SU1154290A1 - Method of obtaining acrylamide copolymers - Google Patents
Method of obtaining acrylamide copolymers Download PDFInfo
- Publication number
- SU1154290A1 SU1154290A1 SU792861229A SU2861229A SU1154290A1 SU 1154290 A1 SU1154290 A1 SU 1154290A1 SU 792861229 A SU792861229 A SU 792861229A SU 2861229 A SU2861229 A SU 2861229A SU 1154290 A1 SU1154290 A1 SU 1154290A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- acids
- acrylamide
- copolymers
- branched
- acid
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относитс к получению сополимеров акриламида, в частности, с производными акриловой кислоты (об -замещенными разветвленными кислот мй акрилового р да), которые могут и пользоватьс в качестве флокул нтов. Известны способы получени сополи меров акриламида с акриловой и метак риловой ( ОС -метилакриловой) кислотами в среде растворител . В качестве инициаторов реакции сополимеризации используютс персульфаты кали , натри , аммони l и 2 . Однако эти способы характеризуютс недостаточно высокой флокулирующей способностью получаемых сополимеров. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ получени сополимеров акриламида радикальной сополимеризацией акриламида с кислотами акрилового р да (акриловой , метакриловой) в присутствии катализатора радикальной полимеризации (смесь персульфата кали , натри или аммони с алифатическим амином и кислотой Льюиса), в среде растворител (водно-ацетонова смесь). При этом количество акриламида составл ет 65-99% от массы сополимеров з . Однако эффективному промышленному применению сополимеров акриламида с низшими гомологами кислот акрилового р да (акриловой и метакриловой кислотами) в качестве флокул нтов преп тствует резкое уменьшение флокулирующей активности сополимеров в присутствии водорастворимых солей, например хлоридов и сульфатов кали , натри , магни . Падение флокулирующей активности сополимеров этого типа может быть объ снено тем, что водорастворимые соли вызывают глобулизацию (свертывание в клубок) макромоле кул сополимеров. Особенно значительн снижение активности сополимеров в услови х повышенных температур растворов электролитов, например, при получении чистых солей методом растворени - кристаллизации. Снижение активности флокул нта приводит к необходимости соответствующего увеличени его расхода, что отрицательно сказываетс на экономических показател х производства. Цель изобретени - повышение флокулирующей активности сополимеров в солевых растворах. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу получени сополимеров акриламида радикальной сополимеризацией акриламида с кислотами акрилового р да в присутствии катализатора радикальной полимеризации в среде растворител , в качестве кислот акрилового р да используют (X , р -замещенные кислоты общей формулы RrH( где Rj и Rg - насьаценные и ненасыщенные углеводородные радикалы нормального или изостроени с числом углеродных атомов в Rj 2-3 и R- 3-14, предварительно омыпенные при рН 8-12, вз тые в количестве 10-40% от общей массы сомономеров, а в качестве растворител - воду. Предлагаемый способ сополимеризации акриламида с pi , -замещенными кислотами акрилового р да бьш опробован в лабораторных услови х при соблюдении следзпощего пор дка проведени операций: -разветвленную кислоту (или смесь кислот) в количестве 10-40% от общей массы кислоты (смеси кислот) и акриламида предварительно омьит ют гидратом окиси кали или натри при значени х рН 8-12, перевод таким образом кислоту (смесь кислот) в водорастворимую форму; в полученный водный раствор мыла об -разветвленной кислоты (смеси кислот) добавл ют необходимое количество водного раствора акриламида, ввод т инициатор реакции сополимеризации персульфат кали , натри или аммони в количестве 1% от общей массы исходных мономеров. После 24-часовой выдержки при 8-10°С получаетс водньй гель сополимера. Концентраци сополимера в геле определ етс исходной концентрацией мономеров в водных растворах. Полученные таким образом сополимеры акриламида и о , /3 -замещенных разветвленных кислот акрилового р да обладают значительно большей флокулирующей активностью по сравнению с аналогичными сополимерами, полученными известными способами. Это объ сн етс более высоким молекул рным весом и регул рностью включени в цепи макромолекул сополимера карбоновых кислот, разветвленные молеку лы преп тствуют глобулизации флокул та в насБйценных растворах электролитов ,, В результате проведени реакции сополимеризации предлагаемым способом получаютс водные гели сополимеров с содержанием основного вещества мас.