Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения водорастворимых триметаллических солей сополимеров акриловой и метакриловой кислот

Классы МПК:C08F220/06 акриловая кислота; метакриловая кислота; их металлические или аммониевые соли
C08F20/06 акриловая кислота; метакриловая кислота; их металлические или аммониевые соли
C08F8/42 введение атомов металла или металлсодержащих групп
C08F8/44 получение металлических или аммониевых солей
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-11-25
публикация патента:

Изобретение относится к синтезу водорастворимых триметаллических солей сополимеров акриловой и метакриловой кислот. Способ получения водорастворимых триметаллических солей сополимера акриловой и метакриловой кислот включает полимеризацию смеси акриловой и метакриловой кислот в присутствии персульфата калия с последующим добавлением смеси водных растворов хлоридов или сульфатов двух- или трехвалентных металлов в количестве от 6.802 до 35.2776 молей и нейтрализацией оставшейся свободной кислоты водным раствором гидроксида натрия. Технический результат - получение водорастворимых солей сополимеров различного состава. 20 пр.

Предлагаемое изобретение относится к синтезу водорастворимых триметаллических солей сополимеров акриловой и метакриловой кислот, применяемых при изготовлении флокулянтов, буровых растворов и биоцидов. Предлагаемый способ позволяет получать водорастворимые триметаллические соли сополимеров различного состава.

Известен способ получения водорастворимого сополимера путем нагревания в автоклаве в течение 10 часов при 50-80°С смеси 22.8 частей этилакрилата, 7.2 частей акрилата Na, 52.5 частей спирта, 17.5 частей воды и 0.03 частей (NH4)2S2 O8 (JP 1146, МКИ 26 В 151, 21.02.1958 г.).

Недостатком данного способа является невозможность синтеза водорастворимых триметаллических солей сополимеров.

Известен способ получения сополимеров на основе акрилонитрила с метилакрилатом и акриловой или метакриловой кислотой в водной среде при рН 2-3 и температуре 40-60°С в присутствии смеси персульфата калия и метабисульфита натрия (RU 2084463, МКИ С08F 220/44, 220/14, 220/06, 20.07.1997 г.).

Недостатком данного способа является невозможность получения водорастворимых триметаллических солей сополимера акриловой и метакриловой кислот из-за необходимости проведения гидролиза акрилонитрила или метилакрилата при синтезе сополимера акриловой и метакриловой кислот.

Известен способ получения сополимеров акриловой и метакриловой кислот (Чехия 280127, МКИ С08J 5/04, А 5/04, А61L 15/24, 6.09.1995 г.).

Недостатком данного способа является невозможность получения водорастворимых триметаллических солей сополимеров акриловой и метакриловой кислот. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения водорастворимых биметаллических солей полиакриловой и полиметакриловой кислот (П.А.Подкуйко, Л.Я.Царик и др. Водорастворимые биметаллические соли полиакриловой и полиметакриловой кислот. Доклады Академии Наук. «Наука», 2008 г., 418 № 1, с.59-61). Как и вышеперечисленные, указанный способ близок к заявляемому только по технической сущности, но не по достигаемому результату, так как не позволяет получить водорастворимые триметаллические соли. Из просмотренных патентных и научно-технических источников информации не обнаружено способов получения водорастворимых триметаллических солей акриловой и метакриловой кислот.

В основу настоящего изобретения положена задача разработки способа получения водорастворимых триметаллических солей сополимеров акриловой и метакриловой кислот для возможности их использования при создании модификаторов буровых растворов флокулянтов и биоцидов.

Поставленная задача решается тем, что сополимер акриловой и метакриловой кислот синтезируют по известной методике с использованием водных растворов персульфата калия и смеси акриловой и метакриловой кислот (в мольном соотношении 1:1). К образовавшемуся сополимеру акриловой и метакриловой кислот приливают водный раствор смеси хлоридов или сульфатов двух- или трехвалентных металлов в количестве от 6.802 до 35.2776 молей и нейтрализуют водным раствором гидроксида натрия.

