RU97100670A - Дадмах/винил триалкоксисилановые сополимеры и их применение для очистки сточных вод - Google Patents

Claims (60)

1. Поверхностно-активный кремнийсодержащий полиэлектролит на основе сополимера, включающего А) чередующиеся звенья по крайней мере одного винил- алоксисиланового мономера, предпочтительно являющегося моно- или двузамещенным и содержащего предпочтительно от 1 до 3 С₁-С₄ алкоксигрупп в количестве от 0,01 до 20 мольных процентов; В) чередующиеся звенья по крайней мере одного второго мономера, выбранного из группы, состоящей из /мет/ акриламида, /мет/акриловой кислоты и ее солей щелочных металлов, диметиламиноэтила или четвертичной соли пропил/мет/акрилата, диаллилдиметиламмоний галогенида, малеимида, винилформамида, винилацетата, итаконовой кислоты, малеинового ангидрида, фумаровой кислоты, аконитиновой кислоты, /мет/акриламидометилпропан сульфоновой кислоты и ее солей щелочных металлов, С₆-С₂₀ сложных алкиловых эфиров /мет/акриловой кислоты, сложного фенетилового эфира /мет/акриловой кислоты, сложного нонил-L-бензилового эфира /мет/акриловой кислоты, диметил/мет/ акриламида, диэтил/мет/акриламида, трет-бутил/мет/ акриламида, четвертичной соли диметиламиноэтил/ мет/акрилата, 3-метил/мет/акриламидпропилтриметил аммоний галогенида, /мет/акриламидометил бутаноновой кислоты и их комбинаций в количестве от 99,99 до 80 мольных процентов.

2. Сополимер по п. 1, где винилалкоксисилановый мономер выбирают из группы, включающей винилтриметоксисилан и винилтриэтоксисилан.

3. Сополимер по п. 1 или 2, где четвертичная соль компоненты (Б) представляет собой С₁-С₂₀ остаток, выбранный из группы, включающей алкил, арил и алкиларил.

4. Сополимер по п. 3, где четвертичная соль представляет собой четвертичную соль метилгалогенида, предпочтительно четвертичную соль метилхлорида, или четвертичную соль бензилгалогенида, предпочтительно четвертичную соль бензилхлорида.

5. Сополимер по любому из пп. 1-4, где соль аммоний-галогенида компоненты В представляет собой аммонийхлорид, аммонийбромид или аммонийиодид, предпочтительно аммонийхлорид.

6. Сополимер по любому из пп. 1-5, где молярное отношение компоненты A к компоненте В лежит в пределах от (0,1 до 15) : (99,9 до 85), предпочтительно от (0,1-5,0) : 99,9-95), более предпочтительно от (0,5-4) : (99,5-96), наиболее предпочтительно от (0,5-2) : (99,5-98).

7. Сополимер по любому из пп. 1-6, где он имеет приведенную удельную вязкость в одномолярном растворе нитрата натрия, содержащем 1 процент активнодействующего полимера, от 0,1 до 8 дл/г, предпочтительно от 0,5 до 5 дл/г, наиболее предпочтительно от 0,7 до 3,0 дл/г.

8. Сополимер по любому из пп. 1-7, где в качестве компоненты А содержит повторяющиеся звенья диаллилдиметиламмоний галогенида, предпочтительно диаллилдиметиламмоний хлорида, и в качестве компоненты В повторяющиеся звенья винилалкоксисилана, предпочтительно винилтриметоксисилана или винилтриэтоксисилана.

9. Сополимер по любому из пп. 1-8, где он получен методом свободнорадикальной полимеризации.

10. Сополимер по любому из пп. 1-9, где указанный второй мономер выбирают из группы, включающей гидрофильные мономеры и гидрофобные мономеры.

11. Сополимер по п. 10, где указанный гидрофильный мономер выбирают из группы, включающей акриламид, акриловую кислоту и ее соли щелочных металлов, четвертичные акрилаты, диаллилдиметиламмоний хлорид, малеимид, винилформамид, итаконовую кислоту, малеиновый ангидрид, фумаровую кислоту, аконитиновую кислоту, акриламидометилпропан сульфоновую кислоту и ее соли щелочных металлов.

