(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА
1
Изобретение относится к области получения полимерных электролитов, в частности водорастворимых, аминоэпихлоргидриновых полимеров.
Полученные полимеры могут быть использованы в целлюлозно-бумажной промышленности для улучшения обезвоживания, удерживания обрывков волокон, красителей, пигментов, наполнителей, крахмала, смолы и увеличения прочности. Кроме того, эти полимеры могут быть применены в качестве смол в.производстве электропроводной бумаги и проклейки бумаги и картона, а также в операциях обработки руд для разделения минералов .
Катионные полимеры этого изобретения могут также применяться для улучшения водных клеящих составов, в качестве флокулянтов при очистке воды и обработке сточных вод, для улучшения окрашиваемости и упрочнения цвета текстиля и для увеличения адгезии водостойкой и огнестойкой отделок тканей. Они эффективны также для борьбы с альгами, бактерими и г)Ибками в плавательных бассейнах и в промышленных процессах обработки и охлаждения воды.
Известен способ получения полимерного электролита путем поликонденсации аммиака или первичных аминов с последующим отверждением продукта конденсации ди- и полиаминами (например, аниоиит АН-31) l .
Однако область применения получаемого электролита ограничена.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения полимерного электролита, заключающийся в по.пиконденсации аммиака или первичного амина с эпихлоргидрином, с последующим отверждением продукта по.ликонденсации третичным амином, имеющим группировку
-If-CHt-CH-CHj-N-
ОН
например диаминоизопропанолом или ег высшими гомологами 2.
Получаемые согласно этому способу полимеры используются в горнорудной промышленности для отделения германия от спутников.
Целью изобретения является расширние функциональных возможностей полимерных электролитов, т.е. повышение их спектра действия. Указанная цель достигается тем что в способе получения полимерног электролита путем поликонденсации аммиака или первичного амина с эпи хлоргидринсм, с последующей обрабо кой полученного продукта третичным амином, для поликонденсации берут 1 моль первичного с1мина на 2 моль эпихлоргидрина. или 1 моль аммиака на 3 моль эпихлоргидрина, а в качестве третичного амина используют соединения следукицих формул; V к -К- 1 1г-СНг-С-иНг / -X-FC где R - прямая или разветвленная алифатическая группа, содержащая 1-20 атсмов угле или 1-6 атомов углерода и по крайней мере один гидр сильный или хлорзаместите алициклическая, алкарильн или арильная группы; R - прямая алифатическая гру содержащая 1-6 атомов уг рода X - полиметиленовая группа, с держащая 1-12 атомов угле рода, -СНг- СН-СНг НCHj-CHf-O-CHz-CHz- к/и -еН2-СН СН-С Новые катионные, водорастворим аминоэпихлоргидриновые соединени получаемые согласно изобретению, имеют следующую структуру: Г Л-Ч- Нг-Ьн-СНг-к- eHz-feH-dHt-l:Lej-.eJn где n - целое число ; f Г -N-Х-К ®iieR ti®R или НО -N - С®bl®RВ -Сн2-с1н-СНг-к- Нг-ен-С.Нг-А Н ®Ь® -СНг- Н-СНг-М-(JHz-tjK-CHz- ; ®(1,1®СНз он X - полиэтиленовая группа, содержащая 1-12 атомов углерода, -бИгСн-Снг- ; -(/EriHrO- H-2-«lHz- он -СНг-Сн СН-СНг - линейная или разветвленная алифатическая группа, содержащая 1-20 атомов углерода и U-2 двойных связей углерод-углерод, линейная или разветвленная алифатическая группа, содержащая 1-6 атомов углерода и один или более гидроксил или хлор в качестве заместителей, алициклическая группа или алкарильная группа. Каждая из R-групп независимоалифатическая группа с линейной или разветвленной цепью, содержащая 1-20 атомов углерода и 0-2 дройньгх связей углерод-углерод,алифатическая группа с линейной или разветвленной цепью, содержащая 1-6 атомов углерода и один или более гидроксильный заместитель, алициклическая группа,алкарильная группа или арильная группа. Т1 - алифатическая группа с линейной цепью, содержащая 1-6 атомов углерода . Полимеры этого изобретения получаются по двухстадийной реакции. На первой ста.