Полученные водные растворы триметаллических солей пропускают через колонку с ионообменной смолой АН-31 (ТУ 2227-344-00203447-99) для удаления из растворов анионов (ионов Сl- и SO4способ получения водорастворимых триметаллических солей сополимеров   акриловой и метакриловой кислот, патент № 2470038 -2). Калий персульфат K2S2 O8 ГОСТ 4146 - 74; акриловая кислота марка П С 3H4О2 ТУ 2431-001-52470063-2002; метакриловая кислота марка П С4Н6O 2 ТУ 2431-001-52470064-2002; вода питьевая ГОСТ 2874-73; железо (II) сульфат (железный купорос) FeSO4 7H 2O ГОСТ 41-48-78; натрий гидроксид NaOH ГОСТ 4328-77, ГОСТ 2263-79; железо (III) сульфат Fе2(SO4) 3 ГОСТ 9485-74; железо (II) хлорид FeCl2 ГОСТ 11159-65;

железо (III) хлорид FeCl3 6 H2O ГОСТ 4147-74; кальций хлорид CaC2 2 Н2O ГОСТ 4460-66; ТУ 6-09-5077-83; кобальт сульфат CoSO4 ГОСТ 4462-78; магний хлорид MgCl2 6H2O ГОСТ 4209-77; марганец хлорид MnCl2 2 Н2O ГОСТ 612-75; никель сульфат NiSO4 7 Н2O ГОСТ 4465-74; олово хлорид SnCl2 2 Н2O ГОСТ 36-78; цинк сульфат ZnSO4 7H 2O ГОСТ 4174-77; цинк хлорид ZnCl2 2 H2 O ГОСТ 4529-78.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков и наличию вышеуказанных свойств, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна» и «изобретательский уровень».

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию «промышленная применимость» приводим примеры конкретного выполнения.

Способ получения триметаллических солей сополимера акриловой и метакриловой кислот

В реактор из нержавеющей стали объемом 40 л, снабженный перемешивающим устройством с рамной мешалкой, карманом для установки термопары, загрузочным люком и капельной воронкой, наливают 3.1 л дистиллированной воды, нагретой до 67°С, включают перемешивание и присыпают 115 г (0.4254 моль) персульфата калия. После растворения персульфата калия добавляют 1.577 кг (21.8 82 моль) 1.5 л акриловой и 1.884 кг (21.882 моль) 1.9 л метакриловой кислоты. Перемешивают 0.5 часа, приливают смесь водных растворов 1.5 кг (13.515 моль) хлорида кальция и 1.7 кг (13.515 моль) хлорида марганца в 10 л дистиллированной воды.

Температура повышается до 95°С. Выключают мешалку, температура снижается до 57°С. Снова включают мешалку, температура повышается до 80°С. Приливают 6.8 л дистиллированной воды и добавляют водный раствор 1.5 кг (37.5 моль) гидроксида натрия в 6.5 л дистиллированной воды. Через 0.5 часа добавляют еще 7.5 л дистиллированной воды. Перемешивают в течение 16 часов. Концентрация полученного водного раствора полимера 6.7%. Через колонку с анионитом АН-31 пропускают 0.5% водные растворы полимеров. Очищенные полимерные продукты высушивают при 45-60°С до остаточной влажности 1.5%.

Для CaMnПАКNa-CaMnПМКNa найдено, %: С 41.74; Н 4.12; О 42.31; Na 9.44; Са 0.42; Mn 0.57.

Пример 2

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.25 кг (11.262 моль) хлорида кальция и 1.427 кг (11.262 моль) хлорида железа (II) в 5.8 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.8%.

Для CaFeПАКNa-CaFeПМКNa найдено, %: С 41.74; Н 4.14; О 42.31; Na 9.64; Са 0.39; Fe (II) 0.54.

Пример 3

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.15 кг (10.361 моль) хлорида кальция и 1.68 кг (10.361 моль) хлорида железа (III) в 6.5 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 5.2%.

Пример 4

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.25 кг (11.262 моль) хлорида кальция и 1.46 кг (1.262 моль) хлорида кобальта в 5.8 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.8%.

Пример 5

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.15 кг (10.361 моль) хлорида кальция и 1.34 кг (10.361 моль) хлорида никеля в 6.2 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 5.2%.

Пример 6

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 0.672 кг (7.058 моль) хлорида магния и 0.961 кг (7.058 моль) хлорида марганца в 5.8 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 7.1%.

