Способ получения сшитых полимеров стирола

Способ получения сшитых полимеров стирола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Я и т з! .i .,;:1 бмбл:::.;-, -,.-,,: -.,,) 5jg$$7

Союз Советских

Социалистических

Республик т.т Ащдр (Щ.Я Г СВИДЕВ,.ТЕЛЬЕ:.18 (61) Дополнительное к гвт. спид-ву (22) За"-.âëåïo 04.03.75 (21) 2110907/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30!

511 у1 Кл з С 08Г 112,, 08

С 081з 8 18

Государственный комити

Совета Министров СССР пв делам изобретений и открытий

1 (53), . ;" 078 746,22 088, ;

Дата опубликования описания 19.09.!; (72) Авторы изобретения

М. Г. Краковяк, Т. Д. Ананьева, Е. В. Ануфриева и С. С. Скороходов

Институт высокомолекулярных соединений АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЦ1ИТЫХ ПОЛИМЕРОВ СТИРОЛА

Изобретение относится к области синтеза сшитых полимеров стирола, представляющих интерес для получения ионообменных смол, а также в качестве модельных макросетчатых полимерных систем для изучения связи строения полимеров с их физико-химическими свойствами.

Известен способ получения сшитых полимеров на основе полистирола путем обработки сульфированного полистирола параформальдегидом в растворе олеума при 1,55 — 160 С в течение 8 ч. Жесткие условия реакции в сочетании с агрессивной средой приводят к частичной деструкции макромолекул, протеканию процессов окисления, в результате к образованию окрашенных продуктов сложного строения, что ограничивает применение указанного способа (1).

Известе тактке способ i!oлучепия сши-.ых полистирольных структур путем обработки полистирола в растворе бифункциональным реагентом Х вЂ” (Ar) „— Х (где Аг ф g 1

=CH C1 или СОС1, n=l — 3) в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса при повышенной температуре (60 С) (2). Однако данный способ не позволяет получать меченых люминссцирующих полимеров и оценитb количество введенных в полимерную систему сшивок оптическими метода ми.

О . 1 овпой lie!I bIG способа яь ie с iio ние меченых люминесцирующих сшитых по5 л и;,. иных систем, сод р>;,-.;, щпх л lo! ипест-,нр-, юц;и"= антрацсновые с;py„ryi ы (ме. кп) в, злах сшивок или ветвлений. Наличие антраценовых групп в сп:ивающих мостиках полимерной системы позволяет использовать методы электронной спектроскопии для оценки количества сшивок или узлов в сшиты.: или разветвленных полимерах, а также исследовать некоторыс физические и физи..о-хпмпчсс;.ие характеристики указанных поли viåðíы.: систем

15 (например, их релаксационные свойства) люминесцентными методами (например, методом поляризованной люминесценции) .

Указанная цель достигается тем, что в качестве бифункционального реагента исполь20 зуют 9,10-бис(хлорметил) антрацен.

В зависимости от соотношения исходных реагентов и условий проведения реакции может быть достигнута различная глубина сшивания, приводящая к различной степени измене25 ния характеристической вязкости полимера вплоть до гелеобоазования, что иллюстрируется приведенными ниже примерами. Во всех случаях присос инепие антрапенсодержа пего реагента к полимерным цепям контролирова30 лось методом полярпзовапно;:: люми -- пен568657

Составитель В. Полякова

Техред М. Семенов Корректор В. Посельский

Редактор Е. Хорина

Заказ 1976/6 Изд. № 705 Тираж 633 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета. Совета Минкстров СССР по,делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типо г р афи я, пр. С апунов а, 2 ции, а количество присоединенных антраценовых групп определялось методом УФ-спектроскопии.

Пригмер 1. 200 мг полистирола с характеристической вязкостью (g) =0,94 дл/г (толуол, 25 С) растворяют в 4,3 мл орто-дихлорбензола, добавляют раствор 1 мг 9,10-бис (хлорметил) антрацена в 9,5 мл орта-дихлорбензола и 0,2 мл раствора SnC14 в орто-дихлорбензоле концентрации 10 мг/мл. Реакционную смесь перемешивают 5 ч при 20 С, затем выливают в 50 мл метанола. Выпавший полимер отделяют, очищают четырехкратным переосаждением из толуольного раствора в метанол и сушат в вакууме до постоянного веса. Полученный полимер (190 мг, 95% от веса исходного полимера) содержит одну антраценовую группу- на 3800 стирольных звеньев (0,026 мол. /о) и имеет характеристическую вязкость (q) =1,0 дл/г (толуол, 25 С) .

Пример 2. Раствор 500 мг полистирола ((т1) =0,94 дл/г, толуол, 25 С), 6,6 мг 9,10бис(хлорметил) антрацена и 15 мг SnC14 в

15 мл орто-дихлорбензола нагревают в запаянной ампуле при 40 С 22 ч. Реакционную смесь выливают в 150 мл метанола, поли мер отделяют и очищают аналогично примеру 1.

Полученный полимер (460 мт, 92 /о от исходного) содержит одну антраценовую группу на

240 стирольных звеньев (0,416 мол. O ) и имеет характеристическую вязкость (qj =

2,15 дл/г (толуол, 25 С).

Пример 3. Раствор 500 мг полистирола, 17 мг 9,10-бис(хлорметил) антрацена и 30 мг

SnC14 в 15,5 гмл орто-дихлорбензола в запаянной ампуле нагревают при 40 С 3 ч. Образовавшуюся гелеобразную массу переносят в

160 мл метанола и полимер отделяют. Экстракция полимера толуолом приводит к разделению образца на две фракции: 1) растворимую (80 мг, 16 /о от исходного полимера), содержащую 0,9 мол. /o антраценовых групп, 2) нерастворимую (370 мг, 74 /о от исходного), набухающую в ряде органических растворителей — бензоле, толуоле, хлороформе, дихлорэтане и др. Изобретение позволяет осуществить,получение сшитых полимеров на основе полистирола в мягких условиях, при

15 этом в состав сшивающей группировки вводится антраценовое ядро, что позволяет оценивать количество сшивок и изучать физикохимические свойства сшитых полимерных систем оптическими методами.

Формула изобретения

Способ получения сшитых полимеров стирола путем обработки полистирола бифункциональными реагентами в растворе в присут25 ствии катализаторов Фриделя-Крафтса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью получения меченых люминесцирующих полимеров, в качестве бифункционального реагента используют 9,10-бис (хлорметил) антрацен.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Уо 114226, кл. С

08F 212/i14, 1958.

2. Патент ФРГ Мя 2045096, кл. 39Ь4, 33/02, 35 1969.