ции 1 моль первичного амина реагирует с 2 моль эпихлоргидрина или 1 моль аммиака реагирует с 3 моль эпихлоргидрина с образованием форполймера. Реакция лучше всего проводится в присутствии полярных растворителей ,например метанола,этанола,1-пропанола или 2-пропанола.Некоторое количество воды может присутствовать, но количество воды должно быть меньше, чем количество органического растворителя,Во время добавления первого моля эпихлоргидрина к раствору амина температура реакции должна быть ниже 30°С. Даже реакция может проводиться при 60-70°С. Первичные с1мины кроме низших алкиламинов требуют более высокой температуры для завершения реакции. Первым соединением, образующимся в этой реакции, является третичным амин,содержащий по крайней мере 2 З-хлор-2-гидроксипропил заместителя.Так как соединения этого типа содержат,по крайней мере два реакционноспособных атомов хлора и атом третичного азота, то этиамины реагируют сами с собой, с образованием разветвленных полимерны соединений четвертичного аммония. Эта полимеризация будет происходить даже при комнатной температуре и ус ряется, если реакционная смесь поддерживается теплой. Для контроля уменьшения содержания третичного амина могут применяться обычные аналитические методы и ПРОИСХОДИТ соответствующее увеличение ионного хлорида в качестве соединения четве тичного аммония. Третичные амины, образующиеся из 1 моль первичного амина и 2 моль эпихлоргидрина или их аммиака и 3 моль эпихлоргидрина, содержат по крайней месе 2 активных атома хлора и только 1 атом азота. При реакции кватернизации в форполимере все еще будет от половины до двух трете активных атомов хлора для дальнейше реакции. Согласно изобретению этот форполимер будет реагировать с третичными аминами с образованием водо растворимых полимеров. Когда форполимер реагирует с соединениями, содержащими только один третичный азот во время второй стадии, дальнейшей полимеризации не происходит,так как реакция включает конверсию хлора концевой группы в хлорид четвертичного азота,Количест во добавляемого моно-трет-амина зависит от все еще имеющегося органического хлора.Когда ди-трет-амин ре агирует с форполимером,то будут сое диняться вместе две или более молек лы форполимера,когда оба атома азот ди-трет-амина кватернизируются. Разветвленность или сливание может регулироваться изменением количества добавляемого ди-трет-амина. Если стехиометрическое отношение атомов третичного азота к мономеру форполи мера равно 1 или более 1, то происходит меньшее разветвление или сшивание. Полимеры высокого молекулярного веса получаются/ когда молярное отношение ди-трет-амина к бис {З-хлор-2-гидроксипропил)амину, считая на мономер,меньше 0,95:1. Когда применяются эквимолекулярные отношения, то получаются полимеры более низкого молекулярного веса. Однако добавление форполимера к этим полимерам более низкого молеку лярного веса для обеспечения малого молярного избытка форполимера будет увеличивать молекулярный вес конечного продукта. Реакция форполимера с третичными аминами проводится при 60-100 С в водном растворе. Спиртовой растворитель, применяемый в реакции форполимера, может быть оставлен в реакционной смеси, но наилучшие продукты получаются при удалении растворителя отгонкой по мере хода реакции. Когда ди-трет-амины реагируют с форполимером,как описано, желаемый молекулярный вес будет получаться, пока еще присутствуют непрореагировавшие группы трет-амина. Таким образом, реакция будет продолжаться даже при комнатной температуре в течение нескольких дней. Полимерная композиция может быть оставлена на желаемом молекулярном весе путем добавления минеральных кислот для образования соли с непрореагировавшим тре .