RU2203907C1 - Method for production of organic polyelectrolyte - Google Patents
Method for production of organic polyelectrolyte Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203907C1 RU2203907C1 RU2001131848/04A RU2001131848A RU2203907C1 RU 2203907 C1 RU2203907 C1 RU 2203907C1 RU 2001131848/04 A RU2001131848/04 A RU 2001131848/04A RU 2001131848 A RU2001131848 A RU 2001131848A RU 2203907 C1 RU2203907 C1 RU 2203907C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emulsion
- monomer
- water
- acrylamide
- oil
- Prior art date
Links
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 31
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical group NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 claims abstract description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 5
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 5
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 claims description 5
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- SWMDCXYSYSMCJM-UHFFFAOYSA-N 2-aminopentanethioic s-acid Chemical compound CCCC(N)C(S)=O SWMDCXYSYSMCJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 claims description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 4
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 claims 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- GRFBKUDKDYCTIW-UHFFFAOYSA-M disodium;hydroxide;hypochlorite Chemical compound [OH-].[Na+].[Na+].Cl[O-] GRFBKUDKDYCTIW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 claims 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 claims 1
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 claims 1
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002888 oleic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims 1
- DTOSIQBPPRVQHS-UHFFFAOYSA-N α-Linolenic acid Chemical compound CCC=CCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 18
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 abstract 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical group [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 7
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium peroxydisulfate Substances [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- POFBLFFMOBSXOO-UHFFFAOYSA-M [OH-].[Na+].OCl Chemical compound [OH-].[Na+].OCl POFBLFFMOBSXOO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AORNIVFSXFONEC-UHFFFAOYSA-N acridine-1-carboxamide Chemical group C1=CC=C2C=C3C(C(=O)N)=CC=CC3=NC2=C1 AORNIVFSXFONEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Inorganic materials [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения синтетических низкомолекулярных полиэлектролитов - полимеров и сополимеров (М<1,5•106) на основе ряда акриламидов, в состав макромолекул которых входят группы, способные к ионизации в растворе, применяемых в качестве диспергаторов водных суспензий, стабилизаторов эмульсий, добавок при бурении в осложненных условиях, при создании искусственной структуры почв.The invention relates to methods for producing synthetic low molecular weight polyelectrolytes - polymers and copolymers (M <1.5 • 10 6 ) based on a number of acrylamides, the macromolecules of which include groups capable of ionization in solution, used as dispersants for aqueous suspensions, emulsion stabilizers, additives when drilling in difficult conditions, while creating an artificial soil structure.
Известен способ получения водорастворимого полиэлектролита путем радикальной полимеризации акриловой кислоты в присутствии производного мочевины в растворе под действием перекиси водорода при 60÷70oС с последующей обработкой полученного сополимера раствором щелочи [1]. Недостатком такого способа является использование сравнительно дорогих реагентов и необходимость ведения процесса при внешнем нагревании, относительно небольшой выход продукта.A known method of producing a water-soluble polyelectrolyte by radical polymerization of acrylic acid in the presence of a urea derivative in solution under the action of hydrogen peroxide at 60 ÷ 70 o With the subsequent processing of the resulting copolymer with an alkali solution [1]. The disadvantage of this method is the use of relatively expensive reagents and the need to conduct the process with external heating, a relatively small yield.
Известен способ получения полиакриламидното флокулянта полимеризацией мономера в водном растворе в присутствии предварительно диспергированного в водном растворе гелеобразного или гранулированного полиакриламида [2]. Недостатком известного способа является относительно низкое содержание полимеризуемых мономеров, собственно полиакриламида в получаемом полимерном геле и, как следствие, недостаточно высокие эксплуатационные качества продукта и ограниченный круг его применения. Получаемый полиакриламид - высокомолекулярное соединение. A known method of producing a polyacrylamide flocculant by polymerization of a monomer in an aqueous solution in the presence of a gel or granular polyacrylamide previously dispersed in an aqueous solution [2]. The disadvantage of this method is the relatively low content of polymerizable monomers, actually polyacrylamide in the resulting polymer gel and, as a result, insufficiently high product performance and a limited range of its application. The resulting polyacrylamide is a high molecular weight compound.
