Шойбеков Б.Ж., Бекболатов Г.Ж., Джакипбекова Н.О., Туленов А.Т.

г.Шымкент, ЮКГУ им.М.Ауезова

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ АКРИЛОВЫХ ПОЛИАМФОЛИТОВ

С целью получения эффективных полимерных регуляторов процессов структурообразования в минеральных дисперсиях, а так же утилизации отходов производства волокна «Нитрон», была поставлена задача разработки оптимальных условий получения полимерных реагентов.

Полимер ПРШ получали по следующей методике: в 3-х горлую колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещали измельченные отходы волокна «Нитрон» и добавили 4,2 % раствор гидроокиси натрия. Температуру поднимали до 70…80 ⁰С и проводили процесс набухания 1,5 часа. По окончании набухания температуру поднимают до 98…99 ⁰С, добавляют сульфанол и в течение 1часа проводят омыление.

Полимер Полинак получали по следующей методике: в 3-х горлую колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещали 4,2 % раствор гидроокиси натрия, к нему добавили модификатор. Температуру поднимали до 40 ⁰С, затем в эту смесь добавили полиакрилонитрил. После полного растворения полиакрилонитрила доводим температуру смеси до 98 ⁰С и в течение 2 часов проводим омыление.

Критерием качества при выборе оптимальных соотношений компонентов получаемых полимеров являлось их стабилизирующее действие на глинистые дисперсии (табл. 1).

Данные таблицы позволяют сделать вывод, что наименьшее значение водоотдачи и суточного отстоя наблюдается при использовании полимеров, имеющих соотношение компонентов:

ПРШ	нитрон	:	гидроокись натрия	:	сульфанол
	1		0,4		0,3
Полинак	полиакрило-нитрил	:	гидроокись натрия	:	Кубовые остатки жирных кислот
	1		0,4		0,2

Таблица 1. Выбор оптимальных условий получения водорастворимых полиэлектролитов ПРШ, Полинак.

№	Соотношение реагирующих компонентов, %					Условия проведения реакции		Раство-римость в воде	Водо-отдача, м^3
	поли-акрило-нитрил	ни-трон	NaOH	суль-фанол	кубо-вые ос-татки жирных кислот	темпера-тура, ^0С	время, ч
1 2 3 4 5 6 7 8 9	- - - - - 1 1 1 1	1 1 1 1 1 - - - -	0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4	- 0,05 0,10 0,20 0,30 - - - -	- - - - - 0,05 0,10 0,20 0,30	90-95 90-95 90-95 90-95 90-95 90-95 90-95 90-95 90-95	2-3 2-3 2-3 2-3 2-3 2-3 2-3 2-3 2-3	хорошая плохая хорошая хорошая плохая плохая хорошая хорошая плохая	29 18 9 8 16 16 7 6,5 12

Для оптимизации условий получения полиамфолитов был применен метод математического планирования эксперимента.

На I этапе экспериментального исследования была принята полуреплика ортогонального плана первого порядка. Объект выборки пятифакторного эксперимента равен:

Эксперимент проводили на двух уровнях при двух значениях факторов и при этом в процессе эксперимента осуществляются все возможные комбинации из 5 факторов. Уровни факторов представляет собой границы исследуемой области.

Таблица 2.

Факторы	Температура, ^0С	Время, ч	Хлорид натрия, %	Хлорид кальция, %	Полиэлектрол
Миним.значения Максим.значения	Х1 25 200	Х2 0,5 2	Х3 0 20	Х4 0 2	Х5 0,1 1

В этом случае координаты центра плана определялись по формуле:

Рассчитанные таким образом координаты центра плана сведены в таблицу 3.

Таблица 3.

Факторы	Температура, ^0С	Время, ч	Хлорид натрия, %	Хлорид кальция, %	Полиэлектрол
Координаты центра	112,5	1,25	10	1	0,55

Шаг варьирования определяли по формуле:

и т.д.

В результате получили матрицу планирования на основании этого были проведены эксперименты. Получено 32 образца. Свойства этих образцов явились функциями отклика.

Зависимости качественных характеристик от факторов процесса определялись в виде линейной зависимости: