Способ получения водорастворимых полимеров Советский патент 1980 года по МПК C08F8/12 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРОВ

.1

Изобретение относится у. способу .получения.водорастворимых полимеров акрилового ряда щелочным тидролиэом полиа;крилонитрила и его сополиме овг; Подобные сополимеры применяются в качестве стабилизаторов суспензий флокулянтов/ структурообразов телей в различных отраслях народного хо зяйства. Они могут быть использованы как стабилизаторы в бурошлх растворах

наиболее близким к описываемому изобретению по 5ехнй,ческойсущности и достигаемому результату является способ получения водорастворикмхИОлимеров- стабилизаторов глинистых isacTBOpOB, согласно которому при получении стабилизатора глинисты.х растворов, представляющего собой продукт щелочного гидролиза полиакрилонитрила, стадии полимеризации акрилонйтрила и гидролиза осуществляет в одном аппарате без промежуточных стадий промывки, фильтрации, сушки, измельчения и просеивания полимера fl

Недостатком полученного таким путем реагента также является невысокая эффективность и значительный расход при приготовлении буровых растворов.

Характеристики известных растйоров в сравнении с йрёдяагаемым, приведены в табл. 1.

Целью изобретения является получение nojriHMepOB, обладающих повышекной стабилизЙ1 уклцей способностью при обработке бурозвых растворов.

Прставлейная цельд6с йгаётся brftiсываемымспоЬрбом получения водораст0воримых полимеров путем щелочного гидролиза полиакрилонйтрйла, согласйо кс горому полйакрйлонйтрйл перед гидроли )ейаю при темпёратуг)ё 160-210 С в течение 1-4 ч. При этом

5 пройсходат частичная полимеризация по нйтрильным 1Т УПпаМ и саийвание макромолекул с образованием следУюощх структур

,С«и

-Си V I

...

2 2

Далее полученны структурированный нерастворигФай продуктгидролйзуют в присутствии .гидроокиси натрия при температуре ЭБ-ЮО С, в течение 1-4 ч.

при перёмвйивании в мольном соотношении полимера и щелочи 1:1-0,7. В условиях гидролиза происходит частичТнГбёразрушёнйё Мёяимолекулярных евяэей я образЬванйё водорастворимого прбдукта. При Температурах ниже

160°С структуирование полиакрилонитрила протекает в незначительной степёйи, что не дает существенного эффекта при стабилизации. Если темпе: gtypa rijpbfpefia поЛимера выше, чем ОО-ЗЮ С, рсобеннр при проведении процесса более 3-4 ч., полиакриЛонитрил подвергается слишком глуб окому структурированию, что осложняет последующее проведение гидролиза.

Для оценки защитных свойств продуктов .гидролиза предварительно прогре О1хэ полиакрилонитрила использован метод определения водоотдачи, применяемый в нефтяной промвййленности при составлении рецептур буровых

раств фов; . - - . ,- Предлагаений способ позйо51яют ftoлучи т ь soдор аст воримые полйме| ы с лучшими стабилизирующими свойствами и, тем самым, уменььшть расход гента в 2-4 раза (см.таблицу). Полу чениый эффект, по-видимому, обусловлен тем,что макромолекулы продукта гийролиза, яолучённогй со1 ласно изобрётеяшо, более разветвлены, чем макр молекулы, образующиеся при г 1дфолй§е полйакрийойитрила бе$ его предварительйгого прогрева. Улучшение стабияизируювдих свойств буроилх растворов при переходе от линейных й&к1 омолекул к разветвленным макромолекулам Тогоже хи1«В1ческогь состава,описано в литерг ту| е.

Пример. 10 г полиакрилойитрила (xapaк epйcтичeckaя вязкость 1,15 мг) помещают в ампуяу, прогрева т при температуре 1бОс в теЧейив

2 ч. Затем полученный продукт помещайт в колбу с мвяалкой, загружают 5,3 г NaOH и 155 мя воды, а затем йрЪВбДят гидролиз при в течение 3 ч. Продукт реакции представляет .

