Спосіб одержання водорозчинного катіонного полімерного флокулянта

1 Способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта полимеризацией кэтионного водорастворимого мономера с двойной связью или его сопопимеризацией неионным мономером с двойной связью в присутствии разветвляющего соединения, отличающийся тем, что разветв ляющее соединение используют в количестве 480 моп. ч на миллион в пересчете на начальное содержание мономеров с двойной связью, и сополимеризацию проводят в присутствии переносчика кинетической цепи, взятого в количестве, обеспечивающем коэффициент растворимости полученного сополимера выше 30% 2 Способ п о п 1, отличающийся тем. что в качестве неионного водорастворимого мономера с двойной связью используют соединение, выбранное из группы, содержащей акрилзмид, метакриламид. N-апкилэкриламид, N N-диа л кил акриламид, N-винипметилацетамид, N-винилметилформамид, аинилаиетзт, N-винилпирролидон 3 Способ по п 1, отличающийся тем, ^то в качестве катионною мономера с двойной связью используют соединение, выбранное из группы, содержащей N.N-диапкиламиноалкилметакрилаты, их соли или четвертичные аммониевые соединения, {^-диэлкиламиноалкилметакриламиды, их соли или четвертичные аммониевые соединения см о Настоящее изобретение относится к неподвергающимся сдвиговой деформации высокомолекулярным высокоразветвленным водорастворимым полимерам, более конкретно, к способу получения таких полимеров, применяемых в качестве флокулянтов. Осаждение в виде хлопьее (флокуляция) является одной из форм разделения жидкой и твердой фаз, способствующей удалению мельчайших частиц из жидкости путем агломерации суспендированных частиц с увеличением их размеров, и она часто используется для придания отходящему потоку требуемой прозрачности. Флокуляция может быть осуществлена с помощью химических средств, например, добавлением флокулянта Синтетические органические полимерные флокулянты нашли применение в промышленности уже в 50-ых годах. Специалистами отмечено, что особо полезными в качестве фпокулянтов являются высокомолекулярные полимеры, растворимые в воде. Специалистам известны многие водорастворимые высокомолекулярные полимерные фпокулянты. С некоторым успехом для обработки избыточного ила в качестве флокупянтов использовались линейные водорастворимые полимеры Однако современный подход к охране окружающей среды, стоимость сжигания и транспортировки ила настоятельно требуют улучшения эффективности обычных линейных фпокулянтов и создания флокулянтов, обеспечивающих образование кека с большим содержанием твердых частиц Известен способ получения таких флокулянтов с применением сдвиговой деформации сшитых полимерных цепей с целью достижения необходимой растворимости в воде (1). В этом способе применяется сдвиговая деформация полимерного геля, нерастворимого в воде, с его физическим разрушением до такой степени, что он становится водорастворимым Рекомендуемый способ разрушения относится к механическому типу, например, действием лопастей на разбавленные растворы полимера, вращающихся со скоростью до 20000 об/мин. Разрушение, как заявлено, улучшает флокуляционную способность за счет повышения эффективности ионности полимера Рост эффективной ионности харак со т сч 27269 теризуют количественно измерением роста ионности (РИ)РИ= {ИПР-ИДР)/ИПРхЮО, где ИПР ионность после разрушения и ИДР - ионность до разрушения Ионность может быть определена коллоидным титрованием, описанным 8 том же патенте Рост ионности полимера должен достигать 15-70%, поскольку полимеры со слишком низким значением РИ не дают должного результата. Наиболее близким (прототип) является способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта полимеризацией катионкого водорастворимого мономера с двойной связью ипи его сополимеризацией с неионным мономером с двойной связью в присутствии разветвляющего соединения(2) В известном способе указано на необходимость подвергать сдвиговой деформации полуденные сшитые полимеры (которые в