Способ получения привитых сополимеров

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцналмстмческикРеспублик а 840051.)1Московский ордена Трудового Красного Знамени текстильныйинститут(54) СПОСОГ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИВИТЫХ СОПОЛИМЕРОВ Настоящее изобретение относится к получению привитых сополимеров и можот бйть использовано для модификации полимеров, используемых в производстве волокон, пластмасс, лаков и дрСуществует несколько методов инициирования реакции привитой пОлимеризации по радикальному механиэмуф облучением частицами высокой и низкой,1 О энергии, путем предварительного введения в макромолекулу полимера групп, . распадающихся с образованием радикалов, применение окислительно-восстановительных систем в которых вос 915 становителем или окислителем является полимер.Известен способ получения привитых сополимеров полиэфира с полиакриловой ,кислотой, согласно которому процесс прививки осуществляют в водном растворе мономера при 70 С, при предварительной обработке волокна острым паром для частичного набухания волок 2на, с последующей пропиткой 2-5%-ным водным раствором КЯо 09 н отжимом до двухкратного веса (1.Наиболее близким к предлагаемому является способ синтеза привитых со" полимеров целлюлозы с полиакриловой кислотой, согласно которому ткань (или волокно) обрабатывают в течение 5 мин при 20 С 5-25%-ным водным растОвором кальциевой соли акриловой кислоты, содержащим 01 2% (ЙН) 508 отжимают до привеса 100-250%, затем нагревают при 80-100 С. При оптимальных параметрах процесса количество гомополимера не превышает 20% 121.Основным недостатком этих способов получения привитых сополимеров, основанных на передаче ион-радикалом ВО инициатора на полимер, является образование одновременно значительного количества гомополимерае объясняется тем, что инициатор химически не связан с полимером и частично расходуется на инициирование гомополимеВ предлагаемом способе авионы нацсерной кислоты химически присоединяются к четвертичным аммониевым группам исходных полимеров путем ионного обмена по следующей схеме. 228О+ ОО+ОЭ А л/0 8(010 0оО 1,0додФо15 где Р= С 1, СН 504 и т.д,При последующем нагревании до 4070 оС перекисные группы распадаются 20 с образованием макрорадикалов. Последний инициирует полимеризацию нинилового мономера с образованием привитого сополимера без образования гомополимера по следующей схеме 3 84005ризации. Количество образующегосягомополимера в ряде случаев превышает50%, Существенным недостатком является также то, что невозможно получить привитые сополимеры с большимсодержанием привитого компонента (не) 25-507).Цель изобретения - повышение эффективности процесса прививки и исключение образования гомополимера,е указанная цель достигается тем,что в способе получения привитых сополимеров путем обработки полимеровводным раствором соли надсерной кислоты с последующим нагреванием обработанных полимеров в присутствии винильного мономера, в качестве полимеров используют модифицированныеполимеры, содержащие 1-107, четвертичных аммониевых групп.В качестве исходных полимеров могут быть использованы природные исинтетические полимеры,в том числеблоксополимеры,25СН =- 9 о-=.ОО ФО где В - -С Ь М, -С-ОИ ТеДеПо данному способу прививку можно осуществлять в водных растворах мономеров, или в эмульсии, или н парах мономеров, или непосредственно40 в мономере при 40-70 С. Существенным преимуществом предлагаемого способа является то, что процесс при" нивки можно осуществить н газовой фазе в парах мономера) . По этому способу можно прививать мономеры трудно прививаемые с использованием других инициаторов. Одним из основных условий осуществления данного способа, обеспечивающего 1007.-ную эффектив 50 ность прививки, является тщательная промывка волокна послеобработки раствором И 50. Обычно для обработки используют 1-5%-ные водные растворы инициатора.55Процесс прививки можно проводить непосредственно после промывки волокна от К 50 или после промывки иушки. с/ЙМ/Ф/н (Г-сн СиОЯП р и м е р 1. Нанеску волокна ( г) помещают в колбу и обрабатывают 17.-ным водным раствором К 5008 (модуль 50) при 20-25 оС в течение 2- 3 ч, После обработки волокно тщательно промывают водой, Затем в колбу заливают 7%-ный водный раствор акрилонитрила (модуль 50). Колбу закрывают клапаном Бюнзена или оснащают обратным холодильником и нагревают при 70 ОС в течение различного времени (0,5-4 ч ). По окончании прививки волокно тщательно промывают от мономера и высушивают до постоянного веса при 5 УСКоличество привитого полимера определяют по привесу, В процессе реакции привитой сополимеризации гомополимер не образуется.