RU2235103C2 - Способ получения водорастворимого полимерного катионита - Google Patents
Способ получения водорастворимого полимерного катионита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235103C2 RU2235103C2 RU2002100755/04A RU2002100755A RU2235103C2 RU 2235103 C2 RU2235103 C2 RU 2235103C2 RU 2002100755/04 A RU2002100755/04 A RU 2002100755/04A RU 2002100755 A RU2002100755 A RU 2002100755A RU 2235103 C2 RU2235103 C2 RU 2235103C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen peroxide
- acetone
- preparing
- sulfur dioxide
- exchange resin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polymerization Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения полимерных катионитов и касается способов получения водорастворимого высокомолекулярного азотсодержащего катионактивного полимера, используемого в качестве коагулянта для очистки сточных вод, закрепителя для клеющих веществ, антистатика для волокон, фиксатора красителей. Описывается способ получения водорастворимого полимерного катионита путем сополимеризации N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида с диоксидом серы в присутствии радикалобразующего инициатора, заключающийся в том, что сополимеризацию ведут при температуре 55-90°С при мольном соотношении ДМДААХ : диоксид серы равном 1:1 в присутствии инициатора в количестве 0,1-1,0% (мас.) от веса мономера, причем в качестве инициатора используют сначала персульфат калия или персульфат аммония до конверсии исходных сомономеров 80-95% (мас.) и продолжают в присутствии перекиси водорода, или сополимеризацию ведут в присутствии только аддукта взаимодействия ацетона и перекиси водорода при мольном соотношении ацетон : перекись водорода, равном 1-2:1. Кроме того, особенность способа заключается в том, что смешивание сополимеров проводят при температуре 15-25°С. Проведение процесса в относительно мягких условиях с частичной заменой персульфата аммония (калия) на перекись водорода или проведение процесса полимеризации в присутствии только аддукта взаимодействия ацетона и перекиси водорода позволяет получать продукт с высокой степенью полимеризации и при этом не допускать образования геля и его выпадения в осадок. Способ характеризуется высокой технологичностью и позволяет получать эффективный полимерный катионит с высокой относительной вязкостью, а следовательно, с высокой молекулярной массой полимера. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области получения полимерных катионитов и касается способа получения водорастворимого высокомолекулярного азотсодержащего катионактивного полимера, используемого в качестве коагулянта для очистки сточных вод, закрепителя для клеющих веществ, антистатика для волокон, фиксатора красителей и пр.
Известен способ получения водорастворимых полимерных катионитов путем радикальной полимеризации акриламида или сополимеризации его с винильными мономерами в присутствии катализатора радикального типа, в смеси ацетона и воды при концентрации ацетона 30-70% и концентрации мономеров 10-50% (Патент США №3509111, 1970).
Недостатком известного способа является то, что при использовании гигроскопических мономеров, таких как мономеры аммониевого типа, осаждение полученного полимера в виде гранул в реакционной системе и достаточная дисперсия частиц полимера в виде суспензии могут быть достигнуты только при высокой концентрации ацетона, что приводит к невозможности получения полимеров с высокой молекулярной массой. Кроме того, процесс получения полимеров усложняется из-за наличия стадии удаления ацетона.
Известен способ получения водорастворимого полимерного катионита путем инициированной радикальной сополимеризации акриламида и/или метакриламида с винильными мономерами аммониевого типа в присутствии поливинилового спирта, в смеси ацетона и воды при концентрации ацетона 23-30% (Патент Англии №1368670, 1974).
Основным недостатком известного способа является относительно низкая молекулярная масса полимерного катионита.
Известен способ получения водорастворимого полиэлектролита путем полимеризации акриловой кислоты в присутствии перекиси водорода в качестве инициатора при 50-60°С в течение 10-20 мин (А.С. СССР №803408, 1979 г.).
Основным недостатком данного способа является недостаточно высокая флокулирующая способность полиэлектролита, что также связано с низкой молекулярной массой полимера. Кроме того, готовый продукт получают в виде пористой полимерной массы, что требует дополнительной стадии в технологическом процессе - стадии измельчения полимера.