противном случае могут иметь слабые флокулирующие свойства) а формы, обладающие очень хорошими флокулирующими свойствами. Необходима сдвиговая деформация, при которой полимер получает значение роста ионности, по меньшей мере 15% предпочтительно, по меньшей мере 30>-50%. Найдено, что высокомолекулярные высокоразветвленные водорастворимые полимерные флокулянты могут быть получены без использования сдвиговой деформации и их флокулирующая способность не зависит от значений роста ионносТ1* Полимерные флокуляиты, полученные способом настоящего изобретения, подвергают только минимальной сдвиговой деформации, достаточной пишь для тага, чтобы вызвать сопюбилизацию полимера при отсутствии разрушения или незначительном его разрушении Кроме того, неионные и катионные полимерные флокулянты настоящего изобретения имеют значения РИ в интервале от 0 до 70%, так что улучшенная эффективность этих полимеров не возрастает за счет повышения эффективной ионности, напротив они проявляют себя также хорошо при значениях ионности, охватываемых известным уровнем техники, а также и в отсутствии ионности. Полимерные фпокулянты настоящего изобретения превосходят флокулянты известного уровня техники, создавая а кеке высокое содержание твердых веществ часто при более низких собственных концентрациях Помимо этого полимерные фпокупянты настоящего изобретения и их смеси более удобны и более дешевы в употреблении по сравнению с флокулянтами известного уровня техники, требующими со стороны потребителя применения перед употреблением оборудования для создания сдвиговой деформации с целью достижения необходимого оптимального флокулиругащего действия, что повышает время и стоимость операции Настоящее изобретение позволяет получать истинные водорастворимые высокоразеетвпенные высокомолекулярные полимеры, оказывающиеся особенно полезными s качестве химических фпокупянтов Полимеры настоящего изобретения получают применением разветвляющего средства в присутствии переносчика кинетической цепи с получением выоокоразветвленного и водорастворимого продукта Кроме того, полимеры изобретения не требуют применения регулируе мой сдвиговой деформации для достижения оптимальной эффективности, что служит снижению их стоимости Настоящее изобретение, как найдено, особенно применимо в случае использования разветвленных сополимеров, включающих акриламид и по меньшей мере один анионный, катиомный или неионный мономер в двойной связью Настоящим изобретением предлагается способ получения водорастворимого катионного полимерного флокулянта полимеризацией катионного водорастворимого мономера с двойной связью или его сополимеризацией с неионным мономером с двойной связью в присутствии разветвляющего соединения, отличающийся тем, что разветвляющее соединение используют в количестве 4-80 мол. ч на миллион в пересчете на начальное содержание мономеров с двойной связью, и сополимеризацию проводят в присутствии переносчика кинетической цепи, взятого в количестве, обеспечивающем коэффициент растворимости полученного сополимера выше 30% В качестве неионного водорастворимого иономера с двойной связью используют соединение, выбранное из группы, содержащей акриламид, метэпкрилэмид, N-алхилэкриламид, N.N-диалкилакриламид, N-винилметилацетамид, N-винилметилформамид, винилацетат, N-винилпирролидон В качестве катионного мономера с двойной связью используют соединение, выбранное из группы, содержащей N.N-диапкипаминоалкил (мет)-акрилаты, их соли или четвертичные аммониевые соединения, М.