Способ получения /со/полимеров 2- оксиэтилметакрилата Советский патент 1980 года по МПК C08F20/26 

1

Изобретение относится к области получения полимеров и сополимеров 2-оксиэтилметакрилата (ОЭМА), которые могут использоваться в качестве материала для получения пленок, гидрогелей различного назначения, полупроницаемых мембран,покрытий и други

целей.

Известны способы получения раство римых полимеров и сополимеров ОЭМА путем радикальной полимеризации ОЭМА в массе и в растворе в присутствии переносчиков цепи {меркаптаны, сероводород,дипроксид,тиурам и др 1) или путем радикальной пол,имеризации ОЭМА в органических растворителях 2

Описан способ получения растворимых полимеров путем радикальной полимеризации ОЭМА,полученного этерификацией метакриловой кислоты этиленгликолем, в присутствии двухкратного избытка этиленгликоля, в среде хорошего растворителя 3.

Перечисленные способы получения растворимых полимеров и сополимеров ОЭМА имеют ряд недостатков; применение токсичны-х и .взрывоопасных растворителей (бензол, диметилформамид и др), введение переносчиков

цепи, приводящих к загрязнению конечного продукта и необходимости его дополнительной очистки; проведение процесса при повышенной температуре или при облучении ультрафиолетовым светом; проведение процесса в атмосфере инертного газа.

Известен способ получения (со юлимеров 2-оксиэтилметакрилата путем полимеризации 2-оксиэтилметакрилата или его смеси с виниловыми мономерами в водной среде в присутствии инициатора 4.

Полимеризацию проводят с исполь-зованием радикальных инициаторов при нагревании или при облучении ультрафиолетовьтм светом.

Недостатком и этого способа является его технологическая сложность, заключающаяся в применении органических растворителей для очистки ОЭМА и необходимости проведения проце,сса при повышенной температуре или при облучении ультрафиолетовым свето

Таким образом, полимериза1дия и сополимеризация ОЭМА проводится необычными способами, связанными с тем, что мономер, очень трудло очищаемый от тетрафун-мооналъных соеди.нений, образует частично сшитые продукты с ограниченным применением.

Целью настоящего изобретения является упрощение технологии получения растворимых полимероэ и сополимеров ОЭМА.

Эта цель достигается тем, что в качестве инициатора используют смесь персульфатащелочного металла или аммония и аскорбиновой кислоты при мольном соотношении 1:2-10:1 соответственно.

Процесс полимеризации протекает с большой скоростью (25-45% в ч) даже в атмосфере воздуха.

Полученные полимеры ОЭМА и его сополимеры, например, с N-винилсукцинимидом, растворимы в полярных органических растворителях (диметилформамиде, диметилсульфоксиде, уксусной кислоте и др.), а также в смеси ацетон-вода (1:1). Сополимеры ОЭМА с акриламидом растворимы в смеси ацетон-вода, а содержащие свыше 50 мол.% акриламида-расторимы в воде.

Использование других восстановиЬелей (как например, сульфит натрия и тиосульфат натрия) не обеспечивае сохранение растворимости полимеров и приводит к образованию частично сшитых, сильно набухающих в воде и в органических растворителях полимеров .

Данное изобретение иллюстрируетс примерами.

П ример 1. Процесс получения полиоксиэтилметакрилата проводят по следующей,рецептуре, г: .

2-Окс-изтилметакрилат 2,0 Персульфат амглония 0,10 Аскорбиновая кислота 0,15 Вода о . .65,0

В колбу загружают 2-оксиэтилметакрилат и 3/4 количества дистиллированной воды. Персульфат аммония и аскорбиновую кислоту растворяют в оставшемся количестве воды в двух разных колбах. После полного растворения инициаторов, они . одновременно загружаются в колбу с раствором мономера. Процесс полимеризации проводят в статических условиях в присутствии кислорода воздуха при 20°С. Через 2 ч реакционную смесь выливают в 500 мл воды, охлажденной Лс , отфильтровывают выделившийся полимер и сушат при (10 мм рт.ст.). После сушки получают 1,32 полиоксиэтилметакрилата (выход 66,0

Переосажденный из диметилформамида в диэтиловый эфир, полимер имеет характеристическую вязкость f 0,67 в диметилформамиде, что соответствует молекулярной массе 245000.