--амином, Реакция форполимера с ди-трет-амином облегчается, если реактанты поддерживаются при высокой концентрации. По мере прогресса полимеризации и возрастания вязкости добавляется вода, в то время как нагревание продолжается до достижения желаемой вязкости и концентрации. Реакция останавливается путем добавления минеральной кислоты в количестве, достаточном ;7яя превращения всего непрореагировавшего трет-амина в соль. Для более ясного понимания характера изобретения далее приводится перечень специфических первичных аминов,третичных аминов,содержащих , один третичный азот- и третичных аминов, содержащих два третичных атома азота, пригодных для применения в изобретении. Однако перечень дается только в целях иллюстрации и изобретение не ограничивается применением перечисленных специфических аминов. Первичные амины, найденные удовлетворительными для реакции с эпихлоргидрином с образованием форполимера, включают алифатические, алициклические и алкилароматические амины, которые могут быть замещены гидроксильными группами или хлором или могут содержать двойные углеродные связи. Алифатические группы в этих аминах могут быть с линейной или разветвленной цепями. Примерами этих аминов являются следующие: Метиламин трет-Октиламин Этиламин Стеариламин н-Пропиламин Циклогексиламин З-хлор-2-гидроксин-Гексиламинпропиламин Изопропиламин Бензиламин трис (Гидроксиметил)метиламин н-Бутиламин Этаноламин 3-Гидрокси-2-метилИзобутиламинпропил амин трет-Бутиламин Изопропаноламин. Третичные амины, содержащие один третичный атом азота, который может еагировать с форполимером, включают алифатические, ароматические и гетероциклические амины. Алифатические группы могут содержать одну или более двойную углеродную связь и могут быть замещены гидроксильными группами. Примерами этих аМинов Являются:
ДидецилметилТриметиламин
амин
ДиметилмиристилТриэтиламин
амин
N,N-ДиметиланиДиметилстеариламинЛИН
Диметилдециламин Пиридин
N,N-диметилбенэиламин
Триэтаноламин
N,N-диметилэтаноламин
Третичные амины, содержащие два третичных атома азота, которые могут реагировать с форполимером, включают следующие амины:
N,N,N,N - Тетраметил-1,2-диаминоэтан
N,N,N,N -Тетраметил-1,3-диаминопропан
N,N,N,N - Тетраметилдиаминобутан N,N,N,N - Тетраметил-1, 4-диаминобутан
N,N,N;N.- Тетраметил-1,6-диаминогексан
N,N,N,N - Тетраметил-1,3-диамино-2-пропанол
N,N,N,N - Тетраметил-1,4-диаминобутен-2
N,N,N,N - Тетраметилметилендиаминбис(бета-Диметиламиноэтил)эфир.
Подходящими растворителями, которые могут применяться при получении форполимера, являются метанол, этанол, 1-пропанол, 2-г1ропанол и другие полярные растворители, включая смеси с водой. Е1сли желательно выделить форполимер, то могут применяться такие растворители как гексан, бензол, толуол или ксилол. Форполимер оса- щается и может быть удален фильтрованием,
Катионные полимеры изобретения являются растворимыми в воде или других растворителях, например, в спиртах в диметилформамиде. Молеку-, лярные веса будут широко изменяться в зависимости от реакции и конечного применения продукта. Например, продукты реакции форполимера с монотретичными аминами могутиметь молекулярный вес 500, тогда как полимеры с дитретичными аминами могут иметь молекулярные веса от 50000 до 500000.
Полимерные соединения согласно изобретению могут быть использованы в качестве обезвоживающих, формующих, удерживающих и проклеивающих агентов, а также агентов, улучшающих прочность бумаги и картона, так же, как смолы. При применении этих полимеров в качестве вспомогательных агентов при производстве электропроводной бумаги один или более из них может, например, непрерывно добавляться в бумагоделательную машину в подходящих местах например в массный чан, смесительный насос или напорный бак, в количестве 0,05-21% в расчете на вес сухой пульпы. Желаемые результаты, достигаемые при применении этих способов, могут быть суммированы так:
увеличение продукции на единицу оборудования;
улучшенное формование и улучшенн прочностные свойства бумаг и картона;
увеличение общей эффективности производства из-за уменьшения потерь красителей, коротких волокон, пигментов, наполнителей, крахмала и других компонентов, благодаря увеличенному удержанию этих продуктов в бумаге и картоне;
облегчение проблем загрязнения вод путем применения полимеров в извлечении цепных материалов, остающихся в сточных водах от производства бумаги и целлюлозы.