Известен способ получения водорастворимого полиэлектролита полимеризацией метакриловой кислоты в присутствии мочевины и двууглекислого натрия в массе в течение 1 часа при температуре 90°С (А.С. СССР №946209, 1980).
Недостатком известного способа является невысокий выход готового продукта (до 80%).
Известен способ получения водорастворимого полиэлектролита путем сополимеризации N,N-диалкил-N,N-диаллиламмонийхлорида с акриловой кислотой в присутствии перекисного инициатора (Патент Японии №51-27479. 1976 г.).
Основным недостатком способа является низкая флокулирущая способность полиэлектролита.
Известен способ получения высокоразветвленного водорастворимого полиэлектролита путем полимеризации N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида в присутствии перекисного инициатора и сомономера, содержащего три аллильные группы, и затем после достижения 30-90% конверсии N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида вводят сомономер, содержащий четыре и более аллильных групп (Патент РФ №2062274, 1996 г.).
Недостатком известного способа является сложность процесса и использование труднодоступного сырья.
Кроме того, известно, что высокоразветвленные полиэлектролиты менее эффективны, чем линейные.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения водорастворимого полимерного катионита путем блочной сополимеризации N,N-диалкил-N,N-диаллиламмонийхлорида с диоксидом серы под воздействием фотоизлучения (Патент США №3585118, 1971 г.).
Недостатком прототипа изобретения является то, что применение блочной сополимеризации не позволяет получать полиэлектролит с высокой молекулярной массой.
Кроме того, технически сложно осуществлять фотоинициирование сополимеризации в промышленном масштабе. Не решен способ выделения сополимера.
Целью заявляемого изобретения является получение эффективного высокомолекулярного водорастворимого полимерного катионита и упрощение технологии его получения.
Поставленная цель достигается тем, в способе получения водорастворимого полимерного катионита путем сополимеризации N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида (ДМДААХ) с диоксидом серы в присутствии радикалобразующего инициатора, особенность заключается в том, что сополимеризацию ведут при температуре 55-90°С при мольном соотношении ДМДААХ: диоксид серы, равном 1:1, в присутствии инициатора в количестве 0,1-1,0%(мас) от количества мономера, причем в качестве инициатора используют сначала персульфат калия или персульфат аммония до конверсии исходных сомономеров 80-95% (мас.) и продолжают в присутствии перекиси водорода, или сополимеризацию ведут в присутствии только аддукта взаимодействия ацетона и перекиси водорода при мольном соотношении ацетон: перекись водорода, равном 1-2:1.
Кроме того, особенность способа заключается в том, что смешивание сомономеров проводят при температуре 15-25°С.
Проведение процесса в относительно мягких условиях с частичной заменой персульфата аммония (калия) на перекись водорода или проведение процесса полимеризации в присутствии только аддукта взаимодействия ацетона и перекиси водорода позволяет получать продукт с высокой степенью полимеризации и при этом не допускать образования геля и его выпадения в осадок.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В реактор загружают 161,5 г (1 моль) N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида и 87 г обессоленной воды. При перемешивании и температуре 20°С вводят 64 г (1 моль) диоксида серы. Реакционную массу нагревают до 55-65°С и дозируют 0,85 г (0,375 мас.% от количества сомономеров) персульфата аммония. Через 4 ч после начала сополимеризации при конверсии ДМДААХ 90% процесс продолжают при температуре 80-90°С в присутствии 0,507 г перекиси водорода (0,225 мас.% от количества сомономеров) или 1,88 г 27%-ного водного раствора перекиси водорода. Реакционную массу продувают воздухом до исчезновения запаха серы. Выход полимера после его высаживания из водного раствора в ацетон составляет 98%. Относительная вязкость 1%-ного раствора в 1 н. NaCl - 3,75.
Пример 2. В реактор загружают 161,5 г (1 моль) N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида и 107,5 г обессоленной воды. При перемешивании и температуре 15°С вводят 64 г (1 моль) диоксида серы. Реакционную массу нагревают до 55-65°С и дозируют 1,05 г (0,465 мас.% от количества сомономеров) персульфата калия. Через 6 ч после начала сополимеризации при конверсии ДМДААХ 95%, процесс продолжают при температуре 80-90°С в присутствии 0,507 г (0,225 мас.% от количества сомономеров) перекиси водорода. Реакционную массу продувают воздухом до исчезновения запаха серы. Выход полимера после его высаживания из водного раствора в ацетон составляет 99%. Относительная вязкость 1%-ного раствора в 1 н. NaCl - 3,9.