П р и м е р 2. Процесс получения полиоксиэтилметакрилата проводят по следующей рецептуре, г:

2-Оксиэтилметакрилат 2,0 Персульфат аммония 0,20 Аскорбиновая кислота 0,15 Вода38,0

Порядок загрузки компонентов и с проведения полимеризации аналогичен примеру 1. Температура процесса . Продолжительность 2 ч.. После сушки получают 1,70 г полиоксиэтилметакрилата (выход 85,0%) .

Q Переосажденный из диметилформамида в диэтиловый эфир, полимер имеет характеристическую вязкость f 0,50 в диметилформамиде и молекулярную массу 166000.

ПримерЗ. Процесс получения 5 полиоксиэтилметакрилата проводят по следуквдей рецептуре, г:

2 Оксиэтилметакрилат 2,0 Персульфат калия 0,20 Аскорбиновая кислота 0,13 0 Вода .65,0

Порядок загрузки компонентов и проведения полимеризации аналогичен примеру 1. Температура процесса 15с. Продолжительность 2 ч. После сушки 5 получают 1,22 г полиоксиэтилметакрилата (выход 61,0%) .

Переосажденный из диметилформамида в дизтиловый эфир, полимер имеет характеристическую вязкость 0 С П 0,89 в диметилформамиде и молекулярную массу 354000.

П р и м е р 4, Процесс получения сополимера 2-оксиэтилметакрилата с N-винилсукцинимидом проводят по c следующей рецептуре, г:

2-тОксиэтилметакрилат . 1,2 N-Винилсукцинимид 0/80 Персульфат аммония - 0,20 Аскорбиновая кислота 0,15 Вода65,0

0 Порядок загрузки мономеров, инициаторов и проведения процесса сополимеризации аналогичен примеру 1. Температура процесса . Продолжительность 2 ч. После сушки 5 получают 1,18 г сополимера (выход 59,0%), содержащего 18,1 мол,% звеньев N-винилсукцинимида.

Переосажденный из диметилформамида в диэтиловый эфир, сополимер 0 имеет характеристическую вязкость Ц 0,34 в диметилформамиде.

П р и м е р 5. Процесс получения сополимера 2-оксиэтилметакрилата с акриламином проводят по следУкядей рецептуре, г:

