1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29952
(51) C01B 17/10 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0497.1
(22) 14.04.2014
(45) 15.06.2015, бюл. №6
(72) Асанов Аманкайт Асанович; Сахы
Мұсылманбек
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Таразский
государственный университет им. М.Х. Дулати"
Министерства образования и науки Республики
Казахстан
(56) Эдельман Л.И., Соминский Д.С. К оценке
агрегативной устойчивости суспензии. Журн.
Коллойдной химии. 1959. Т.21, с.126-131
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
ГИДРОФИЛИЗИРОВАННОЙ -
СТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ДИСПЕРСИИ СЕРЫ
(57) Изобретение относится к коллоидной химии, а
именно, к получению гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы путем
диспергирования в присутствии
гидрофилизирующих - стабилизирующих веществ
ГСВ - растворов высокомолекулярных
водорастворимых полимеров ВРП, которые можно
применять в качестве фунгицидов против
вредителей и болезней растений в сельском
хозяйстве, в лекарственных препаратах в медицине
и животноводстве при лечении различных
инфекционных и кожных, грибковых болезней,
диареи, а также для ускорения процесса отмоки,
обезволашивания и улучшения качества
низкосортных кож в кожевенной промышленности.
Способ получения дисперсии серы
осуществляется путем диспергирования серы в
присутствии 0,10-0,25%-ного раствора продукта
сополимеризации винилацетата ВА с метакриловой
кислотой МАК (ВАМАК-3-Н и ВАМАК-4-Н) с
последующей обработкой гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии добавлением
органических аминов - моно-, ди-, три-, метил-,
этил-, пропил-, этанол-, пропаноламинами или
этилендиамином до значений pH=8,0-8,5. Способ
позволяет повысить эффект стабилизации и
уменьшить расход ГСВ в 4,0- 5,0 раз по сравнению с
ранее известными способами (аналог, прототип) и
приводит к предотвращению образования сплошной
полимерной пленки на поверхности
диспергированной частицы и слёживания твёрдой
фазы дисперсии, вследствие чего облегчается
диффундирующая способность дисперсной фазы в
водной среде, улучшаются процесс ангидридизации,
адгезионные свойства, бактерицидность,
биологическая активность, устраняется
отрицательное влияние на окружающую среду.
(19)KZ(13)A4(11)29952

2. 29952
2
Изобретение относится к коллоидной химии, а
именно, к получению гидрофилизированной -
стабилизированной водной дисперсии серы путем
диспергирования в присутствии
гидрофилизирующих - стабилизирующих веществ
(ГСВ) - растворов высокомолекулярных
водорастворимых полимеров ВРП, обладающих
гидрофилизирующими - стабилизирующими
свойствами, которые можно применять в качестве
фунгицидов против вредителей и болезней растений
в сельском хозяйстве, в лекарственных препаратах в
медицине и животноводстве при лечении различных
инфекционных и кожных, грибковых болезней,
диареи, а также для ускорения процесса отмоки,
обезволашивания и улучшения качества
низкосортных кож в кожевенной промышленности.
Известен способ получения
гидрофилизированной - стабилизированной водной
дисперсии серы путем диспергирования с
использованием в качестве гидрофилизирующего -
стабилизирующего вещества ГСВ гидрохлорида или
четвертичной аммонийной соли водорастворимого
полимера бис-диметиламиноизопропилметакрилата
ПБДМАИМА [1] - аналог, (А.с. СССР №383324
МПК С01В 17/12, 1972г).
Недостатком известного способа является
относительно низкое гидрофилизирующее -
стабилизирующее действие и использование
достаточно высокой концентрации
гидрофилизирующей добавки, которая приводит к
образованию на поверхности стабилизированной
частицы серы сплошной толстой полимерной
пленки, вызывающей слеживание твердой фазы
гидрофилизированного продукта во времени, и
приводящей к образованию трудно
диффундируемой массы. Образование на
поверхности частицы твёрдой фазы сплошной
полимерной пленки приводит к затруднению
процесса ангидридизации, к увеличению расхода
препарата и снижению эффективности процесса
гидрофилизации - стабилизации. Наряду с этим, к
недостаткам известного способа также относятся
использование в качестве ГСВ в процессе
диспергирования труднодоступного
высокомолекулярного вещества, полученного из
дорогостоящих, огнеопасных, органических
соединений, т.е. аминоалкиловых эфиров
метакриловой кислоты, не выпускаемых в
промышленности и требующих для стабилизации
суспензии серы не только достаточно высокой
концентрации (0,50 г/дл), но и имеющих слабо
кислое значение (pH=4,0-4,5), которое приводит к
образованию стабилизированной суспензии с
низким значением pH=4,0-4,5.
Наиболее близким к предлагаемому способу
является способ получения стабилизированной
суспензий серы с использованием в качестве
гидрофилизирующего - стабилизирующего
вещества сульфитно-спиртовой барды ССБ,
представляющей собой лигносульфаты кальция,
имеющие неравномерный состав и молекулярную
массу [2] - прототип, (Эдельман Л.И.,
Соминский Д.С. “К оценке агрегативной
устойчивости суспензии”. Журн. коллоидной химии.
1959. Т.21, с.126-131).
К недостаткам данного способа относятся
невысокая эффективность стабилизирующего -
гидрофилизирующего действия добавки,
выражающаяся в изменении во времени величины
оптической плотности (Д) стабилизированной
водной дисперсии серы, а также относительно
высокие значения оптимальных концентраций ССБ,
необходимые для достижения наиболее устойчивого
состояния и низкой адгезионной способности
стабилизированной водной дисперсии серы.
Задачей предлагаемого способа является
получение высокодисперсной устойчивой водной
дисперсии серы в присутствии меньшего количества
гидрофилизирующего - стабилизирующего
вещества ГСВ при сохранении стабилизированного-
гидрофилизированного состояния суспензии серы и
улучшения прилипаемости, адгезионных свойств, а
также введение в состав стабилизированной водной
дисперсии серы различных низкомолекулярных
соединений, положительно влияющих на процесс
стабилизации, которые приводят к усилению
положительного влияния на рост и развитие
растений и улучшают биологическую
совместимость и экологическую безопасность, и тем
самым повышают эффективность полученной
высокодисперсной гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы в виде
концентрированной суспензии или пастообразной
массы.
Поставленная задача достигается тем, что в
способе получение гидрофилизированной -
стабилизированной водной дисперсии серы путем
диспергирования в присутствии в качестве
гидрофилизирующего - стабилизирующего
вещества ГСВ водного раствора продукта
сополимерзации винилацетата ВА и метакриловой
кислоты МАК с последующей обработкой
гидрофилизированной-стабилизированной
дисперсии серы 15%-ным водным раствором
органических аминов моно-, ди-, три-, метил-, этил-,
этанол-, пропил-, пропанол- аминами или
этилендиамином до pH=8,0-8,5, которые являются
легко доступными и выпускаются в
промышленности.
Отличительными признаками способа является
использование в качестве гидрофилизирующего -
стабилизирующего вещества высокомолекулярного
водорастворимого полимера ВРП, представляющего
продукт сополимеризации винилацетата ВА с
метакриловой кислотой МАК, полученного при
соотношении 1,0:4,0-6,0 моль в водной среде,
условно обозначенные ВАМАК-3-Н и ВАМАК-4-Н
соответственно, которые относятся к карбоцепным
высокомолекулярным соединениям, имеющим
активные неионизируемые гидрофильные ацетатные
и ионизируемые карбоксидные функциональные
группы, способствующие хорошую растворимость
ВРП в воде и последующая обработка 15%-ным
водным раствором органических аминов до
рН=8,0-8,5, обеспечивающий высокий
гидрофилизирующий - стабилизирующий эффект.

3. 29952
3
Причинно-следственная связь заключается в
том, что использование продукта сополимеризации,
полученного путем сополимеризации винилацетата
ВА с метакриловой кислотой МАК в водной среде
при исходных значениях pH при соотношении
1,0:4,0-6,0 моль и условно обозначенные ВАМАК-3-
Н и ВАМАК-4-Н соответственно, имеющие в цепи
макромолекулы в оптимальном количестве
ацетатные и карбоксидные функциональные
группы, которые обеспечивают высокое
стабилизирующее действие, вследствие чего
позволяют уменьшить оптимальную концентрацию
гидрофилизирующего - стабилизирующего
вещества, а последующая обработка
концентрированной гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы 15%-ным
водным раствором органических аминов моно-, ди-,
три-, метил-, этил-, этанол-, пропил-, пропанол-
аминами или этилендиамином, которые позволяют
не только сократить расход ВРП, но и полностью
предотвращают слеживание дисперсной фазы во
времени, улучшают процесс ангидризации,
обеспечивают высокую адгезию
гидрофилизированной - стабилизированной
дисперсии серы к поверхности растений, усиливают
бактерицидность, биологическую активность и
устраняют отрицательное влияние на окружающую
среду, что приводит к повышению эффективности
применения гидрофилизированного -
стабилизированного, устойчивого во времени
высокодисперсного препарата серы и сокращению
расхода.
