Полимерная композиция, привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу в качестве самостоятельного связующего для клея и способ получения полимерной композиции

(с)с С 08 Г 251/02, С 0831/04, С 08 К 5/00, С 09101/08//(С 0831/04, 1:02, 5100) (С 08 К 5/00, 5:05) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЕНИ составу полуемой для рекументов и ния компоэиву, полученно- привитому ится спол Изобретение отно имерной композиции, ставрации бумажн материалов, к способ ции, а также к новому му химическим ляющемуся компонентом композиции,Целью изобретения является получение малотоксичной композиции, технологичной по способу нанесения покрытия, так как одна из стадий - припрессовка покрытия к ых до получе вещест утем,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт высокомолекулярных соединений АН СССР и Государственная публичная библиотека им, М.Е.Салтыкова-Щедрина(56) А.Лареа, Мепдоа Р. А,Метпод оФргерагпц апо ып 9 ап асгус геви соатедрарег. еоп 1, СогпгпТее Тог сопэегчатоп 5-ФЕгеппа Меетпц, УацгеЬ, 1978.(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ПРИВИТОЙ СОПОЛИМЕР ВИНИЛАЦЕТАТА НАОКСИПРОПИЛЦЕЛЛЮЛОЗУ В КАЧЕСТВЕСАМОСТОЯТЕЛЬНОГО СВЯЗУЮЩЕГОДЛЯ КЛЕЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ(57) Изобретение относится к полимернойкомпозиции, к способу ее получения, а также к привитому сополимеру винилацетатана оксипропилцеллюлоэу. Малотоксичностькомпозиции, а также ее технологичностьприсущи также и способу ее получения идостигаются новым составом полимернойкомпозиции, включающим сополимеризатвинилацетата с оксипропилцеллюлоэой ирастворитель - смесь этанола и воды. Сополимеризат содержит поливинилацетат со БО,1675305 А 1 степенью полимеризации 20-320, привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу формулы-СбН 702(О Н)з-х-(О С Н-СС Н з 0 Нг Н С-С Н з (О С О С 1 зхп, гдеХ1,45-2,50; п - 165-3 О; п 1 = 20-320, и оксипропилцеллюлоэу со степенью замещения Х - 1,45-2,50 и степенью полимериэации и =: 175-310. Соотношение компонентов в композиции следующее, мас,ф 6: поливинилацетат 0,9-5,34; привитой сополимер 0,61- 5,94; окгипропилцеллюлоэа 0,16-2,13; вода 37,2; этанол 55,8, Способ получения полимерной композиции заключается в привитой сополимериэации винилацетата на оксипропилцеллюлозу. Оксипропилцеллюлоза (исходная) характеризуется при этом степенью замещения по оксипропильным звеньям 1,45-2,50 и степенью полимериэации 175-324, Сополимериэацию проводят в водном растворе с концентрацией оксипропилцеллюлозы 0,5-3,0 мас.;6 и винилацетата 0,25-1,0 моль/л в присутствии радикального инициатора с последующей сушкой полученного сополимеризата и растворением его в смеси воды и этанола при их массовом соотношении 1:1,5, Привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу укаэанной формулы характеризуется адгезионными свойствами при использовании его в качестве самостоятельного связующего для клея, 3 с,п, ф-лы, 3 табл,сополимеру на оксилпропилцеллюлозу, яв1675305 30 35 40 45 50 55 бумаге длится 20 с, а также сама композиция и один из ее компонентов - полимер,являющийся привитым сополимером винилацетата на оксипропилцеллюлоэу, и снижение токсичности клеев на его основе,Композиция нетоксична, обладает технологичностью. может использоваться самостоятельно в качестве основы клеящегоматериала,Используются следующие термины иобозначения:ОПЦ - оксипропилцеллюлоэа - водорастворимое производное целлюлозы с формулой звенаСНЪСБН 10(ОН)зОСН-СН)ХФОИгде Х - степень замещения (СЗ) = 1,45 - 2,50;и - степень полимериэации (СП) = 175324ПВА - поливинилацетат с формулой1 С 2-СНЪ,ОСОСН где и - СП, ПВА-пр,-ОПЦ - привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлоэу;ф - характеристическая вязкость;с - степень прививки, т.