М-диалкиламиноаякил(мет) акриламиды, их соли или четвертичные аммониевые соединения. Для получения высокоразветвленного водорастворимого продукта чрезвычайно важно применение переносчика кинетической цепи в оптимальной концентрации При добавлении переносчика кинетической цепи в очень небольших количествах образуется нерастворимый полимерный продукт, а при избытке переносчика кинетической цепи образуется продукт со слишком низкой вязкостью в растворе, т. е низким молекулярным весом. В случае катионных полимеров оптимальное содержание переносчика кинетической цепи определяют измерением коэффициента растворимости В настоящем изобретении коэффициент растворимости определяется как общий мольный % катионности полимера, определенный способом связывания аниона (CEQ), например, коллоидным титрованием, деленный на общую катионность, определенную аналитическим способом, не зависящим от связывания аниона, например, с помощью ядерного магнитного резонанса, инфракрасной спектроскопией или химическим анализом, частное от деления умножают на 100 Катионность определяют измерением CEQ так, как описано в Journal of Chemical Education, т 62, № 7, июль 1985 г., стр. 627-629, при этом определяют катионность раствора с помощью коллоидного титрования с цепью определения растворимости в воде. Применение переносчика кинетической цепи в концентрации, при которой коэффициент растворимости меньше 30, приводит к нерастворимым продуктам Только в случае использования оптимальных концентрацией, обеспечивающих 27269 коэффициент растворимости выше 30%, полимеры обладают требуемыми показателями растворимости Таким образом, растворимые катионные полимеры изобретения во всех случаях имеют минимальный коэффициент растворимости выше30%, предпочтительно выше 40% и наиболее предпочтительно выше 50% Многие полимеры имеют коэффициент растворимости выше 90% Полимеризация на практике может быть осуществлена полимеризацией в геле или полимеризацией в эмульсии (суспензии) Полимеризация в эмульсии включает приго- ' товление двух фаз Водная фаза содержит мономер-(ы), разветвляющее средство и переносчик кинетической цели в растворе деионизированной воды, а также и другие хорошо известные добавки, такие как стабилизаторы и регуляторы рИ Масляная фаза представляет собой нерастворимый в воде раствор поверхностно-активных веществ- (а) в углеводороде Водную и масляную фазы затем смешивают и гомогенизируют в обычном оборудовании до получения частиц размером около 1 микрона и достижения необходимой вязкости всей массы Затем эмульсию переносят в приемлемый сосуд в котором эмульсию перемешивают и продувают около тридцати минут азотом Чтобы начать полимеризацию в раствор затем непрерывно добавляют инициатор полимеризации, такой как метабисульфит натрия Температуру полимеризации повышают за счет собственного тепла до необходимого уровня и поддерживают на этом уровне путем охлаждения до момента, когда охлаждения больше не требуется Конечный эмульсионный продукт охлаждают до 25°С По обычной методике полимеризации в геле мономер-(ы), разветвляющее средство и переносчик кинетической цепи растворяют в деионизированной воде и устанавливают необходимое значение рН Раствор помещают в полимеризационный сосуд и при температуре около 6°С раствор продувают азотом Затем добавляют инициатор с повышением температуры за счет тепла полимеризации до максимального значения После достижения максимальной температуры смесь помещают примерно на 8 часов в печь при 70°С Полученный гель размельчают в гранулы, сушат на воздухе и размельчают в порошок Для стабилизации водной и масляной фаз могут быть использованы любые обычные добавки Приемлемые добавки включают сульфат аммония, этилендиаминотетрауксусную кислоту (динатриевая соль) и диэтилентриаминопентаацетат (пентанатриевая соль) Чтобы начать полимеризацию, могут быть использованы любые известные инициаторы Для настоящего изобретения приемлемы в качестве инициаторов азобисизобутиронитрил, сульфат натрия, метабисульфит натрия, 2,2'-азобис(2-метил-2-амидинопропан) дихлорпдцрат, персульфат аммония, гексагидрат железа (И), аммонийсупьфат и т п Для полимеризации содержащих двойную связь мономеров могут быть применены органические перекиси В настоящем изобретении особенно полезной оказывается гидроперекись трет-бутила Полученный в результате продукт представляет собой не подвергавшийся сдвиговой деформации высокомолекулярный высокоразветвлен ный водорастворимый катионныи полимер, применимый в качестве