Способом [3] радикальной полимеризацией с использованием в качестве инициатора персульфата калия получают низкомолекулярные (со)полимеры акриламида. Отсутствие каких-либо регуляторов молекулярной массы не позволяет получать полимеры с заданной молекулярной массой, полимеры имеют недостаточную способность к ионизации, что затрудняет применение их в качестве добавок при бурении. By the method [3] by radical polymerization using potassium persulfate as an initiator, low molecular weight (co) polymers of acrylamide are obtained. The absence of any molecular weight regulators prevents the production of polymers with a given molecular weight; the polymers have insufficient ionization ability, which makes it difficult to use them as additives in drilling.
Известен способ получения полиакриламида в обратных эмульсиях в присутствии неорганических солей металлов II и III групп [4]. Недостатком такого способа является образование некоторого количества коагулюма, что говорит о наличии неполной агрегативной устойчивости мономерных эмульсий в ходе полимеризации, стабильности полимерных эмульсий готового продукта, неполная конверсия мономера. A known method of producing polyacrylamide in reverse emulsions in the presence of inorganic salts of metals of groups II and III [4]. The disadvantage of this method is the formation of a certain amount of coagulum, which indicates the presence of incomplete aggregate stability of monomer emulsions during polymerization, the stability of polymer emulsions of the finished product, incomplete conversion of the monomer.
Цель изобретения - создание способа получения органического сополимера полимеризацией акриламида и его производных в виде высокодисперсных обратных эмульсий с повышенной стабильностью, достижения полной конверсии мономера. The purpose of the invention is the creation of a method for producing an organic copolymer by polymerization of acrylamide and its derivatives in the form of highly dispersed inverse emulsions with increased stability, to achieve complete monomer conversion.
Технический результат изобретения - создан способ получения органического низкомолекулярного анионного полиэлектролита полимеризацией водорастворимого мономера в высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии. The technical result of the invention is a method for producing an organic low molecular weight anionic polyelectrolyte by polymerization of a water-soluble monomer in a highly dispersed reverse oil-water emulsion.
Указанный технический результат достигается влиянием следующих факторов. Приготовление исходной шихты мономера, включающей водный раствор мономера, неорганическую соль щелочного металла I группы периодической таблицы элементов в количестве 10-13% от массы водной фазы и дополнительно регулятор - гидролизованный акриламид в смеси с моноаминомонокарбоновой аминокислотой, содержащей метилированную сульфгидридную группу, в количестве 25-27% от массы мономера, с полным растворением, при перемешивании, охлаждением до температуры, на 2-3oС превышающей температуру помутнения шихты, и удалении присутствующего в шихтовом материале кислорода воздуха продувкой инертным газом. Образование высокодисперсной стабильной обратной водомасляной мономерной эмульсии в присутствии неорганических солей и регулятора, части исходной шихты, эмульгатора, в высокооборотных перемешивающих устройствах, турбомешалках или миксере, предпочтительно имеющих зазор между стенками и днищем аппарата и его лопастью не более 2-3 мм, обеспечивающих движение жидкости с центробежным критерием Рейнольдса не менее 2,3•105, с применением дополнительно углеводородных низкозастывающих масел. Полимеризация мономера осуществляется в образующихся мицеллах обратной водомасляной мономерной эмульсии при адиабатическом режиме, температура которой в реакционной системе от 5 до 60oC обеспечивается дробной подачей части исходной шихты, с участием пероксидных инициаторов, например персульфата аммония или калия в растворах, до полной конверсии мономера. Для гидролиза эмульсии низкомолекулярного полимера дополнительно вводят гипохлорит натрия в количестве 0,5% от массы мономера при мольном соотношении гипохлорит натрия-гидроокись 1:36. Гидролиз эмульсии низкомолекулярного полимера с выделением водорастворимого органического анионного полиэлектролита - сополимера, содержащего звенья акридамида и акрилата натрия, проявляющего способность к ионизации в растворе.The specified technical result is achieved by the influence of the following factors. Preparation of the initial monomer charge, including an aqueous solution of monomer, an inorganic alkali metal salt of group I of the periodic table of elements in an amount of 10-13% by weight of the aqueous phase, and additionally a regulator - hydrolyzed acrylamide in a mixture with a monoaminomonocarboxylic amino