Для MgMnПАКNa-MgMnПАКNa найдено: С 41.93; Н 4.13; О 42.21; Na 9.38; Mg 0.29; Mn 0.66.

Пример 7

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов.934 кг (9.810 моль) хлорида магния и 1.243 кг (9.810 моль) хлорида железа (II) в 5.0 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 6.8%.

Для MgFeПАКNa-MgFeПМКNa найдено, %: С 41.74; Н 4.11; О 42.46; Na 9.51; Mg 0.24; Fe 0.54.

Пример 8

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 0.632 кг (6.6380 моль) хлорида магния и 1.047 кг (6.638 моль) хлорида железа (III) в 6.7 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 6.2%.

Пример 9

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 0.975 кг (10.2405 моль) хлорида магния и 1.33 кг (10.2405 моль) хлорида кобальта в 5.1 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.9%.

Для MgCoПАКNa-MgCoПМКNa найдено, %: С 41.51; Н 4.11; О 42.78; Na 9.8; Mg 0.15; Со 0.37.

Пример 10

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.125 кг (11.816 моль) хлорида магния и 1.531 кг (11.816 моль) хлорида никеля в 6.3 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 5.4%.

Для MgNiПАКNa-MgNiПМКNa найдено, %: С 41.72; Н 4.11; О 42.47; Na 9.51; Mg 0.23; Ni 0.56.

Пример 11

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.275 кг (10.5932 моль) сульфата магния и 1.6 кг (10.5932 моль) сульфата марганца в 7.1 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.6%.

Пример 12

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.19 кг (9.887 моль) сульфата магния и 1.503 кг (9.887 моль) сульфата железа (II) в 5.3 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.6%.

Пример 13

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.115 кг (9.2639 моль) сульфата магния и 3.704 кг (9.2639 моль) сульфата железа (II) в 5.8 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 5.1%.

Пример 14

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 2.123 кг (17.6388 моль) сульфата магния и 2.734 кг (17.6388 моль) сульфата кобальта в 6.7 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.6%.

Пример 15

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.897 кг (15.7611 моль) сульфата магния и 2.439 кг (15.7611 моль) сульфата никеля в 8.1 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.2%.

Пример 16

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 0.897 кг (5.556 моль) сульфата цинка и 0.839 кг (5.556 моль) сульфата марганца в 6.2 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 5.6%.

Пример 17

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 0.897 кг (5.556 моль) сульфата цинка и 0.845 кг (5.556 моль) сульфата железа (II) в 7.2 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.9%.

Пример 18

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 0.549 кг (3.401 моль) сульфата цинка и 1.35 кг (3.401 моль) сульфата железа (III) в 6 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 5.2%.

Пример 19

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 0.989 кг (6.1261 моль) сульфата цинка и 0.949 кг (6.1261 моль) сульфата кобальта в 6.9 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 4.1%.

Пример 20

В условиях примера 1, но при использовании смеси водных растворов 1.971 кг (12.2089 моль) сульфата цинка и 1.889 кг (12.2089 моль) сульфата никеля в 7.1 л дистиллированной воды.

Концентрация полученного водного раствора полимера 5.8%.

ИК-спектры триметаллических солей сополимеров акриловой и метакриловой кислот сняты на приборе UP-75 в вазелиновом масле.

Спектры ЯМР 1Н, 13С записаны на спектрометре Bruker DPX-400 с рабочей частотой 400 МГц в дейтерохлороформе, внутренний стандарт ГМДС.

Предлагаемый способ позволяет получать водорастворимые триметаллические соли сополимеров различного состава.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения водорастворимых триметаллических солей сополимера акриловой и метакриловой кислот, включающий полимеризацию смеси акриловой и метакриловой кислот в присутствии персульфата калия с последующим добавлением смеси водных растворов хлоридов или сульфатов двух- или трехвалентных металлов в количестве от 6,802 до 35,2776 моль и нейтрализацией оставшейся свободной кислоты водным раствором гидроксида натрия.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2470038

patent-2470038.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08F220/06 акриловая кислота; метакриловая кислота; их металлические или аммониевые соли

