Способ получения раствора гидрофильных (со)полимеров Советский патент 1986 года по МПК C08F20/06 C08F2/10 C08F4/26 

1

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способйм получения растворов гидрофильных (со)полимеров в воде, и может быть использовано в различньтх областях промышленности, например, для флокулянтов, коагулянтов, загустителей, полимерных носителей лекарственных препаратов и др.

Целью изобретения явля:ётся ПОВЫ-; шение стабильности и вязкос ги водных растворов (со)полимеров и их устойчивости к действию микроорганйз- MOBt.:.... ... ;., ;/ .-, . .:

аС.

3

С-0

,

/

CHj HjC

.с / с

НзС

/

снз

н

НзС

./

(БААБ)

ffuc -Апетилацетонатобензоат М (111) получают при взаимодействии раствора 0,88 г тр ис -ацетилацето- ната марганца в 10 мл толуола и раствора 0,305 г бензойной кислоты.в 5 мл толуола. Смесь высаживают в - 10-кратный избыток петролейного зфира, осадок отфильтровывают и сушат при комнатной температуре, а затем в вакууме. Выход 85%.

Sue -Апетилацетонато-2-фуранкар- бонат Ни (111) синтезируют взаимодействием 0,76 г пирослизевой кислоты в 20 мл ацетона и 2,4 г ТРис - ацетилацетоната марганца в 20 мл ацетона. Смесь высаживают в 10-кратной избыток охлажденного петролей- ного эфира, осадок отфильтровывают и высушивают до постоянного веса. Выход 71%,

Состав полученных соединений подтвержден данными злементного диализа ИК- и УФ-спектроскопией,

Указанные инициаторы не растворяются в водных растворах мономеров, поэтому их введение осуществляют в виде их растворов в ацетоне или диоксане. Это приводит к гомогенизации полимеризующей системы,но не влияет на повьппение устойчивости растворов полимеров. Происходит посте- пенное растворение инициатора по ме13032 : 2 ;

Способ осуществляют полимеризацией, (со)полимеров в водном растворе при общей концентраций мономеров 10- 25 мае. % (преимущественно ТО ;мас .1); 5 при 20-25 С, рН 2:-3, в атмосфере кислорода воздуха, в течение 40 i

60 мин, . ,; . :. . . ;;.

в качестве инициаторов используют 10 кс-ацетилацетонатобензоат марганца . (БДАБ)vife:H Sue-ацётилацетрнато-2- фуранкарбонат марганца (БААФК),имеющие следующую структуру:

/

.Шз

С-0

н т

Х/Л

НзС о о

л/

ш

СН.

(БААФЮ

ре его израсходования, В этом слзгчае наблюдается высокая полидисперсность , полимера. Полученные полимеры обладают такой же высокой устойчивостью растворов, как и при введении инициатора в растворителе.

Пример, В стакане готовят раствор 10 мае.ч, акриловой кислоты

в 90 мас.ч, воды, при перемешивании . добавляют 6,03 мас,ч. мс -апетилаце- тонатобензоата марганца (БМБ) в 3%-ном растворе ацетона, Процесс ведут при 20 С в течение 40 мин. Выход

99,8%,

П р им е р 2, Полимеризацию проводят по примеру 1. используя в качестве инициатора омс-ацетилацетона- то-2-фуранкарбонат (БААФК),Процесс

ведут при 20 С 60 мин. Выход 99,5%.

П р.и м е р 3, К раствору 10 мае,ч, метакриловой кислоты в 90 мае,ч, воды при перемешивании : прибавляют 0,03 мае,ч, БААФК в 3%-ном

растворе диоксана. Процесс ведут при 20°С 40 мин. Выход 99,1%,

П р и м е р 4, В стакане готовят .. смесь 90 мае,ч,, воды, 9 мас.ч, ак- риламида и 1 мае,ч, акриловой кисло-,

ты. При перемешивании добавляют

0,03 мае,ч, БААБ .в виде 3%-ного раствора ацетона. Процесс ведут при 60 мин. Выход 98,5%.

3 ,1

Примерз. Сополимеризацию проводят по примеру А, используя 1 нас,ч, метакриловой кислоты. Выход 96,3%.

