: AA with a concentration of 45% in an amount of 0.8682 l / h, AK with a concentration of 25% in an amount of 0.174 l / h, AN with a concentration of 30% in an amount of 0.28 l / h. When mixing the starting components, the temperature in the mixer is maintained in the range of 35-40 o C.
Приготовленную смесь мономеров непрерывно с расходом 1,322 л/ч подают в реактор. Туда же подают и водные растворы инициаторов - персульфата калия с концентрацией 3% в количестве 0,0585 л/ч и гидросульфита натрия с концентрацией 3% в количестве 0,015 л/ч. При этом суммарная концентрация основного вещества в реакционной массе составляет 53,54% по массе. Эту массу полимеризуют при температуре 35oС в течение 8 минут до появления гель-эффекта. При этом степень конверсии составляет 35%. После чего форполимер экструдируют и направляют в сушилку. Здесь температура среды на входе форполимера составляет 110oС, на выходе материала - 50oС. Время пребывания материала в сушилке составляет 1 час. Парогазовая смесь из сушильной камеры поступает на абсорбцию в количестве 2 м3/ч. Далее материал гранулируют.The prepared mixture of monomers is continuously fed with a flow rate of 1.322 l / h to the reactor. Aqueous solutions of initiators - potassium persulfate with a concentration of 3% in an amount of 0.0585 l / h and sodium hydrosulfite with a concentration of 3% in an amount of 0.015 l / h are also served there. Moreover, the total concentration of the main substance in the reaction mass is 53.54% by weight. This mass is polymerized at a temperature of 35 o C for 8 minutes until the gel effect. Moreover, the degree of conversion is 35%. Then the prepolymer is extruded and sent to the dryer. Here, the temperature of the medium at the inlet of the prepolymer is 110 o C, at the outlet of the material - 50 o C. The residence time of the material in the dryer is 1 hour. The vapor-gas mixture from the drying chamber enters the absorption in an amount of 2 m 3 / h. Next, the material is granulated.
Продукт при этом получают со следующими показателями:
1 - вязкость 0,5%-го водного раствора сополимера 30•10-6-35,4•10-6 м2/с;
2 - степень конверсии 99,5%;
3 - влажность продукта 5%.The product is obtained with the following indicators:
1 - viscosity of a 0.5% aqueous copolymer solution 30 • 10 -6 -35.4 • 10 -6 m 2 / s;
2 - the degree of conversion of 99.5%;
3 - product moisture 5%.
Пример 5. Получение сополимера из акриловой кислоты (АК), акриламида (АА) и акрилонитрила (АН). Example 5. Obtaining a copolymer from acrylic acid (AK), acrylamide (AA) and acrylonitrile (AN).
В смеситель подают водные растворы: АА с концентрацией 50% в количестве 0,85 л/ч, АК с концентрацией 15% в количестве 0,1152 л/ч, АН с концентрацией 35% в количестве 0,262 л/ч. При смешении исходных компонентов температуру в смесителе поддерживают в интервале 35-40oС.Aqueous solutions are supplied to the mixer: AA with a concentration of 50% in an amount of 0.85 l / h, AK with a concentration of 15% in an amount of 0.1152 l / h, AN with a concentration of 35% in an amount of 0.262 l / h. When mixing the starting components, the temperature in the mixer is maintained in the range of 35-40 o C.
Приготовленную смесь мономеров непрерывно с расходом 1,227 л/ч подают в реактор. Туда же подают и водные растворы инициаторов - персульфата калия с концентрацией 3% в количестве 0,036 л/ч и гидросульфита натрия с концентрацией 3% в количестве 0,018 л/ч. При этом суммарная концентрация основного вещества в реакционной массе составляет 51,8% по массе. Эту массу полимеризуют при температуре 55oС в течение 8 минут до появления гель-эффекта. При этом степень конверсии составляет 25%. После чего форполимер экструдируют и направляют в сушилку. Здесь температура среды на входе форполимера составляет 110oС, на выходе материала - 50oС. Время пребывания материала в сушилке составляет 1 час. Парогазовая смесь из сушильной камеры поступает на абсорбцию в количестве 2 м3/ч. Далее материал гранулируют.The prepared mixture of monomers is continuously fed to a reactor at a flow rate of 1.227 l / h. Aqueous solutions of initiators - potassium persulfate with a concentration of 3% in an amount of 0.036 l / h and sodium hydrosulfite with a concentration of 3% in an amount of 0.018 l / h are also served there. The total concentration of the main substance in the reaction mass is 51.8% by weight. This mass is polymerized at a temperature of 55 o C for 8 minutes until the gel effect. Moreover, the degree of conversion is 25%. Then the prepolymer is extruded and sent to the dryer. Here, the temperature of the medium at the inlet of the prepolymer is 110 o C, at the outlet of the material - 50 o C. The residence time of the material in the dryer is 1 hour. The vapor-gas mixture from the drying chamber enters the absorption in an amount of 2 m 3 / h. Next, the material is granulated.