Эти соединения могут также применяться для удаления растворенных и твердых частиц, остающихся в воде перед сбросом, хотя такое применение не является вполне подходящим, поскольку сбросы могут подвергаться биологическому разложению или сжиганию или захоронению по санитарным правилам.
Полимерные соединения согласно изобретению пригодны также для обработки воды, поступающей из источников снабжения. Эти соединения являются быстро действующими флокулянтами и в дополнение к желаемой степени полноты удаления тонко распределенных или растворенных тверды веществ может достигаться сокращение времени процессов очистки. Аналогичное применение может иметь место для удаления растворенных и твердых частиц из промышленных или коммунальных сточных вод,
Катионная природа водорастворимых полимеров служит также для увеличения эффективности водных адгезиных составов. Это осуществляется путем использования сильного положительного заряда полимеров в электростатической связи или путем использования неполярных характеристик связывания полимеров с адгезивными материалами и поверхностями. фактически не несущими достаточно сильного заряда для образования электростатической сзяэи. Например адгезионная связь полиэтилена с бумагой значительно увеличивается путем обработки адгезивного вещест ва, применяемого для изготовления бумаги, малыми количествами предла гаемых полимеров. В текстильной промышленности те же свойства этих полимеров, какие используются в бумажной промыш ленности, могут применяться при различных операциях при обработке хлопкового текстиля. Сродство поли меров к целлюлозе, а также к разли ным красителям, пигментам и отделкам, улучшает удерживание волокон, а также улучшает стойкость к выщелачиванию обработанной ткани и дру гим процессам, которые снижают эффективность присадок. Эти полимеры менее эффективны для получения таких эффектов с синтетическими тк нями, но все же обладают некоторой полезностью. В частности, катионные полимеры полезны для придания антистатических свойств синтетичес ким текстильным продуктам, а также тканям из натуральных волокон. Разрушающее действие микроорганизмов на органин/еские материалы хорошо известно.Устранение или инг бирование роста бактерий, грибков и алы было предметом многих исследований и патентов. Соединения четвертичного аммония и ионные полимеры оказались полезными для обработки воды, применяемой в различных промышленных охлаждающих систе и в плавательных бассейнах.Катионн полимеры этого изобретения эффекти против бактерий, грибков и альг в водных системах даже при очень низких концентрациях. Полимеры оказываются эффективными против микроорганизмов, не вызывая излишнего вспенивания. Продукты легко водорас воримы, могут разбавляться водой до любой желаемой концентрации. Другими преимуществс1ми полимеров этого изобретения являются долгий срок хранения, отсутствие коррозионности и сравнительно низкая токсичность для теплокровных животных и людей. Концентрации, пригодные для борьбы с микроорганизмами, могут изменяться от 0,5 до 500г на млн, считая на вес обрабатываемой воды. Пример 1.В футерованный стеклом реактор объемом 378 л с рубашкой загружают 94,6 кг метанола и 34 кг монометиламина. Реактор закрывают, включают мешалку и полное охлаждение рубашкой, применяя воду с температурой 10-20 С. 106 кг эпихлоргидрина загружают в реактор с такой скоростью, чтобы поддерживалась температура реакции 20-40°с Эту температуру поддерживают еще 12 ч после окончания добавления эпихлоргидрина, после чего раствор анализируют на содержание иона хлорида. Общее содержание хлорида найдено равным 33,78%, в том числе 1/3 или 16,89% ионного хлорида, Метанольный раствор частично полимеризованного бис (З-хлор-2-гидроксипропил)метиламина охлаждают до 25°С. Он готов для последующей реакции. Продукт, описанный в этом примере, Сып типичным форполимером изобретения . Пример 2. В круглодонную, четырехгорлую реакционную колбу емкостью 5л, снабженную внешним холодильником или нагревателем, термометром, мешалкой, охлаждаемым твердой углекислотой холодильником и капельной воронкой, загружают 1529 г метанола и 549 г водного раствора, содержащего 50% монометиламина. 