Способ синтеза функциональных магнитных латексов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1249024 А i (5ц 4 С 08 Р 2/30, 2/44, 2/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ve с

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- сн;сн сн,-снЯсн;сн $

0C0C H C0OH C:

c(cH31 0Он

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3786306/23-05 (22) 31.08.84 (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (71) МГУ им. M.Â. Ломоносова, Московский ордена Трудового Красного

Знамени институт тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова и

Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Ю.В. Лукин, В.В. Егоров, В.П. Зубов, И.А. Грицкова, Е.M.Киселев, С.А. Воронов и В.А. Пучин (53) 678.021.17(088.8) (56) Патент ФРГ (DE) ¹ 3224484, кл. С 08 Г 2/22, опублик. 1983.

Цатент США ¹ 4157323, кл. 260-29.7М, опублик. 1979. с мол. м. 9300-10000, где и =44-55%, Ь=25-35%, к =10-31%, в количестве (54) (57) СПОСОБ СИНТЕЗА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ЛАТЕКСОВ путем радикальной эмульсионной полимеризации стирола или метилового эфира (мет)акриловой кислоты в водной дисперсии магнетита в присутствии эмульгатора и инициатора с последующей прививочной полимеризацией акролеина на полученный продукт при перемешивании, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и увеличения количества магнетитсодержащих частиц в латексе, в качестве эмульгатора и одновременно инициатора используют сополимер бутилакрилата, акриловой кислоты и диметилвинилэтинилгидропероксида общей формулы

5-10% от массы мономера и перемешивание проводят действием ультразвука.

1249024 2

80 мас.7), а также упрощение процесса за счет исключения стадии очистки конечного продукта от мономера и проведения полимеризации без введения дополнительного количества инициатора.

Пример !. Смесь 0,03 г водной суспензии магнетита, 0,02 г полимера I следующей формулы

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способам синтеза функциональных магнитных латексов с целью их использования в качестве матриц для разделения биологических объектов.

Цель изобретения — получение функциональных магнитных латексов, высоконаполненных по магнетиту (до 75%

Есн,-сн Цен,-снЯсн,-сн -„ ососpg соон с=-с

1 с сну,оон полученного согласно примерам 14 и 15,,и 4 мл воды диспергируют ультразвуком (22 кГц) 2,5 мин при охлаждении проточной водой (15-20 С). Добавляют

0,2 мл стирола и продолжают озвучивать 15 мин при охлаждении. Одновременно протекает полимеризация.

Добавляют 0,1 мл (1,5 ммоль) акролеина и полимеризуют при озвучивании и охлаждении 10 мин. 2 мин озвучивают без охлаждения для отгонки остаточных мономеров. Получают сополимерный латекс со средним диаметром частиц

0,1 мкм. Толщина слоя полиакролеина

0,02 мкм. Количество магнетита 807 от массы полимера. Выход (суммарный) полимера 0,25 r (84X от теории). Наличие функциональных альдегидных групп на поверхности частиц латекса определяют по реакции с фуксинсернис. той кислотой. Частицы латекса анализируют на электронном микроскопе, Пример 2. Процесс проводят по примеру 1. В качестве основного мономера берут 0,15 r (1,б ммоль) метилметакрилата, в качестве магнетита 0,3 мл (10X) феррожидкости и

0,1 г полимера I. Получают латекс со средним диаметром частиц 0,08 мкм, содержанием магнетита 757 от массы полимера.. Выход полимера 0,23 r (937 от теории).

Пример 3. Смесь 0,4 r воцного магнетита (25,7%), 0,02 r попимера I (в условиях примера 1) и 4 мл воды диспергируют ультразвуком 4 мин.

Добавляют 0,2 мл стирола и полимеризуют при озвучивании (22 кГц) 15 мин при охлаждении. Добавляют 0,1 мл акролеина и озвучивают 10 мин. Снимают ох1 аждение, озвучивают 2 мин. Образуется латекс диаметром О,Об мкм.

Масса магнетитсодержащих частиц 757 от массы полимера. Осадок б0 мас.X

or массы латекса (по сухому остатку) °

Общий выход 807 от теории.

Пример ы 4-9, Процесс проводят аналогично примеру 1.

Показатели полученного латекса приведены в таблице.

