Сополимеры /мет/акриловой кислоты,акриламида и моноалкиловых эфиров малеиновой кислоты в качестве поверхностно-активных веществ Советский патент 1983 года по МПК C08F220/06 C08F220/10 C08F220/56 

05 О О5 ОО

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к сополимерам /мет/акриловой кислоты, акриламида и моноалкиловых эфиров малеиновой кислоты общей формулы

KI

-ЧНгС-C- CHfCH- CH-CHV СООН СОШ COOHCOOKzJ

где R ;

RZ Н2 -Н Cjo N4-1 i

х:y;z 2-10:2-10:1;

n 50-200,

в качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ).

; Сополимеры указанной структуры неизвестны, а способы их получения и свойства в литературе не описаны.

H,C-CH CHrCH-)-+CHri -f rnrnj;, I /

СООН

где R и Но алкильные радикалы,

x-.y:z 3-9:0-7:1-2.

Недостатком сополимеров является низкая поверхностная активность (снижение поверхностного натяжения zO,

Цель изобретения - создание полимерных поверхностно-активных веществ.

Поставленная цель достигается новой структурой соединения, общей формулы

R.

-)И-С«2- -W

СН

CONH,

СООН tOOR,

СООН

где R ,

2 - 10 2t 20 41 ,

X ;у;г 2-10:2-10:1;

n 50-200,

в качестве поверхностно-активных веществ.

Сополимеры могут быть получены различными методами ращикальной полимеризации ненасыщенных соединений, в частности методом осадительной полимеризации, когда все исходные мономеры растворимы в растворителе, а образующийся соплимер нерастворим и по заверщении процесса выделяется в виде порошка.

Свойства сополимеров можно варьировать изменением соотношения элементарных звеньев в основной цепи макромолекулы в приведенных

Известны сополимеры акриламида и алкилметакрилатов flj общей формулы

СНз

CH2-CH-VeH2C-c

X у у СОЪ1НгCOOK .

n

10 ™ - e i-:C25 43;.

Х-. у 8-9:1-2.

Недостатки сополимеров - низкие поверхностно-активные свойства поверхностное натяжение растворов этих сополимеров составляет 47,2 дин/см при концентрации сополимера 0,0125 мас.%.

Известны сополимеры акриловой .кислоты,акриламида и алкилметакрилатов С2J общей формулы

cHj

Bi

--ктХ

СОО(СН2)-1Т

Кг

пределах, частичной или полной нейтрализацией свободных карбоксильных групп, щелочами (КОН, NaOH, ) или аминами, а также регулированием ДЛИН углеводородного радикала алкилового моноэфира малеиновой кислоты.

Пример 1. 3,26 г (6,0452 моль) акриловой кислоты; 16,00 г (0,2260 моль) акриламида; 6,26 г (0,0226 моль) моноэфира малеиновой кислоты на спиртах фр. ,з (x-.y-.z в соответствии с общей структурной формулой полимера

2:10:1 соответственно R

-н,

R2 , n 50-100) и 0,24 г (0,0010 моль) перекиси бензоила в 150 мл диоксана нагревают при перемешивании 2,5 ч при 90-95°С. Выпавший полимер отфильтровывают, промывают толуолом и сушат в вакууме при 50°С до постоянного веса.

Выход 23,90 г (98,0%) , Данные элементного анализа полимера.

Вычислено, %: С55,18; Н 7,59) О 24,7i; N 12,50. Найдено, %: С 54,93; Н 7,47; О 24,66; N 12,94.

Кислотное число, мг КОН/г:, вычислено 150,0; найдено 143,8.

Коэффициент поверхностного натяжения для 0,25% водного раствора 0,25 31,3 дин/см.

Определение проводят по известной методике на приборе фирмы Kruss методрм Дю-Нуи (метод отрыва кольца).

Пример 2, 16,27 г (0,2260 моль) акриловой кислоты 3,20 г (0,0452 юль) акриламидд; 6,26 г (0,0226 моль) моноэфира малеиновой кислоты на спиртах фр. C,o-C,(x:y:z R Н ;

2 10 ZT 50-100)

и 0,24 г (0,0010 моль) перекиси бензоила растворяют в 150 мл диоксана, и синтез выполняют аналогичн описанному в примере 1.

Выход 16,54 г (),

Элементный состав полимера.

Вычислено, %: С 55,32; Н 7,00; О 35,20; N 2,48.

Найдено,- %: С 55,08; Н 7,41; О 35,31; N 2,20.

Кислотное число, мг КОН/г: вычилено 461,о; найдено 546,3. 32,1 дин/см.

Пример 3. 9,76 г (0,1356 моль) акриловой кислоты, 9,63 г (0,1356 моль) акриламида; 6,26 г (0,0226 моль) моноэфира малеиновой кислоты на спиртах фр. С 6:6:1; Ri Н

п 80-120;

ЛЪ 27

R , С,оН21- с

и 0,24 г (0,0010 моль) перекиси бензоила растворяют в 150 мл толуола, и синтез выполняют аналогично описанному в примеру 1.