Пример 3. В реактор загружают 161,5 г (1 моль) N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида и 161,5 г обессоленной воды. При перемешивании и температуре 25°С вводят 64 г (1 моль) диоксида серы. Реакционную массу нагревают до 55-65°С и дозируют 0,507 г (0,225 мас.% от количества сомономеров) персульфата аммония. Через 3 ч после начала сополимеризации при конверсии ДМДААХ 80% процесс продолжают при температуре 80-90°С в присутствии 1,015 г (0,45 мас.% от количества сомономеров) перекиси водорода или 3,76 г 27%-ного водного раствора перекиси водорода. Реакционную массу продувают воздухом до исчезновения запаха серы. Выход полимера после его высаживания из водного раствора в ацетон составляет 99,3%. Относительная вязкость 1%-ного раствора в 1н. NaCl - 3,3.
Пример 4. В реактор загружают 161,5 г (1 моль) ДМДААХ и 107,5 г обессоленной воды. При перемешивании и температуре 20°С вводят 64 г (1 моль) диоксида серы. Реакционную массу нагревают до 55-65°С и дозируют 2,255 г (1 мас.% от количества сомономеров) аддукта взаимодействия ацетона и перекиси водорода при их мольном соотношении 1:1 или 5,3 г в пересчете на 27%-ный водный раствор перекиси водорода. Реакционную массу продувают воздухом для удаления запаха диоксида серы. Выход полимера после его высаживания из водного раствора в ацетон составляет 98,5%. Относительная вязкость 1%-ного раствора в 1 н. NaCl - 3,6.
Пример 5. В реактор загружают 161,5 г (1 моль) ДМДААХ и 107,5 г обессоленной воды. При перемешивании и температуре 25°С вводят 64 г (1 моль) диоксида серы. Реакционную массу нагревают до 55-65°С и дозируют 0,225 г (0,1 мас.% от количества сомономеров) аддукта взаимодействия ацетона и перекиси водорода при их мольном соотношении 2:1 или 0,43 г в пересчете на 27%-ный водный раствор перекиси водорода. Реакционную массу продувают воздухом для удаления запаха диоксида серы. Выход полимера после его высаживания из водного раствора в ацетон составляет 96%. Относительная вязкость 1%-ного раствора в 1 н. NaCl - 3,85.
Пример 6. В реактор загружают 161,5 г (1 моль) ДМДААХ и 214 г обессоленной воды. При перемешивании и температуре 25°С вводят 64 г (1 моль) диоксида серы. Реакционную массу нагревают до 55-65°С и дозируют 1,35 г (0,6 мас.% от количества сомономеров) аддукта взаимодействия ацетона и перекиси водорода при их мольном соотношении 2:1 или 2,59 г в пересчете на 27%-ный водный раствор перекиси водорода. Реакционную массу продувают воздухом для удаления запаха диоксида серы. Выход полимера после его высаживания из водного раствора в ацетон составляет 98%. Относительная вязкость 1%-ного раствора в 1 н. NaCl - 3,17.
Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ, по сравнению с прототипом, характеризуется следующими преимуществами:
- высокой технологичностью;
- позволяет получать полимерный катионит с высокой относительной вязкостью, а следовательно, с высокой молекулярной массой полимера.
Claims (4)
1. Способ получения водорастворимого полимерного катионита путем сополимеризации N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида с диоксидом серы в присутствии радикалобразующего инициатора, отличающийся тем, что сополимеризацию ведут при температуре 55-90°С при мольном соотношении N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорид : диоксид серы, равном 1:1, в присутствии инициатора в количестве 0,1-1,0 мас.% от количества мономера, причем в качестве инициатора используют сначала персульфат калия или персульфат аммония до конверсии исходных сомономеров 80-95 мас.% и продолжают в присутствии перекиси водорода.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешивание сомономеров проводят при температуре 15-25°С.
