Способ получения полимеров
О П И-Й А-Н И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К flAYRHTV
4074 5I
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимый от патента Ko—
М.Кл. С 08f 27/08
Заявлено 14.07.71 (№ 1684710/23-5)
Приоритет 14.07.70, № 10652/70, Швейцария государственный комитет
Соввта й1инистрав СССР па делам иаооретений и открытий
Опубликовано 21.11.73. Бюллетень № 46
УДК 678.765 (088.8) Дата опубликования описания 02.08.74
Иностранцы
Теодор Фелькнер (Австрия) и Ханспетер Хугенер (Швейцария) Иностранная фирма
«Лонца АГ» (Швейцария) Авторы изобретения
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ
Изобретение относится к способу получения полимеров, обладающих коагулирующими и диспергирующими свойствами.
Известен способ получения полимеров путем взаимодействия полиакрилимида и/или полиметакрилимида или их сополимеров, содержащих акрилимидные и/или метакрилимидные группы, с амином в воде, органическом растворителе или суспензии при температуре 130 — 180 С.
При этом получаются полимеры, содержащие N-замещенные метакрилимидные звенья, не растворяющиеся и не набухающие в воде.
С целью получения растворяющихся или набухающих в воде полимеров, обладающих коагулирующими и диспергирующими свойствами, предлагается процесс осуществлять при температуре 0 — 120 С.
При этом меняется структура получаемых полимеров. Полимеры содержат N-замещенные амидные звенья, что приводит к появлению у них коагулирующей активности и водорастворимости.
В соответствии с изобретением в качестве аминов можно использовать амины, соответствующие формуле КСНеКНе, в которой К представляет собой атом водорода, алкильный, арильный, алкарильный, оксиалкильный или карбоксиалкильный радикал.
Предлагаемый способ заключается во
2 взаимодействии полиакрилимида и/или полиметакрилимида или их сополимеров с указанными выше диаминами при температуре
0 — 120 С.
Наиболее предпочтительно проводить взаимодействие указанных компонентов при температурах, лежащих в интервале от 20 до
70 С. Применяемые давления не являются критическими и выбираются в зависимости от летучести используемого амина.
Взаимодействие исходных компонентов может быть осуществлено в суспензии или растворе. Если реакцию проводят в суспензии, то наиболее предпочтительно исходный полимер использовать в водной или содержащей воду суспензии. Первый случай целесообразен прежде всего, когда получается водорастворимый конечный продукт, который при проведении реакции будет находиться в растворе. Во втором случае применяют органические растворители, способные смешиваться с водой, в которых исходный полимерный материал не растворим. Подобными органическими растворителями могут быть низшие спирты и/или кетоны. Чтобы ускорить реакцию, к этим растворителям наиболее выгодно примешивать от
5 до 20% воды. В случае использования растворителей, не содержащих воду, взаимодействие компонентов протекает достаточно быст3О ро только в метиловом спирте. Этот метод
407451 наиболее выгодно осуществлять в тех случаях, когда конечный продукт, который равным образом не может растворяться в применяемом для образования суспензии органическом растворителе, желательно получить непосредственно в виде порошка.
Если взаимодействие компонентов проводят в растворе, то в качестве растворителя наиболее предпочтительно использовать диметилформамид, к которому в некоторых случаях может быть добавлено небольшое количество воды.
В качестве исходного материала могут быть использованы гомополимеры имида акриловой кислоты или амида метакриловой кислоты. Кроме того, можно применять сополимеры с акриловой кислотой, метакриловой кислотой, сложными эфирами акриловой кислоты, сложными эфирамп (метиловым, этиловым, пропиловым, бутилсвым, амиловым, гексиловым, циклогексиловым) метакриловой кислоты, а также сополимеры с такими мономерными соединениями, как акрилонитрил, метакрилонитрил„хлористый винил, винилиденхлорид, виниловый эфир (винилпропионат).
Наиболее предпочтительно применять сополимерные продукты, содержащие по меньшей мере 10 мол. % имидных групп в расче.с на полимер. Молекулярный вес исходных полимерных продуктов не является критическим и выбирается в зависимости от целей применения. Так, в случае использования конечного продукта, например, в качестве ксагулирующего средства, наиболес выгодно применять исходные полимерные материалы с молекулярным весом (М.B.) от 80000 до 500000 и выше. При использовании в качестве нсходпы.. полимеров материалов с более низким молекулярным весом, чем 80000, например порядка
30000, получаются конечныс продукты, обладающие диспергируIollIHMH своЙствами.
В зависимости от выбора исходного полимерного материала и амина RCI-2КН2 могут быть получены N-замещенные полиамиды, отличающиеся по своим свойствам.
Количество используемой воды главным образом выбирается в зависимости от практической целесообразности. В случае использования низ ком олекуля рных продуктов для обеспечения хорошей перемешиваемостп достаточно примерно пятикратного количества воды, а в случае высокомолекулярных продуктов применяют 20 — 200-кратное количество воды.
В качестве соединения R CI42NIkg можно использовать все первичные амины и соединения аминного типа. В этих соедипениях символ 1 преимущественным образом обозначает алкильный радикал, содержащий в своем составс от 1 до 6 атомов углерода,в особенности от 1 до
4 атомов углерода, соответствующую оксиал - 2 Сн2
СН СН
l 1
О С С О
I I 1Н, ЪНСКР
Новые полимеры могут быть исползованы в большинстве случаев в качестве коллоидов, коагулирующих средств, а также вспомогательных средств при обработке бумаги и текстильных материалов и загустителей.