% (в зависимости от концент рации исходных водных растворов мыл «i -разветвленных кислот, акриламида) Сбдержание разветвленных кислот в сополимере составл ет tO-AO мас.. Содержание40 мас.% вл етс максимально допустимой величиной, так как при дальнейшем наращивании концентра ции избыток разветвленных кислот не втсупает в реакцию, остава сь в виде органического сло производных минеральных и разветвленных кислот над более плотным гелем сополимера. Такое вление мсжет быть объ снен перенасьщением макромолекул сополи мера разветвленными звень ми в случа Превьплени оптимальных пределов соот ношени акриламид : разветвленна ки лота. Молекул рный вес полученных сополимеров находитс в пределах 2-10 3 1-0 у.е. Эта величина также может быть увеличена или уменьшена с изменением степени полимеризации, котора может регулироватьс количеством добавл емых катализаторов и температу рой ведени процесса. Сополимер акриламида и об ,/3-разветвленной кислоты С|о , полученньш предлагаемым способом, обладает значительно большей флокулирующей актив ностью, чем аналогичные сополимеры, полученные известным способом (табл. Это подтверждает предположение о бол шем молекул рном весе и регул рности включений в полимерную цепь звеньев разветвленной кислоты. По предлагаемому способу синтезируют сополимеры акриламида с различными представител ми разветвленных кислот акрилового р да : oi -разветвленной кислотой Cg; fti -разветвленной кислотой C|o, а также кубовым про дуктом производства об -разветвленной кислоты С10 - смесью разветвленных кислит С)о, С(5-и Cjg в массовом соотнбшении 6:3:1 соответственно(табл.2) Содержание -разветвленных кислот в активной части сополимеров варьируетс в пределах 10-40 мас.% (табл.3). Проверка флокулирующей активности проводитс стандартным методом при температурах осаждени 20 и 90с. Кроме того, испытывают в этих же услови х известные флокул нты: полиакриламид - гель технический и сополимеры акриламида с акриловой и метакриламида с метакриловой кислотами. Пример 1 (предлагаемый способ ) . Раствор ют 21 г кристаллического акриламида в 119 г воды (раствор 1). Омьит ют 9 г разветвленной кислоты IOZ-ным водным раствором гидрата окиси натри до значени рН среды 8-12, получа водньш раствор натриевого мыла разветвленной кислоты (раствор 2). Растворы 1 и 2 смешивают . Добавл ют 0,3 г (1% от массы исходных мономеров) персульфата аммони , При температуре выдерживают реакционную , массу в течение 24 ч. В результате получают 15%-ный водный гель сополимера, содержащий 30 мас.% Со -разветвленной кислоты С.,(образец 1). П р и м е р 2. (по известному способу ) . Раствор ют 21 г кристаллического акриламида и 9 г разветвленной кислоты С(о в 170 г зодно-ацетоновой смеси, содержащей 20 мас.% ацетона, после чего добавл ют по 0,3 г (1% от массы исходных мономеров) персульфата аммони и триэтаноламнна, а также 0,6 г (2% от массы исходных мономеров ) хлорида алюмини , и ньщерживают в течение 40 ч (образец И). Оценку флокулирующей активности провод т следующим образом. Готов т 0,25%-ньпг (по массе) рабочий раствор сополимера в насыщенном при хлоридом кали и натри водном щелоке (20,5% натри , 1-, 5% хлорида кали ). Эта операци проводитс при слабом перемешивании раствора на магнитной мешалке. Врем растворени предварительно набухшего в течение суток в насьш1енном щелоке сополимера не превышает 4-5 ч. Приготовленным рабочим раствором сополимера в щелоке провод т осаждение глинисто-карбонатного шлама также в насьпценном хлоридом кали и щелоке при 20 С и определ ют скорость осаждени шлама. Результаты оценки флокулирующей активности сополимеров акрила№1да с 00 -разветвленной кислотой Сю (The invention relates to the preparation of copolymers of acrylamide, in particular, with derivatives of acrylic acid (substituted with branched acids of my acrylic series), which can also be used as flocculants. Methods are known for the preparation of copolymers of acrylamide with acrylic and methacrylic (OS-methyl acrylic) acids in a solvent medium. As copolymerization initiators, potassium, sodium, ammonium l and 2 persulfates are used. However, these methods are characterized by insufficiently high flocculating ability of the obtained copolymers. