Способ получения водорастворимых полиэлектролитов

204569

8 лд Ж, генуц, 6вй этгм-., ч„, -- -«меев- „ "-сна,е

Щ-к

>ОПИСАН И Е

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.V1.1966 (№ 1082987/23-5) Кл. 39Ь, 22/06

39с, 25/01

1 ! 1 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК С 08f

С 081

УДК 678.744.32-9:

: 661.185 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 20.Х.1967. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 4.1.1968

Авторы изобретения

Г. С. Колесников, А. С. Тевлина, М. A. Коршунов, Н. И. Скрипченко, С. Е. Васюков и Ф. Н. Боднарюк

Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ

ПОЛ ИЭЛ ЕКТРОЛ И ТО В

Известен способ получения водорастворимых полиэлектролитов на основе полиакриламида.

С целью расширения ассортимента и создания селективных высокоосновных полиэлектролитов катионного типа, предлагается полимеры аминоэфиров акри loBOH и метакриловой кислот подвергать алкилированию.

В качестве аминоэфиров акриловой и метакриловой кислот используют р-диметил и

Р-диэтиламиноэтиловые эфиры этих кислот, 1,3-ди- (диметил амин) изопропиловый эфир метакриловой кислоты, 1,3-ди- (диэтиламин)изопропиловый эфир метакриловой кислоты и

2-окси-3- (диэтиламин) пропиловый эфир акриловой кислоты. Полимеры указанных эфиров - — слабые основания. Они растворяются в большинстве органических растворителей, но в воде не растворимы. Для получения водорастворимых полимерных оснований полимеры переводят в четвертичные соли аммонийных оснований с помощью алкилирующих агентов (йодистый метил, бромистый этил, хлористый этил и»лористый бензил). Четвертичные соли представляют собой порошкообразные вещества, легко растворимые в воде и не изменяющиеся при хранении. Это позволяет получить раствор полиэлектролита требуемой концентрации.

Возможность выделения полиэлектролита в сухом виде — преимущество предлагаемого способа, так как большинство известных водорастворимых полиэлектролитов (в том числе и полиакриламид) получают и хранят лишь в виде водных растворов низкой концентрации. Кроме того, получаемые полимерные полиэлектролиты имеют высокий молекулярный вес и содержат длинные боковые цепи с функциональными группами, что позволяет использовать их при коагуляции лиофильных органических веществ большого молекулярного веса. Наличие в боковых цепя» ряда синтезированных полиэлектролитов двух функциональных групп дает возможность использовать такие соединения для селективной флокуляции.

Пример 1. A. Полимеризация р-диэтиламиноэтилового эфира метакриловой кислоты.

К раствору 9,2 г (10 лтл) р-диэтиламиноэтилового эфира метакриловой кислоты в

10 мл бензола добавляют 0,08 г (1 люль) динитрила азоизомасляной кислоты и нагревают при 80 С 8 час.

В результате полимеризации получают вязкий бесцветный раствор полимера. Характеристическая вязкость полимера в бензоле при

25 С (q) 0,27, Б. Получение четвертичной соли взаимодействием с йодистым метилом.

30 В бензольный раствор полимера добавляют

204569

10

20

Предмет изобретения

Составитель Г. Русских

Редактор С. С. Лазарева Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Л. В, Наделяева и С, Ф. Гоптареико

Заказ 4193717 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобрегений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Тип огра фи я, п р.

Сапунова, 2

7,6 г (3,33 мл) йодистого метила из расчета

1,1 моль на l,есиовоь-моль полимера. Образуется. осадок детв ртичной соли. После отгонки, бенабЯас- и высушивания полимера при

70 C в вакууме (20 мм рт. ст.) получают белый порошок полимерной четвертичной аммониевой соли, Соль легко растворяется в воде. Удельная вязкость 1% -ного водного раствора соли при 20 С (т1»,) 0,76, В. Получение четвертичной соли взаимодействием с хлористым бензилом.