2-Оксиэтилметакрилат 1,0 Акриламид1,0

Персульфат аммония 0,10 Аскорбиновая кислота 0,077 Вода.18,0

0 Порядок загрузки мономеров, инициаторов и проведения процесса сополимеризации аналогичен примеру 1. Температура процесса . Продолжительность 2 ч. После окончания процесса 5 сополимер высаждают в ацетон, промывают ацетоном и сушат при 2Q°C (10 м рт.ст.). После суижи получают 1,30 сополимера (выход 65,0%), содержаще то 62,2 мол.% звеньев акриламида. П осажденный из воды в ацетон , сополи мер имеет характеристическую вязкость ( 0,34 в воде. Ниже приведены контрольные примеры, показывающие, что использование других окислительно-восстановительных систем приводит к образованию полимеров, нерастворимых в известных растворителях. Примере. Процесс получения полиоксиэтилметакрилата проводят по следующей рецептуре, г: 2-Оксиэтилметакрилат 2,0 Персульфат аммония 0,20 Сульфит натрия0,11 Вода .38,0 Порядок загрузки компонентов и проведения полимеризации аналогичен примеру 1. Температура процесса Продолжительность 2 ч. После сушки получают 0,37 г полиоксиэтилметакрилата (выход 18,5%) . Полученный полимер не растворим, но сильно набухает в органических растворителях. Пример 7. Процесс получения полиоксиэтилметакрилата проводя по следующей рецептуре, г: 2-Оксиэтилметакрилат 2,0 Персульфат аммония 0,16 Тиосульфат натрия0,16 Вода38,0 Порядок загрузки компонентов и проведения процесса полимеризации аналогичен примеру 1. Температура процесса . Продолжительность 2 ч После сушки получают 0,84 г полиокси этилметакрилата {выход 42,0%). Полученный раствор не растворим, но сильно набухает в органических растворителях. Пример 8. Процесс получения полиоксиэтилметакрилата проводят по следующей рецептуре, г: 2-Оксиэтилметакрилата 2,0 Персульфат натрия0,20 Аскорбиновая кислота 0,15 Вода38,0 В колбу загружают 2-оксиэтилметакрилат и 3/4 количества дистиллированной воды.Персульфат натрия и аско биновую кислоту растворяют в оставшемся количестве воды в двух разных колбах. После полного растворения инициаторов, они одновременно загружают в колбу с раствором мономера. Процесс полимеризации проводят в статических условиях в присутствии кислорода воздуха при 20°С. Через 2 ч реакционную смесь выливают в 500 мл воды, охлажденный до , отфильтровывают выделившийся полимер и сушат при 20°С (Ю мм рт.ст.). Лосле сушки получают 1,46 г полиокси этилметакрилата (выход 73,0%). Переосажденный из диметилформамида в диэтиловый эфир,полимер имеет характеристическую вязкость t Ч. 1 - 0,69 в диметилформамиде и молекулярную массу 251000. Пример 9. Процесс получения полиоксиэтилметакрилата проводят по следующей рецептуре, г: 2-Оксиэтилметакрилат 2,0 Персульфат аммония 0,20 Аскорбиновая кислота 0,075 Вода38,0 Порядок загрузки компонентов и условия проведения процесса аналогичны примеру 1. Температура процесса . Продолжительность 2 ч. После сушки получают 1,.72 г полиоксиэтилметакрилата (выход 86,0%). Переосажденный из диметилформ.амида в диэтиловый эфир, полимер имеет характеристическую вязкость Ц Of 55 в диметилформамиде и молекулярную массу 182000. Примерю. Процесс получения полиоксиэтилметакрилата проводят по следующей рецептуре, г s 2-Оксиэтилметакрилат . 2,0 Персульфат аммония 0,40 Аскорбиновая кислота 0,060 Вода38,0 Порядок загрузки компонентов и условия проведения процесса аналогичны примеру 1. Температура процесса . Продолжительность 2 ч. После сушки получают 1,58 г полиоксиэтилметакрилата (выход 79,0%). Переоса оденный из диметилформамида в диэтиловый эфир, полимер имеет характеристическую вязкость S| 0,50 в диметилформамиде и молекулярную массу 166000. П р и м е р 11. Процесс получения полиоксиэтилметакрилата проводят по следующей рецептуре, г: 2-Оксиэтилметакрилата 2,0 Персульфат аммония 0,40 Аскорбиновая кислота 0,030 Вода38,0 Порядок загрузки компонентов и условия проведения процеса аналогичны примеру 1. Температура процесса 20с. Продолжительность 2 ч. После сушки получают 1,50 г полиоксиэтилметакрилата (выход 75,0%). Переосажденный из диметилформамида в диэтиловый эфир, полимер имеет характеристическую вязкость Ц 0,50 в диметилформамиде и молекулярную массу 166000. При.мер 12. Процесс получения сополимера 2-оксиэтилметакрилата с акрилонитрилом проводят по следующей рецептуре, г: 2-Оксиэтилметакрилат Акрилонитрил : Персульфат , аммония Аскорбиновая кислота Вода