acid containing a methylated sulfhydride group in an amount of 25- 27% by weight of the monomer, with complete dissolution, with stirring, cooling to a temperature of 2-3 o With higher than the cloud point of the charge, and removing present in the charge air oxygen material by inert gas purging. Formation of a highly dispersed stable inverse water-oil monomer emulsion in the presence of inorganic salts and a regulator, part of the initial charge, emulsifier, in high-speed mixing devices, turbo mixers or mixer, preferably having a gap between the walls and the bottom of the apparatus and its blade of no more than 2-3 mm, providing fluid movement with a centrifugal Reynolds criterion of at least 2.3 • 10 5 , with the use of additional hydrocarbon low-setting oils. The monomer is polymerized in the formed micelles of the reverse water-oil monomer emulsion under adiabatic conditions, the temperature of which in the reaction system from 5 to 60 o C is provided by fractional supply of part of the initial charge, with the participation of peroxide initiators, for example, ammonium or potassium persulfate in solutions, until the monomer is completely converted. To hydrolyze the emulsion of a low molecular weight polymer, sodium hypochlorite is additionally introduced in an amount of 0.5% by weight of the monomer with a molar ratio of sodium hypochlorite-hydroxide 1:36. Hydrolysis of an emulsion of a low molecular weight polymer with the release of a water-soluble organic anionic polyelectrolyte - a copolymer containing units of acridamide and sodium acrylate, exhibiting the ability to ionize in solution.
Способ получения низкомолекулярного органического анионного полиэлектролита в обратных водомасляных эмульсиях, содержащего в виде полимерных звеньев сополимеры полиакриламида и акрилата натрия, обладающего высокой водорастворимостью, проявляющего способность к ионизации в растворе, включает в себя стадии:
(а) подготовки шихты мономера перемешиванием до полного растворения, при охлаждении до температуры, на 2-3oС превышающую температуру помутнения раствора, и продувке инертным газом, содержащей
(I) мономер из ряда акриламида в водном растворе,
(II) неорганическую соль щелочного металла I группы периодической таблицы элементов, и
(III) смесь гидролизованного акриламида и моноаминомонокарбоновой аминокислоты, содержащей метилированную сульфгидридную группу;
(б) образования обратной водомасляной эмульсии и приготовления реакционной смеси турбулентным диспергированием, дробной подачей части шихты мономера при охлаждении и поддержании мономерной эмульсии при температуре не выше 10oС и продувке инертным газом, содержащей
(I) низкозастывающее углеводородное масло,
(II) эмульгатор - смесь эфиров жирных кислот с триэтаноламином и
(III) шихту мономера:
(в) полимеризацию указанной реакционной смеси при перемешивании, при температуре от 5 до 60oС, поддерживаемой дробной подачей части шихты мономера, с участием
(I) пероксидных инициаторов;
(г) выдержку полученной эмульсии сополимеров при температуре 45÷50oС и гидролиз, продувку инертным газом в присутствии
(I) смеси водного раствора гидроокиси и гипохлорита натрия.A method for producing a low molecular weight organic anionic polyelectrolyte in reverse water-oil emulsions containing polyacrylamide and sodium acrylate copolymers having high water solubility, exhibiting the ability to ionize in solution, in the form of polymer units, includes the steps of:
(a) preparing the monomer mixture by stirring until complete dissolution, when cooled to a temperature 2-3 ° C higher than the cloud point of the solution, and purged with an inert gas containing
(I) a monomer from a series of acrylamide in an aqueous solution,
(II) an inorganic salt of an alkali metal of group I of the periodic table of elements, and
(III) a mixture of hydrolyzed acrylamide and a monoaminomonocarboxylic amino acid containing a methylated sulfhydride group;
(b) the formation of a reverse oil-water emulsion and the preparation of the reaction mixture by turbulent dispersion, fractional feeding of a portion of the monomer charge while cooling and maintaining the monomer emulsion at a temperature of not higher than 10 o C and purging with an inert gas containing
(I) low viscosity hydrocarbon oil,
(II) emulsifier is a mixture of fatty acid esters with triethanolamine and
(III) the mixture of monomer:
(C) the polymerization of the specified reaction mixture with stirring, at a temperature of from 5 to 60 o C, supported by fractional supply of part of the charge of the monomer, with the participation
(I) peroxide initiators;
(g) holding the resulting emulsion of copolymers at a temperature of 45 ÷ 50 o C and hydrolysis, purging with an inert gas in the presence of
(I) a mixture of an aqueous solution of hydroxide and sodium hypochlorite.
