Способ получения пленок на основе водонерастворимых солей полиакриловой кислоты Советский патент 1983 года по МПК C08F8/42 C08F120/06 

о

4 j

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения пленок на основе водонерастворимых солей полиакриловой кислоты, которые хорошо набухают в воде и используются для получения гелей, оптически прозрачных материалов,осу шающих агентов, адсорбентов, полупроницаемых мембран для обратного осмоса и диализа.

Известен способ получения пленок на основе водонерастворимых солей полиакриловой кислоты путем частичной нейтрализации полиакриловой кислоты гидроокисью натрия и формированием пленок из раствора, нанесенного на стеклянную подложку при погружении в сшивающую ванну, содержащую ионы цинка, хрома или алюминия. Затем пленки погружают в дистиллирован ную воду на 24 ч и высушивают 1 .

Недостатками этого способа являются невозможность получения прозрач ных пленок и сложная технология,вклю чающая предварительную нейтрализацию полиакриловой кислоты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения пленок на основе водонерастворимнх солей полиакриловой кислоты путем взаимодействия полиакриловой кислоты с водным раствором соли поливалентного металла С.2 . Для этого 5%-ный раствор полиакриловой кислоты нейтрализуют .гидроокисью натрия на 65%, затем к раствору добавляют О, 2-1%-ный раствор соли поливалентного,металла, перемешивают 5-30 мин, выливаот на подложку и сушат 16-24 ч при 60с.

Недостатками этого способа являются невозможность получения прозрачных пленок и сложная технология, требующая нейтра,1изации полиакриловой кислоты.

Цель изобретения - получение прозрачных пленок и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения пленок на основе водонерастворимых солей полиакриловой кислоты путем взаимодействия полиакриловой кислоты с водным раствором соли поливалентного металла, водный раствор соли поливалентного металла используют в концентрации 5-10 мас.% и взаимодействие проводят выдерживанием пленки из полиакриловой кислоты толщиной 30-80 мкм в этом растворе в течение 15-60 мин.

Исходную пленку получают из 5%ных водных растворов полиакриловой кислоты с молекулярной массой более

10

В качестве солей поливалентных

металлов используют соли свинца,меди, алюминия, хрома или железа. Плен км после выдерживания в растворе

соли промывают дистиллированной водои и сушат.

Использование высокомолекулярной полиакриловой кислоты обусловлено меньшей скоростью процесса набухания по сравнению с низкомолекулярной что исключает возможность эффекта высаливания.

Применение для обработки пленок толщиной менее 30 мкм не обеспечивает достаточных физико-механических свойств пленок, а использование образцов толщиной свыше 80 мкм приводит к неоднородности пленки в массе и сохранению большого количества непрореагировавщих карбоксильных групп.

Применение для обработки растворов солей менее 5%-ной концентрации не обеспечивает достаточного количества металла в пленках, а использование растворов более 10%-ной концентрации экономически нецелесообразно.

Обработка пленок водными растворами солей менее 15 мин не позволяет вводить достаточного количества металла в пленку, а за 60 мин выдержки пленок в растворе достигается насыщение полимера ионами металла.

Пример 1. О,02 г трис-ацетилацетоната марганца Ш растворяют в небольшом количестве 5 г акриловой кислоты и при перемешивании быстро прибавляют к остальному водному раствору акриловой кислоты.Чере 1 ч полимеризацию заканчивают. Молекулярная масса образующейся полиакриловой кислоты (ПАК) 2,410 . К полученному раствору ПАК добавляют 80 мл дистиллированной воды и при перемешивании нагревают до растворения при БО-бО С. Раствор выливают на силикатные стекла или фторопластовые пластины, помещенные на нивелировочном столике. Через 24 ч пленки снимают и погружают в 7%-ный водный раствор Pb(HOj)2.. Через 15 мин пленку вунимают и промыр ают дистиллированной водой до отсутствия ионов промывных водах.. Затем пленку высушивают до постоянной массы и анализируют методом сжигания на содержание металла,

При м е 4. 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, выдерживая пленку в растворе Pb(NOj)2 в течение 30 мин.

Пример 3. Процесс проводят а;налогично примеру 1, выдерживая пленку в растворе РЬ(ИО)2 втечение 60 мин.

Пример 4. По примеру 1 высушенную пленку толщиной 30-80 мкм погружают в 7%-ный водный раствор AlClj на 15 мин, после чего пленку вынимают, многократно промывают дистиллированной водой до отсутствия ионов А13+ в промывных, водах и высу-г шивают до ПОСТОЯННОЙ массы. Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, выдерживая пленку в 5%-ном растворе AlClg в течение 30 мин. Содержание металла составляет 0,68 мг.-экв/г пленки. Пример б. Процесс проводят аналогично примеру 1, вьщерживая пленку в 7%-ном растворе AlClj в течение 30 мин. Содержание металла сое тавляет О,70-мг-экв/г пленки. Пример7. По примеру 1 высушенную пленку погружают в 10%-ный водный раствор AlClj на 30 мин. Содержание металла составляет 0,70 мг-экв/г пленки. Пример 8, Процесс, проводят аналогично примеру 1, вьодерживая пленку в растворе AlCl в течение 60 мин. Содержание металла составляет 1,15 мг-экв/г пленки. Пример 9. Процесс проводят аналогично примеру 1, выдерживают пленку в растворе CrClj в течение 60 мин. Содержание металла составляет 1,57 мг-экв/г.пленки. Пример 10, По примеру 1 выдерживают пленку в растворе Cu(H03)j в течение 60 мин. Содержание металла составляет 2,1 мг-экв/г пленки. Пример 11. По примеру 1 выдерживают пленку в растворе FeClj в течение 60 мин. Содержание металла в пленке составляет 2,17 мг-экв/г пленки. Свойства пленок, обработанных водными растворами солей металлов приведены в таблице. Таким образом, изобретение позволяет получить прозрачные пленки на основе водонерастворимых солей полиакриловой кислоты по упрощенной технологии.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ : BOflOHEPACTBOPIiMUX СОЛЕЙ ПОЛИАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ путем взаимодействия- полиакриловой кислоты.с водным раствором соли поливалентного метал.ла, отличающийся тем, что, с целью получения прозрачных пленок и упрощения технологии процесса, водный раствор соли поливалентного металла используют в концентрации 5-10 мас.% и взаимодействие проводят выдерживанием пленки из полиакриловой кислоты толщиной 30-8омкм в этом растворе в течение, 15-60 1Аин. (О