химического флокулянта и не требующий использования регулируемой сдвиговой деформации для достижения оптимальной эффективности Стадии флокуляции и обезвоживания с целью отделения воды от дисперсии суспендированных твердых веществ проводят добавлением к суспензии раствора, не подвергавшегося сдвиговой деформации высокомолекулярного водорастворимого катионного полимерного флокулянта, после чего в обычном оборудовании для отделения воды отделяют воду от суспензии с получением кристально прозрачного отходящего потока Продукты настоящего изобретения применимы в самых различных операциях по разделению твердых веществ и жидкости с оптимизацией таких операций Полимерные флокулянты могут быть применены для обезвоживания суспендированных твррдых веществ и других промышленных осадков, для осушения целлюлозных суспензий, например получаемых в производстве бумаги, а также для отстоя различных неорганических суспензий Ниже следуют примеры, иллюстрирующие изобретение Примерь» 1-9. Катионный акрипамидный полимер получают полимеризацией эмульсии Водную фазу готовят растворением 87 г продажного кристаллическою мономерного акриламида 210,7 г 75%-ного акрипоксизтилтриметиламмониі/хлорида, 4 1 г сульфата аммония 4,9 г 5%-ной этипендиаминотетрауксусной кислоты (динатриевая соль), 3,68 г 1 5%-ного 2-лропанола в качестве переносчика кинетической цепи 1 г 0 245%-ного (10 ч/млн) метиленбисакриламида в качестве разветвляющего средства (пример 5В) и 2,56 г гидроперекиси третбутила в качестве инициатора полимеризации в 189.3 г деионизированной воды Добавлением серной кислоты устанавливают рН 3,5 (+0 1) Масляную фазу получают растворением в 173.4 г не имеющем запаха вазепиновом масле 12 г моноолеэтз сорбита Водную фазу и масляную фазу смешивают и гомогенизируют до получения частиц размером около 1 микрона Эмульсию переносят в трехгорпую круглодонную колбу на один литр, снабженную мешалкой, подводящей азот трубкой, линией подачи метабисульфита натрия (активатор) и термометром Затем эмульсию перемешивают, продувают азотом и устанавливают температуру 25°С (±1°С) После продувания азотом в течение 30 минут со скоростью 0,028 мл/мин добавляют 0,Р%-ный раствор метабисульфита натрия (МБН) nf лимеризация протекает с выделением тепла, и температуру регулируют ледяной водой После того, как необходимость в охпаждении для поддержания нужной температуры отпадает, скорость прибавления 0,8%-ного раствора МБИ увеличивают и для поддержания необходимой температуры применяют обогревательную рубашку Полное время полимеризации 4-5 часов Полученный эмульсионный продукт затем охлаждают до 25°С Опыт повторяют с изменением количества изопропилового спирта (ИПС) и метиленбисакриламида 27269 •'MBA] no отношению к базовому мономеру Определяют вязкость раствора и коэффициент растворимости результаты определений приведены в табл 1 Иячкость раствора и коэффициент растворимости CEQ%) определяют на основе приготовленных видных эмульсионных растворов Водный 0,2% ный раствор эмульсионного продукта попучают диспергированием а литровом химическом стакане 1 7 г 34%-ного эмульсионного продукта в 298 г д«ионизированной воды и 0,2 г деэмульгирующего поверхности о-активного вещества Дисперсию перемешивают со скоростью 250 об/мин 2 чзса на магнитной мешалке с помощью магнитного стержня длиной 6 см и диаметром 1 см Затем раствор разбавляют до концентрации 0,1% при которой определяют вязкость раствора и значение CHQ в отсутствие сдвиговой деформации Для сравнения также получают 0,1%-ный раствор, подвергнутый сдвиговой деформации Полученный в отсутствии сдвиговой деформации 0,1%-ный раствор (разбавлением 0,2%-ного раствора, см выше) переносят е смеситель Уаринга на 0 9 л с внутренним диаметром около 7 см и четырьмя вращающимися попастями диаметром около 4 см причем две лопасти направлены вверх под углом около 30°, а две лопасти направлены вниз под углом 30° Толщина лопастей 1 мм, и они вращаются 2 часа со скоростью 12100 об/тлин В течение этих двух часов действия