Продукт при этом получают со следующими показателями:
1 - вязкость 0,5%-го водного раствора сополимера 21,6•10-6 м2/с;
2 - степень конверсии 99,8%;
3 - влажность продукта 6,6%.The product is obtained with the following indicators:
1 - viscosity of a 0.5% aqueous copolymer solution of 21.6 • 10 -6 m 2 / s;
2 - the degree of conversion of 99.8%;
3 - product moisture content of 6.6%.
Пример 6. Получение сополимера натриевой соли метакриловой кислоты
(Na-соль МАК) и метилметакрилата (ММА). В смеситель подают 0,509 л/ч технической 97,2%-ной метакриловой кислоты (МАК), водный раствор едкого натра с концентрацией 33,1% в количестве 0,504 л/ч и 0,137 л/ч ММА. При смешении этих исходных компонентов температуру в смесителе поддерживают в пределах 58-60oС. Приготовленную смесь мономеров непрерывно с расходом 1,15 л/ч подают в реактор. Туда же подают и водный раствор инициатора - персульфата калия с концентрацией 1,5% в количестве 0,068 л/ч. При этом общая концентрация исходных мономеров (Na-соль МАК+ММА) в реакционной массе составляет 55%. Эту массу полимеризуют при температуре 80-85oС в течение 5 минут до появления гель-эффекта. При этом степень конверсии составляет 30-32%. После этого форполимер экструдируют и направляют в сушилку. Здесь температура на входе форполимера составляет 120oС, на выходе материала - 60oС. Время пребывания материала в сушилке составляет 1 час. Парогазовая смесь из сушильной камеры поступает на абсорбцию в количестве 2 м3/ч. Далее материал гранулируют.Example 6. Obtaining a copolymer of sodium salt of methacrylic acid
(Na salt of MAK) and methyl methacrylate (MMA). 0.509 l / h of technical 97.2% methacrylic acid (MAA), an aqueous sodium hydroxide solution with a concentration of 33.1% in an amount of 0.504 l / h and 0.137 l / h MMA are fed into the mixer. When mixing these starting components, the temperature in the mixer is maintained within the range of 58-60 ° C. The prepared mixture of monomers is continuously fed to the reactor at a flow rate of 1.15 l / h. An aqueous solution of the initiator, potassium persulfate, with a concentration of 1.5% in the amount of 0.068 l / h is also fed there. Moreover, the total concentration of the starting monomers (Na-salt MAK + MMA) in the reaction mass is 55%. This mass is polymerized at a temperature of 80-85 o C for 5 minutes until the gel effect. Moreover, the degree of conversion is 30-32%. After that, the prepolymer is extruded and sent to the dryer. Here the temperature at the inlet of the prepolymer is 120 o C, at the outlet of the material - 60 o C. The residence time of the material in the dryer is 1 hour. The vapor-gas mixture from the drying chamber enters the absorption in an amount of 2 m 3 / h. Next, the material is granulated.
Продукт при этом получают со следующими показателями. The product is obtained with the following indicators.
1 - вязкость 1%-ного водного раствора сополимера 154•10-6-160•10-6 м2/с;
2 - степень конверсии 96-99%;
3 - влажность продукта 12-14%.1 - the viscosity of a 1% aqueous solution of the copolymer 154 • 10 -6 -160 • 10 -6 m 2 / s;
2 - the degree of conversion of 96-99%;
3 - product moisture 12-14%.
Пример 7. Получение сополимера амида метакриловой кислоты (АМК) и диэтиламиноэтилметакрилата (ДЭАЭМА), алкилированного диметилсульфатом (ДМС). Example 7. Obtaining a copolymer of methacrylic acid amide (AMA) and diethylaminoethyl methacrylate (DEAEMA), alkylated with dimethyl sulfate (DMS).