12. Сополимер по п. 10 или 11, где указанным гидрофобным мономером является либо гидрофобный водонерастворимый мономер,, либо гидрофобный водорастворимый мономер.

13. Сополимер по п. 12, где указанный гидрофобный водонерастворимый мономер выбирают из группы, включающей высшие сложные алкилэфиры акриловой кислоты и сложные алкилариловые эфиры акриловой кислоты.

14. Сополимер по п. 12, где указанный гидрофобный водорастворимый мономер выбирают из группы, включающей сложные акриловые эфиры, алкилакриламиды, четвертичный диметиламиноэтилакрилатбензилхлорид, 3-метилакриламидпропилтриметил аммоний хлорид и акриламидометилбутановую) кислоту.

15. Способ осветления содержащих печатную краску сточных вод производства вторичной бумаги, который включает добавление в качестве коагулянта к содержащим печатную краску сточным водам производства вторичной бумаги эффективного для удаления печатной краски количества сополимера по любому из пп. 1-9, предпочтительно водорастворимого, поверхностно-активного, кремнийсодержащего полиэлектролита на основе сополимера, полученного методом свободнорадикальной полимеризации и включающего А. от 0,01 до 10 мольных % винилалкоксисиланового мономера; и В. от 99,99 до 90 мольных % второго мономера, выбранного из группы, включающей акриламид, акриловую кислоту и ее соли щелочных металлов, диметиламиноэтил или четвертичный пропилакрилат метилхлорид, диаллилдиметиламмоний хлорид, малеимид, винилформамид, винилацетат, итаконовую кислоту, малеиновый ангидрид, фумаровую кислоту, аконитиновую кислоту, акриламидометилпропансульфоновую кислоту и ее соли щелочных металлов, сложные С₆-С₂₀ алкиловые эфиры акриловой кислоты, сложные фенетиловые эфиры акриловой кислоты, сложные нонил-альфа-бензиловый эфир акриловой кислоты диметилакриламид, диэтилакриламид, трет-бутилакриламид, четвертичный диметиламиноэтилакрилат бензилхлорид, 3-метилакриламидпропилтриметиламмоний хлорид, акриламидометилбутановую кислоту и их комбинации.

16. Способ по п. 15, где винилалкоксисилановый мономер выбирают из группы, включающей винилтриметоксисилан и винилтриэтоксисилан, и вторым мономером является диаллилдиметиламмоний хлорид.

17. Способ по п. 15 или 16, где сополимер добавляют к указанным содержащим печатную краску сточным водам в количестве примерно от 0,25 до примерно 100 частей на млн., предпочтительно примерно от 0,5 до примерно 75 частей на млн., наиболее предпочтительно примерно от 1 до примерно 50 частей на млн.

18. Способ по любому из пп. 15-17, где приведенная удельная вязкость сополимера в одномолярном растворе нитрата натрия для одного процента активнодействующего полимера составляет от 0,1 до 4 дл/г, предпочтительно от 0,5 до 3 дл/г, наиболее предпочтительно от 0,8 до 2,5 дл/г.

19. Способ по любому из пп. 15-18, где молярное отношение диаллилдиметиламмоний хлорида к винилтриметоксисилану лежит в пределах от 99,99 : 0,01 до 95 : 5,0.

20. Способ по любому из пп. 15-19, где далее предусматривает добавление к указанным сточным водам флокулянта.

21. Способ по п. 20, где указанным флокулянтом является сополимер акриламида и акриловой кислоты.

22. Способ удаления отработанного масла из промышленных, загрязненных маслами сточных вод, которые содержат масло, диспергированные твердые материалы и эмульгированную воду, этот метод включает следующие стадии: А. обработку загрязненных маслами сточных вод эффективным количеством сополимера по любому из пп. 1-9, предпочтительно сополимером диаллилдиметиламмоний галогенида и винилалкоксисилана в качестве деэмульгатора; В. отстаивание масла, эмульгированной воды и диспергированных твердых материалов для их флокуляции и разделения на слои; и затем С. отделение водного слоя от обработанных сточных вод.