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method for producing acrylamide copolymers by radical copolymerization of acrylamide with acrylic acids (acrylic, methacrylic) in the presence of a radical polymerization catalyst (a mixture of potassium, sodium or ammonium persulfate with an aliphatic amine and Lewis acid) in solvent medium (water-acetone mixture). The amount of acrylamide is 65-99% by weight of copolymers h. However, the effective industrial use of acrylamide copolymers with the lower homologues of acrylic acids (acrylic and methacrylic acids) as flocculants is prevented by a sharp decrease in the flocculating activity of the copolymers in the presence of water-soluble salts, such as potassium, sodium, and magnesium sulphates. The drop in the flocculating activity of copolymers of this type can be explained by the fact that water-soluble salts cause globularization (coagulation) of the macromole of copolymers. Especially significant is the decrease in the activity of copolymers under conditions of elevated temperatures of electrolyte solutions, for example, when obtaining pure salts by the method of dissolution-crystallization. The decrease in flocculation activity necessitates a corresponding increase in its consumption, which adversely affects the economic indicators of production. The purpose of the invention is to increase the flocculating activity of the copolymers in salt solutions. This goal is achieved by the fact that according to the method for producing acrylamide copolymers by radical copolymerization of acrylamide with acrylic acids in the presence of a radical polymerization catalyst in a solvent medium, X, p -substituted acids of the general formula RrH (where Rj and Rg - saturation and unsaturated hydrocarbon radicals of normal or iso-construction with the number of carbon atoms in Rj 2-3 and R-3-14, prewash at pH 8-12, taken in an amount of 10-40% of the total mass of comonomers, and the solvent is water. The proposed method for the copolymerization of acrylamide with pi, -substituted acids of acrylic series was tested in laboratory conditions with the following order of operations: - branched acid (or mixture of acids) in the amount of 10-40% of the total the masses of the acid (mixture of acids) and acrylamide are previously minted with potassium or sodium hydroxide at pH values of 8-12, thus converting the acid (mixture of acids) to a water-soluble form; The required amount of an aqueous solution of acrylamide is added to the resulting aqueous solution of branched acid soap (a mixture of acids), and potassium, sodium or ammonium persulfate copolymerization initiator is added in an amount of 1% of the total weight of the starting monomers. After 24 hours exposure at 8-10 ° C, a water copolymer gel is obtained. The concentration of the copolymer in the gel is determined by the initial concentration of monomers in the aqueous solutions. The copolymers of acrylamide and o, / 3 -substituted branched acids of the acrylic series thus obtained have a significantly greater flocculating activity compared with similar copolymers obtained by known methods. This is due to the higher molecular weight and regularity of incorporation of carboxylic acid copolymer macromolecules into the chains. Branched molecules interfere with the globulization of flocculant in usable electrolyte solutions. As a result of the copolymerization reaction, the proposed method produces copolymer aqueous gels containing .