В смеситель подают 0,714 л/ч водного раствора ДЭАЭМА, алкилированного ДМС с концентрацией 50% и 0,594 л/ч водного раствора АМК с концентрацией 66,3% При смешении исходных компонентов температуру в смесителе поддерживают в пределах 55-58oС. Приготовленную смесь мономеров непрерывно с расходом 1,308 л/ч подают в реактор. Туда же подают и водный раствор инициатора - персульфата калия с концентрацией 3% в количестве 0,063 л/ч. При этом общая концентрация исходных мономеров в реакционной массе составляет 55%. Эту массу полимеризуют при температуре 68-70oС в течение 15 минут до появления гель-эффекта. При этом степень конверсии составляет 30-32%. После этого форполимер экструдируют и направляют в сушилку. Здесь температура среды на входе форполимера составляет 115oС, на выходе материала - 55oС. Время пребывания материала в сушилке - 1 час. Парогазовая смесь из сушильной камеры поступает на абсорбцию в количестве 2 м3/ч. Далее материал гранулируют.0.714 l / h of an aqueous solution of DEAEMA, alkylated DMS with a concentration of 50% and 0.594 l / h of an aqueous solution of AMA with a concentration of 66.3% are fed into the mixer. When the starting components are mixed, the temperature in the mixer is maintained at 55-58 ° C. The prepared monomer mixture continuously with a flow rate of 1.308 l / h served in the reactor. An aqueous solution of the initiator, potassium persulfate, with a concentration of 3% in the amount of 0.063 l / h is also fed there. The total concentration of the starting monomers in the reaction mass is 55%. This mass is polymerized at a temperature of 68-70 o C for 15 minutes until the gel effect. Moreover, the degree of conversion is 30-32%. After that, the prepolymer is extruded and sent to the dryer. Here the temperature of the medium at the inlet of the prepolymer is 115 o C, at the outlet of the material - 55 o C. The residence time of the material in the dryer is 1 hour. The vapor-gas mixture from the drying chamber enters the absorption in an amount of 2 m 3 / h. Next, the material is granulated.
Продукт при этом получают со следующими показателями. The product is obtained with the following indicators.
1 - вязкость 1%-ного водного раствора сополимера 23•10-6-25•10-6 м2/с;
2 - степень конверсии 98,5-99,5%;
3 - влажность продукта 8-10%.1 - viscosity of a 1% aqueous solution of a copolymer 23 • 10 -6 -25 • 10 -6 m 2 / s;
2 - the degree of conversion of 98.5-99.5%;
3 - the moisture content of the product is 8-10%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119001/04A RU2192434C2 (en) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Method of synthesis of water-soluble polymers of (co)acrylic order |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119001/04A RU2192434C2 (en) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Method of synthesis of water-soluble polymers of (co)acrylic order |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000119001A RU2000119001A (en) | 2002-05-10 |
| RU2192434C2 true RU2192434C2 (en) | 2002-11-10 |
Family
ID=20237992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000119001/04A RU2192434C2 (en) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Method of synthesis of water-soluble polymers of (co)acrylic order |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2192434C2 (en) |
-
2000
- 2000-07-17 RU RU2000119001/04A patent/RU2192434C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6103839A (en) | Horizontally flowing continuous free radical polymerization process for manufacturing water-soluble polymers from monomers in aqueous solution | |
| US4062857A (en) | Process for producing acrylonitrile polymer melt | |
| US20030027961A1 (en) | Method for producing synthetic polymerizates with a very low residual monomer content, products produced according to this method and the use thereof | |
| CN106496413A (en) | The copolymerization composition manufacture method of the polyacrylamide of ultra-low residue content of monomer | |
| AU743796B2 (en) | Method for producing cationic polyelectrolytes | |
| CN106496412A (en) | The copolymerization composition manufacture method of rapid-dissoved PAMA | |
| RU2192434C2 (en) | Method of synthesis of water-soluble polymers of (co)acrylic order | |
| EP0235276B1 (en) | A method of producing polymers and copolymers of amido-sulfonic acid containing monomers and salts thereof | |
| US4306045A (en) | Process for producing acrylamide polymers | |
| US3574177A (en) | Production of acrylonitrile polymers | |
| US3931122A (en) | Method for producing high molecular weight polyacrylamide type resins | |
| US4977225A (en) | Process for preparation of acrylonitrile polymers with low K value | |
| CA1194648A (en) | Preparation of polymer powders | |
| Omidian et al. | Aqueous solution polymerization of neutralized acrylic acid using Na 2 S 2 O 5/(NH 4) 2 S 2 O 8 redox pair system under atmospheric conditions | |
| JPS5950684B2 (en) | Method for producing ethylene-maleic anhydride interpolymer | |
| US5393845A (en) | Process for the production of low molecular weight acrylonitrile polymers and their use | |
| Nayak et al. | Grafting vinyl monomers onto silk fibers IV. Graft copolymerization of methyl methacrylate onto silk using bromate‐thiourea redox system | |
| US4426507A (en) | Process for producing (co)-polymers from α,β unsaturated acid derivatives | |
| KR20220166798A (en) | Manufacturing method of polyacrylamide using eco-friendly lubricant composition | |
| RU2758252C1 (en) | Method for obtaining melamine cyanurate | |
| US4357437A (en) | Process for the production of water-soluble hydrolyzed products of polyacrylonitrile polymers | |
| JPH0222312A (en) | Production of polymer containing crosslinking type carboxyl group | |
| CN108440304B (en) | Diallyl ammonium chloride and preparation method thereof | |
| RU2278125C2 (en) | Water-soluble homo- and copolymers with enhanced ecological safety | |
| US4080494A (en) | Process for producing acrylonitrile polymer melt employing H2 O2 polymerization catalyst at a temperature of at least 80° C containing 3-80% water in the system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050718 |