23. Способ поп. 22, где диаллилдиметиламмоний галогенидом является диаллилдиметиламмоний хлорид и винилалкоксисиланом является винилтриметоксисилан.

24. Способ по п. 22 или 23, где деэмульгатор имеет приведенную удельную вязкость в одномолярном растворе нитрата натрия для одного процента активнодействующего полимера от 0,2 до 5,0 дл/г, предпочтительно от 0.5 до 4.0 дл/г, наиболее предпочтительно от 0,7 до 3,0 дл/г.

25. Способ по любому из пп. 22-24, где молярное отношение диаллилдиметиламмоний хлорида к винилтриметоксисилану лежит в пределах от 99,9:0,01 до 80: 20, предпочтительно от 99,9:0,1 до 85:15, наиболее предпочтительно от 99,9: 0,1 до 95,0:5,0.

26. Способ по любому из пп. 22-25, где эффективное количество деэмульгатора, добавляемого к загрязненным маслом сточным водам, составляет не менее 0,005 мас. %, предпочтительно не менее 0,05 мас.%, наиболее предпочтительно не менее 0,1 мас.% от массы указанных вод.

27. Способ удаления отработанного масла из промышленных сточных вод, загрязненных маслом и содержащих масло, диспергированные твердые материалы и эмульгированную воду, этот метод включает следующие стадии:
А. очистку загрязненных маслом сточных вод эффективным количеством сополимера по любому из пп. 1-9, предпочтительно сополимера винилалкоксисилана и катионоактивного мономера, выбранного из группы, включающей четвертичную соль диметиламиноэтилакрилата и четвертичную соль диметиламиноэтилметакрилата в качестве деэмульгатора;
В. отстаивание масла, эмульгированной воды и диспергированных твердых материалов для их флокуляции и разделения на соли; и затем
С. отделение водного слоя от обработанных сточных вод.

28. Способ по п. 27, где четвертичной солью является С₁-С₂₀ остаток, выбранный из группы, включающей алкил, арил и алкиларил.

29. Способ по п. 28, где четвертичной солью является четвертичная соль метилхлорида и винилалкоксисиланом является винилтриметоксисилан.

30. Способ по любому из пп. 27-29, где деэмульгатор имеет приведенную удельную вязкость в одномолярном растворе нитрата натрия для однопроцентного содержания активнодействующего полимера от 0,2 до 5,0 дл/г, предпочтительно от 0,8 до 3,5 дл/г, наиболее предпочтительно от 1,5 до 3,0 дл/г.

31. Способ по любому из пп. 27-30, отличающийся тем, что молярное отношение диаллил-диметил-аминоэтилакрилатметилхлорида к винилтриметоксисилану лежит в пределах от 99,5:0,5 до 98:2, предпочтительно от 99,5:0,5 до 96:4, наиболее предпочтительно от 99,9:0.1 до 95:5.0.

32. Способ по любому из пп. 27-31, где эффективное количество деэмульгатора, добавляемого к загрязненным маслом сточным водам составляет не менее 0,005 мас.%, предпочтительно не менее 0,05 мас.% и предпочтительно не менее 0,1 мас.% от массы указанных вод.

33. Способ кондиционирования сточных вод процесса переработки пищевых продуктов перед химическим осушением, включающий стадию очистки сточных вод процесса переработки пищевых продуктов эффективным количеством сополимера по любому из пп. 1-9, предпочтительно водорастворимым, кремнийсодержащим полимером, полученным из диаллилдиметиламмоний галогенида и винилалкоксисилана, используемого в качестве коагулянта.

34. Способ по п. 33, где диаллилдиметиламмоний галогенидом является диаллилдиметиламмоний хлорид и винилалкоксисиланом является винилтриметоксисилан.

35. Способ по п. 33 или 34, где коагулянт имеет приведенную удельную вязкость в одномолярном растворе нитрата натрия для одного процента активнодействующего полимера от 0,2 до 8 дл/г, предпочтительно от 0,5 до 5,0 дл/г, наиболее предпочтительно от 0,7 до 3.0 дл/г.