Ниже в таблице указаны исходные полимерные материалы и амины, с которыми они взаимодействовали при указанных условиях.
В таблице приведены сокращенные названия
g исходных полимеров. Сокращения имеют следу ощие значения:
1) полиакрилимид — ПЛИ 1 М. В. 60000, 2) полиакрилимнд — ПАИ 11 М. В. выше
500000, 3) сополимер акрилимида и метилметакрилата 60:40 — ПАИ, ММА I, 4) сополимер акрилимида и метилметакрилата 75:25 — ПАИ/ММА II, полиметак илими — ПМАИ, 5) д
6) сополимер акрилимнда и акриловой кислоты, полученньш примерно с 20 мол. % акриловой кислоты
7) сополимер метакрилимида и метакрилонитрила, полученный примерно с
50% метакрилонитрила — ПМАИ/МАН, 8) поли(метакрило-акрил)имид
П(МА/А) 1 г; — ПА И/АК, 60
4. кильную группу, карбоксиалкильную группу или фенильный остаток. Количества амина выбираются в зависимости от содержания имидных групп в полимерном материале. При
5 этом целесообразно амин брать в реакцию в эквивалентном количестве, хотя можно брать его и в избыточном количестве. В последнем случае амин, не вступивший в реакцию, может быть удален из реакционной смеси, на1С пример, с помощью упаривания раствора или перегонки с водяным паром. Если в качестве аминного соединения используют аминокислоту, то наиболее предпочтительно проводить реакцию не со свободной кислотой, а с ее щед лочной солью.
Полимеры, получаемые предлагаемым способом, по соседству содержат N-замещенные и незамещенные амидные группы. Взаимодействие полиакрилимида с амином протекает, 2с например, по следующей схеме:
407451
Темпе>а !
Реакционная среда
Количество продукта реакции, г
Амин! тура реакции, ОС
Время реакции, час
Тип полиимида
Испытание количество, г количество, г название название
Вода
2,7
10,0
2,0
То же
10,0
2,5
2,0 — »вЂ”
10,0
3,0
2,3 — >>— — »вЂ”
Т. кип, 40 — 50
40 — 50
40 — 50
40 — 50
0,5
10,0
2,7
2,0 — »вЂ”
Коагулирование
То же
40,0
2,9
1,14
40,0
2,7
0,95 — >>—
40,0
3,3
1,67
»вЂ”
40,0
2,4
1,0 — >>— — >>—
Диспергирование
20,0 — >>—
3,7
Метанол
То же
Вода
Изопро панол
Вода
Ацетон
Вода
ДМФ
Вода амин
Т. кип.
То же
Коагулирование
То же
20,0
2,1
2,0
16,0
4,0
16,0
2,4
2,0
3 !
2,3 — >>—
2,0
4,0
16,0
4,0
16,0
4,0
40,0
40,0
ПАИ II
ПАИ 1!
2,0 — »
2,3 — >>— — »вЂ”
2,0 — »вЂ”
3,0 — >>—
ПАИ/МЫА 1
ПАИ/
/ММА I I
ПАИ/АК
ПАИ (AK
ПМАИ
1,0
2,0 — >>— — >>—
2,6
2,6
24!
2
15 — >>— — »вЂ” — »вЂ”
40 — 50
40 — 50
50,0
50,0
40,0
0,5
2,0
2,0 — >>— — »вЂ”
Вода — >>—
2,5
3,1
2,3 — »вЂ” — >>—
Диспергирование — >>—
Бутпламин
Т. кип.
1
0,5
То >Кс
Этаноламин
Бутиламнн
То же
ПМА! l,, МАЙ!
ПМАИ, М <Н
Коагулированпе
Диспергирование
40,0
40,0
3,0
3,0
2,5
2,3 — >>— — »вЂ”
ПМАИ Л1АН
ДМФ
40,0
Коагулирование
То же
3,0
2,5
l5
3,0
15
Вода
40,0
П(МА/А) !
2,0
П р и и с ч а н и с. Количество полпимпда везде 2,0 г.
Предмет изобретения
Способ получения полимеров путем взаимодействия полиакрилимида и/или полиметакрилимида или их сополимеров, содержащих акрилимидные и/или метакрилимидные группы, с амином формулы RCHgNHg, где R— атом водорода, алкильный, арильный, алкаСоставитель О. Рокачевская
Техред Т. Ускова
Корректор М. Лейзерман
Редактор Е. Хорина
Заказ № 1289 Изд. № 1062 Тираж 551 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Я-35, Раушская наб., 4/5
Загорская типография
ПАИ I
ПАИ I
ПАИ 1
ПАИ 1
ПАИ 11
ПАИ II
ПАИ 11
ПАИ II
ПАИ II
ПАИ Il
ПАИ 11
ПАИ ll
Этаноламин
Этиламин
Бутиламин
Этаноламин
Бутиламин
Этаноламин
Бензиламин
Этиламин
Глицин/
0,6 г
>IaOH
Бутиламин
То же рильный, оксиалкильный или карбоксиалкильный радикал, в органическом растворителе, воде или суспензии, отличающийся тем, что, с целью получения полимеров, обладающих дис5 пергирующими и коагулирующими свойствами и повышения растворимости, процесс осуществляют при температуре 0 — 120 С,