855,Зг эпилхлоргидрина по каплям добавляют с такой скоростью, чтобы температура поддерживалась в пределах 10-30 С. Затем добавляют еще 800 г эпихлоргидрина с такой скоростью, чтобы температура поддерживалась 55-60 С. После последнего добавления эпихлоргидрина перемешивание продолжают еще 3 ч. Частично полимериэованный метанольный раствор бис(З-хлор-2-гидроксипропил) метиламина охлаждают до 25 С. Он готов для последующих реакций. Пример 3. Работу проводят по методике примера 1, причем применяют растворитель 1-прс-1анол. Форполимер, полученный из этого растворителя, как показывал инфракрасный спектральный анализ, был такой же, как и в примере 1. Пример 4. Работу проводят по методике примера 1 с малыми количествами реагентов и растворителей, причем растворителями были этанол, 2-пропанол и ацетон. Как показал инфракрасный спектральный анализ, форполимер, полученный из этих растворителей, был такой же, как и в примере 1. Пример 5. Работу проводят по методике примера 1, причем количество монометиламина изменяют от 35% водного до 100% безводного монометиламина. -Пример 6. Работу проводя по методике примера 2 с малыми количествами реагентов и растворителей, причем монометиламин заменяют следующими аминами: Этиламин Циклогексилн-ПропиламинЭтаноламин Изопропиламин Бензиламин Стеариламин и-Ьч п;памнн т рет-Бутиламин трис (Гидрокси метил)метиламинтрет-Октиламин З-Гидрокси-2-метилпропиламини-Гексиламин З-х-лор-2-гидроксипропйламинПример 7. В футерованный стеклом реактор объемом 378 л с рубашкой загружают 111 кг метанольного раствора содержащего 51,4% частично полимеризованного бис(3-хлор-2-гидроксипропил)метиламина (полученного как описано в примере 1) . Реактор был оборудован для перегонки под вакуумом. Метанол (около 50 фунтов, 23,7 кг) отгоняют под пониженным давлением от 122 до 50мм рт.ст, при температуре 40-50с. Затем в реактор загружают 46,7 кг водного раствора, содержащего 3,14% Ы,Ы,Ы,К-тетраметил 1,2-диаминоэтана. Содержимое реактора нагревают при 75-95 0 с перемешива нием до загустевания реакционной с си. Затем для разбавления содержимого реак-тора добавляют 195 кг воды в течение 1ч порциями от 15 до 51кг Реакционной массе дают загустевать после добавления каждой порци воды. Температуру во время добавле воды поддерживают 90-95с. После последнего добавления воды содержи мое реактора охлаждают до 30-35 С. Вязкость конечного продукта была 1292 сП по вискозиметру Брукфильда Вязкость раствора увеличивалась со временам до 3000 сП через 24ч и нак нец до полного геля через 4 дня. Пример 8. В круглодонную,ч рехгорлую стеклянную реакционную колбу емкостью 1 л,снабженную наруж ным нагревом, мешалкой, термометром, холодильником и капельной воронкой, загружают 260,5 г метаноль ного раствора, содержащего частично полимеризованный бис(З-хлор-2-гидроксипропил) метиламин, 73,1 г воды и 93,6 г водного раствора, со жащего 67% Ы,Ы,Ы,Ы-тетраметил-1,2-диаминоэтана. Содержимое реактора нагревают при перемешивании с обра ным холодильником (от 75 до 90°С) и отгоняют 94,3 г метанола. Затем добавляют 3.20 г воды и содержимое реактора поддерживают при 55-60°С до достижения вязкости 1500 сП, после чего добавляют 130 г воды. Реакционную смесь охлаждают до 25-30 С и добавлением концентрированной серной кислоты рН доводят до 4,0. Конечная вязкость 1575 сП и оставалась постоянной при долгом стоянии. Пример 9.