Водорастворимые полимеры на основе сополимеров акрилонитрила

Зссслат ейтм -: -"-Я Ис.-ф ОП ИИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советскин Социалистических Республик(4 Б) Дата опубликования описания 10.08.77(51) М. Клв С 087220/44 Государственный памнтет Соввта Министров СССР по делам нэобрвтвннй и открытий(54) ВО.ПОРАСТВОРИМЫЕ ПОЛИМЕРЫНА ОСНОВЕ СОПОЛИМЕРОВ АКРИЛОНИТРИЛА Изобретение относится к модификации полимеровс конкретно, к модификации сопо-. лимеров акрилонитрила, оно может найти применение при получении лакокрасочных (л/к)покрытий.5Известны водорастворимые сополимеры акрилонитрила, которые получают путем обработки их низшими алифатическими аминоспиртами 11, гидроксиламином при 60-85 С 2, Однако получаемые во О дорастворимые сополимеры не могут быть использованы в качестве пленкообразующих тля покрытий так как для придания им водо састворимости путем модификации по известным способам используют сополиме- то ры с высоким содержанием звеньев акрилони.рила (до 80-90%), Известно, что такие полимеры я ляются жесткоцепными и не спо обны образовывать лакокрасочные пленки с достаточной эластичностью. 20Известные водорастворимые сополимеры используют только в качестве загустртелейклеев, шлихтуюших агентов,Цель изобретения - синтез новых водорастворимых полимеров (на основе со о полимеров акрилонитрила), пригодных для получения водоразбавляемых лакокрасочных композиций и покрытий,на их основе,Использование предлагаемых сополимеров для получения лакокрасочных покрытий упрощает технологию и улучшает условия труда.Водорастворимость сополимеров акрилонитрила достигается путем обработки их азидом натрия в присутствии хлористого аммония, в результате чего получаются полимеры с тетразольными циклами следующего строения; снс-сн) снс-сн 1) т снс-снсссс и-с и-а)-исн тт вн1тс хгде ттт и тт - мольные доли мономерных звеньев в сополимере, равные соответственно 0,2 - 0,60 и О,З-Ос 7;З3 - -СООСН с - СООСН с- СООСН 7, РИ с с молекулярным весом 10000-100000, 564308Благодаря наличию подвижного. атомаводорода при азоте тетразольного циклаполученные полимеры становятся растворимыми в слабошелочных водных растворах.Реакцию проводят в растворе при 60100 С. Для модификации используют сопсолямеры с молекулярным весом в пределахот 8000 до 80000 (в зависимости от при-,роды сополимера),Из сополимеров могут быть использова Опы, например, сополимеры акрилонитрила сэфиром акриловой и метакриловой кислот,отиролом и другими мономерами,В качестве растворителей применяютдиметилформамид (Шйф); можно использо 15вать также и другие растворители, например пиридин, циклогексанон, тетрагидрофуран.Раствор сополимера термостатир уютпри температуре синтеза, после чего загружают в него эквимольные количествааэида натрия и хлористого аммония, Дляболее полного прохождения реакции азидВатрия и хлористый аммоний целесообраэВо брать с 20-30%-ным избытком по отВошеыию к содержанию нитрильных групп.Из полученных полимеров могут бытьетлнты пленки с хорошими физико-механическими свойствами.П р и м е р 1,В круглодонную колбу с 30обратным холодильником и мешалкой загру-,жают 20 г сополимера акрилонитрила сбутилакрилатом (мол. вес 8000, молярноесоотношение звеньев 0,7:0,3 соответствен.но) и 400.мл циклогексанона. Колбу номе- Зшают в термостат, включают мешалку иодоводят температуру термостата до 60 С,После полного растворения полимера вколбу загружают 15 г аэида натрия и12,5 г хлористого аммония, выдерживаютв термостате 14-16 ч, после чего колбуохлаждают и содержимое выливают в подкисленную воду, Выпадает светло-желтыйкаучукоподобный осадок, Его промываютводой для удаления кислоты (до рНм 6),Затем полимер сушато в вакуумном шкафупри температуре 40 С до постоянного веса. Выход 26 г ( 95% от теоретического).П р и м е р 2.В круглодонную двухгорлую колбу с обратным холодильником и мешалкой загружают 20 г сополимера акрилонитрила и метилметакрилата (мол,вес, 60000,соотношение звеньев 1;1) и 400 мл, ДМф,Колбу помешают в термостат, включают ме-шалку, сводят температуру в термостатедо 100 С. После полного растворения полимера в колбу загружают 15 г азида натрияи 12,5 г хлористого аммония выдерживаюти термостате,4 6 ч, затем колбу охлаждают и содержимое выливают и подкисленную воду, Выпадает све;ло-желтый осадок. Его многократно промывают водой для удаления кислоты, После этого полимер сушат в вакуумном шкафу при температуре 40 С доо постоянного веса. Выход 24 г ( "96% от теоретического)Полученный сополимер растворяется в ДМФ, ацетоне, циклогексаноне, метнлэгнл кетоне и 0,01 н. водном раетворе КОН.П р и м е р 3, В условиях примера 1 и 2 (те же количестве реагентов, раство- ритель - циклогексанон) проводят модификацию сополимера акрилонитрила и метилоакрилата при 80 С в течение 9-10 ч (мол,вес, 20000 соотношение звеньев 0,3;0,7), Выход 96% от теоретического, Мол. вес сополимера 23000.Полученный сополимер растворяется в тех же растворителях, что и в примерах 1-2.Предложенные водорастворимые сополимеры дают возможность получать лакокрасочные покрытия с использованием исходного полимера с большим содержанием (до 70 мол.%) акрилонитрила при хороших физико-механически х свойствах.Таким образом предлагаемые полимеры расширяют ассортимент пленкообразующих из менее дефицитных видов сырья по срав" нени ю с сырьем для других акриловых полимеров,формула изобретенияВодорастворимые полимеры на основе сополимеров акрилонитрила обшей формулы м кн13 Мгдето и и- мольные доли мономерныхзвеньев в сополимере,е = О,25 - 0,60;и= 0,3-0,7;К,= Н, - СН;С 4 Н СООС 8 Н 4ЯИ,с молекулярным весом 10000-100000,пригодные для получения водоразбавляемыхлакокрасочных композиций и покрытий наих основе,Источники информации, принятые во вни",мание при экспертизе:1, Патент фРГ Мо 1052685,кл, 39 с 25/01, опублик, 1959 г,2, Патент США Мо 2959574,кл, 260-85,5, опублик. 1960 (прототип).