Способ получения привитых сополимеров

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 120131 (21) 3261444/23-05 И) М, Кл.з С 08 Г 251/02 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72)Авторыизобретения Волгоградский ордена Трудового Красного Знайййи-. - .-политехнический институт(54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИВИТЫХ СОПОЛИМЕРОВ Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способам. получения привитых сополимеров целлюлЬзы, которые могут быть использованы в качестве катионообмениых материалов.Известен способ получения привитых сополимеров путем активации и последующей обработки производных целлюлозы реакционносцособнымн виниловыми соединениями при нагревании, цо котоРому целлюлозу активируют водным раствором сернокислого эфира 4-Р-оксиэтилсульфониланилина и металлом переменной валентности 1. Недостатком способа является низкая эффективность прививки и слабые катионообменные свойства продукта, который окраыивается из-за протека.ния побочных. реакций азосочетания.Наиболее близким по технической сущности и достигаемьвю результатам .является способ получения привитых сополимеРЬвт пУтем активаЦИи и после. дующей обработки производных целлюлозы реакционноспособными виннловыми соединениями при нагревании, по которому производные целлюлозы активируют раствором сопей двухвалентного железа и прививку, винилового мономера проводят в присутствии перекиси водорода 2Недостатком известного способа5 .является низкая эффективность прививки (10 ) и неудовлетворительные катионообменные свойства сополимеровиз-за присутствия ионов двухвалентного железа,1 О Целью изобретения является новыыейие эффективности прививки и улучшение катионнообменных свойств сополимеров,Поставленная цель достигаетсятем, что по способу получения привитых сополимеров п активации ипоследующейобработки производныхцеллюлозы реакционноспособныии виниловющ соединениями при нагревании,20 производные целлюлозы активируют триэтиламином и ф:хлорэтил-трет-бутилпероксидом и прививку виинловых мономеров проводят при 80-90 фС.В качестве производных целлюлозымогут быть использованы древесина,карбоксиметилцеллюлоза и другиекарбоксилсодержащие производные.Способ осуществляется следующимобразом,3Карбоксилсодержащие высокомолеЗо кулярные соединения предварительно990765 количество иэффективность = количество гомополимера ривитого полимера+ количество привитого полимера указано в примере 1, обрабатывают 20-ным водным раствором 1,2-диметил-винилпиридинийсульфата при 90 фС в течение 15 мин при соотношении компонентов 1:30, Количество привитого полимера составляет 3,7 от массы исходного полимера.Данные по примерам 4 и 5, а также сравнительные данные по прививочной полимеризации виниловых мономеров представлены в табл. 1.Свойства полученных привитых сополимеров приведены в табл. 2. 25 35 Таблица 1 Конверсия мономера вполимер,Эффективностьпрививки,Количествопривитого полимера,от массы ис- ходного По примеру 1 Метакриловаякислота 90 2,5 15,2 То же 10 2,2 15,0 Известный По примеРУ 2 40,0 90 7,0 6,5 Известный 10 35,0 обрабатывают триэтиламином, затем полученный продукт подвергают взаимодействию с -хлорэтил-трет-бутилпероксидом, после чего прививают мономеры акрилового и винилового рядов при 80-90 фС в течение 15-20 мин.Наличие в составе полученного ., продукта пероксидных, групп, способных распадаться при повышенных температурах с образованием радикалов, позволяет осуществлять реакции привитой полимеризации с высокой конверсией, эффективностью и скоростью прививки с мономерами акрилового.ивинилового рядов. П р и м е р 1. Навеску 1 г древесных опилок деревьев хвойных или лиственных пород обрабатывают 2-ным раствором триэтиламина в диметилформамиде при 50 С в течениео Эффективность прививки составляет 90.П р и м е р 2.,Получение привитых сополимеров карбоксиметилцеллюлоэы с метакриловой кислотой.Пероксидированный полимер карбоксиметилцеллюлозы, полученный как указано в примере 1, обрабатывают 20-ным водным раствором метакриловой кислоты при 80 С в течение 20 мин при соотношении компонентов 1;30. Количество привитого полимера при этом составляет 40 Ьт массы исходного полимера.%П р и м е р 3. Получение привитых сополимеров карбоксиметилцеллюлоэы с 1,2-диметилвинилпиридинийсульфатом.Пероксидированный полимер карбоксиметилцеллюлоэы, полученный как Способ полу- Прививаемый мономер чения сопо- лимера 1 ч при соотношении полимера и обрабатывающей жидкости 1:30. Полученный продукт промывают диметилформамидом и подвергают взаимодействию с 1-нымраствором сК-хлорэтил-трет-бутилпероксида в диметилформамиде при 50 фС в течение 30 мин при соотношении полимера к обрабатывающей жидкости 1:30. Полученный пероксидированный полимер целлюлозы промывают водой и обрабатывают 20-ным водным раствором метакриловой кислоты при 90 С в течение 15 мин при соотношении полимера к обрабатывающей жидкости 1:30. Количество привитого полимера составляет 15,2 от массы исходного полимера. Полученный привитой сополимер промывают диметилформамидом при комнатной температуре.Эффективность прививки определяют по следующей Формуле: Таким образом, предлаг- эмый способ позволяет получать привитые полимеры целлюлозы и ее производных с высокой эффективностью прививки и может быть использован для создания катионообменных материалов,5 990765 Продолжение табл. 1 ЭФфективностьпрививки, Ъ Конверсия мономера вполимер,% Количествопривитогополимера,Вот массы исходного По примеру 3 1,2-Диметил-винилпиридинийсульФат 90 0,61 3,7 10 0,55 3,1 То же Известный По примеру 4 Полиметакриловая кислота 90 13,1 10 13,0 То же Известный По примеру 5 90 21,0 10 20,0 Известный Та б л и ц а 2 Содержание карбоксильных групп,ф Содержание привитого полимера,В Объемнаяусадка,Ъ Рабочаятемпература, о С Полная объемная емкость,мг экв/г Способ получениясополимера 13,1 1,2 13 8,2 По примеру 4 о Известный13 8,1 13,0 18 1,7 12,6 21,0 По примеру 5Известный 1,6 12,3 20,0 ВНИИПИ Заказ 50/34 Тираж 492 Подписное филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 Способ полу- Прививаемый мономер чения сопо- лимера формула изобретенияСпособ получения привитых сойолимеров путем активации и последуюцей обработки производных целлюлозы реакционноспособными виниловыми :соединениями при нагревании, о т - 3 Ги ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыаения эффективности прививки и улучшения катионообменных свойств сополимеров, производные целлюлозы активируют триэтиламином и а;хлорэтил-трет-бутилпероксидом и 30-50 30-50 30-50 30-50 прививку виниловых мономеров прово 50 дят при 80-90 ф С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лифшиц Р.М., Роговин З.А. Получение и свойства привитых сополи 55 меров целлюлозы.-фуспехи химииф,1965, т. 34, Ю 6, с. 1086.2. Вг 1 Ыого Р.1. Мой 1 ЕЕса 11 оп оЕСе 11 ц 1 озе.-"Ещ. СЬев. Ргой. Рече -1 орв.," 1962, ч. 1, В 1, р. 45"5160 ( прототип ).