В круглодонную, четырехгорлую стеклянную реакцион ную колбу емкостью 1 л,снабженную нагревательной рубашкой, мешалкой, термометром, холодильником и капельной воронкой, загружают 132,2г водного раствора, содержащего 96,5% частично полимеризованного бис(3-хлор-2-гидроксипропил)метиламина, 84.,5г воды и 112,8г водного раствора, содержащего 5,51% N,N,N,Nтетраметил-2-диаминоэтана. Содержимое реактора нагревают при 5580С 2 ч затем в течение 30 мин добавляют 250 г воды. Затем температуру 75-80с поддерживают еще 2 ч. Вязкость раствора 90 сП. К реакционной смеси добавляют 6,6г водного раствора, содержащего 96,5% частично полимеризованного бис(3-хлор-2- гидроксипропил) метиламина и температуру поддерживают в пределах 75-80 0 еще 4 ч. Затем добавляют 96,6г воды и содержимое реактора вьщерживают при 60-65с 6,5ч. Добавлением 19,6г концентрированной серной кислоты рН доводят до 4,0. Конечная вязкость раствора 2029 СП. Пример 10. В круглодонную четырехгорлую стеклянную реакционную колбу емкостью 1л, снабженную нагревательной рубашкой, мешалкой, термометром, холодильником и капельной воронкой, загружают 34г водного раствора, содержащего 97,5% частично полимеризованного бис (3-хлор-2-гидроксипропил) метиламина (полученного как описано в примере 1, с удалением отгонкой метанола), 123 г воды и 64г водного раствора, содержащего 98,7% Ы,Ы,Ы,Ы-тетраметил-1,2-диаминоэтана. Реакционную смесь нагревают при 70-75 С 2 ч и затем разбавляют 320 г воды. Реакционную смесь нагревают при 10 ч, при этом вязкость по Брукфильду увеличивается от 105 до 1865 сП. Затем для разбавления реакционной смеси добавляют 127 г воды и получившийся раствор охлаждают до 30-35 С. Добавлением 16,8 г 96%-ной серной кислоты рН доводят до 3,8. Конечная вязкость продукта 1280 сП. Пример 11. Применяют методику примера 8. В качестве удаляемого органического растворителя применяют этанол, 1-пропанол или 2-пропанол. Все эти растворители уносят воду во время их отгонки, поэтому в реактор добавляют количество воды, эквивалентное уносимому в азеотропе. Продукты, полученные с применением этих растворителей, во всех отношениях одинаковы с получаемыми в примере 8. Пример 12. Применяют методику примера 8, при которой полимерный бис(З-хлор-2-гидроксипропил) метиламин был заменен эквивалентным молярным количеством следующих полимерных бис(З-хлпр-2-гидроксипропил) алкиламинов, в которых ал кильной группой были следующие: Стеарил н-Пропил Бензил Иэопропил Циклогексил н-Бутил З-гидрокси-2 -метилпропил трет-Бутил трис(Гидрокс метил) метил 3-yjT.op-i2-ГидроксигидроксиПропил Пример 13. Применяют мето дику примера 8,при которой N,N,N,N тетраметил-1,2-диаминоэтан был заменен молярным эквивалентом следую щих ди-третичных аминов: (бис-бета-Диметиламиноэтил)эфир N,N,N,N- Тетраметил-1,2-диамино бутан N,N,N,N - Тетраметил-1,4-диами нобутан N,N,N,N - Тетраметил-1,б-диами гексан N,N,N,N - Тетраметилметилендиа мин 1,3-бис(диметиламино)2-пропанол N,N,N,N - Тетраметил-1,3-диами нопропан. Пример 14.Применяют методи примера 8,при которой N,N,N,N-TeTp метил-1,2-диаминоэтан заменяется молярными количествами третичных. аминов,ьэквивалентными имеющемуся содержанию органического хлора форп лимера. Примерами использованных третичных аминов были: триэтиламин пиридин, триметиламин, диметил элкиламины, диметилбенэиламин, 3-хлор-2-гидроксипропилдиметилсииин Пример 15. В круглодонную четырехгорлую стеклянную реакционную колбу емкостью 3л, снабженную наружным охлаждением, мешалкой, гер мометром,.охлсшдаемьм твердой угле кислотой холодильником и капельной воронкой, загружают 1200 мл метанола и 36,8 г безводного аммиака При поддержании температуры 0-25°С медленно добавляют 596 г эпихлоргид рина.