Способ стабилизации водного раствора полиакриламида или частично гидролизованного полиакриламида или сополимера акриламида с метакриловой кислотой Советский патент 1987 года по МПК C08L33/26 C08J3/20 C08K5/37 

1

Изобретение относится к способу стабилизации водного раствора поли- акриламида или частично гидролизо- ванного полиакриламида, или сополимера акриламида с(мет)акриловой кислотой.

Водные растворы полимеров акрил- амида находят широкое применение в различных областях промьшшенности, например в качестве ускорителей седи; ментации, добавок для электролитического рафинирования, агента для снихсения сопротивления трению, агента для отделки текстильных материалов, химического средства для рекуперации нефти и т.д.

Недостатком водных растворов полимеров акриламида является их высокая чувствительность к деструкции„

Для предотвращения деструктивных процессов в водные растворы полимеров акриламида вводят различ1а1е добавки, например формальдегид.

Однако стойкость растворов, стабилизированных формальдегидом, недостаточна

Наиболее близким к изобретению является способ стабилизации водного раствора полиакриламида или частично гидролизованного полиакриламида или сополимера акриламида с метакриловой кислотой, включающий введемте азотсеросодержащего органического стабилизатора - 2--меркан- тобензотиазола или его водорастворимой соли общей формулы

К

где или углеводородный радикал;

Х-Н, Na, К NH,

в количестве 0,005-10% от массы полимер а ь

Однако стабильность раствора, полученного указанным способом, также недостаточна

Цапью изобретения является усиле- стабилизирующего эффектао

Поставленная цель достигается тем,что согласно способу стабилизации водного раствора полиакриламида или частично гидролизованного полиакриламида или сополимера акриламида с метакриловой кислотой, вюхючающему введение аэотсеросодержащего органического стабилизатора, в качестве

3569642

последнегоиспользуют 2-меркаптобензоимидазолили его водорастворимую

соль общейформулы

Я

CSX

10

15

20

30

35

40

45

50

55

где R-H, Cli;

Х-Н, Na, К, ,

в количестве 0,1-6,0% от массы полимера.

Использование предлагаемого способа позволяет усилить стабилизирующий зффект водных растворов полимеров акриламида Ef широком интервале температур (от О до 120 С).

Пример 1. 230 ч. акриламида и 770 ч. обезгаженной деионизи- рованной воды загружают в 1 ,5-литровый сосудДьюара. Величину рН этой смеси доводят до 8 и добавляют в нее 25 0,05 ч, азо-бис-амидинопропангидро- хлорида и 0,05 ч. нитрило-трис-про- пионамида. Процесс полимеризации инициируют при 25°С,

Полученный полимер гтредставляет собой гелеподоб1адй и эластичный продукт. Этот полимер разрезают на небольшие кубические кусочки, причем длина стороны каждого такого кусочка составляет приблизительно 5 мм, высушивают при 60 С, а затем из- мельчают до частиц размером приблизительно 2 мм.

Порошкообразный полимер растворяют в обезгаженной деионизированной воде -с получением 0,2%-го водного раствора Измеряют вязкость (первоначальную вязкость Ад) этого раствора. Затем водный раствор разделяют, и в каждую порцию раствора добавляют в количествах, указанных в таблс,, натриевую соль 2-меркапто- бензимидазола (натрий-МБИ). Эту смесь подвергают тепловой обработке в стеклянной ампуле при 70 С в течение 5 дн и измеряют вязкость (А) этого раствора. Изменение вязкости раствора по времени, выраженное в процентном снижении вязкости (А:А,-« ЮО), приведено в таблице

Пример 2, Гидрат окиси натрия добавляют в тот же самый геле- подобный полиакриламид, который используют в ходе проведения эксперимента примера 1, после чего массу

CSX

где R-H, Cli;

5

0

0

5

0

5

0

5

Х-Н, Na, К, ,

в количестве 0,1-6,0% от массы полимера.

Использование предлагаемого способа позволяет усилить стабилизирующий зффект водных растворов полимеров акриламида Ef широком интервале температур (от О до 120 С).

Пример 1. 230 ч. акриламида и 770 ч. обезгаженной деионизи- рованной воды загружают в 1 ,5-литровый сосудДьюара. Величину рН этой смеси доводят до 8 и добавляют в нее 5 0,05 ч, азо-бис-амидинопропангидро- хлорида и 0,05 ч. нитрило-трис-про- пионамида. Процесс полимеризации инициируют при 25°С,

Полученный полимер гтредставляет собой гелеподоб1адй и эластичный продукт. Этот полимер разрезают на небольшие кубические кусочки, причем длина стороны каждого такого кусочка составляет приблизительно 5 мм, высушивают при 60 С, а затем из- мельчают до частиц размером приблизительно 2 мм.