Выход 20,30 г (79,8%).

Элементный состав полимера.

Вычислено, %: С 54,78; Н 7,23; О 30,59, N 7,40.

Найдено, %: С 54,80; Н 7;зо; О 29,36; N 8,54.

Кислотное число, мг КОН/г: вычилено 232,1; найдено 348,2. 0,25 32,0 дин/см.

Пример 4. 5,04 г (0,0700 жзль) акриловой кислоты; 5,00 г (0,0700 моль) акриламида; г (0,0350 юль) децилового моноэфира малеиновой кислоты (x:y:z 2:2:1, R., «, 50-100) и, 0,10 г Со,0004 моль) перекиси бензила растворяют в 100 мл диоксана, и синтез выполняют аналогично описанного в примере 1.

Выход 16,34 г (86,0%) .

Элементный состав полимера.

Вычислено, %: С 57,57; Н 7,15, О 29,51; N 5,17.

Найдено, %: С 57,50; Н 7,64, О 29,56; N 5,30. ,25 43,2 дин/см.

Пр.имер 5. 4,06г. (0,0564 моль) акриловой кислоты; 4,00 г (0,0564 моль) акриламида; 1,59 г (0,0056 моль) додецилового моноэфира малеиновой кислоты (x;y:

10:10:1; н -н; R-

п 50-100) и 0,10 г (0,0004 моль) перекиси бензоила растворяют в 100 мл диоксана, синтез выполняют аналогично описанному в примере 1.

Выход 7,80 г (80,8%) Элементный состав полимера. Вычислено, %: С 53,21; Н .6,88; о 31,74; N 8,17.

Найдено, %: С 53,31; Н 6,80; о N 8,15. (00,25 45,6 дин/см.

пример 6. 2,52 г (0,0314 моль) акриловой кислоты; 11,10 г (0,1570 моль) акриламида и 5,00 г (0,0157 моль) моноэфира малеиновой кислоты на спиртах фр. . С,-С (х:у:г 2:10:1, R ,- C -jHjg. n 100-200) и 0,18 г (0,0007 моль) перекиси бензоила растворяют в 150 мл бензола, и синтез выполняют аналогично описанному в примере 1.

Выход 17,80 г (97,0%). . Элементный состав полимера. Вычислено, %: С 56,28; Н 7,87; О 24,12; N 11,73.

Найдено, %: С 56,81, Н 7,65; О 22,94; N 12.,60. 60,15 44,6 дин/см. пример 7. 14,40г

(0,2000 моль) акриловой кислоты/ 8,52 г (0,1200 моль) акриламида; 10,00 г (0,0200 моль) моноэфира малеиновой кислоты на спиртах фр. С д-0-2.0 x:y:z 10:6:1; R -Н, R2 С дНэо-СгоН -,,- п 50-100) и 0,33 г (0,0014 юль) перекиси бензоила растворяют в 200 мл диоксана, и синтез выполняют аналогично описанному в примере 1. Выход 29,73 г (90,3%).

Элементный состав полимера. .Вычислено, %: С 56,26; Н 6,75; О 31,47; N 5,51.

Найдено, %: С 56,21; Н 6,49; О 30,44; N 6,86. ( 41,7 дин/см.

пример 8. 20,16 г (0,2340 моль) метакриловой кислоты; 3,32 г (0,0468 моля) акриламида; 6,00 г (0,0234 моль) децилового моноэфира малеиновой кислоты (x:y:z 10:.2:l; R -CHa, RO -C-,oH2i, n 50-100) и 0,30 г (0,0012 моля) перекиси бензоила растворяют в 150 мл диоксана, и синтез выполняют аналогично описанному в примере 1 .

Выход 9,60 г (32,5%). Элементный состав полимера. Вычислено, %: С 57,23; Н 7,47; О 33,07; N 2,23.

Найдено, %: с 57,37; Н 7,44; О 32,95; N 2,24.

Oiu5 48,3 дин/см (для раствора натриевой соли полимера). Предложенные полимеры обладают высокой поверхностной активностью.

В таблице приведены сравнительные данные поверхностного натяжения водных растворов в зависимости от .концентрации.

Таким образом, изобретение позволяет создавать полимерные поверхностно-активные вещества, обладающие высокими поверхностно-активными

свойствами, иможет быть использовано ацелях снижения поверхностногонаряжения раство20 ров.

Сополимеры /мет/акриловой кислоты, акриламида и моноалкиловьк эфиров малеиновой кислоты общей формулы 1 I - -4Н2С- C-l lCHj-CH-tyiCH- CH toNH, COOHCOQR2 соон п« -н,-снз; где R-j- nk, -20 41 2-10:2-10:1; n 50-200, В качестве поверхностно-активных веществ.