Конкретные примеры
Пример 1. К 3 г молотой серы добавляют 3 мл
раствора водорастворимого полимера ВАМАК-3-Н
соответствующей концентрации и диспергируют,
перемешивая в течение 30 минут, затем
гидрофилизированную - стабилизированную массу
обрабатывают 15%-ным водным раствором
диметиламина NH(CH3)2 до значений pH=8,0-8,5,
образовавшийся продукт разбавляют водой до
1000 мл и оценивают устойчивость 0,3%-ной
суспензии серы по изменению оптической
плотности (Д) во времени, толщины слоя флокул
(Vсл), всплывающих на поверхность (предлагаемый
способ).
Пример 2. Процесс гидрофилизации-
стабилизации в присутствии ВРП, а также
определение устойчивости гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы осуществляется
как в примере 1 за исключением того, что
гидрофилизированную - стабилизированную массу
обрабатывают 15%-ным водным раствором
диэтиламина NH(C2H5)2.
Пример 3. Процесс гидрофилизации-
стабилизации в присутствии ВРП, а также оценку
устойчивости гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы проводят также,
как в примере 1 за исключением того, что
гидрофилизированную - стабилизированную массу
обрабатывают 15%-ным водным раствором
дипропиламина NH(C3H7)2.
Пример 4. Процесс гидрофилизации -
стабилизации, а также оценку устойчивости
гидрофилизированной - стабилизированной
дисперсии серы проводят как в примере 1 за
исключением того, что гидрофилизированную
стабилизированную массу обрабатывают 15%-ным
водным раствором диэтаноламина NH(C2H4OH)2.
Пример 5. Процесс гидрофилизации -
стабилизации в присутствии ВРП и оценку
устойчивости гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы проводят также,
как в примере 1 за исключением того, что
гидрофилизированную массу обрабатывают 15%-
ным водным раствором дипропаноламина
NН(СзН6ОН)2.
Пример 6. Процесс гидрофилизации -
стабилизации, а также оценку устойчивости
гидрофилизированной - стабилизированной
дисперсии серы проводят как в примере 1 за
исключением того, что гидрофилизированную массу
обрабатывают 15%-ным водным раствором
этилендиамина (NH2)2C2H4.
Пример 7. Процесс гидрофилизации -
стабилизации дисперсии серы в присутствии ВРП
ВАМАК-3-Н и ВАМАК-4-Н, полученных при
оптимальном соотношении мономерных звеньев
осуществляют как в примере 1 за исключением того,
что гидрофилизированную массу обрабатывают
15%-ным водным раствором моно-, три-метил-,
этил-, пропил-, этанол- или пропанол амином.
Проведенные экспериментальные опыты
свидетельствуют, что степень устойчивости
гидрофилизированной - стабилизированной
дисперсии серы в присутствии водорастворимых
полимеров ВАМАК-3-Н или ВАМАК-4-Н,
полученных при оптимальных соотношениях
мономерных звеньев, которые содержат в цепи
макромолекулы неоионизируемые ацететные и
слабоионизируемые карбоксидные функциональные
группы, практически не зависит от вида
органических аминов, использованных для
обработки гидрофилизированной дисперсии серы до
рН=8,0-8,5 (предлагаемый способ). Степень
устойчивости гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы зависит от
соотношения ацетат-, карбоксид-содержащих
мономерных звеньев и от концентрации ВРП, а
также от значения pH гидрофилизированной -
стабилизированной массы. Так, при pH ниже 5,0-6,0,
образовавшаяся масса плохо диффундирует при
разбавлении водой. При pH выше 9,0- 9,5 несколько
снижается устойчивость гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии во времени.
