Водорастворимые полимеры на основе сополимеров акрилонитрила

Водорастворимые полимеры на основе сополимеров акрилонитрила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 асяс,...,, ;та1 !

О Il И с-Ф"Н:.И::.Й

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

-{ИЮ 64308

К АВТОРСКОМУ СВИДИТПЛЬСТВУ (61) Дополнительное-к авт. свид-sy (22) Заявлено 01. 10,75 (21) 2180233/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано05.07.77.Бюллетень ¹25 ({45) Дата опубликования описания 10.08.77

{5l) М. Клв

С 08T 220/44

Государственный памнтет

Соввта Министров СССР по делам нзобротвннй и открытий (53) УДК 678,745,32.

/677.494, 745.32 (088.8) C

P. М. Лившиц, Г. Г. данелян и Ю. Т, Пименов с (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (54) ВО.ПОРАСТВОРИМЫЕ ПОЛИМЕРЫ

НА ОСНОВЕ СОПОЛИМЕРОВ АКРИЛОНИТРИЛА

Изобретение относится к модификации полимеров, конкретно, к модификации сопо-. лимеров акрилонитрила, оио может найти применение при получении лакокрасочных (л/к) покрытий.

Известны водорастворимые сополимеры акрилонитрила, которые получают путем обработки их низшими алифатическими аминоспиртами (1), гидроксиламином при

60-85 С (2). Однако получаемые во- то дорастворимые сополимеры не могут быть использованы в качестве пленкообразуюших тля покрытий, так как для придания им водо састворимости путем модификации по известным способам используют сополиме- l5 ры с высоким содержанием звеньев акрилони рила (до 80-90%). Известно, что такие полимеры я ляются жесткоцепными и не спо.обны образовывать лакокрасочные пленки с достаточной эластичностью. 20

Известные водорастворимые сополимеры используют только в качестве загустителей„клеев, шлихтуюших агентов, llenI изобретения — синтез новых водорастворимых полимеров (на основе со- 2о полимеров акрилонитрила), пригодных для получения во доразбавляемых лакокрасочных композиций и покрытий,на их основе.

Использование предлагаемых сополимеров для получения лакокрасочных покрытий упрошает технологию и улучшает условия труда.

Водорастворимость сополимеров акрилонитрила достигается путем обработки их азидом натрия в присутствии хлористого аммония, в результате чего получаются полимеры с тетразольными циклами следуюшего строения: вессс-си)- сссс-ссс,)- снс-ссссI m н

-с (I-а)-и

+I . Вт ов тт вн

1 I

3N где ItI u p - мольные доли мономерных звеньев в сополимере, равные соответственно 0,2 - 0,60 и Ос3-0,7;

5 я -н, -сн

Ч вЂ” -СООСН, - СООСФН

СООС < Н,т, РИ, с молекулярным весом

10000-100000, 564308

40 СН -Са СЫ Е СЕ -Щ

«с з, а м кн

1 1

Х М

Благодаря наличию подвижного. атома водорода при азоте тетразольного цикла полученные полимеры становятся раствори мыми в слабошелочных водных растворах.

Реакцию проводят в растворе при 60100 С. Для модификации используют солсо лямеры с молекулярным весом в предел к от 8000 до 80000 (в зависимости от при-, роды сополимера).

Из сополимеров могут быть использова- 1О пы, например, сополимеры акрилонитрила с эфиром акриловой и метакриловой кислот, отиролом и другими мономерами, В качестве растворителей применяют диметилформамид (ЙМФ); можно использо 1б вать также и другие растворители, например пиридин, циклогексанон, тетрагидрофуран

Раствор сополимера термостатир уют при температуре синтеза, после чего за- 20 гружают в него эквимольные количества аэида натрия и хлористого аммония. Для более полного прохождения реакции азид йатрия и хлористый аммоний целесообраэВо брать с 20-30%-дым избытком по от- 25 йошеыию к содержанию нитрильных групп.

Из полученных полимеров могут быть етлнты пленки с хорошими физико-механическими свойствами

Пример 1, В круглодонную колбу с З0 обратным холодюпником и мешалкой загру-, жают 20 r сополимера акрилонитрила с бутилакрилатом (мол. вес 8000, молярное соотношение звеньев 0,7:0,3 соответствен-но) и 400-мл циклогексанона. Колбу помещают в термостат, включают мешалку и доводят температуру термостата до 60 С.

После: полного растворения полимера в колбу загружают 15 г азида натрия и

12,5 г хлористого аммония, выдерживают в термостате 14-16 ч, после чего колбу охлаждают и содержимое выливают в подкисленную воду. Выпадает светло-желтый каучукоподобный осадок, его промывают водой для удаления кислоты (до рНм6).

Затем полимер сушат в вакуумном шкафу при температуре 40 С до постоянного веса. Выход 26 г (95% от теоретическо го).

Пример 2.B круглодонную двухгор- 50 лую колбу с обратным холодильником и ме« шалкой загружают 20 r сополимера акрилонитрила и метилметакрилата (мол.вес, 60000, соотношение звеньев 1;1) и 400 мл, ДМФ.

Колбу помешают в термостат, включают ме- шалку, доводят температуру в термостате до 100 С. После полного растворения полимера в колбу загружают 15 r азида натрия и 12,5 г хлористого аммония выдерживают в термостате,4-6 ч, затем колбу охлаждают и содержимое выливают и подкисленную воду, Выпадает све;ло-желтый осадок. Его многократно промывают водой для удаления кислоты, После этого полимер сушат в вакуумном шкафу при температуре 40 С до о постоянного веса. Выход 24 г (96% от теоретического) °

Полученный сополимер растворяется в

ДМФ, ацетоне, циклогексаноне, метнлэтнл кетоне и 0,01 н. водном раетворе КОН.

Пример 3. В условиях примера 1 и 2 (те же количестве реагентов, раство- ритель - циклогексанон) проводят модификацию сополимера акрилонитрила и метило акрилата при 80 С в течение 9-10 ч (мол,вес, 20000 соотношение звеньев

0,3:0,7), Выход 96% от теоретического. Мол. вес сополимера 23000.

Полученный сополимер растворяется s тех же растворителях, что и в примерах

1-2.

Предложенные водорастворимые сополимеры дают возможность получать лакокрасочные покрытия с использованием исходного полимера с большим содержанием (до 70 мол.%) акрилонитрила при хороших физико-механически х свойствах.

Таким образом, предлагаемые полимеры расширяют ассортимент пленкообразующих из менее дефицитных видов сырья по срав. нени ю с сырьем для других акриловых полимеров, Формула изобретения

Водорастворимые полимеры на основе сополимеров акрилонитрила обшей формулы где ж и и - мольные доли мономерных звеньев в сополимере, w = О,25 - 0,60;n = 0,3-0,7;

СН3 9 . Я = -СОЮСН -СООС4Н, -СООС Н

Rh, с молекулярным весом 10000-100000, пригодные для получения водоразбавляемых лакокрасочных композиций и покрытий на их основе, Источники информации, принятые во вни-; мание при экспертизе:

1. Патент ФРГ М 1052685, кл, 3 9с 2 5/ О 1, опублик, 1 959 г, 2, Патент США N 2959574, кл. 260-85.5, опублик, 1960 (прототип)..