полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном производстве и способ ее получения

Классы МПК:C08F120/06 акриловая кислота; метакриловая кислота; их металлические или аммониевые соли
Автор(ы):, , , , , , , ,
Патентообладатель(и):Институт высокомолекулярных соединений РАН
Приоритеты:
подача заявки:
1991-01-22
публикация патента:

Полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного полимерного флокулянта-осадителя шлама в глиноземном производстве и способ ее получения. Сущность изобретения: полиакриловая кислота с характеристической вязкостью, полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 и мол.м. (14-24,4)полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550106 и способ ее получения путем полимеризации акриловой кислоты в воде при 20 - 40°С в присутствии окислительно-восстановительной системы Co3+ -глицин при концентрации Co3+ , равной (0,1-1,5)полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 202455010-3 гполиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550экв/л и глицина (0,2-15,0)полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 202455010-3 моль/л при их молярном соотношении 1 : 1 - 20 соответственно, при концентрации акриловой кислоты 20 - 30 мас.% и рН 1,7 - 1,85. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

Рисунки к патенту РФ 2024550

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, точнее к полиакриловой кислоте общей формулы

полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550CHполиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 с характеристической вязкостью [полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550]полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 = =10,0-15,0 дл/г и мол. массой (14,0-24,4)x x106, которая может найти широкое использование в качестве флокулянта-осадителя шлама в глиноземном производстве.

Изобретением является также способ получения полиакриловой кислоты с указанной молекулярной массой.

Перечень сокращений, используемых в настоящем описании:

АК - акриловая кислота

ПАК - полиакриловая кислота

ММ - молекулярная масса;

[полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550] - характеристическая вязкость полимера.

Известна полиакриловая кислота с ММ = (0,19-2 : 2) полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 106. Способ ее получения состоит в полимеризации водного раствора акриловой кислоты в присутствии радикального инициатора - триацетилцетоната марганца (III) и бис (ацетилацетонат) - карбоксилата марганца (III).

Инициатор вводят в количестве 0,1-0,2% при концентрации мономера полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 10% реакцию проводят при рН реакционной среды 2-3 и температуре 15-30оС.

Основным недостатком известного решения являются относительно невысокие ММ полимера, что снижает эффективность его использования в качестве флокулянта.

Цель изобретения - увеличение ММ и эффективности полимера в качестве флокулянта.

Цель достигается, во-первых, полиакриловой кислотой формулы

полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550CHполиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 с [ полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550] = 10,0 - 15,0 дл/г и ММ = (14,0 - 24,4) x x106, во-вторых, способом получения указанной полиакриловой кислоты, который реализуется совокупностью следующих существенных признаков:

1. Проводят радикальную полимеризацию акриловой кислоты в водном растворе в атмосфере инертного газа;

2. Полимеризацию проводят при концентрации мономера, равной 20-30 мас.% ;

3. Полимеризацию ведут ри 20-40оС;

4. В качестве радикального инициатора используют окислительно-восстановительную систему Со3+-глицин при концентрации Со3+, равной (0,10 - 1,5 полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 202455010-3 г эвк/л, глицина - (0,2-15,0)полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 202455010-3 моль/л и молярном соотношении [Co3+]: [глицин] = 1 : 1-20;

5. Полимеризацию проводят при рН реакционной среды 1,70-1,85.

Состав полученной высокомолекулярной полиакриловой кислоты подтверждался элементным анализом, содержание карбоксильных групп - методом кондуктометрического титрования, структура полимера - методом ИК-спектроскопии (полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550C=0 = =1710 см-1, полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 = 1410 см-1, полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550C-0 = 1230 и 1180 см-1).

ММ полимера определяли прямыми методами диффузии, седиментации и светорассеяния.

Сущность предлагаемого решения иллюстрируется примерами.

П р и м е р 20 (табл. 1).