Пример 10. Берут 0,01 г сополимера I в 4 мл воды. Обрабатывают о. ультразвуком 1 мин при 10 С. Прибав ляют 0,2 мл стирола, озвучивают

20 мин при охлаждении, прибавляют

0 1 мл акролеина и озвучивают еще

10 мин. Выхоц полимера (после отгонки мономеров и растворителя) порядка 0,0017 г (менее 17 от теории).

Пример 1 I. Берут 0,03 r водной суспензии магнетита, 0,02 г сополимера бутилакрилата с акриловой кислотой и диметилвинилэтинилметил-третбутилпероксидом и 4 мл воды. Озвучи4О вают 25 мин при 10 С, добавляют

0,2 мл стирола, озвучивают 15 мин, добавляют 0,1 мл акролеина, озвучивают 10 мин (все при 10 С). После отгонки мономеров суммарный выход сополимера 0,0017 r (менее 1% от теории).

Коагулюма 307.. Содержание магнетитнаполненных частиц менее 3%.

П р и и е р 12. Процесс проводят аналогично примеру 11 но полимеризацию проводят при бО"С. Выход полимера 0,012 r (6,8X от теории по стиролу). Коагулюма 307. Содержание магнетитнаполненных частиц менее 157.

Пример 13 (известный) . К смеси 87 акролеина, 0,57 полиглутарового альдегида NaHSO в 20 мл водной

57-ной феррожидкости добавляют по каплям 0,2 н, МаОН до рН 10,5. Смесь

12490? 4

: .. гика .:текса !!римечание

f ! нит-! Пиала — метр ! ;, - с-, гчастт1 ! гг

А!

Моно — Х,-;,= мер

Пример

Змульгатор-инициато ол.м. В:..-д

IIpoIJ,ент от мономера и

4,50

5 44 25 31 9300 СТ

5 55 . 35 10 10000 СТ

820

Н::экий выход

7 4-0

570 !ало маг— нитного латекса

45 22 33 10300 СТ

45 40 15 8800 СТ

8 5

65 880 То же

9 5

Составитель В. Семене

Техред Н.Бонкало

-;ppeKq В. БуrsrI а

Редактор Н. Рогулич

Подписное

Тираж 470

ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений н открыт .-

113035, Москва, Ж-35, Раувская. наб, д. - :;5

Заказ 4197/25

Производственно-полиграфическое предприятие, : ::."êãñpîä, ул. Проектная, перемешивают 2 ч. Получают магнетитсодержащий латекс со средним диаметром частиц 0,04 мкм. Продукт диализуют и отделяют от магнетитнесодержащих частиц с помощью магнита. Выход полимера 1,5 г (947 от теории) . 100 мг продукта смешивают с 4 мл смеси, содержащей 97 акролеина и 0,57. полиэтиленоксида (мол.м. 100000) в воде.

Раствор дегазируют от кислорода продуванием аргоном в течение 20 мин и облучают на источнике Со (1 Мрад). бо

Получают магнитные полиакролеиновые частицы, представляющие собой исходный латекс с привитыми на его поверхности микрошариками полиакролеина.

Выход полимера на второй стадии

0,35 r (89Z от теории). Доля магнетита в конечном продукте 50 мас.Z.

Использованный согласно предлагае.мому способу инициатор-эмульгатор получают сополимеризацией бутилакриI

6 10 57 35 8 11200 СТ

7 10 40 25 35 8000 С ла-,; (БА),;;крилл.:ой к :с;:оты (ЙК) и диме T,I:I:çI.:,ã",.!Iýтин ..I.,! гидрслероксида (ВЗ. ) по следуюш:;" методике.

П р н;: е р 1, . В ампулу, продутую аргон;-.:: лом=-.I.,àþò 20 г ацетона, 3,3 ВЗГ, 6,7 г АК, 13," I- БА и

О,? — т = г-додецплмеркалтана. Продувагг 3 ч =у:=им аргоном "-..ÿIIàèâàþò.

По.".;-::. epI- =.. .: -. 13 ч при 60 С. Конвер10 сия 537., Содержание (после переосажден. я пред..;та), мас. Ж: ВЗГ 10, АК 35, БА 55. Yic.!.ì. 10000.

i и .I е p В а пчлч, проду25

33:80,.34гАК,7 8гБАи

0,28 -; тр.";-додецплмеркалтана. Про дувй:.-.. -:... э гоно. (, 3 ап,гивают, полимер: э:"ют, ч пр: 60 C. Конверсия

62/- Со.,:-.:::".чие ==-:àньев (после переоса;:-:.. I:.:-,, . мас., : ВЗГ -.1, .AK 25, БА