Сшитый сополимер в качестве модели для изучения сшитых полимерных систем Советский патент 1980 года по МПК C08F220/30 

(54) СШИТЫЙ СОПОЛИМЕР В КАЧЕСТВЕ М.ОДЕЛИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СШИТЫХ ПОЛИМЕРЫ ЬЖ СИСТЕМ

Изобретение относится к химии вьГСЬ- комолекулярных соединений, а именно к синтезу сшитых полимеров с люминесци- руюшими группами, используемых в ка, честве модельных сшитых и разветвленных полимерных систем для изучения из физико-химических свойств оптическими методами. Сшитые полимеры находят широкое и разнообразное применение в технике и науке (вулканизированные каучуки, сорбенты органические стекла и конструкциойные . пластики, пространственные матрицы для иммобилизации ферментов и др.). Направленный синтез новых материалов этого класса с заданными свойствами, поиск оптимальных условий для их эксплуатации, понимание процессов, происходящих при их функционировании сопряжены с разработкой новых методов исследования подобных noлимерлых систем. Весьма перспективными в этом направлений являются оптические методы исследования, в частности метод поляризованной люминесценции. Известны винильные сополимеры, содержашие люминесцирук)щие группы, получаемые путем радикальной сополимеризации антраценсодержащих мономеров - антрилметиловых эфиров акриловой и метакриловой кислот с метилметакрилатом ij. Однако известные люминесцируюшие полимеры явля}отся линейными и не могут служить в качестве моделей для изучения сшитых полимерных систем. Цель изобретения-- синтез сшитых сополимеров с люминесцируюшими группа( используемых в качестве моделей для изучения сшитых полимерных систем. Указанная цель достигается синтезом новых химических соединений обшей формулы-M-C-CH -K I 0 гйгМ- -cJHj-dI (iOOCH -CH2- HR- H,-CH. путем сополимеризации диакриловых эфи- ров 9, 10-бис(оксиметил)-антрацена с мономерами винилового ряда, например со стиролом, метилметакрилатом, в растворе в присутствий инициаторов свободнорадикальной полимеризации, В зависимости от молярного соотношения диакрилового эфира 9,1О-бис-(окс метил)-антрацена и винилового мономера в исходной смеси (6,33-25 на 1ООО) образуются полимеры с различной степенью сшивания, что приводит к изменени51М характеристической вязкости их растворо или jt образованию частично или полность нерастворимых полимерных систем. Это иллюстрируют приведенные ниже примеры Содержание антраценовых групп в рас воримых и очищенных образцах полимеро определяется методом УФ-спектроскопин (Поглощение излучения см. в книге Г. В. Юинг Инструментальные методы х мического анализа под ред. К. Б. Яцимирского. Гос. научно-техн. изд. хим. ли тературы, М., I960, с. 170) с точност qo 0,01 мол.%, обеспечиваемой высоким значением коэффициента молярной экстин 64 ии антраценовых групп в области спектра 50-400 нм (например, при Л 382 нм л/мол, см), где виниловые олимеры практически не поглощают. Пример. Сополимеризация диметакрилового эфира 9,10-бис-(оксиметил)трацена с метилметакрилом. Ампулу, содержащую 7,0 мг диметакрилового эфира 9,1О-бис-(оксиметил)-ан- трацена, 2 мл свежеперегнанного метилметакрилата (1,0 мол бисэфира на 1000 моль метилметакрилата) и 2О мг динитрила аэоиэомасляной кислоты (1% от веса мономеров) в 3 мл толуола, дегазируют, заполняют аргоном, запаивают и помещают в термостат при температуре 60°С на 60 ч,после чего полимеризационную-смесь охлаждают до комнатной температуры, разбавляют толуолом и выливают в метанол. Вьтавший полимер отделяют и сушат при комнатной температуре в вакууме д6 постоянного веса. Выход 1,60 г (85,5% от теоретического). Полимер очищают четырехкратным пере- осаждением из толуола в метанол. Содержание антраценовых групп 1,16 наЮОО ocHOBHbix моль полиметилметакрилата; f)3 25°С дихлорэтан 1,2 дл/г,что для линейного полимера соответствовало бы молекулярной массе 460ООО. Характеристическая вязкость полиметилметакрилата, полученного в .отсутствие бифункционального мономера fVj дихлорэтан О,46, молекулярная масса llOOOO. Пример 2. Сополимеризация ди- акрилового эфира 9,1О-бис-(оксиметил)антрацена с метилметакрилатом. Ампулу, содержащую 162 мг диакрилового эфира, 9,10-бис-(оксиметил)-антрацена, 2. мл свежеперегнанного метилметакрилата (25 моль бисэфира на 10ОО моль метилметакрилата) и 20 мг динитрила аёоизомасляной кислоты (1% от веса мономеров) в 3 мл толуола, дегазируют, заполняют аргоном, запаивают и помещают в термостат при температуре 60 С на 84 ч. Образовавшуюся геле- образную массу охлаждают до комнатной температуры, добавляют 50 мл толуола . и переносят содержимое ампулы в метанол. Выпавший полимер отделяют и сушат в вакууме при 5О С до псютоянного веса. Выход 1,93 г (95% от теоретического). Затем полимерный образец экстрагируют в течение суток хлороформом, нерастворимую часть отфильтровывают и сушат. Обработка фильтрата показывает, что полученный поликгер не содержит растворимой фракции. 5726 Примеры 3-9 конкретных вьшолиений сополимеризации диметакрилового эфира 9,10-бис-{оксиметил)-антрацена с метилметакрилатом и со стиролом, осуществляемые в условиях, аналогичных условиям примеров 1 и 2, приведены в таб-г лице. Таким образом, изобретение позволяет в одну стадию, исходя из мономеров, син6тезировать сшитые полимерные системы с люминесцнруюшими группами в узлах сшивок или ветвлений. При этом способ позволяет использовать в качестве исход ных мономеров стирол и метилметакрилат. Таким образом, изобретен,ие позволяет получить модель с люминесцирующими группами для изучения сшитых полимернь х систем.

.: nil :.-.iit.

726118

8

9726116

Формула изоб ре тения

Сшитый сополимер обшей формулы

-CHg-CH10

-Н,5Нз

в качестве модели для изучения сшитых полимерных систем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Краковяк М. Г. и др. Синтез и сополимеризация антрацен-содержащих моно меров акрилового ряда . - Высокомолекулярные соединения, 1972, № 5, с. 1127-1131 (прототип).