сдвиговой деформации температуру раствора поддерживают при 25°С или ниже Вязкость раствора определяют после добавления в подвергавшийся или не подвергавшийся сдвиговой деформации 0,1%-ный раствор полимера (100 г) 5,84 г хлористого натрия и медленного перемешивания в течение 15 минут Вязкость опдФделяют в вискозиметре Брукфилда, модель LVT cVL-переходником при 25°С (+0,1°С) и 60 об/мин Коэффициент растворимости (СЕО%) определяют измерением катионмости раствора с помощью коллоидного титрования по методике, приведенной для определения CEQ в Journal of Chem £d Приведенные флокулянты и полученные результаты приведены в табп 1 Из табл 1 видно, какое влияние на растворимость в растворе катионного разветвленного сополимера оказывает добавление переносчика кинетической цепи при получении сополимера с введением бифункционального мономера в полимерную цепь Наблюдаемая кзтионность (CEQ) является непосредственной мерой растворимости сополимера Растворимые сополимеры имеют коэффициент растворимости выше 30% сополимеры у которых коэффициент растворимости ниже 30% нерастворимы Вязкость в растворе является мерой молекулярного веса сополимера, и она показывает, что все растворимые сополимеры имеют очень высокие молекулярные веса, превышающие 1 миллион Пример 1 ясно показывает, что введение даже очень небольших количеств (5 ч/мпн(мас ) разветвляющего средства является причиной нерастворимости сополимера в отсутствие переносчика кинетической цепи Однако растворимые высокоразветвленные продукты с высоким молекулярным весом могут быть легко получены при до бавлении в оптимальных количествах переносчи ка кинетической цепи (ИПС) Примеры 2А и 28 показывают, что полимеры, выпадающие из объема притязаний настоящего изобретения, образуются при использовании методик, рекомендующих применение небольших количеств переносчика кинетической цепи Необходимо отметить, что использование сдвиговой деформации не влияет существенно на растворимость полимеров при оптимальной концентрации переносчика кинетической цепи {см , например, образцы 4А, 4В. 5А, 5В, 5С, 6А, 6В, 6С, 6D. 6Е," 7А 7В, 8А. 9А и 9 B J Однако данные для CEQ(C) из таблицы 1 согласуются с известным утверждением о том, что сдвиговая деформация может превратить нерастворимые полимеры в растворимые, о чем шла речь выше Необходимо отметить, что в табл 1 РИ = [CEQ(C) - CEQ] : CEQ(C) и является мерой роста ионности Полимеры с высоким значением РИ не обязательно не растворимые, как утверждалось ранее, т е РИ не является мерой растворимости, а является просто мерой ионности, выявляемой в ходе наложения сдвиговой деформации Полученные в соответствии с настоящим изобретением полимеры имеют РИ в широком интервале значений, но их растворимость не является функцией значений РИ Такие полимеры, как представленные образцами 6А и 6Е, имеют РИ = 0, а их коэффициент растворимости равен 97,6% Примеры 10, 11. Разветвленные полимеры получают по методике примера 1 за исключением того, что в качестве разветвляющего средства вместо МБА применяют диметакрилат пол и этилен гликоля (МВ=600) Определены вязкости в растворе и растворимости подвергавшихся и не подвергавшихся сдвиговой деформации полимеров и полученные результаты приведены в табл 2 Табл 2 показывает, что не подвергавшиеся сдвиговой деформации высокоразветвленные высокомолекулярные полимеры в соответствии с настоящим изобретением могут быть получены и при использовании альтернативных разветвляющих средств Пример 12. Катионный акри л амид ный сополимер получают полимеризацией в геле (сухой порошок) В 412.35т деионизированной воды растворяют 89,98г акриламида, 213,2 г 75%-ного акрилоксиэтилтриметилзммонмйхлоридэ, 0,2 г 10%-ного диэтилентриаминпентаацетата (пентанатриевая соль), 15 г адициновой кислоты, 1,1 мл 20%-ной серной кислоты, 2.54 г 1%-ного гипофосфита натрия (100 ч/млн на мономер) и 1 г 0,254%-ного метиленбисакриламида Приготовленный раствор мономера помещают в полимеризационный сосуд на 0,95 л. снабженный трубкой для