Способ получения сополимеров в виде микросферических частиц

 

Изобретение касается получения сорбентов и может быть использовано в научно-исследовательских лабораториях при синтезе сорбентов и других полимеров и пластамасс, а также в промышленности для синтеза ионитов. Изобретение позволяет повысить выход микросферических частиц при сополимеризации водонерастворимых, маслорастворимых мономеров за счет проведения дисперсионной полимеризации в геле агар-агара. Способ включает в себя диспергирование мономерной смеси в дисперсионной среде, состоящей из 66-90 мас.% воды, 9-34 мас.% глицерина, 0-2 мас.% крахмала, добавление раствора агар-агара так, чтобы его концентрация составляла 0,125-1 мас.%, проведение сополимеризации и отделение сферических частиц сополимера от дисперсионной среды. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4289376/31-05 (22) 19.06.87 (46) 23. 07. 89. Бюл. № 27 (71) Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО АН СССР (72) О. Н. Новиков, С. Н. Зуев и Т. Д, Козаренко (53) 678.746.22-136. 622(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1054363, кл. С 08 F 222/06, 1982.

Berger J., Lazar M.3. Polym. Sci, 1968, V. 23, р. 131. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРОВ В

ВИДЕ МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение касается получения сорбентов и может быть использовано в научно — исследовательских лаборатоИзобретение относится к способам проведения сополимеризации, в частности к способу получения сополимеров, применяемых в качестве сорбентов, наполнителей для пластмасс, компонентов композиционных материалов.

Цель изобретения — повыиение выхода микросферических частиц при сопо-. лимеризации водонерастворимых, масло-. растворимых мономеров.

Пример 1. В дезинтегратор

MPW-302 помещают 180 r воды, 20 r глицерина, 50 r мономерной смеси, состоящей из 25 г октилового спирта, 12, r дивинилбензола (соотнонение .

M-дивинилбензола к и --дивинилбензолу

3:1), 12 г стирола, 1 r динитрила азобисизомасляной кислоты, дисперги„„SU„„1495338 A 1 (51) 4 С 08 F 212/36, 222/14, 112/08 2/18 рияк при синтезе сорбентов и других полимеров и пластмасс, а также в промышленности для синтеза ионитов. Изобретение позволяет повысить выход микросферических частиц при сополимеризации водонерастворимых, маслорастворимых мономеров за счет проведения дисперсионной полимеризации в геле агар-агара. Способ включает в себя диспергирование мономерной смеси в дисперсионной среде, состоящей из

66-90 мас.% воды, 9-34 мас.% глицерина, 0,5-2 мас.% крахмала, добавление раствора агар-агара так, чтобы его концентрация составляла 0,125

1 Mac.%, проведение сополимеризации а

Щ и отделение сферических частиц сополимера от дисперсионной среды. 1 табл. руют при скорости перемешивания

5000 об/мин в течение 10 мин при

20 С, добавляют 100 мл 0,375 мас.% раствора агар-агара, ставят в термо0 стат и ведут полимеризацию при 40 С в течение 12 ч. По окончании реакции гель плавят на кипящей водяной бане при 98-100 С, дисперсную среду удаляют декантацией, сополимер промывают горячей водой, изопропиловым спиртом, ацетоном, бензолом, хлороформом и сущат на воздухе. Выход 23,3 г микросферического сополимера, все частицы сферические, несферических-частиц нет.

Пример 2. В дезинтегратор

MPW-302 помещают 132 г воды, 68 г, глицерина, 50 r мономерной смеси, 3 1495338 состоящей из 25 г октилового спирта, )2 r дивинилбензола (соотношение м— к п.-дивинипбензолу 3:1), 12 r стирола, г динитрила азобисизомасляной кислоты, диспергируют при скорости перемешивания 500 об/мин в течение

10 мин.при 20 С, добавляют 100 мл

0,375 мас.Е раствора агар-агара, ставят в термостат и ведут сополимериза- 10 цию при 40 С в течение 12 ч. По окончании реакции гель плавят на кипящей водяной бане при 98-100 С и обрабатывают как в примере 1. Выход 22,7 г, все частицы сферические, несферичес- 15 ких частиц нег.