е. отношениемассы привитого сополимера к массе исходного полимера, 7 ь.Для определения состава полученнойхимическим путем реставрационной полимерной композиции сначала экстракциейчетыреххлористым углеродом количественно отделяют гомополимер ПВА, который затем выделяют упариванием в вакууме исушат при 40 С до постоянного веса, Затемостаток многократно обрабатывают водой иэкстраируют ОПЦ. Водные экстракции упаривают в вакууме, ОПЦ сушат до постоянного веса при 80 С,ММ ПВЛ определяют по формулеГп 1 =К М.,где К=1,88 10,а = 0,69; у) измеряют в ацетоне при25 С,ММ ОПЦ определяют по формулеф =- 0,0111 СП,определение ведут в водных растворахпри 20 С.Обнаружено, что качественно-количественный состав полимерной композиции,полученной химическим путем, не изменяется при хранении в течение 12 мес гц,и 20- 25"С. Структура привитого сопел;мг раполивинилаце ата нэ оксипропилалип. 5 10 15 20 25 зу подтверждена методом ИК-спектроскопии, элементным анализом, определением среднего числа привитых цепей и их СП (ММ).П р и м е р 1. К 95,0 г 1 о -ного водного раствора ОПЦ(СЗ -2,50; СП = 175) добавляют при перемешивании 0,064 г (3 ммоль/л) пероксодисульфата аммония, затем 8,1 г (1 ммоль/л) винилацетата. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 60 С в течение 20 мин, затем греют еще 3 ч при этой температуре. По окончании реакции удаляют в роторном испарителе при 35 С и затем сушат до постоянной массы в ва куум-сушил ьном ш кафу и ри 40 С.Получают 1,35 г композиции с температурой размягчения(Тразм) 110 С, содержащей, г (мас. ):Поливинилацетат 0,30 (22,22)Привитой сополимер поливинилацетата на оксипропилцеллюлозу 0,31 (22,96)Оксипропилцелл юлоза 0,74 (54,82) По данным ИК-спектроскопии привитой сополимер характеризуется следующей полосой поглощения: 1740 см - валентные колебания с-о -группы. Эта полоса поглощения отсутствует в ОПЦ и наблюдается в чистом гомополимере ПВА,Из этих данных можно сделать вывод об образовании привитого сополимера (ПВА- и р.-ОП Ц).Сухую композицию растворяют в спиртово-водной смеси (1.5; 1,0 по объему) таким образом, чтобы получить раствор 7 мас.%. Этим раствором пропитывают реставрационную бумагу. После высыхания полученный материал припрессовывают к реставрируемой бумаге при 130 С в течение 100 с,Полученный состав может быть использован только для реставрации бумаги из хлопковых волокон, поскольку для других видов бумажных материалов температура подпрессовки не должна превышать 115 С,П р и м е р 2. К 99,5 г 0,5 мас,-ного водного раствора оксипропилцеллюлоэы (СЗ = 2,5; СП = 175) добавляют при перемешивании 0,064 г (3,0 м моль/л) пероксодисульфата аммония, затем 8,1 г (1 моль/л) винилацетата. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 10 С в течение 15 - 20 мин, а при 70 нагревают 3 ч. Выделение продукта реакции ведут в условиях примера 1,Выход композиции 4,98 г с Тразм 65 С, которая содержит, г (мас, );Поливинилацетат 3,80 (76.30)Привитой сополиглер поливинилацетата на оксипропилцеллюлозу 1,06 (21,29)Оксипропилцеллюлоза 0,12 (2,41)Строение привитого сополимера подтверждено ИК-спектроскопией: полоса поглощения 1740 см соответствуетвалентному колебанию с-группы винилацетата.Для реставрации бумажных документовготовят 7 -ный раствор, как указано в примере 1. Полученным раствором пропитываютреставрационную бумагу и после ее высыхания припрессовывдют к реставрируемой бумаге при 80 С в течение 20 с. Полученнаякомпозиция может быть использована дляреставрации газетной бумаги.Данные по примерам 1 - 12 приведены втабл, 1 и 2, где представлены условия получения композиции и состав полимеризата.