Результаты приведены в табл. 1.П р и м е р 2. Процесс осуществляют так же,как описано в примере 1,Прививку различных мономеров осуществляют на ПКА волокно, содержащее 4-5% четвертичных аммониевых групп носновной цепи. Волокно помещают в колбу, закрывают клапаном Бюнзена, добавляют водные растворы мономеров (модуль 50) и нагревают при 700 С в течениеч. Образования гомополимеран 108 125 М 40 олок и ее 67 аммониевыхй цепи содержа в боков Целлюло 3-4% ам цепи но, содержа рупп в боко ное вол ониевых 7 сополимер ПКА с 31; 2-блоксопол ) (90:О); 3 Приме чани 1-привитой латом 87:1 диномПМВП метиламиноэ мер целлюлоз етакринилпири. сопели" том( "1.1илметакрилатомы с триметилэтил 5 8400в процессе прививки не наблюдается.По окончании реакции привитой сополимеризации волокно тщательно промываютгорячей водой и выс ушив ают и ри 50 о С,до постоянного веса, Количество привитого полимера определяют по привесу.1Результаты приведены в табл. 2,П р и м е р 3. МодифицированноеПКА волокно (блоксоиолимер), содержащее 4-6% аммониеньм групп, обраба- Отывают К 508, как в примере 1, а затем образец высушивают.Прививку проводят непосредственнов мономере-акрилоннтриле. 1 г волокнапомещают в акрилонитрил (п 1=50) и реакцию проводят при 70 С в течение 1 ч,Затем волокно тщательно промывают водой и высушивают. Образование гомополимера не наблюдается. Количествопривитого полимера составляет 527,. 20П р и м е р 4. МодифицированноеПКА волокно (блоксополимер), содержащее 4-6% аммониевых групп, обрабатывают К 50, как в примере 1, азатем образец высушивают,Прививку проводят в парах мономера, 1 г волокна закрепляются в верхней части круглодонной двухгорлойколбы, снабженной обратным холодильником. В колбу заливают 50 мл акрило- ЗОнитрила, стабилизированного,гидрохиноном. Затем нагревают колбу до 95 Стак, чтобы не происходила конденсация паров акрилонитрила на волокне.Через 1 ч волокно снимают, промывают З 5 Модифицированное поликапроамидное (ПКА) волокно, соджащее 4-67. аммониевых групв боковой цепиодифицированное ПКА волоксодержащее 4-67 аммониевыхгрупп в основной цепиМодифицированное ПАН в 51 6водой и высушивают. Определяют количество привитого полимера по привесу.Количество привитого ПА 11 составляет 357Таким образом, приведенные вышепримеры показывают, что предлагаемыйметод получения привитых сополимеров,основанный на использовании предварительно модифицированного полимера,содержащего четвертичные аммониевыегруппы и химически присоединенныйанион надсерной кислоты имеет следующие преимущества:1, Исключает образование гомополимера. Согласно известному способу,при использовании К 508 в качестве инициатора реакции йривйтой сополимеризации образуется гомополимер в количестве 20-507.2. Возможность получения привитыхсополимеров с.высоким содержанием прививаемого полимера более.100-150%),что особенно важно при прививке мономеров с ионогенными группами и получении привитых сополимеров, обладающих ионообменными свойствами.По известному способу с использованием в качестве инициатора К 5 08 можно получить привитые сополимеры, содержащие не более 20"50% прививаемого компонента, поэтому этот метод имеет ограниченное применение, в частности используется только для улуч" щения накрашиваемости или придания бактерицидных свойств волокнам. Т а б л и ц а 1личество привитого полимера, ,через 1 ч 2 ч 4 полидиметиламиноэтил имер ПКА с полиметилв сополимер акрилонитри (90:10); 4 - привито метакриламмоний сульф840051 Т а б л и ц а 2 108 15 Х Диметиламиноэтилметакрилат. Формула изобретения 15 Составитель О. РокачевскаяРедактор А. Шандор Техред С.Мигунова Корректор М. КостаЗаказ 4657 30 Тираж 530 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва 6-35 Раушская наб. д. 4/5 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ получения привитых сопопимеров путем обработки полимеров водным раствором соли надсерной кислоты с последующим нагреванием обработанных полимеров в .присутствии виниль. ного мономера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьцдения эффективности процесса прививки и исключения образования гомополимера, в качестве полимеров используют модифицированные полимеры, содержащие 1-107четвертичных аммониевых группИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. СЬее 1 са АЬзйгасйз, 1970,Ч, 73.2. Пененжик М. и др. Синтез привитого сополимера целлюлозы и полиакриловой кислоты. - Химические волокна", 1969, В 6, с. 70 (прототип).