Пример 3. В дезинтегратор

MPW-302 помещают 186 г воды, 20 r . глицерина, 4 r крахмала„ 50 r мономерной смеси, состоящей из 25 г октило- 20 вого спирта, 12 г дивинилбензола (соотношение y — к и -дивинилбензолу

3:1), 12 r стирола, 1 г динитрила азобисизомасляной кислоты, диспергируют при скорости перемешивания

5000 об/мин в течение 10 мин при 20 С, добавляют 100 мл 0,375 мас.Х раствора агар-агара, смесь ставят в термостат о и ведут сополимеризацию при 40 С в течение 12 ч. По окончании реакции 30 гель обрабатывают как, указано в примере 1. Выход 23,5 r микросферического сополимера, все частицы сферические.

Пример 4. В дезинтегратор

ЯРЫ-302 помещают 178 г воды, 20 r глицерина, 2 г крахмала, 50 r мономер ной смеси, состоящей из 25 г октилового спирта, 12 г дивинилбензола (соотношение м- к n — дивинилбензолу 3:2), 40

12 г стирола, 1 г динитрила азобисизомасляной кислоты, диспергируют при . скорости перемешивания 5000 об/мин в течение 10 мин при 20 С, добавляют

100 мл 0,375 мас.Е раствора агар-ага- 45 ра, смесь ставят в термостат и ведут сополимеризацию при 40 С в течение о

12 ч. По окончании реакции сополимер выделяют как описано в примере 1. Выход сополимера 23,6 r, все частицы сферические.

Пример 5. В дезинтегратор помещают 178 r воды, 20 r глицерина, 2 г крахмала, 25 г октилового спирта, 12 r дивинилбензола (соотношение 55 м- к и-дивинилбензолу 3:1), 12 r стирола, 1 г динитрила азобисизомасляной кислоты, диспергируют при 25 С при скорости перемешивания 500 об/мин в течение 1О мин, добавляют 100 мл

3 мас.7 агар-агара, ставят в термо— стат и ведут сополимеризацию при о

40 С в течение 12 ч, Ио окончании реакции сополимер обрабатывают как указано в примере 1. Выход частиц сополимера диаметром 100-500 мкм

23,0 г, 98 частиц сферические, 27, овальные.

Пример 6. В дезинтегратор

MPW-302 помецают 178 r воды, 20. г глицерина, 2 г крахмала, 25 г октилового спирта, 12 r дивинилбензола (отношение м — к и-дивинилбензолу 3:1), 12 г стирола, 1 r динитрипа азобисизомасляной кислоты, диспергируют при

30 С при скорости перемешивания

500 об/мин в течение 10 мин, добавляют 100 мл 1,5 мас.X раствора агарагара, ставят в термостат и ведут сополимеризацию при 40 С в течение 12 ч.

По окончании реакции сополимер обрабатывают как описано в примере 1. Выход сополимера 23,1 r все частицы сферические, размер частиц 100—

500 мкм. . Пример 7. В дезинтегратор

MPW-302 помещают 178 г воды, 20 г глицерина, 2 г крахмала, 25 г октилового спирта, 12 г стирола, 1 r перекиси бензоила, диспергируют при 30 С и скорости перемешивания 1000 oá/ìèí в течение 15 мин, добавляют 100 мл

1,5 мас.7 агар-агара, ставят в термостат и ведут сополимеризацию при о

75 С в течение 12 ч. Сополимер обрабатывают как описано в примере 1. Выход микросферического сополимера

23,3 r„все частицы сферические.

Пример 8 ° В дезинтегратор

MPW-302 помецают 178 г воды, 20 r глицерина, 2 г крахмала, 25 г октилового спирта, 12 r стирола, 1 r перекиси бензоила,. 12 г и -дивинилбензола, диспергируют при 30 С и скорости перемешивания 1000 об/мин в течение

15 мин, добавляют 100 мл 1 мас.7. агар-агара, ставят в термостат и вео дут полимеризацию при 60 С в течение

12 ч. Сополимер обрабатывают как описано в примере 1. Выход микросферического сополимера 23,6 г, все частицы сферические.