Мономер акриламида выбирают из ряда, содержащего акриламид, метакриламид, N-алкилакриламид, N,N-диалкилакриламид. The acrylamide monomer is selected from the series consisting of acrylamide, methacrylamide, N-alkyl acrylamide, N, N-dialkyl acrylamide.
Предлагаемый двухкомпонентный регулятор комбинировано воздействует на снижение разброса молекулярной массы и его величины. The proposed two-component regulator has a combined effect on reducing the spread of molecular weight and its magnitude.
В качестве эмульгатора используют смесь эфиров жирных кислот из ряда олеиновой, линолевой, линоленовой и/или стеариновой и/или смоляных кислот и/или таллового масла с триэтаноламином и/или эмультал. As an emulsifier, a mixture of fatty acid esters from a number of oleic, linoleic, linolenic and / or stearic and / or resin acids and / or tall oil with triethanolamine and / or emulsion is used.
Для создания дисперсионной фазы обратной водомасляной эмульсии применяют селективной очистки дистиллятные углеводородные масла с температурой застывания -40÷-70oС кинематической вязкостью 2÷16 мм2/с при 50oС (дисперсионная фаза - она же дисперсионная среда).To create a dispersion phase of a reverse water-oil emulsion, selective distillate hydrocarbon oils with a pour point of -40 ÷ -70 o With a kinematic viscosity of 2 ÷ 16 mm 2 / s at 50 o C are used (the dispersion phase is also a dispersion medium).
Настоящее изобретение иллюстрируется представленными ниже примерами, которые никоим образом не ограничивают изобретение, а представлены лишь в качестве примеров наилучшего варианта создания органического полиэлектролита. The present invention is illustrated by the examples below, which in no way limit the invention, but are presented only as examples of the best option for creating an organic polyelectrolyte.
Пример 1. Готовят мономерные обратные водомасляные эмульсии. В мешалку помещают 215 г водного 35% раствора акриламида, 18 г натрия хлорида, 0,2 г α-амино-γ-метил-тиомасляной кислоты и 20 г гидролизованного акриламида, перемешивают до полного растворения, раствор шихты мономера охлаждают до температуры 6-8oС, освобождают от кислорода продуванием азотом в течение 30 мин. В миксере смешивают 200 мл минерального масла с температурой застывания -55oС плотностью 0,865 г/см3, 6 г эфиров олеиновой, линолевой, стеариновой кислот с триэтаноламином и 1/3 часть охлажденного раствора шихты мономера. Смесь при температуре 4-10oС эмульгируют в турбулентном режиме при 3000-5000 об/мин, обеспечивая высокодисперсность среды. В созданную обратную водомасляную эмульсию при помешивании вносят 0,2 г инициатора - персульфата аммония, растворенного в 2 мл дистиллированной воды. После индукционного периода температура в реакторе начинает повышаться. Синтез проводят при температуре не выше 45-60oС, поддерживая заданную температуру дробной подачей оставшейся части охлажденного раствора шихты мономера. По окончании синтеза водномасляную эмульсию полиакриламида выдерживают при температуре 50-60oС в течение часа, затем добавляют 30 г водного 48% раствора гидроокиси натрия и 20 г водного 20% гипохлорита натрия, гидролизуют при температуре 40-50oС с продувкой азотом эмульсии до полного прекращения выделения аммиака. Полученный полиэлектролит, анионный низкомолекулярный, представляет собой растворимую в воде, устойчивую, свободную от коагулюма обратную водомасляную эмульсию органического сополимера, содержащего звенья акриламида 20-80 мас.