Способ получения катионных (СО) полимеров Советский патент 1990 года по МПК C08F20/34 

Изобретение относится к получению высокомолекулярных соединений, а именно к способу получения катионных (со)полимеров на основе четвертичных солей аминоалкиловых эфиров (мет)ак- риловой кислоты, которые находят широкое применение в качестве катионных флокулянтов для очистки сточных вод, обезвоживания и обработки осадков .

Целью изобретения является улучшение качества со)полимеров и упрощение технологии их получения.

Пример 1 (контрольный).

В реактор загружают 50 г воды, затем 50 г диметиламиноэтилакрилата диметилсульфата (ДМАЭА ЛМС) После растворения соли при и рН Ц,0 в раств.ор добавляют 0,0005 г Мп(С9Н707)сШз (0,001 мас.%), 2,5 г (5,0%) метанола и проводят полимеризацию соли в атмосфере кислорода воздуха в течение 60 мин. Выход полимера 32 г, ql 4,6 дл/г; растворимость в воде через 3 месяца 2-,4 дл/г.

П р и м е р 2. 80 г (80%) диметил- аминоэтилметакрилата диметилсульфата

сл

СП

-00 4ib

СО

(ДМАЭА-ДМС) и 4 г (5,0%) тиомочевины растворяют в 20 г воды и при рН в водный раствор добавляют 0,008 г ди(ацетилацетонат)нитрата марганца Ип(С Н-тОг)4ЫОэ и 6,4 г (0,5) изо- Иропилового спирта, после чего проводят полимеризацию соли при 20 С в атмосфере кислорода воздуха в течение 2 ч. Выход полимера 78,8 г; 1 а 6,5 дл/г; растворимость в воде 100,

Примерз. 70 г диметиламино- Зтилметакрилата .гидрохлорида (ДМАЭМА у НС1) растворяют в 30 г воды, добав- Ляют 0,07 г (0,1%) тиомочевины, за- 1гем при рН вводят О, О И г (0,02) l|ln(CsH70a)Cl и 0,35 г (0,5) этило- ого спирта и проводят синтез поли- йера при в присутствии кислоро- Ьа воздуха в течение 60 мин. Выход полимера 70,0 г; ,6 дл/г; растворимость в воде 100.

Пример. В 70 г воды растворяют 2 г диметиламиноэтилакрилата аце.тата и 6, г акриловой кислоты, затем 0,03 г (0,1%) тиомочевины и при рН 4,0 вводят 0,09гМп()80 и 0,3 г трет-бутанола, после чего проводят сополимеризацию при lB С в присутствии кислорода воздуха в течение $0 мин. Выход.сополимера 30 г; fj 6,1 дл/г; растворимость в воде 100%.

П р и м е р 5. В 20 г воды раство ряют 30,0 г диметиламиноэтияметакри- лата диметилсульфата (ДМАЭМА ДМС), 50,0 г акриламида, 0,40 г (0,5%) тиомочевины, затем в раствор при рН 4,0 вводят 0,008 г Mn()NO.i, (О,СП

и 0,4 г (0,5%) ИЗОПРОПИЛОВОГО спирта

и проводят сополимеризацию при в атмосфере кислорода воздуха в течение 2 ч. Выход сополимера 80 г; I ll 9,0 дл/г; растворимость в воде 100%. П р и м е р 6. В 50 г воды растворяют 25 г ДМАЭМА ДМС, 5 г N-винилсук цинимида, 0,01 г алкилбензолсульфо- кислоты Н80а(СбН4)-аНвп-и где п 8-10, и 0,6 г (2%) тиомочевины. Затем к полученному раствору при- рН 4,0 добавляют 0,05 г трис-ацетил- ацетоната марганца, растворенного в

0,6 г (2%) этилового спирта и проводят синтез сополимеров при в

присутствии кислорода воздуха в те-

чение 30 мин. Выход сополимера 30 г

СчТ 7 дл/г; растворимость в воде

100%.

Пример7. В50г воды растворяют 25 г ДМАЭМА НС, 25 г N-винил- пирролидона, 0,25 г (0,5%) тиомоче- , вины. Затем к раствору при рН 5,0 добавляют 0,05 г Мп(С5Н70г)МОз (0,1%) и 0,25 г (0,5%) ИЗОПРОПИЛОВОГО спирта и проводят синтез сополимеров при 20 С в присутствии кислорода воздуха в течение 60 мин. Выход сополимера 50 г; 5,3 дл/г; растворимость в воде 100%,

П р и м е р В. В 70 г воды растворяют 24 г диметиламиноэтилметакрилата диметилсульфата (ДМАЭМА-ДМС), 6 г акриламида и 0,03 г (0,1%) тиомочевины, затем при рН 4,0 вводят 0,15 г (0,5%) Мп(С5Н70-г), и 1,5 г (5%) н-пропа-. нола, после чего проводят полимеризацию при в присутствии кислорода воздуха в течение 60 мин. Выход сополимера 30 г; . 3,8 дл/г; растворимость в воде 100%.