продувания азотом, термометром и отверстием для подачи активатора Раствор продувают 30 минут азотом при температуре 6°С (± 1°С) После продувания добавляют 10 мл 2%ного дихлоргидрата, 2,2-азобис(2-метил-2-амидинопропана), 0 8 мл 0,25%-ного персульфата аммония и 0,8 мп 0 25%-ного гексагидрата железа (II) и аммонийсульфата (активаторы) После загустения мономеркого раствора трубку для продувания азота поднимают в верхнюю часть полимериза 27269 ционного сосуда Температура смеси повышается за счет тепла полимеризации до максимального уровня {теплоизолирующий контейнер), после чего сосуд помешают на 8 часов в нагретую до 7о"с печь Полученный вязкий гель размельчают до размера 1/8 дюйма (0,33 см) сушат 2 часа на воздухе при 65ЙС и затем размельчают в порошок с размером частиц &-20 меш Растворимости и вязкости в растворе определяют по методикам при мера 1, полученные результаты приведены в табл 3 Из табл 3 видно, что настоящее изобретение может быть использовано для получения полимеризацией в геле не подвергавшихся сдвиговой деформации растворимых высокоразветвленных высокомолекулярных сополимеров и что может быть использован любой переносчик кинетической цепи, если только он применяется в оптимальной концентрации Примеры 13-17. Испытаны различные полимерные продукты в качестве средств для отделения воды от необработанного (сырого) осадка при нескольких различных дозировках с целью получения 8 кеке оптимального содержания твердых веществ В химическом стакане на 400 мл смешивают заданные количества 2%-ного раствора сополимера в воде с 200 г необработанного осадка и перемешивают с помощью трехлопастной турбинной мешалки 3 минуты при 750 об/мин Выпавший хлопьями осадок оставляют на 3 минуты для свободного обезвоживания в трубке р е п е р о м 8 см, содержащей фильтрующую среду Затем поверх кека помещают еще один кусок фильтрующей среды и применением поршневого пресса в общей сложности на б минут создают давление по следующему графику 0,1 мин при 10 psi (0,7 ат), 0,1-2 мин при 20 psi {1,4 ат), 2-3 мин при 30 psi (2,1 ат) и 3-6 мин при 40 psi (2,8 ат) Кек отделяют от фильтрующей среды, взвешивают сушат 16 часов при 95 а С, перевэвешивают и определяют процентное содержание в кеке твердых веществ С целью сравнения получены также подвергавшиеся сдвиговой деформации полимеры, которые испытаны е качестве средств для отделения воды от необработанного осадка Подвергавшиеся сдвиговой деформации полимеры получают действием в смесителе Сильверсона 12Р сдвиговой деформации на 0,1 мае % растворы различных не подвергавшихся сдвиговой деформации полимеров Смеситель Сильверсона имеет квадратное отверстие, создающий высокую сдвиговую деформацию экран и ротор диаметром 3 мм, вращающийся со скоростью 3000 об/мин в течение 15 минут Для поддержания температуры раствора в пределах 22°С в ходе всех 15 минут наложения сдвиговой деформации используют охлаждающую баню Полученные результаты приведены втабл 4 Из табл 4 ясно видно, что полимеры настоящего изобретения устойчиво дают кеки с более высоким содержанием твердых веществ по сравнению с полимерами прототипа и действуют при значительно более низких дозировках нежели подвергавшиеся сдвиговой деформации нерастворимые разветвленные полимеры Более того, хотя и подтверждено, что сдвиговая деформация повы шает эффективность нерастворимых полимеров, тем не менее их действие существенно уступает действию неподвергэвшихся едвиїовой деформации сополимеров изобретения. Другое преимущество сополимеров настоящего изобретения заключается в образовании кека с высоким содержанием твердых веществ в широком интервале применяемых дозировок сополимера Примеры 18-20. Разветвленные гомополимеры экриламида получают в присутствии переносчика кинетической цепи способом эмульсионной полимеризации, описанным в примере 1 Для сравнения также получают подвергавшиеся и не подвергавшиеся сдвиговой деформации гомополимеры акриламида без добавления переносчика кинетической цепи. Сдвиговую деформацию