Реставрационная полимерная композиция по изобретению растворима в нетоксичном смешанном растворителе - этэнол -вода (1,5:1,0 по массе) и защитное покрытиена основе коглпозиций характеризуется высокой адгеэией к бумаге,Показатель эффективности прививкиопределяют по формуле1 Опп 91100Огп+ Опп - 9где Э - эффективность прививки,, определяют как отношение массы привитогополимера к массе всего заполимеризованшегося мономера;О,л - выход привитого сополимера, г:Огл - выход гомополимера винилдцетата, г;9 - вес исходного эфира целлюлозы, г,Состав реставрационной полимернойкомпозиции (г) с учетом растворителя приведен в табл.3 (нумерация примеров соответствует данным табл.1).Привитой сополимер винилацетдта насксипропилцеллюлозу характеризуется вкачестве клеящего материала и адгезией печатной продукции к полимерным пленкам,Клей концентрации 4-5 в 42 - 47 -номводном спирте следует наносить на полимерную пленку (триацетатную полиэтилентерефталатную, полипропиленовую) иприпрессовывать к печатной продукции.Величина адгезии достигает 0,55 кгс/см.Для лучших известных клеев, используемых с той же целью, адгезия не превышает0,30 - 0,42 кгс/см, Таким образом, привитойсополимер может быть использован в качестве самостоятельного связующего в клеевой композиции, при этом достигаетсядостаточно высокий результат в отношенииадгезионных свойств.Формула изобретенич1. Г 1 олимернзя коглцозиция, нглючзю щзч полимер и растворит ель, о т л и ч э ю щ з ч с я тем что, с целью понышенич техно 5 логичности и снижения токсичности, в каче. стве полимера она содержит соцэлимЕризэт винилзцетатз с оксигроцилцеллюлозой, состоящий из полининилацетзз со степенью полиглериззции 20-320, 10 привитого соцолимерз винилзцетдтз нз ок.1 пил еллюлоз (о м лы сиг ро у ру Н 702(ОН)з х-( ОСИ )Х -Не-СН 2), ОНгде Х:= 1,45 - 2,5; ОСОСН и - 165 310; гп = 20 - 320, и оксицропилцеллюлоэы го степенью 20 ззмещения Х. - 1,45. 2,50 и соленью цолимериздции и = 175 - 310,в качестве растворителя он содержит смесь воды и этдголз при следующем соотгошении компонентов, мзс.% 25 Г 1 оливинилзцетзт 0,9 - 5,34 Привитой соцолимер 0,61 - 5,94 Оксипропилцеллюлоза 0,16 . 2,13 Вода 37,2Эгзнол 55,8 30 2. 11 ринитой соцолимер вигилзцетзтэ нз оксипропилцеллюлозу формулы- С Н 702 ОН)з к- ОС 3 -- С+К 35 -НС-СН 2)гп ОНОСОСНгде Х 1,45 - 2,50; 40 и 165 - . 310; в = 20- 320,в качестве самостоятельного связующего для клея,3, Способ получения полиглерной ком позиции путем сополимериздции мономе. ров, о т л и ч э ю щ и й с я тегл, чго, с целью пооьшения технологичности и снижения токсичности клеев на его основе. осуществляют привитую сополимеризацию винила цетзта нз оксипропилцеллюлозу со степенью замещения по оксипропильным звеньям 1,45 - 2,50 и степенью цолимеризации 175 - 324 в водном растворе с концентрацией оксипропилцеллюлозы 0,5 - 3,0 55 мдс,и винилдцетэта 0,25 1,0 моль/л в присутствии радикального инициатора с последующей сушкой полученного соцолимериздта и растворением его в смеси воды и этднола при массовом соотношении воды и этанолд 1;1,5.О Ю Ю г- Х Ьф аф фо И ф л л г л о л л л .т г- сч мл В В М л сЗВо оЕ ОВВ ВУа о3 "О ВЙм а о л ио л о М ыО е .1 л -1 ф О -1, О И М И И Мс 2 аих гоо бл 1 й Вм о В ВЬ 6 а о В 6 Й в в РМР 1 о г 2о 2 В 26 В ахи В Вив% В. В 66 РВ.ОМ ОВ В В 66) В вГ.В ОВЛ ВО6, Овм ооВ ВЬСа о Вв о266 й 2в ав ВВ ". О ВГ; В 1. ОВ огВаб.ао х оВ 2 ВВХооав66 ыгвВОВО.1675305 12 Таглпа 3 олпперпая реетапраиионная конпоэп 1 пя,е,ктор . Шулл Гирняк 1.эо 2 г 175 Тираж01 Ь 111 1 И Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб 4/5 11 Онзводственно-иа 71 ат 3 льский комби Патент", г, Ужгоро гарина, 101 5,3 51 2,41 1, СЗ 5,27 3,84 О, 17 0,3 0,6 0,20 0,25 0,2 0,1 93,00 93,00 93,0 93,0 93,00 93,00 5,8 5,8 5,8 5,8 372 37,2 37,2 37,2 З 7,2