36. Способ по любому из пп. 33-35, где молярное отношение диаллилдиметиламмоний хлорида к винилтриметоксисилану лежит в пределах от 99,99:0,01 до 80:20, предпочтительно от 99,9:0.1 до 85:15.

37. Способ по любому из пп. 33-36, где он включает стадию добавления флокулянта к обработанным сточным водам процесса переработки пищевых продуктов.

38. Способ по любому из пп. 33-37, где сточные воды процесса переработки пищевых продуктов обрабатывают примерно от 1 до примерно 500 част. на млн., предпочтительно примерно от 10 до примерно 300 частей на млн., наиболее предпочтительно примерно от 20 до примерно 100 частей на млн, коагулянта.

39. Способ обесцвечивания сточных вод бумагоделательного завода, содержащих окрашенные материалы, который включает
А. обработку сточных вод, содержащих окрашенные материалы, эффективным для обесцвечивания количеством сополимера по любому из пп. 1-9, предпочтительно водорастворимым кремнийсодержащим сополимером, полученным из диаллилдиметиламмоний галогенида и винилтриалкоксисилана, в качестве коагулянта;
В. коагуляцию окрашивающих материалов, содержащихся в сточных водах; и затем
С. удаление скоагулированных окрашивающих материалов из сточных вод.

40. Способ по п. 39, где диаллилдиметиламмонийгалогенидом является диаллилдиметиламмоний хлорид и винилалкоксисиланом является винилтриметоксисилан.

41. Способ по п. 39 или 40, где коагулянт имеет приведенную удельную вязкость в одномолярном растворе нитрата натрия для одного процента активнодействующего полимера от 0,2 до 5 дл/г, предпочтительно от 0,5 до 4,0 дл/г, наиболее предпочтительно от 0,7 до 3,0 дл/г.

42. Способ по любому из пп. 39-41, где молярное отношение диаллиллиметиламмоний хлорида к винилтриметоксисилану лежит в пределах от 99,99:0,01 до 80: 20, предпочтительно от 99,9:0,1 до 85:15, наиболее предпочтительно от 99,9: 0,10 до 95,0:5,0.

43. Способ по любому из пп. 39-42, где сточные воды бумагоделательного предприятия обрабатывают примерно от 1 до примерно 500 частей на млн, предпочтительно от примерно 30 до примерно 200 частей на млн, наиболее предпочтительно примерно от 50 до примерно 120 частей на млн, коагулянта.

44. Способ по любому из пп. 39-43, где далее предусматривается добавление к указанным сточным водам флокулянта.

45. Способ по п. 44, где указанным флокулянтом является сополимер акриламида и акриловой кислоты.

46. Способ обесцвечивания сточных вод, содержащих вызывающие мутность компоненты, который включает
А. добавление к указанным водам эффективного снижающего мутность количества сополимера по любому из пп. 1-9, предпочтительно водорастворимого кремнийсодержащего сополимера, полученного из диаллилдиметиламмоний галогенида и винилтриалкоксисилана, в качестве коагулянта;
В. смешение указанного сополимера и указанных вод с помощью механического перемешивающего устройства, в течение времени, достаточного для флокуляции вызывающих мутность компонент; и затем
С. отделение флокулированных вызывающих мутность компонентов от сточных вод с целью получения обесцвеченной воды.

47. Способ по п. 46, отличающийся тем, что диаллилдиметиламмоний галогенидом является диаллилдиметиламмоний хлорид и винилалкоксисиланом является винилтриметоксисилан.

48. Способ по п. 46 или 47, где коагулянт имеет приведенную удельную вязкость в одномолярном растворе нитрата натрия для одного процента активнодействующего полимера от 0,2 до 5 дл/г, предпочтительно от 0,5 до 4,0 дл/г, наиболее предпочтительно от 0,7 до 3,0 дл/г.