Примерб. В стакане готовят смесь 20 мае.ч. винилпирролидона и 5 мае.ч. акриловой кислоты в 75 мае.ч. воды. При перемешивании добавляют 0,04 мае.ч. БААБ в виде 3%-ного раствора в ацетоне. Процесс ведут при 60 мин. Выход 80%.

Пример. Сополимеризацию проводят аналогично примеру 6, ис- пользуя 5 мае.ч. метакриловой кислоты. Выход 78.1%.

Примере. К смеси I мае.ч. -винилсукцинимида и 9 мае.ч. акриловой кислоты в 90 мае.ч. воды при перемешивании прибавляют 0,04 мае.ч БААБ в виде 3%-ного раствора в диок- сане. Процесс ведут при 40 мин. Выход 97,3%.

П р и м е р 9. Процесс проводят по примеру 8, используя в качестве инициатора БААФК. Выход 95,8%.

П р и м е р 10. Сополимеризацию проводят по примеру 8, используя . 9 мае.ч. метакриловой кислоты. Выход 94,3%.

Пример П. К смеси 18 мае.ч. акриловой кислоты и 2 мае.ч. винил- ацетата в ВО мае.ч. воды добавляют при перемешивании 0,03 мае.ч. БААБ в виде 3%-ного раствора в ацетоне. Процесс ведут при 20°С 40 мин. Выход 98,1%.

Пример 12. Процесс проводят по примеру 11, используя 18 мае.ч. метакриловой кислоты и 2 мае.ч. ви- нилацетата,

Данные по условиям еинтеза (со) полимеров приведены в табл.1, данные по свойствам растворов (со)полимеров, хранящихся определенное время, приведены в табл.2.

Вязкость водных растворов (со)полимеров после определенного времени хранения измеряют при помощи реовис- козиметра Хепплера при и скорости сдвига 2 Па.

13032

Светопропускание растворов оцени- , вают с помощью фотокалориметра ФЭК-М, используя кюветы с рабочей длиной 50 мм с помоп(ью зеленого све- 5 тофИльтра.

Устойчивость растворов при хранении к действию микроорганизмов определяют визуально по появлению мути.

Q и плесени, а также измерением све- топропускания.

Устойчивыми к действию микроорга- низмов считаются растворы, сохраняющие в течение 3 лет стабильные вязJ5 костные и оптические характеристики. Устойчивость к действию микроорганизмов связана с тем, что разложение данных инициаторов сопровождается генерированием карбоксилатно20 го радикала - бензоатного или 2-фу- рапкарбонатиого. Введение в полимерную цепь остатков кислот, являющихся . консервантами, обеспечивает длительную устойчивлсть к действию микро25 организмов водных растворов полимеров, даже после переосаждения и выделения .

Стабильность вязкоети при хранении евязана с тем, что указанные

3Q ацетилацетонатокарбоксилаты марганца образуют в водных растворах менее активные свободные радикалы (по сравнению с известными иI ициaтopaми, образующими активные радшсалы ОН, 50ц и другие) и не способны вызывать свободнорадикальных процессов прев-, ращения полимеров.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать устойчивые к действию микроорганизмов и стабильные при хранении водные растворы водорастворимых (со)полимеров. Способ прост, технологичен, полимеризация протекает с высокой скоростью при комнатной температуре и в атмосфере кислорода воздуха.

Кроме того, при реализации способа получения растворов водорастворимых (сс полимеров не образуется сточных вод и других отходов производства.

35

40

45

о

4D

00 00

VO

-

и-1 оо

1Л 00

г 1

чС

го

оо оо

со г

in

00

1Л

оо

г

г-

см

о

fo

со

го

00

о го

м

оо

сч

о

го

о о см

ю

м

0-.

СП го

LO

го со

«

о го

со

vt

т

00

-

CTv

«

о о

оо

O

ЧО

а

о

00

о -

о с

о о

чО vO

о

хС

го

са

I

го го

о о

ю ю

о

н

CN

1Г)

о

Редактор Н.Егорова

Составитель В.Чупов

Техред М.Кузьма Корректор.А,Тяско

723/35 Тираж 471 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Филиал ПТТГ Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Т а б л и I а 2