.собой вязкУю жидкость сйетло-коричнового цвета с кинематической вязкостью 11 ест.

Пример2. Юг полиакрилонитрила с характеристической вязкостью 1,15 дл/г помещают в ампулу

и прогревают при температуре 1бО°С в течение 4 ч. Затем полученный продукт желтого цвета помещают в колбу с мешалкой, добавляют 5,3 NaOH и 155 воды, а затем проводят гидролиз при 95°С в течение 3 ч. Продукт реакции представля ет собой вязкую жидкость коричневого ,цвета (кинематическая вязкость 11 ест).

П р и м е р.3. 10 г полиакрилонитрила с характеристической вязкостью X,, 15 дл/г помещают в ампулу и прогревают при температуре в течение 4 ч. Затем прогретый полиакрилонитрил помещают в колбу с мевалкой, загружают 5,3 г NaOH и 15 мл воды, а затем проводят гидролиз в течеййе 4 ч. Продукт реакции представляет собой темно-коричневую вязкую жидкость с кинематической вязкостью

9ест.

Пример4. Юг полиакрилойитрила (характеристическая вязкость 1,15 дл/г) помещают в ампулу, прогревают притемпературе в течение 2 ч.Затем прогретый полиакрилонитрйл помещают в реактор с мешалкой, загружают 5,3 г NaOH и 155 мл воды, а проводят гидролиз при 95с в течение 4 ч. Продукт реакции представляет собой темно-коричневую жйд-; кость с кинематической вязкостью

10ест..

Пример5. Юг поЛиакрилОнйТ рила (характеристическая вязкость 1,15 дл/г) помещшот в ампулу, прогревают при температуре 180°С в течение 2 ч. Затем прогретый поЛиакрилонитрил помещают в реактор с мешаЛкой, загружают 5,3 г NaOH, 3,4 воды и 50 мл изопропилового спирта, а затем проводят гидролиз при температуре в течение 4 ч. Продукт реакции представляет собой оранжевый порошок. Кинематическая вязкость 12 сет.

Предлагаемый способ обеспечивает, по сравнению с известными, следующие преимущества: полученные водораство.римыё полимеры более эффективны (заплитные свойства), как стабилизаторы буровых растворов, что, в.свою очередь, позволяет уменьшить расход.йтих реагентов в 2-4 раза (см.табл.).

Сравнительные данные по эффективности продуктов гидролиза предварительно прогретого полиакрилонитрила и продуктдЛ, получаемых по авт. csvifi. 138048, 379587, 476287 Гипан - 0,7, авт. Светло-желта свид. 138048 жидкость Темно-корич КФПАМ - авт. свид. 379587 невая жидкос КФПАН - авт. свид. 379587 -- - - . Светло-оранж Гипан порошко- обр., авт. свид. вый порошок 476287 Светло-корич Продукт гидролиневая жидкос за предварительно прогретого при 160°С (пример 1) Коричневая Продукт гидролижидкостьза предварительно прогретого при 160°С (пример 2) Продукт гидролиТемно-коричза предварительцевая жидко но прогретого при 210°С (примёр 3) Продукт гидролиза Темно-корич предварительно невая ЖИДКО прогретого при 2ЪО°С (пример 4)

7i7069

t 3 12 5 ./ -.5 . . 5 3 . 12 0,75 11

глина - 20%, - 10%, вода - б9т:69,5% Формула и 3обрет ений Способ получения водорастворимых полимеров путем щелочного пщролиза поЛиакрилоНйтрйла, о т л и ч а щи и с я тем, с цёльй получени П9лимер6в, обладающих повышенной ста билизирующей способностью при обработке буровых растворов, полйакриПродолжение табл, лонитрил перед гидролизом нагревают при температуре 1бО-210°С в течение 1-4 ч. - . . . : Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 14 Aif opekoe свидетельство СССР 138048, кл. С 08 Р 8/12, 1961 (прототип).