49. Способ по любому из пп. 46-48, где молярное отношение диаллилдиметиламмоний хлорида к винилтриметоксисилану лежит в пределах от 99,99:0,01 до 80: 20, предпочтительно от 99,9:0,1 до 85:15, наиболее предпочтительно от 99,9:0,10 до 95,0:5,0.

50. Способ по любому из пп. 46-49, где сточные воды обрабатывают примерно от 0,1 до примерно 500 частей на млн., предпочтительно примерно от 0,5 до примерно 100 частей на млн., наиболее предпочтительно примерно от 2 до примерно 30 частей на млн., коагулянта.

51. Способ по любому из пп. 46-50, где далее предусматривает добавление к указанным сточным водам флокулянта.

52. Способ по п. 51, где указанным флокулянтом является сополимер акриламида и акриловой кислоты.

53. Способ регулирования процесса образования пека в бумагоделательных системах, отличающийся тем, что он включает добавление к бумажной массе и технологической воде бумагоделательного процесса примерно от 0,18 до 1,8 кг на тонну сухой древесной массы в качестве коагулянта сополимера по любому из пп. 1-9, предпочтительно водорастворимого, поверхностно-активного, кремнийсодержащего полиэлектролита, на основе сополимера, полученного методом свободнорадикальной полимеризации, и содержащего
А. от 0,01 до 20 мол.% винилалкоксисиланового мономера;
В. от 99,99 до 80 мол.% гидрофобного или гидрофильного второго мономера, выбранного из группы, включающей акриламид, акриловую кислоту и ее соли щелочных металлов, диметиламиноэтил или четвертичный пропилакрилат метилхлорид, диаллилдиметиламмоний хлорид, малеимид, винилформамид, винилацетат, итаконовую кислоту, малеиновый ангидрид, фумаровую кислоту, аконитиновую кислоту, акриламидометилпропансульфоновую кислоту и ее соли щелочных металлов, сложные С₆-С₂₀ алкиловые эфиры акриловой кислоты, сложные фенетиловые эфиры акриловой кислоты, сложные нонил-альфа-бензиловые эфиры акриловой кислоты, диметилакриламид, диэтилакриламид, трет-бутил-акриламид, четвертичный диметиламиноэтилакрилатбензилхлорид, 3-метилакриламидпропилтриметиламмоний хлорид, акриламидометилбутановую кислоту и их комбинации.

54. Способ по п. 53, где указанный второй мономер и указанный винилсилоксановый мономер присутствует в молярном отношении, лежащем в пределах примерно от 99,99:0,01 до примерно 90:10.

55. Способ по любому из пп. 53 и 54, где указанный гидрофильный мономер выбирают из группы, включающей акриламид, акриловую кислоту и ее соли щелочных металлов, четвертичные акрилаты, диаллилдиметиламмоний хлорид, малеимид, винилформамид, итаконовую кислоту, малеиновый ангидрид, фумаровую кислоту, аконитиновую кислоту, акриламидометилпропансульфоновую кислоту и ее соли щелочных металлов.

56. Способ по любому из пп. 53-55, где указанным гидрофобным мономером является либо гидрофобный водонерастворимый мономер, либо гидрофобный водорастворимый мономер.

57. Способ по п. 56, где указанный гидрофобный водонерастворимый мономер выбирают из группы, включающей сложные высшие алкиловые эфиры акриловой кислоты и сложные алкилариловые эфиры акриловой кислоты.

58. Способ по п. 56, где указанный гидрофобный водорастворимый мономер выбирают из группы, включающей сложные акриловые эфиры, алкилакриламиды, четвертичный диметиламиноэтил акрилатбензилхлорид, 3-метилакриламидпропилтриметиламмоний хлорид и акриламидометилбутановую кислоту.

59. Способ по любому из пп. 53-58, где указанный винилалкоксисилановый мономер способен к радикальной полимеризации и выбирается из группы, включающей винилтриметоксисилан и винилтриэтоксисилан.

60. Способ по любому из пп. 53-59, где указанный гидрофобный полиэлектролитный сополимер добавляют в указанную древесную массу и технологическую воду бумагоделательного процесса в количестве примерно от 0,18 до примерно 1,8 кг на тонну сухой древесной массы.