Стабильность дисперсии серы, полученной
предлагаемым способом сравнивали с
гидрофилизированной-стабилизированной
суспензией серы, полученной в одинаковых
условиях в присутствии гидрохлорида или
четвертичной аммонийной соли ПБДМАИМА
(аналог), а также с устойчивостью
гидрофилизированных суспензий серы в
присутствии широко известного стабилизирующего
вещества ССБ (прототип). При этом оптимальные

4. 29952
4
концентрации устанавливались путем сравнения
толщины слоя (Усл) и по значениям оптической
плотности (Д) отстоя в зависимости от времени
отстаивания суспензии серы при наименьшем
расходе гидрофилизирующего - стабилизирующего
вещества ГСВ - водорастворимого полимера.
Таблица
Изменение оптической плотности (Д) и толщины слоя флокул (Усл) 0,3%-ной гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы в присутствии гидрофилизирующих - стабилизирующих веществ
Предлагаемый способ ПБДМАИМА (аналог) ССБ (протитип )
Д Д Д
№ С, % ГСВ
через
0,5
час
через
24
час
vсл,
см через
0,5
час
через
24
час
vсл,
см через
0,5
час
через
24
час
vсл,
см
1 1,000 3,00 3,00 0,00 3,00 3,00 0,00 3,00 3,00 0,00
2 0,500 3,00 3,00 0,00 3,00 1,95 0,10 3,00 1,86 0,15
3 0,250 3,00 3,00 0,00 2,05 1,00 0,35 1,95 0,70 0,50
4 0,100 3,00 3,00 0,00 1,22 0,26 0,50 1,50 0,25 0,85
5 0,050 2,28 1,56 0,15 0,75 0,10 1,15 1,05 0,10 1,20
6 0,025 1,65 0,71 0,33 0,30 0,05 1,75 0,35 0,06 1,80
Сравнительные данные (таблица) показывают, что
изменение толщины слоя флокул (Vсл) и значение
оптической плотности (Д) гидрофилизированной -
стабилизированной суспензии серы зависят от вида
и концентрации гидрофилизирующего -
стабилизирующего вещества, а также от времени
отстаивания. Наиболее полная стабилизация с
максимальным значением оптической плотности (Д)
сохраняющаяся в течение 24 часов и полное
отсутствие всплывающего слоя флокул (vсл)
наблюдается дисперсии серы полученный в
присутствии 0,10-0,25%-ного раствора ВАМАК и
последующей обработкой органическими аминами
до рН-8,0-8,5 (предлагаемый способ). Такая же
степень устойчивости суспензии серы наблюдается
при добавлении 0,50-1,00%, раствора ПБДМАИМА
(аналог), а также ССБ (прототип), что в 4,0-5,0 раз
больше по расходу гидрофилизирующего -
стабилизирующего вещества.
Гидрофилизация - стабилизация суспензии серы
по предлагаемому способу позволяет увеличить
эффект стабилизации, уменьшить расход
гидрофилизирующего - стабилизирующего
вещества в 4,0-5,0 раз по сравнению с известными
способами (аналог, прототип). Наряду с этим,
предлагаемый способ позволяет предотвратить
образование сплошной полимерной пленки на
поверхности диспергированный частицы и
слеживание твердой фазы стабилизированной
системы, вследствие чего облегчается
диффундирующая способность дисперсной фазы в
водной среде, улучшается процесс ангидридизации,
адгезионные свойства, бактерицидность,
биологическая активность, устраняется
отрицательное влияние на окружающую среду,
усиливается положительное влияние препарата серы
на рост и развитие растений.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения гидрофилизированной -
стабилизированной дисперсии серы путем
диспергирования серы в присутствии
гидрофилизирующих - стабилизирующих веществ,
отличающийся тем, что процесс осуществляют
путем диспергирования в присутствии продукта
сополимеризации винилацетата ВА с метакриловой
кислотой МАК - ВАМАК-3-Н или ВАМАК-4-Н,
полученных при соотношении мономеров
1,0:4,0-6,0 моль, с последующей обработкой
гидрофилизированной - стабилизированной
концентрированной или пастообразной дисперсии
серы с добавлением 15%-ного водного раствора
органических аминов - моно-, ди-, три-, метил-,
этил-, пропил-, этанол-, пропаноламинами или
этилендиамином до значений рН = 8,0-8,5.
Верстка Н.Киселева
Корректор К.Нгметжанова