продолжают 15 минут при 3000 об/мин. Полученные полимеры затем испытывают в качестве флокулянтов на примере осаждения окиси кремния Методика осаждения окиси кремния заключается в обработке водной смеси 150 г окиси кремния (-200 меш), диспергированных в одном литре воды с 0,027 фунта/г (0,0123 кг/т) полимера Полученные результаты и информация о составе приведены в табл 5 Как можно видеть иэ приведённой табл 5, не подвергавшийся свиговой деформации гомополиакриламид настоящего изобретения обладает характеристиками, перечисленными в прилагаемой формуле изобретения, и превосходит гомополиакрипамиды, полученные без добавки переносчика кинетической цепи Обращаем внимание на то, что подвергавшиеся сдвиговой деформации гомополиакриламиды не пригодны для флокупяции окиси кремния Примеры 21-23. Полимеризацией в эмульсии по методике примера 1 получены в присутствии переносчика кинетической цепи различные разветвленные катионные сополимеры акриламида Для сравнения катионные сополимеры акриламида получены и без переносчика кинетической цепи Полученные результаты приведены в табл 6 Из табп 6 видно, что могут быть получены и другие сополимеры с показателями, определенными в прилагаемой формуле изобретения Пример 24. Полимеризацией в эмульсии по методике примера 1 получают в присутствии переносчика кинетической цепи разветвленный катионный гомополимер соли диметиламиноакрилатметилхлорида Для сравнения также получены без участия переносчика кинетической цепи подвергавшиеся и не подвергавшиеся сдвиговой деформации разветвленные гомополимеры акрилоксиэтилтриметиламмонийхлорида (Q-9). Сдвиговую деформацию осуществляют в течение 15 минут при 3000 об^мин По вышеприведенной методике проводят обезвоживание осадка Полученные результаты, а также данные по составу приведены в табл 7 Из приведенной табл 7 видно, что катионные гомопопимеры Q-9 имеют показатели, определенные в прилагаемой формуле изобретения, и обладают лучшей общей флокулирующей способностью по сравнению с подвергавшимися и не подвергавшимися сдвиговой деформации гомопо 27269 пимйрами 0-9, полученными без добавления переносчика кинетической цепи П р и м е р ы 25-27 По методике примера 24 также получены гомополимеры из (25) метакрилокситриметиламмо нийхлорида, (26)-метакрипамидопропиптриметиламмонийметасульфатз и (?7)-диаллилдиметиламмонийхлорида В результате получены высокомолекулярные разветвленные водорастворимые полимеры Таблица 1 Растворимость и вязкость растворов катиоиных сополимеров экриламид/0-9 Пример 1 Q-9, % МОЛ 2 МЄА ИПС, % ЧІМИН В Р., CEQ, CEQ, (с), мПа % % РИ, % (мае) 3 (мол) 4 5 6 7 8 9 1А" 40 0 5 3,9 1.81 18,00 76.8 76,6 18" 40 0 10 7,8 1.71 16,0 66,0 75,8 1С" 40 0 20 15,6 1,55 16.2 69.0 76,5 72,5 X 40 0 30 23,4 1,39 11,8 42,9 1Е" 40 0 50 39,0 1,41 6,5 25,6 97,0 X 1F 40 0 100 78,0 1,26 4,1 12,6 67,5 2А* 40 0.125 20 15,6 1,49 13.7 56,1 75,6 2В* 40 0,25 20 15,6 1.78 29,5 96,9 69,6 ЗА" 40 0,5 0 О 3,67 85,6 94,3 9,2 ЗА 40 0,5 5 3,9 3.98 79,9 98,5 18,9 ЗВ 40 05 10 7,8 3,53 66,4 97,0 31,5 ЗС 40 0,5 15 11,7 2,75 54,6 92,2 40,8 3D 40 0,5 25 19,5 1,80 30.6 93,7 67,3 Х 40 0 2,94 90,0 93,7 3,9 40 1,0 1,0 0 4А 5 3,9 3,19 84,1 92,5 8,4 4В 40 1,0 10 7,8 3,34 87,1 94,0 7,3 4С 40 1,0 15 11,7 2,71 53,7 95,2 4,4 4D 40 1,0 25 19,5 1,92 31,5 94,0 62,5 78,7 1D 4А 4В* 40 1,0 50 39,0 1.48 16,3 76,5 5АХ 40 1.5 0 0 2,12 95,8 97,0 1,2 1,3 3,8 5А 40 1.5 5 3,9 2,76 93,4 94 6 5В 40 1.5 10 7,8 2,74 91,695,2 5С 40 1 5 20 15,4 3,01 92,8 94,3 1.6 5ВХ 40 1,5 50 39,0 1,74 27,0 90,4 70,1 5С* 40 1,5 100 78,0 1,46 14,1 72,9 80,7 6А* 40 2,0 0 0 2,24 97,5 98,8 1.3 6А 40 2,0 5 3,9 2,36 97.6 97,6 0 6В 40 2,0 10 7,8 2.45 92,8 94,3 6С 40 2,0 15 11,7 2,44 96,4 97,3 1.6 0,9 60 40 2,0 25 19,5 2,50 97,6 97,6 О 6Е 40 2,0 50 39,0 2,81 92,8 94,3 1,6 7А 40 4,0 25 19,5 1,90 96,9 97,6 0,7 7В 40 4,0 50 39,0 2,1В 92,7 94,6 2,0 7С 40 4.0 100 78,0 1,92 95,5 43,5 8А* 20 0 10 6,2 2,01 54,0 21,4 73,8 71,0 8В* 20 0 25 15,5 1,43 10,3 37,3 72,4 8А 20 1,5 10 6,2 2,69 79,8 83,2 4,1 27269 Придолинно " э 2 t І — 5 4 б В 7 9 8Б 20 1.5 25 .15.5 3,20 65 0 70.6 TQ 4 9AH 60 0 10 9,4 1,89 15,5 79,1 80 4 9B* 60 0 25 23.5 2,46 8,8 6? 