Реакционную смесь перемешивают 10-15ч и дают нагреться до комнатной температуры. Раствор частично полимеризованного трис(3-хлор-2-гидроксипропил)амина был готов для применения в последующих реакциях. Пример 16. В круглодонную четырехгорлую стеклянную реакционную колбу емкостью 250 мл, снабжен ную наружным нагревсм, мешалкой, термсметром и холодильником, загружают 44,3 г трис(3-хлор-2-гидрокси пропил)амина, ЗОг воды и- 43,5г водного раствора, содержащего 60% N,N,N,N-тeтpaмeтил-l,2-диамино55этана. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником 4 ч до превращения в гель, растворимый в мягкой воде. Пример 17. в круглодонную четырехгорлую реакционную капбу емкостью 500 МП, снабженную наружным охлаждением,мешалкой,термометром, холодильником и капельной воронкой, .загружают 16,0 г метанольного раствор а, содержащего 46,2% трис{3-хлор-2-гидроксипропил)амина,152 г метанольного раствора,содержащего 39,37% хлористого бис (З-хлор-2-гидроксипропйл) диметиламмония, 46,3г водного раствора, содержащего 59,51% N,N,N,N-тетраметил-, 2-диаминоэтана и 76 г воды. Содержимое реактора нагревают при 75-80с, отгоняют 102 г метанола. Затем содержимое реактора нагревают 3 ч с обратным холодильником, после чего охлаждают до 25°С. Продукт представляет собой вязкий бледно-желтый раствор. Пример 18, Катионные полимерные соединения,полученные согласно изобретению, испытывают на эффективность удержания двуокиси титана в пульпе. Композицией, применявшейся в этих испытаниях, была смесь 70/30 беленой твердолиственной и размолотой беленой мягколиственной крафтцеллюлозы.Затем жидкую массу разбавляют до консистенции 0,6% и смешивают с 10% двуокиси титана, считая на сухую пульпу. В опыте применяли динамический обезвоживатель, снабженный мешалкой для регулируемого завихрения и высокого динамического среза. Прибор состоял из двух частей. Испытываемый образец загружали в верхнюю камеру емкостью 1 л. Нижняя камера являлайь воздушной и служила для предупреждения вытекания смеси из верхней,Эти две камеры были разделе- ны никелированным перфорированным ситом, имеквдим конические отверстия диаметром 0,076 мм,общейплощадью 14,5% от всей площади сита. Мешалка в верхней камере представляла собой 50 мм пропеллер, приводимый во вращение синхронным электромотором с регулируемой скоростью. При всех испытаниях скорость мешалки равна 1000 об/мин. При этих испытаниях 500 мл 0,6%ной пульпы смешивают в верхней камере с требуемьам количеством полимерного удерживающего агента. Смесь перемешивают в течение 1 мин и пробку в нижней камере удаляют. Образец фильтруют через сито и после прохода 150мл отбирают образец для анализа. Этот фильтрат содержит мелочь ПУЛЬПЫ и Ti Oj , не задержанную ситом. ЮОг фильтрата образца фильт- руют череэ бумагу Ватман 42 и содержание T-iO в образце определяют шутем сжигания фильтровальной бумаги. ,„„ Зола % удерживания 100х
Эту методику применяют для испытания полимерных материалов примеров 7,8,9,12 и 13.Увеличение удерживания было значительным в каждом случае,Во могих случаях оно было больше или равно удерживанию,ДостигаемоСН.
СН,
Пример 19. Флокулирующие свойства катионных полимеров этого изобретения опоеделяются при применении смеси пульпы и глины по следующей методике.
В стакан емкостью 800 мл загружают 550 мл воды и 50 мл смеси, содег жащей 0,3г размолотой еловой пульпы и 0,5 г каолина. Пульпа и каолин диспергируются в смесителе Уоринга. Затем в стакан вставляют мешалку с числом оборотов 100 об/мин и заливают раствор испытуемого полимера в желаемом количестве. Смесь перемешивают 1 м::н и скорость мешалки уменьшают до 10 об/мин, наблюдения за скоростью осаждения глины и пульпы производят через 1 и 5 мин. Затем мешалку останавливают и смеси 680655 по
му обычными промлцленными средствами .