% и акрилата натрия 80-20 мас.%. Конверсия мономера 100%. Характеристическая вязкость полимера, осажденного в изопропиловом спирте и ацетоне в 2N растворе хлорида натрия, составляет 4,5-1,5 дл/г. Обратная водомасляная эмульсия полимера выглядит как маловязкое текучее жидкообразное вещество, белого цвета, средней плотностью 0,9-1,1 г/см3, трудногорюча. Эмульсия не отстаивается и не изменяет своей подвижности в течение длительного срока хранения, не менее одного года и более.Example 1. Prepare monomeric reverse water-oil emulsions. 215 g of an aqueous 35% solution of acrylamide, 18 g of sodium chloride, 0.2 g of α-amino-γ-methyl-thiobutyric acid and 20 g of hydrolyzed acrylamide are placed in a mixer, stirred until complete dissolution, the solution of the monomer mixture is cooled to a temperature of 6-8 o With, exempt from oxygen by blowing with nitrogen for 30 minutes In a mixer, 200 ml of mineral oil with a pour point of -55 ° C. with a density of 0.865 g / cm 3 , 6 g of oleic, linoleic, stearic acid esters with triethanolamine and 1/3 of the cooled solution of the monomer charge are mixed. The mixture at a temperature of 4-10 o With emulsify in a turbulent mode at 3000-5000 rpm, providing a highly dispersed medium. When stirring, the reverse water-oil emulsion is added with stirring 0.2 g of an initiator, ammonium persulfate, dissolved in 2 ml of distilled water. After the induction period, the temperature in the reactor begins to rise. The synthesis is carried out at a temperature not exceeding 45-60 o C, maintaining a predetermined temperature by fractional supply of the remainder of the cooled solution of the mixture of monomer. At the end of the synthesis, the water-in-oil emulsion of polyacrylamide is kept at a temperature of 50-60 o C for an hour, then 30 g of an aqueous 48% sodium hydroxide solution and 20 g of an aqueous 20% sodium hypochlorite are added, hydrolyzed at a temperature of 40-50 o C with a nitrogen purge of the emulsion to complete cessation of the release of ammonia. The obtained polyelectrolyte, anionic low molecular weight, is a water-soluble, stable, coagulum-free, water-in-oil emulsion of an organic copolymer containing 20–80 wt.% Acrylamide units and 80–20 wt.% Sodium acrylate.
Примеры 2-5. Готовят эмульсии по примеру 1, используя неорганические соли щелочных металлов I группы периодической таблицы элементов - калия хлорид, натрия сульфат, калия сульфат, натрия ацетат, в количестве 10-13% от массы водной фазы. В качестве инициатора применяется персульфат калия или персульфат аммония. Характеристическая вязкость полученных таким образом полимеров от 1,5 до 4,5 дл/г. Водородный показатель рН 7,5-10. Примеры характеризуются табл. 1. Сравнительная устойчивость водомасляной эмульсии характеризуется количеством выделяемого коагулюма. Examples 2-5. The emulsion is prepared according to example 1, using inorganic salts of alkali metals of group I of the periodic table of the elements — potassium chloride, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium acetate, in an amount of 10-13% by weight of the aqueous phase. As an initiator, potassium persulfate or ammonium persulfate is used. The intrinsic viscosity of the polymers thus obtained is from 1.5 to 4.5 dl / g. The pH is 7.5-10. Examples are characterized by tab. 1. The comparative stability of a water-oil emulsion is characterized by the amount of coagulum released.