% (depending on the concentration of the initial aqueous solutions of soaps of i-branched acids, acrylamide). The retention of branched acids in the copolymer is tO-AO wt. A content of 40% by weight is the maximum permissible value, since with further increase in concentration, the excess of branched acids does not enter into the reaction, remaining as an organic layer of derivatives of mineral and branched acids over the more dense gel of the copolymer. Such a phenomenon can be explained by the overlapping of copolymer macromolecules by branched units in the case of exceeding the optimal limits of the ratio of acrylamide: branched chain of lots. The molecular weight of the copolymers obtained is in the range of 2-10 3 1-0.e. This value can also be increased or decreased with changes in the degree of polymerization, which can be controlled by the amount of catalysts added and the process temperature. The copolymer of acrylamide and σ, раз-branched acid C |O, obtained by the proposed method, has a significantly greater flocculating activity than similar copolymers obtained in a known manner (Table. This confirms the assumption of a greater molecular weight and regularity of inclusions in the polymer chain of branched acid units. According to the proposed method, copolymers of acrylamide are synthesized with various representatives of branched acrylic acid: oi-branched acid Cg; fti-branched acid C | o, and the same cubic product of the production of branched C10 acid - a mixture of branched acidic C) o, C (5 and Cjg in a mass ratio of 6: 3: 1, respectively (Table 2). The content of α-branched acids in the active part of the copolymers varies within 10 -40% w / w (Table 3). The flocculating activity is checked by a standard method at deposition temperatures of 20 and 90 s. In addition, the known flocculants are tested under the same conditions: polyacrylamide - technical gel and copolymers of acrylamide with acrylic and methacrylamide with methacrylic with acids. Example 1 (the proposed method). 21 g of crystalline acrylamide is dissolved in 119 g of water (solution 1). 9 g of branched acid IOZ with an aqueous solution of sodium hydroxide are added up to pH 8-12 for a water solution of branched acid sodium soap (solution 2). Solutions 1 and 2 are mixed. Ammonium persulfate (0.3 g (1% by weight of the initial monomers) is added at a temperature. The reaction mixture is kept at a temperature for 24 hours. The result is a 15% aqueous gel of a copolymer containing 30% by weight of Co-branched acid C. , (sample 1). PRI mme R 2. (by a known method). 21 g of crystalline acrylamide and 9 g of branched acid C are dissolved (about 170 g of a sodium-acetone mixture containing 20% by weight of acetone, after which 0.3 g (1% by weight of the starting monomers) of ammonium persulfate and triethanol are added. and 0.6 g (2% by weight of the starting monomers) aluminum chloride, and held for 40 h (sample I). Evaluation of the flocculating activity is carried out as follows. Prepare 0.25% (by weight) working a solution of the copolymer in saturated with potassium chloride and sodium aqueous liquor (20.5% sodium, 1-, 5% potassium chloride). This operation the solution is carried out with a weak stirring on a magnetic stirrer. The time of dissolution of the copolymer pre-swollen during the day in the bulk liquor does not exceed 4-5 hours. The prepared working solution of the copolymer in the liquor is used to precipitate clay-carbonate sludge in potassium chloride and liquor at 20 and determine the rate of deposition of sludge. The results of the evaluation of the flocculating activity of acrylic copolymers # 1 yes with 00-branched acid Xu (
кислоты), полученных -в примерах 1 и 3, показаны в табл. 1.acid), obtained in examples 1 and 3 are shown in table. one.
Аналогично полу -ны сополимеры с кислотами. Строение углеводородных радикалов, вход щих в молекулы кислот акрилового р да, приведено в табл. 2. Состав rtoлyчeнныx сополимеров указан в табл. 3, а результаты испытаний флокулирующей активности в табл. 4.Similarly, semi-copolymers with acids. The structure of hydrocarbon radicals included in the molecules of acrylic acids is given in Table. 2. The composition of the copolymers is listed in Table. 3, and the results of tests of flocculating activity in the table. four.