2 Р5,9 9A 60 1,5 10 9,4 2,49 83 5 88 3 5,4 9B 60 1.5 25 23,5 2,46 82,7 85,3 3,0 Примечания к таблице * - Контрольный образец, (С) - подвергнутый сдвиговой деформации раствор полимера, (Q-9) - акрилоксиэтилтриметипаммонийхлорид, ИПС - изопропиловыи спирт (переносчик кинетической цепи) МБА - метиленбисакрилзмид (разветвляющее средство), В Р - вязкость раствора, ч/мин (мае ) - част и на миллион по массе, ч/мин (мол ) -части на миллион в молях, РИ - (CEQ(C) - CEQ/ CEQ(C) Таблица 2 Вязкости растворов и растворимости сополимеров Q-9-AML (40 60), полученных при участии ДМАПЭГ Пример И ПА, ДМАПЭГ чмлн (мае) В.Р., чмлн (мол) CEQ, CEQ(c), РИ, мПа 10 1,5 49,4 7.8 2,93 76,5 89,5 14,5 11 1,5 123,4 19,5 1,88 45,0 90.4 50,2 АМД-акриламид См также примечания к табл 1 Таблица 3 Вязкости в растворе и растворимости сополимера Q-9/АМД (40 60}, сополимеризации в геле Пример ГИП, ч/млн МБА ч/млн (мае) В.Р., ч/млн (мол) CEQ, 0) CEG (с), мПа 12А* 0 5 3,9 12В* 0 25 19,5 12С 75 25 12А 10 5 12В 100 12С 100 РИ, % (I) 19,5 (1) _ 3,9 2,83 84,6 87,7 1,2 10 7.8 2,88 87,0 92,5 1.1 25 19,5 2,98 86,8 89.8 1,1 *- контрольный образец, ГИП - гипофосфат натрия ч/млн (мол) - части на миллион в молях, (і) не растворимы 27269 Таблица 4 Обезвоживание осадха (Гринвин, СТ 1°/2°) Щт)' | 17(p)" Пример 13A 13S 13C(S) | 14A 14B 14C(S) 15A ! 15B Предыдущий пример 5B 1B* 1B*(S) 5C 1С* 1C*(S) IF" 1F*(S) АМИ, % 60 60 60 60 60 60 60 60 Q-9,% 40 40 40 40 40 40 40 40 _ ИПС, % 1,5 0 0 1,5 0 0 0 0 МБА. ч/млн(мас.) 10 10 10 20 20 20 100 100 ч/млн (мол) 7,8 7,8 7,8 15,6 15,6 16,6 78,0 78,0 2,74 1,71 3,01 1,55 1,26 1.70 1,62 1,31 91,6 _ 18,0 92,8 _ 16,2 _ 4,1 19,6 14,5 39,0 Материал: Свойства: В.Р.,мПа В.Р. (S), мПа CEQ,% CEQ(S),% Твердые вещества кека, % . • 6,7 Lb/ton 28,6 27,9 23,2 20,0 7,8 LbAon 30,3 29.2 28,4 22.9 9,0 Lb/ton 30,6 30,3 28,4 31,0 10,1 Lbrton 30,7 A A 31,1 A A . 21,1 25.2 11,2 Lb/ton 29,0 A A 27,9 A A 15,6 Lb/ton A 27,4 A 28,0 17,9 Lb/ton 22,8 29,9 A 29,0 20,1 Lb/ton 25,7 29,7 A 29,4 22,3 Lb/ton 28,8 30,8 32,0 24,6 Lb/lon 21,8 _ 26,8 Lb/ton 28,8 29,6 Предыдущий пример 31,3 Lb/lon 28,5 35,7 Lb/ton 28,3 A A A A 120,7 Lbrton 22,1 27,1 136,8 Lbrton 27,1 29,0 (S)- подвергавшийся сдвиговой деформации полимер; * - контрольный образец, 16 (т) и 17 (р) представляют собой не применяемые для настоящих целей полиакриламиды; АМД - акриламид; Q-9 - акрилокскэтилтриметипаммонийхпорид; ИПС - изопропиловый спирт; МБА - метилбисакриламид; В.Р - вязкость раствора; Lb/ton - фунты истинного полимера на тонну сухого осадка (1 фунт = 0,45 кг); А - не образует кека. 27269 Таблица 5 Флокуляция окиси кремния с помощью гомололиакриламидз ч/млн (мол.) ВР, мПа Скорость Осаждения, см/сек 7,5 3,5 3,28 0,618 МБА Пример ИПС % ч/млн (мае } 18 1,0 18А* 0 7,5 3,5 1,85 0.452 18A(S) X 0 7.5 3,5 1,66 NF 19 1,0 15, 7,0 2,88 0.511 10А* 0 15 7.0 1,55 0,382 19A{S)" 0 15 7.0 1,51 NF 20 1,0 25 11,5 2,02 0.470 20А* 0 25 11,5 1,29 NF 2DAIS)" 0 25 11.5 1,28 NF * - контрольный образец, (S - подвергавшийся сдвиговой деформации полимер, В Р. - вязкость раствора, ИПС - изопропиловый спирт, МБА - метиленбиса крила мид. NF - хлопья не образуются Таблица 6 Получение разветвленных катионных сополимеров Пример Катионный мономер 21 А 21я А 22 В 22 х В 23 С 23 х С ч/млн (мол.) В Р., мПа 25 25,4 2,10 0 25 25,4 1,80 1,5 25 14,2 2,24 0 25 14,2 1,45 1,5 25 13,0 2,17 25 13,0 1,50 Мол., % ИПС, % 40 40 10 10 10 10 1,5 0 МБА ч/млн (мае.) 27269 Таблица 7 Обезвоживание необработанного осадка (Гринвич, СТ 1°/2°) с помощью гомополимеров Q-9 Пример ипс, % 24 1.0 МБА 35 мПа Дозировка фунты, т Выход, CEQ, % % Твердые вещества кека,% 2,0 39.1 21,9 84,3 21,8 Р.В., ч/ли (мае.) ЧҐМПН (МОП-) 44,1 25.5 0* 25 31,5 1.84 26,1 23,6 98,0 24,0 32,8 24 х 89,0 29,2 93,2 23,2 21,9 А А 25,5 А А 29,2 81.0 22.2 32,8 31,5 89.7 23,5 22.6 86,1 22,1 81,6 24,4 32,8 25 85.9 29,2 0 21,9 25,5 24