Примеры 6-7. Готовят полимер по примеру 1, на основе метакриламида, или N-алкилакриламида, или других мономеров ряда акриламидов, используя в качестве регулятора гидролизованный акриламид с метионином кормовым по ГОСТ 23423-89 или фармацевтическим (Регистр. 71/273/40 от 11.01.99, утвержден Фармакопейным Государственным комитетом), в количестве 25-27% от массы мономера соответственно. Характеристическая вязкость полимера 4-2,5 и 3,5-2 единиц соответственно. Examples 6-7. The polymer of Example 1 is prepared on the basis of methacrylamide, or N-alkyl acrylamide, or other monomers of a number of acrylamides, using hydrolyzed acrylamide with feed methionine according to GOST 23423-89 or pharmaceutical as a regulator (Register. 71/273/40 of 01/11/99, approved by the Pharmacopoeia State Committee), in an amount of 25-27% by weight of the monomer, respectively. The characteristic viscosity of the polymer is 4-2.5 and 3.5-2 units, respectively.
Пример 8-11. Готовят полимер по примеру 1, используя эфиры жирных кислот и смоляных кислот в составе эмульгатора. Примеры характеризуются табл. 2. Полученные продукты имеют достаточную характеристическую вязкость и другие позитивные свойства. Example 8-11 Prepare the polymer according to example 1, using esters of fatty acids and resin acids in the emulsifier. Examples are characterized by tab. 2. The resulting products have sufficient intrinsic viscosity and other positive properties.
Конверсия мономера во всех примерах 100%. Полученные по изобретению на основе ряда акриламидов синтетические анионные полиэлектролиты представляют собой низкомолекулярные сополимеры: акриламида и акрилата натрия в высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии, хорошо растворимой в воде, способной к ионизации в растворе, сохраняющей подвижность при температуре до -35oС, термо- и морозоустойчивость и стабильность в диапазоне температур от +175 до-35oС. Устойчивость эмульсии определялась в соответствии с методом испытаний по ТУ 6-14-1035-91: "п.4.3. Определение устойчивости эмульсии". Следов воды при определении устойчивости эмульсии не было.Monomer conversion in all examples is 100%. Synthetic anionic polyelectrolytes obtained according to the invention based on a number of acrylamides are low molecular weight copolymers: acrylamide and sodium acrylate in a highly dispersed reverse oil-water emulsion, highly soluble in water, capable of ionization in solution, retaining mobility at temperatures up to -35 o С, heat and frost resistance and stability in the temperature range from +175 to -35 o C. The stability of the emulsion was determined in accordance with the test method according to TU 6-14-1035-91: "p. 4.3. Determination of the stability of the emulsion". There were no traces of water in determining the stability of the emulsion.
Эксплуатационные свойства органического анионного полиэлектролита в виде высокодисперсной обратной водомасляной эмульсии, их хорошая растворимость в воде, способность к ионизации позволяют применять полимер в качестве добавок при бурении, для флотации. Продукт фасуется и поставляется в полимерной таре объемом 25 дм3 и более.The operational properties of the organic anionic polyelectrolyte in the form of a highly dispersed reverse oil-water emulsion, their good solubility in water, and their ability to ionize make it possible to use the polymer as additives during drilling and flotation. The product is packaged and delivered in a polymer container with a volume of 25 dm 3 or more.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1641831, кл. С 08 F 220/10, 220/56, 2/16, 1989.Sources of information
1. Copyright certificate of the USSR 1641831, cl. C 08 F 220/10, 220/56, 2/16, 1989.
2. Патент РФ 1678010, кл. С 08 F 120/56, 1989. 2. RF patent 1678010, cl. C 08 F 120/56, 1989.
3. Патент РФ 1763443, кл. С 08 F 20/56. 3. RF patent 1763443, cl. C 08 F 20/56.