В бензольный раствор полимера, полученный по п. А, добавляют 6,18 г (5,62 мл} хлористого бензила (молярное соотношение 1: 1) и нагревают при 70 С 24 час, После отгонки бензола и высушивания полимера при 70 С под вакуумом (10 мм рг. ст.) получают белый порошок полимерной четвертичной соли.

Соль легко растворяется в воде.

Пример 2, А. Полимеризация 2-окси-3(диэтиламин) пропилового эфира акриловой кислоты.

К раствору 9,3 г (10 мл) эфира в 10 мл бензола добавляют 0,08 г (1 моль) динитрила азоизомасляной кислоты и нагревают при

70 16 час.

В результате получают вязкий бесцветный раствор полимера. Характеристическая вязкость полимера в бензоле при 25 С (т1) 0,08.

Б. Получение четвертичной соли взаимодействием с йодистым метилом.

В бензольный раствор полимера добавляют

12,2 г (5,4 мл) йодистого метила (молярное соотношение 1: 1). Сразу образуется осадок четвертичной аммониевой соли.

После отгонки бензола и высушивания полимера при 70 С в вакууме (10 лм рт. ст.) получают белый порошок полимерной четвертичной соли. Удельная вязкость 1 % -ного водного раствора соли при 20 С (т1».) 0,14.

П р и м ер 3. А. Полимеризацйя 13-ди-(диметиламин) изопропилового - эфира метакриловой кислоты.

К раствору 9,239 г (10 лл) 1,3-ди-(диметиламин) изопропилового эфира метакриловой кислоты в 10 мл бензола добавляют 0,0695 г (1 моль) динитрила азоизомасляной кислоты и нагревают при 70"-С 8 час. В результате получают вязкий бесцветный раствор полимера. Характеристическая вязкость полимера в бензоле при 25 С (т1) 0,20.

Б. Получение четвертичной соли с йодистым метил ом.

В бензольный раствор полимера добавляют

12 г (5,3 мл) йодистого метила (молярное соотношение 1: 2). Сразу образуется осадок четвертичной соли. После отгонки бензола и высушивания полимера при 70 С в вакууме (10 мм рт. ст.) получают белый порошок полимерной четвертичной соли. Удельная вязкость 1 /о-ного водного раствора соли при

20 С (q» ) 0,75.

Б. Получение четвертичной соли с хлористым бензилом.

В бензольный раствор полимера добавляют

10,7 г (9,7 мл) хлористого бензила (молярное соотношение 1: 2). Сразу образуется осадок четвертичной соли. После высушивания при

70 С в вакууме (10 мм рт. ст.) получают белый порошок полимерной четвертичной соли.

Удельная вязкость 1 /о-ного водного раствора соли при 20 С (q»,) 1,0.

Пример 4. А. Полимеризация р-диэтиламиноэтилового эфира акриловой кислоты.

К раствору 9,25 г (10 мл) эфира в 10 мл бензола добавляют 0,347 г (4 моль) динитрила азоизомасляной кислоты и нагревают при

80 С 4,8 час. В результате получают вязкий бесцветный раствор полимера, Б. Получение четвертичной соли с йодистым метилом.

В бензольный раствор полимера добавляют

7,4 г (3,2 л л) йодистого метила из расчета

1,1 лоль на 1 осново-моль полимера. Образуется осадок четвертичной соли. После отгонки бензола и высушивания полимера при

70 С в вакууме (20 мм рт. ст.) получают белый порошок полимерной четвертичной аммониевой соли, Соль легко растворяется в воде.

Способ получения водорастворимых полиэлектролитов на основе производных акриловой и метакриловой кислот, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента и создания селективных BbIcOKOocHQBHbIx IIQлиэлектролитов катионного типа, полимеры аминоэфиров акриловой и метакриловой кислот подвергают алкилированию.