Порошкообразный полимер растворяют в обезгаженной деионизированной воде -с получением 0,2%-го водного раствора Измеряют вязкость (первоначальную вязкость Ад) этого раствора. Затем водный раствор разделяют, и в каждую порцию раствора добавляют в количествах, указанных в таблс,, натриевую соль 2-меркапто- бензимидазола (натрий-МБИ). Эту смесь подвергают тепловой обработке в стеклянной ампуле при 70 С в течение 5 дн и измеряют вязкость (А) этого раствора. Изменение вязкости раствора по времени, выраженное в процентном снижении вязкости (А:А,-« ЮО), приведено в таблице

Пример 2, Гидрат окиси натрия добавляют в тот же самый геле- подобный полиакриламид, который используют в ходе проведения эксперимента примера 1, после чего массу

подвергают пepe emивaннm до момента гидролиза 15 мол,% амидных групп полимера. Такой частично гидролизи- рованизш полиакриламид высушивают точна также, как это описано в примере 1 , в результате чего получают порошкообразный полимер.

Этот порошкообразный полимер растворяют в 3%-ном водном растворе хлористого натрия с получением 1,5%- пого водного раствора полимера, который разделяют на 4 порции. Затем в каждую из порций добавляют натриевую соль 2-меркаптобензоимидазола в количестве, указанном в табл.2. Изменения вязкости раствора измеряют по аналогии с примером 1, полученные результаты сведены в табл.2.

Пример 3. Порошок частично гидролизированного полиакриламида, полученного согласно примеру 2, растворяют в 3%-ном водном растворе хлористого натрия с получением 1,5%- ного водного раствора полимера, который разделяют на четыре порции, 2- Меркапто-А-метилбензоимидазол нат- рий-МБИ добавляют в каждую порцию в количествах, указанных в табЛоЗ а изменения вязкости раствора измеряют в соответствии с изложенным в примере 1 о Полученные при этом результаты сведены в табл.3 о

Пример 4. Натриевую соль 2 меркаптобензимидазола добавляют в количествах, указанных в табл,4, в четыре порции частично гидролизо- ванного-полиакр1-шамидного геля, полученного согласно примеру 2 Эти порции перемешивают и высушивают по аналогии с изложенным в примере 1,

Высушенный полимер в 3%-ном водном растворе хлористого натрия, в результате чего получают 1,5%-ный водный раствор полимера, который подвергают тепловой обработке при 70 С в течение 5 дн. Затем измеряют снижение вязкости; полученные при этом результаты сведены в табл.4,

Пример 5, 200 ч, акриламида 30 ч, метакриловой кислоты и 770 ч, обезгаженной деионизированной воды эагрулсают в 1,5-литровый сосуд Дьюа- ра. Величину рН смеси доводят до 8 и добавляют в нее 0,04 Чо 2,2- азо-бис,-2-амидинопропангидрохлори- да и 0,05 ч. нитрило-трис-пропионами- да. Процесс полимеризации проводят при 25 С. Полученный полимер пред4 1

стааляет собой гелеобразный и элас- тиЧЕШй продукТо Этот продукт разрезают на небольшие кусочки квадратной формы с длиной стороны приблизительно 5 мм, высушивают их при и измельчают до размеров частиц приблизительно 2 мм.

Порошкообразный полимер растворяют в обезгаженной деионоизированной воде с получением 0,5%-го водного раствора полимера и натрия-МБИ добавляют в раствор в количествах, указанных в табл.5. Каждую из таких

смесей подвергают тепловой обработке при 50°С в течение 10 дн, после чего измеряют снижение вязкости раствора. Полученные результаты сведены в табл,5о

Пример 6, Эксперимент примера 5 повторяют полностью за исключением того, что в данном случае вместо натрий-МБИ примера 5 используют 2-меркаптобензоимидазол (МБИ),

Полученные результаты сведены в табл,6,

Пример 7. Эксперимент проводят аналогично примеру 1 за исключением того, что в каждую порцию добавляют натриевую соль МБИ в количествах, указанных в нижеприведенной табл.7.

Снижение вязкости определяют та- КИМ же способом, как в примере 1. Результаты представлены в табл,7,

Пример 8. Осуществляют такой е эксперимент, как и в примере 2, а исключением того, что в каждой орции добавляют МБИ-Na в количестве казанных ниже в табл,8, Снижение язкости полученного раствора измерят таким же образом, как в примере 2, езультаты представлены в табл,8, Пример 9, Осуществляют такой же эксперимент, как и в примере 1, за исключением того, что при этом вместо ШИ-Na используют МБИ-К и EБИ-NH4. Полученные результаты сведе- ны в табл,9а

Контрольный пример. Полимер, полученный в примере 2 растворяют в 3%-ом по весу водном растворе хлористого натрия (NaCl) с получением 9,2% по весу водного раствора полимера МБИ-Na и МБТ-Na (Na-соль 2-мер- каптобензотиазола согласно прототипу) добавляют в водный раствор полимера в количестве 2,5 мас,% от массы полиТаблица 7.

Таблица 10

.

8 Продолжение табл.8

Способ стабилизации водного раствора полиакриламида или частично гидролизованного полиакриламида, или сополимера акриламида с метакри- ловой кислотой, включающий введение азотсеросодержащего органического стабилизатора, отлич.ающий- с я тем, что, с целью усиления стабилизирующего эффекта, в качестве азотсеросодержащего стабилизатора используют 2-меркаптобензоимидазол или его водорастворимую соль общей формулыР CSX где R - Н,СН,, Х-Н, Na, К, в количестве 0,1-6,0% от массы полимера. Приоритет по признакам: 14,12„77 при R-H ; 06,11,78 при R-CHj СО 00 ел 05 СО 05 .4; ы