Пример 9. В 50 г воды растворяют 40 г диметиламиноэтилметакрилата гидрохлорида, 10 г акриламида и 2,5 г (5%) тиомочевины. Затем к полученному раствору при рН 4,0 добавляют 0,025 г (0,05%) Мп(С5Н70а)2С.1 и 0,05 г (0,1%) метанола и проводят сополимеризацию при в течение 90 мин. Выход сополимера 49,5 г; InJ 6,5 дл/г; растворимость в воде 100%.

Пример 10. В 20 г воды растворяют 40 г диметиламиноэтилметакрилата диметилсульфата, 40 г акриламида и 0,8 г (1%) тиомочевины, после чего к полученному раствору при рН 4,, О добавляют 0,0008 (0,001%) Мп(С5Н70г)Оз .0,8 г (1%) изопропанола и проводят соп.олимеризацию при в течение 60 мин. Выход сополимера 78,6 г; 111 9,0 дл/г; растворимость в воде 100%.

Пример 11 (контрольный). В 40 мг воды растворяют 60 г ди- метиламийоэтилметакрилата диметилсульфата и 0,06 г (Oj1%) тиомочевинЫ затем при рН 4 вводят 0,001 г Mn(C5H70u)S04 и реакционную массу подвергают полимеризации в атмосфере кислорода воздуха при в течение 60 мин. Выход полимера 5В,5 г; характеристическая вязкость в 1 н. NaNOj при составляет 3,6дл /г; растворимость в воде 100%.

В табл. 1 и 2 представлены физико химические свойства (со)полимерово

Формула изобр. е

. ISSSS iS тенияс

Способ получения катионных (со)полимеров путем полимеризации четвертичных солей диметйламиноэтил(мет)ак- рилата или их сополимеризации с гидрофильными мономерами в водной среде в присутствии водорастворимых инициаторов окислительно-восстановительного типа и ингибитора сшивки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества (со)полимеров и упрощения технологии их получения, в

10

Мп(асас) L; .

где L - галоид, нитрат, сульфат, алкил-или алкиларилсульфонат; асас - ацетилацетонат и (со)полимеризацию осуществляют при iS-ZZ C в атмосфере кислорода воздуха в присутствии тиомочевины при массовом соотношении (со)полимеров, инициатора, спирта и тиомочевины, равном 100:0,001-0,5:0,1-5,0:0,1-5,0 ,

качестве ингибитора сшивки используют 15 соответственно и содержании (со)моно- низкомолекулярный алифатический спирт, меров в мае Д.

0

в качестве инициатора - комплексные соединения марганца (ill) формулы

Мп(асас) L; .

где L - галоид, нитрат, сульфат, алкил-или алкиларилсульфонат; асас - ацетилацетонат и (со)полимеризацию осуществляют при iS-ZZ C в атмосфере кислорода воздуха в присутствии тиомочевины при массовом соотношении (со)полимеров, инициатора, спирта и тиомочевины, равном 100:0,001-0,5:0,1-5,0:0,1-5,0 ,

Изобретение относится к получению катионных (со)полимеров на основе четвертичных солей аминоэтиловых эфиров (мет)акриловой кислоты и может быть использовано в процессах очистки воды, обезвоживания и обработки осадков. Изобретение позволяет улучшить физико-химические свойства (со)полимеров (высокую стойкость к образованию грибков, стабильные в течение 6 мес показатели скорости седиментации 0,0055-0,0058 м/с, остаточной мутности 0,008-0,015 м, характеристической вязкости 6-9 дл/г, полной растворимости в воде). Эффект достигается за счет проведения (со)полимеризации катионных солей диметиламиноэтил(мет)акрилата с гидрофильными мономерами или без них в водной среде в присутствии комплексных соединений марганца (Ш) общей формулы MN (ACAC) 2 L, где ACAC - ацетилацетонат, а L - нитрат, сульфат, галид, алкил или алкиларилсульфонат, низкомолекулярного алифатического спирта и тиомочевины при массовом соотношении (со)мономеров, комплексного соединения марганца, спирта и тиомочевины 100:0,001-0,5:0,1-5,0:0,1:5,0 и содержании (со)мономеров в воде 30-80 мас.%. 2 табл.

Сополимер ДМАЭНА по прототипу. Сополимёр ДМАЭМА по аналогу.

Щ

Сополимер ДМАЭМА и коиламида по аналогу.

Т а б л и ц а 1

issss g - 8

Таблица 2

Полимер ДМАЭМА ДМС по прототипу. Полимер ДМАЭМА ДМС по аналогу.

/ Сополимер ДМАЭМА ДМС и акриламида по прототипу. Сополимер ДМАЭМА ДМС и акриламида по аналогу.