Из представленных в табл.4 результатов следует, что флокулирующа активность предлагаемых флокул нтов значительно выше, по сравнению с известными.From the results presented in Table 4, it follows that the flocculating activity of the proposed flocculants is significantly higher in comparison with the known ones.
ТаблицаTable
Скорость осаждени молекул при использовании образца, м/чThe deposition rate of molecules using the sample, m / h
Продолжение табл.IContinuation of table
39,4 39.4
13,5 43,3 17,3 46,6 20,8 58,5 36,9 66,8 51,6 65,5 73,513.5 43.3 17.3 46.6 20.8 58.5 36.9 66.8 51.6 65.5 73.5
Таблица 2table 2
оС -Изопропил, /3 -изобутилакрилова (2-изопропйл, 5-метилгексенова ; oi -разветвленна кислота С)оС-Isopropyl, / 3 -isobutyl acrylic (2-isopropyl, 5-methylhexene; oi-branched acid C)
cd -Разветвленна кислота Сcd-Branched Acid C
1515
СНгснSNGsn
хx
СН, СНзSN, SNZ
СНз С,SNS C,
СН2CH2
ёнyon
11eleven
г --g -
н,с -Си сн.n, si-cn
ti -Разветвленна кислота Cjti-Branched Cj acid
Полиакриламид - гель технический Сополимер акриламида с акриловой кислотой Сополимер метакриламида с мётакриловой кислотой Сополимер акррламида с «i -разветвленной кислотой С Сополимер акриламида с ос -разветвленной кислотой С.Polyacrylamide - technical gel Acrylamide copolymer with acrylic acid Methacrylamide copolymer with methacrylic acid Copolymer of acrrlamide with “i-branched acid С Copolymer of acrylamide with os-branched acid C.
Сополимер акриламида с ti -разветвленной кислотой С,Сополимер акриламида с oi -разветвленной кислотой Cj, (пример 1)Copolymer of acrylamide with ti-branched acid C, Copolymer of acrylamide with oi-branched acid Cj, (example 1)
Сополимер акриламида с оС -разветвленной кислотой С,Acrylamide copolymer with C-branched acid C,
Сополимер акриламида с кубовым продуктом производства 0 -разветвленной кислоты С (смесь кислот Сщ,Copolymer of acrylamide with the bottom product of the production of 0-branched acid C (mixture of acids SSC,
1 гР .1 g.
Сополимер акриламида с кубовым продуктом прозводства о -разветвленной кислоты (смесь кислот C|Q,Acrylamide copolymer with bottom product of o-branched acid production (mixture of acids C | Q,
15 )15 )
Продолжение табл.2Continuation of table 2
,Сн,Sn,
Сн,HH,
СН;Н СН,CH; H CH,
СнSn
СН2CH2
СН СНзSN CHZ
I I с -снI I with -sn
I II I
СН СНчSNF
II II
.сн.sn
СНз НзSNZ NZ
Таблица 3Table 3
Продолжение табл.3 Скорость осаждени шлама, м/ч Расход фпокупри температуре, С л нта, ::JZZZI впанаContinuation of Table 3 Sludge sedimentation rate, m / h Flow rate at temperature, С l nta, :: JZZZI
2020
9Q9Q
2020
9090
46,652,048,354,152,355,9 54,0 58,255,459,342,649,346,652,048,354,152,355.9 54.0 58,255,459,342,649.3
58,563,859,665,164,068,466,571,566,671,354,962,558,563,859,665,164,068,466,571,566,671,354,962,5
66,871,967,472,5.72,077,0 75,1 80,774,1 79,463,771,866,871,967,472,5.72,077.0 75.1 80,774.1 79,463,771.8
73,578,373,578,378,388,781,887,880,085,770,879,273,578,373,578,378,388,781,887,880,085,770,879.2
Продолжение табл.4Continuation of table 4
90 20 90 20 90 20 90 растворами флокул нтов ILEH90 20 90 20 90 20 90 solutions of floc ntov ILEH
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792861229A SU1154290A1 (en) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Method of obtaining acrylamide copolymers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792861229A SU1154290A1 (en) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Method of obtaining acrylamide copolymers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1154290A1 true SU1154290A1 (en) | 1985-05-07 |
Family