Патенты РФ в классе C08F220/06:
гетерогенная смесь полимеров и способ увеличения содержания наполнителя в листе бумаги или картона с ее использованием (варианты) -  патент 2521590 (27.06.2014)
полимерный материал для регулирования роста и развития растений -  патент 2515886 (20.05.2014)
полимер с солевыми группами и композиция противообрастающего покрытия, содержащая указанный полимер -  патент 2502765 (27.12.2013)
эмульгирующие полимеры и их применение -  патент 2467984 (27.11.2012)
регулирование в способе получения абсорбирующих воду полимерных частиц в нагретой газовой фазе -  патент 2467020 (20.11.2012)
способ получения сшитого гидрофильного полимера, проявляющего свойства суперабсорбента -  патент 2467017 (20.11.2012)
анионный латекс в качестве носителя для биоактивных ингредиентов и способы его изготовления и применения -  патент 2448990 (27.04.2012)
амфолитный сополимер на основе кватернизованных азотсодержащих мономеров -  патент 2441029 (27.01.2012)
сополимер акриловой или метакриловой кислоты с их эфирами, функциональная добавка для цементных смесей и способ получения водных растворов сополимеров -  патент 2430931 (10.10.2011)
полимеры, полученные путем полимеризации под действием нитроксильных радикалов -  патент 2425057 (27.07.2011)

Класс C08F20/06 акриловая кислота; метакриловая кислота; их металлические или аммониевые соли

Патенты РФ в классе C08F20/06:
способ получения высокочистой метакриловой кислоты -  патент 2501782 (20.12.2013)
способ ректификационного разделения содержащей акриловую кислоту и/или метакриловую кислоту жидкости -  патент 2430907 (10.10.2011)
неполная натриевая соль полиакриловой кислоты, способ ее получения и средство на ее основе, обладающее гемостатическим действием при наружном применении -  патент 2428990 (20.09.2011)
неполная калиевая соль полиакриловой кислоты, способ ее получения и средство на ее основе, обладающее гемостатическим действием при наружном применении -  патент 2426546 (20.08.2011)
неполная рубидиевая соль полиакриловой кислоты, способ ее получения и средство на ее основе, обладающее гемостатическим действием при наружном применении -  патент 2424814 (27.07.2011)
способ получения твердого полимерного материала, чувствительного к ультрафиолетовому излучению -  патент 2415874 (10.04.2011)
каталитический способ получения (мет)акрилатов n-гидроксиалкилированных амидов -  патент 2415133 (27.03.2011)
полимерная адгезивная матрица с карбоксильными группами, образующими соли, для трансдермального применения -  патент 2401126 (10.10.2010)
водопоглощающая смола на основе полиакриловой кислоты (соли), способ ее получения и акриловая кислота, используемая в полимеризации для получения водопоглощающей смолы -  патент 2385328 (27.03.2010)
обратноэмульсионный полимер и способ его применения -  патент 2384589 (20.03.2010)

Класс C08F8/42 введение атомов металла или металлсодержащих групп

Патенты РФ в классе C08F8/42:
способ получения модифицированных полимеров из сопряженных диенов, модифицированные полимеры из сопряженных диенов, каучуковые композиции и покрышки -  патент 2484104 (10.06.2013)
металл-полимерный комплекс европия (eu3+) и (со)поли-(метилметакрилат)-(1-метакрилоил-2-(2-пиридил)-4-карбоксихинолил)гидразина -  патент 2450025 (10.05.2012)
радиационнозащитные лантаноидсодержащие соединения -  патент 2436804 (20.12.2011)
неполная цезиевая соль полиакриловой кислоты, способ ее получения и средство на ее основе, обладающее гемостатическим действием при наружном применении -  патент 2428989 (20.09.2011)
эффективное гемостатическое средство на основе литиевой и двойной литиево-цинковой соли полиакриловой кислоты -  патент 2424813 (27.07.2011)
эластомерные полимеры, модифицированные по концам цепей силансульфидом -  патент 2418013 (10.05.2011)
многофункциональный привитой полимер -  патент 2416620 (20.04.2011)
способ получения полигидратов комплексов поливинилового спирта и хлоридов магния или кальция -  патент 2268712 (27.01.2006)
сополимеры альфа-олефина и винилового ароматического мономера с привитым силаном -  патент 2233847 (10.08.2004)
полимеры с концевыми силановыми группами, получаемые полиприсоединением по михаэлю -  патент 2197502 (27.01.2003)

Класс C08F8/44 получение металлических или аммониевых солей


Наверх