Результаты,полученные при определении повышения % удерживания при применении различных полимеров,представлены в табл.1..
Таблица
дают стоять 10 мин перед окончательным наблюдением.
Эту методику применяют для испытания в качестве флокулянтов полимерных материалов, описанных в примерах 7,8,9,12 и 13, Флокулирующие свойства всех полимеров были значительными и в большинстве случаев лучше или такие же,как у известных катионных флокулирующих агентов.
Пример 20. Эффект двух катионных полимеров этого изобретения на ингибитирование роста chCor-eECa pvrenoidosa и Pfiof-midium inundatum определяют по известной методике (описанной в примере 2 патента США № 3771989) . Полимер А был получен путем реакции монометиламина с 2 мол зпилхлоргидрина с образованием форпообработанного образца, г- зола необработанного образца, г - --- ---siЗола необработанного образца, г 16 Процент удерживания вычисляют следующей формуле: лимера, который затем реагирует с 0,9 мол.экв. N,N,N,N-тeтpaмeтил-l, диаминоэтана, как ог.исано в примере 7. Полимер В получен путем реПример 21. Эффект двух пол меров, описанных, в примере 20, на ингибитирование роста грибков Cfiacto mium greobosom и PeniciCEiom roq,ueforti определяют, применяя метод, описанны в патенте США 3356706, с тем изменением, что в качестве субстрата используют раствор минеральной соли вместо пульпы. Раствор минеральной соли содержит следующие компоненты, г/л:
Ингибирование роста грибков катионными полимерами через 7 дней
CtiactornivjtTi gE.otoosum
PenidEeium oq.
4 4
4 4 2 1 О О 4 5 акции форполимера из моиометиламин-эпихлоргидрина с диметилолеинамином, как в примере 14. Результаты приведены в табл.2. Таблица2 Нитрат аммония Фосфат калия двухосновныйХлорид калия Сульфат магния Твин 80 Деионизированная До 1000 мл. вода Твин 80 является полиоксиалкиленовым производным |Сорбитанмо.оолеата, Результаты представлены в табл.3. Таблица 3
1
3 5
10 15
20 25
Пример 22. Эффект двух полимеров, описанных в примере 20, на убиваемость в % бактерий Enterobocter aerog-enes определяют по методу,описанному в патенте ОНА №28.81070,с тем изменеьТйем, что применяют в качестве субстрата основной солевой раствор, обогащенный глюкозой, вместо пульпы. Основной солевой раствор содержит следующие компоненты, г/л:
Фосфат натрия
двухосный3,0
Хлористый аммоний 0,5
Процент убитых Enterobacter acrogrenes в субстрате из основных солей с рН 6,0 после 18-часового контакта с двумя катионныМи полимерами
Формула изобретения
Способ получения полимерного электролита путем поликонденсации аьмиака или первичного амина с эпи2 4
4 4 3 2 О
Сульфат магния
0,01 Сульфат аммония
0,5 Глюкоза
4,5
Деиэнизированная вода .
До 1000 м
Желаемое рН устанавливают путем добавления перед стерилизацией 1н. серной кислоты, но не буферных солей.
Результаты исследований приведены в табл.4.
Таблица4
хлоргидрином, с последующей обработкой полученного продукта третичны:ч амином, о. тличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей электролита, для поликонденсации берут 1 моль первичного амина на 2 моль эпихлоргидрина или 1 моль аммиака на 3 моль эпихлорги рина, а в качестве третичного амин используют соединения следующих формул; к K-v-tRr iH2- - H:2 )
г
N-X-iT
или
Iffin
де к - прямая или разветвленная алифатическая группа, содержащая 1-20 атомов углерода или 1-6 атомов углерода и по крайней мере один гидроксильный или хлорзаместитель, алициклическая, алкарильная или арильная группы;
10
-tH2-CH iH- СНг- .
Источники информации, принятьге во внимание при экспертизе