ID=20868643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792861229A SU1154290A1 (en) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Method of obtaining acrylamide copolymers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1154290A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5213893A (en) * | 1990-09-14 | 1993-05-25 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Waterproofing agent for cable |
-
1979
- 1979-10-04 SU SU792861229A patent/SU1154290A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1.Патент US. 3503941, кл. 260-80, опублик. 1968. 2.Патент US I 3509113, кл. 260-80, опублик. 1967. 3.Патент СМА 3931122, кл. 260-80, опублик. 1976 (прототип). ( 54) ( 57) dtlOCOB ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРОВ АКРИЛАШДА радикальной сополимеризацией акриламида с кислотами акрилового р да в присутствии катализатора радикальной полимеризации в среде растворител , отличающийс тем, что, с целью повышени флокулирующей активности сополимеров в солевых растворах, в каче.стве кислот акрилового р да используют «f , /5 -замещенные кислоты общей формулы О Кг-НС С-с1 %н / 1 где R( и Rj - насыщенные или ненасыщенные углеводородные радикалы нормального или изостроени с числом углеродных атомов в Д 2-3 и ,, предварительно омыленные при рН 8-12, .вз тые в количестве 10-40% от общей массы сомономеров, а в качестве растворител - воду. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5213893A (en) * | 1990-09-14 | 1993-05-25 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Waterproofing agent for cable |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1207398A3 (en) | Method of flushing wells | |
Boothe et al. | Some homo-and copolymerization studies of dimethyldiallylammonium chloride | |
CA1336117C (en) | Preparation of water-soluble copolymers of maleic acid and use thereof as water treatment agents | |
EP0038573B1 (en) | Polymers of alpha-beta-unsaturated n-substituted carboxylic-acid amides and their use as sedimentation, flocculation, dewatering and retention auxiliary agents | |
JPS63218718A (en) | Vinylamine copolymer, flocculant containing same and production thereof | |
EP0419654A1 (en) | Water-soluble cationic polymer | |
DE2255391B2 (en) | Process for the production of high molecular weight cationic copolymers | |
US3864323A (en) | Method of manufacturing polycoagulants | |
EP0106110A1 (en) | Process for preparing copolymers of monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids | |
SU1154290A1 (en) | Method of obtaining acrylamide copolymers | |
JPS5867706A (en) | Manufacture of copolymer from monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acid | |
US4313001A (en) | Process for purifying aqueous acrylamide solutions | |
JPH0768313B2 (en) | Flocculant made of vinylamine copolymer | |
JP2798736B2 (en) | Cationic polymer flocculant | |
SU1671667A1 (en) | Copolymer and acrylamide and n,n-dimethyl-n-(2-hydroxyethyl)-ammonium-methacrylate as flocculants | |
US3784526A (en) | Water soluble polymer compositions and process for preparation thereof | |
RU2058326C1 (en) | Method for production of water-soluble co-containing polyacryl acid | |
SU1047912A1 (en) | Method of producing polymer compounds of tetraalkylammonium | |
JPH0579243B2 (en) | ||
RU2223975C2 (en) | Water-soluble copolymers comprising nitrogen atoms, compositions based on water-soluble homopolymers and copolymers comprising nitrogen atoms and method for preparing compositions of water-soluble homopolymers and copolymers | |
SU937468A1 (en) | Process for producing thickening agents for printing inks | |
US3462400A (en) | Copolymers of acrylamide and n-aralkyl-2-aminoalkyl acrylate | |
JP3309485B2 (en) | Method for producing polymaleic acid | |
JP2023500075A (en) | Fluorescently tagged water treatment polymer | |
SU765287A1 (en) | Method of producing biphilic-soluble block-copolymer |