1. Приготовление раствора мономера

1 г свежеперегнанной акриловой кислоты (dполиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 = 1,0511 г/см3; полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 = 1,4224)) растворяют в 3,8 мл дистиллированной воды, через раствор постоянно пропускают инертный газ.

2. Приготовление радикального инициатора

0,015 г кристаллического глицина растворяют в 4 мл воды. В охлажденный до 0оС раствор глицина вносят 0,073 г Со2(SO4)3 x x18Н2О, через раствор в течение 10 мин пропускают инертный газ, затем колбу с раствором плотно закрывают.

Полученный раствор содержит 50полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 202455010-3 моль/л глицина и 5полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 202455010-3 г экв/л Со3+, при этом молярное соотношение [Co3+]: [глицин] = 1 : :10.

3. Получение полимера

Аликвотную часть раствора радикального инициатора (0,2 мл) вводят в раствор мономера и проводят полимеризацию при 20оС в течение 24 ч. Содержание мономера в реакционной массе составляет при этом 20%, концентрация Со3+ = 0,2полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 10-3 г полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550экв/л, концентрация глицина 2,0полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 10-3 моль/л, молярное соотношение [Co3+] : [глицин] = 1 : 10, рН 1,85.

Полученный полимер очищают диализом и сушат лиофильно. Выход ПАК 0,75 г (конверсия 75%). Характеристическая вязкость полученной ПАК [полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550]полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 = =10,6 дл/г; ММ = 14,68 полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 106.

Все остальные примеры реализации изобретения, приведенные в табл. 2, выполнены аналогично.

Испытания эффективности флокулирующего действия полиакриловых кислот, проведенные на базе ППГО "Глинозем" показали (см. табл. 2), что эти полимеры являются эффективными флокулянтами-осадителями шлама в производстве глинозема и превосходит по своей эффективности лучшие импортные флокулянты аналогичного назначения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Полиакриловая кислота формулы

полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550CHполиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550

с характеристической вязкостью [полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550]полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 = 10,0-15,0 дл / г и мол. м. (14 полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 24,4)полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550106 в качестве высокомолекулярного полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном производстве.

2. Способ получения полиакриловой кислоты путем полимеризации акриловой кислоты в воде при 20 - 40oС в присутствии радикального инициатора, отличающийся тем, что в качестве радикального инициатора используют окислительно-восстановительную систему Co3+ - глицин при концентрации Co3+, равной (0,10 полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 1,50)полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 202455010-3 г-экв/л и глицина - (0,2 полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 2024550 15,0)полиакриловая кислота в качестве высокомолекулярного   полимерного флокулянта - осадителя шлама в глиноземном   производстве и способ ее получения, патент № 202455010-3 моль/л при их молярном соотношении 1 : 1 - 20 соответственно, процесс ведут при концентрации акриловой кислоты 20 - 30 мас.% и рН 1,70 - 1,85.

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08F120/06 акриловая кислота; метакриловая кислота; их металлические или аммониевые соли

Патенты РФ в классе C08F120/06:
способ получения триметаллических солей поли(мет)акриловой кислоты -  патент 2462481 (27.09.2012)
соединения триоксепана и композиция для деструкции полипропилена и получения полиакрилатов, содержащих эти соединения -  патент 2268264 (20.01.2006)
способ получения полиакриловой кислоты -  патент 2266918 (27.12.2005)
полиакрилат лидокаина, обладающий пролонгированным местноанестезирующим действием -  патент 2246502 (20.02.2005)
способ получения соли полиакриловой кислоты -  патент 2186792 (10.08.2002)
установка для получения железосодержащей полиакриловой кислоты -  патент 2112593 (10.06.1998)
способ получения редкосшитых полимеров акриловой кислоты -  патент 2088598 (27.08.1997)
биологически совместимый материал для протезов и способ его получения -  патент 2056863 (27.03.1996)
способ получения соли полиакриловой кислоты для закалочной среды -  патент 2056439 (20.03.1996)


Наверх