4. Патент РФ 2043997, кл. С 08 F 120/56, 2/32, 1992. 4. RF patent 2043997, cl. C 08 F 120/56, 2/32, 1992.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001131848/04A RU2203907C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Method for production of organic polyelectrolyte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001131848/04A RU2203907C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Method for production of organic polyelectrolyte |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2203907C1 true RU2203907C1 (en) | 2003-05-10 |
Family
ID=20254450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001131848/04A RU2203907C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Method for production of organic polyelectrolyte |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2203907C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4379883A (en) * | 1979-12-21 | 1983-04-12 | Hercules Incorporated | Chemically-initiated inverse emulsion polymerization with Na, Li/Cl, Br salt |
| EP0228798A1 (en) * | 1985-11-25 | 1987-07-15 | Exxon Research And Engineering Company | Acrylamide/alkylacrylamide acrylate terpolymer and process for its preparation |
| RU2040528C1 (en) * | 1988-12-19 | 1995-07-25 | Американ Цианамид Компани | Method of preparing cationic water-soluble polymeric flocculant |
| RU2043997C1 (en) * | 1992-02-10 | 1995-09-20 | Научно-исследовательский физико-химический институт им.Л.Я.Карпова | Method for production of high molecular weight polyacryl amide |
-
2001
- 2001-11-26 RU RU2001131848/04A patent/RU2203907C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4379883A (en) * | 1979-12-21 | 1983-04-12 | Hercules Incorporated | Chemically-initiated inverse emulsion polymerization with Na, Li/Cl, Br salt |
| EP0228798A1 (en) * | 1985-11-25 | 1987-07-15 | Exxon Research And Engineering Company | Acrylamide/alkylacrylamide acrylate terpolymer and process for its preparation |
| RU2040528C1 (en) * | 1988-12-19 | 1995-07-25 | Американ Цианамид Компани | Method of preparing cationic water-soluble polymeric flocculant |
| RU2043997C1 (en) * | 1992-02-10 | 1995-09-20 | Научно-исследовательский физико-химический институт им.Л.Я.Карпова | Method for production of high molecular weight polyacryl amide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11753580B2 (en) | Inverse emulsion compositions | |
| CA2864159C (en) | Rapidly inverting water-in-oil polymer emulsions | |
| US5763523A (en) | Stable emulsion blends and methods for their use | |
| CA1209735A (en) | Water-in-oil emulsions of water-soluble cationic polymers and a process for preparing such emulsions | |
| EP0260108B1 (en) | Hydrophobically functionalized cationic polymers | |
| CA1302616C (en) | High solids w/o inverse emulsions of polyacrylics | |
| KR960003815B1 (en) | Method of maintaining flowability of acrylic polymer dispersion | |
| US5362827A (en) | Solution process for preparation hydrophobically functionalized cationic polymers (C-2691) | |
| US11879061B2 (en) | High stability polymer compositions with siloxane polyether compounds for enhanced oil recovery applications | |
| US20190203104A1 (en) | Liquid Polymer Compositions | |
| US4073763A (en) | Stabilization of cationically modified acrylamide polymers | |
| US20200216748A1 (en) | High stability polymer compositions with poly(alkyl)acrylate compounds for enhanced oil recovery applications | |
| EP0130632A2 (en) | Water-in-oil emulsion polymerization processes and the water-in-oil emulsions prepared therefrom | |
| RU2002112791A (en) | Drilling fluid and method for preparing drilling fluid | |
| CN105377923A (en) | Temperature-stable, electrolytic hydrogel and method for stimulating crude oil and natural gas deposits | |
| RU2203907C1 (en) | Method for production of organic polyelectrolyte | |
| RU2203906C1 (en) | Method for production of organic ampholyte polyelectrolyte | |
| Xu et al. | Preparation of cationic polyacrylamide by aqueous two-phase polymerization | |
| RU2195464C1 (en) | Method of organic anionic polyelectrolyte preparing | |
| RU2073690C1 (en) | Microdispersion of water-in-oil type and method for its production | |
| US4857621A (en) | Cationic polymeric stabilizers for oil-in-water emulsions | |
| WO2016187177A1 (en) | Inverse emulsion polymerization process and surfactant composition used therefor | |
| JPH0578420A (en) | Production of w/o type emulsion polymer excellent in storage stability | |
| KR0152688B1 (en) | The producing method of emulsion type acrylic polymer cohesion agent | |
| CA2342323A1 (en) | Method for producing copolymers by radical polymerisation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 13-2003 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091127 |