3. Способ получения водорастворимого полимерного катионита путем сополимеризации N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида с диоксидом серы в присутствии радикалобразующего инициатора, отличающийся тем, что сополимеризацию ведут при температуре 55-90°С при мольном соотношении N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорид : диоксид серы, равном 1:1, в присутствии инициатора в количестве 0,1-1,0 мас.% от количества мономера, причем сополимеризацию ведут в присутствии только аддукта взаимодействия ацетона и перекиси водорода при мольном соотношении ацетон : перекись водорода, равном 1-2:1.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что смешивание сомономеров проводят при температуре 15-25°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002100755/04A RU2235103C2 (ru) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Способ получения водорастворимого полимерного катионита |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002100755/04A RU2235103C2 (ru) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Способ получения водорастворимого полимерного катионита |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002100755A RU2002100755A (ru) | 2003-09-27 |
RU2235103C2 true RU2235103C2 (ru) | 2004-08-27 |
Family
ID=33412238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002100755/04A RU2235103C2 (ru) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Способ получения водорастворимого полимерного катионита |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2235103C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450027C1 (ru) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО "БашГУ") | Способ получения водорастворимого катионоактивного полиэлектролита |
RU2485140C2 (ru) * | 2006-09-21 | 2013-06-20 | Басф Се | Катионные полимеры в качестве загустителей водных и спиртовых композиций |
-
2002
- 2002-01-08 RU RU2002100755/04A patent/RU2235103C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485140C2 (ru) * | 2006-09-21 | 2013-06-20 | Басф Се | Катионные полимеры в качестве загустителей водных и спиртовых композиций |
RU2450027C1 (ru) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО "БашГУ") | Способ получения водорастворимого катионоактивного полиэлектролита |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5297740A (en) | Process for the production of polyacrylic acids | |
US3658772A (en) | Acrylic acid polymers | |
FI77674C (fi) | Foerfarande foer att fraktionera vattenloesliga polymerer. | |
EP0095233A2 (en) | Process for producing monoallylamine polymer | |
JPS63234007A (ja) | 水溶性が良好なカチオン性重合体 | |
NO793966L (no) | Opploesningsmiddel polymerisering av karboksylholdige monomerer | |
US6423801B1 (en) | Branched polyammonium compounds of high molecular weight and processes for producing said compounds | |
RU2235103C2 (ru) | Способ получения водорастворимого полимерного катионита | |
US20210253770A1 (en) | High melt index thermoplastic elastomer and preparation method therefor | |
US3509114A (en) | Process for polymerization of water-soluble acrylic monomers | |
US3969329A (en) | Process for producing high molecular weight acrylamide water-soluble polymers by controlling the viscosity of the polymerization reaction medium with a water-miscible organic solvent | |
Erim et al. | Aqueous polymerization of acrylamide initiated by 4, 4′-azobis (4-cyano pentanol) and chain extension of polyacrylamide by means of ceric ion redox systems | |
JP4018473B2 (ja) | 粉末からなる架橋性イオン性水溶性高分子 | |
JPH0768313B2 (ja) | ビニルアミン共重合体からなる凝集剤 | |
JPS5950684B2 (ja) | エチレン−マレイン酸無水物相互重合体の製法 | |
JPS61223009A (ja) | N−置換第2級モノアリルアミン又はその塩の共重合体の製造方法 | |
JP3008369B2 (ja) | 両性高分子重合体の製造方法 | |
RU2223282C2 (ru) | Способ получения водорастворимого полимерного катионита | |
JP3904670B2 (ja) | ラクトン環含有重合体の製造方法 | |
EP3548524B1 (en) | Process for the production of polyacrylonitrile | |
CN115260389B (zh) | 一种阴离子交联聚合物及其制备方法 | |
US3462400A (en) | Copolymers of acrylamide and n-aralkyl-2-aminoalkyl acrylate | |
RU2714670C1 (ru) | Способ получения полиамфолита | |
RU2373228C1 (ru) | Способ получения водных растворов сополимеров | |
JPS6160842B2 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130109 |