Пример 9. B лабораторный дезинтегратор помещают 1780 г воды, 200 r глицерина, 20 r растворимого крахмала, 250 г и -дивинилбензола, 250 r октилового спирта, 225 г сти1495338 рола, 2,5 г перекиси бензоила, диспергирувт в течение 15 мин при 20 С о и 1000 об/мин вала мешалки, добавляют

1 л 0,375 мас.7. агар-агара, ставят в термостат и ведут полимеризацию при

60 С в течение 12 ч. Сополимер обрабатывают как описано в примере 1. Выход сополимера 245 г, все частицы сферические.

Пример 10. В дезинтегратор

MPW-302 помещают 178 г воды, 20 r глицерина, 2 г крахмала, мономерную смесь из 25 r октилового спирта, 12 гм — дивинилбензола, 12 г диэтилового эфира малеиновой кислоты, 1 г динитрила азобисизомасляной кислоты, О диспергируют при 25 С и скорости перемешивания 1000 об/мин в течение

l5 мин, добавляют 100 мл 1,0 мас.Ж раствора агар-агара, ставят в термостат и ведут сополимеризацию при о

50 С в течение 12 ч. Сополимер обрабатывают как описано в примере 1.

Выход микросферического сополимера

18,9 r, все частицы сферические.

Пример 11; В дезинтегратор

NPW-302 помещают 178 г воды, 20 г глицерина, 2 r крахмала, мономерную смесь, состоящую из 25 г бензилового. спирта, 12 г М-дивинилбензола, 12 г диэтилового эфира фумаровой кислоты, 1 г динитрила азобисизомасляной кислоты, диспергируют при 25 С и скороо сти перемешивания 1000 об/мин в течение 15 мин, добавляют 100 мл 1,0мас.X раствора агар-агара и ставят в термостат. Сополимеризацию ведут при 50 С в течение 12 ч. По окончании реакции сополимер обрабатывают как описано в примере 1. Выход сополимера 23,2 г, все частицы сферические. Диаметр частиц 2-10 мкм.

=1

Пример 12. В микроизмельчитель тканей PT-2 помещают 178 r воды, 20 r глицерина, 2 г крахмала, мономерную смесь, состоящую из 2,4 г мдивинилбензола, 21,6 г стирола, 25 мл амилового спирта, 1 r динитрила азобисизомасляной кислоты, Смесь диспергируют при скорости перемешивания

3000 об/мин в течение 15 мин при

25 С, добавляют 100 мп 1,0 мас.Х агар-агара и ведут сополимеризацию в течение 12 ч при 45 С. Сополимер обрабатывают как описано в примере 1.

Выход сополимера 22,1 r, все частицы сферические.

55 стирола, 26 r октилового спирта, 0,5 r перекиси бензоила, смесь диспергируют при скорости перемешивания

3000 об/мин в течение 15 мин, затем оставляют без перемешивания на 15 мин добавляют раствор агар-агара 100 мл

1,0 мас.Ж концентрации, в течение

15 мин, ведут сополимеризацию при

75 С в .течение 10 ч, далее сополимер обрабатывают по примеру 1 ° Размер

Пример 13 ° В микроизмельчитель тканей PT-2 помещают 179 г воды, 20 г глицерина (10 мас.Ж к массе дисперсионной среды), 1 г крахмала (0,5 мас.7. к массе дисперсионной среды), мономерную смесь, состоящую из 2,4 г п-дивинилбензола, 21,6 г стирола, 26 г октилового спирта, 10 0,5 r перекиси бензоила. Смесь диспергируют при скорости перемешивания

3000 об/мин, смесь оставляют на

15 мин без перемешивания, затем в о течение 15 мин при 25 С добавляют

100 мг 1,0 мас.7 агар-агара (что составит 0,33 мас.7. агар-агара в дисперсионной среде при гелеобразовании). Ведут сополимеризацию в геле о агар-агара в течение 10 ч при 75 С, 20 далее сополимер обрабатывают как в примере 1. Размер частиц сополимера

1-36 мкм, выход сополимера 22,0 r все частицы сферические.

Пример 14. В микроиэмель25 читель тканей TP-2 помещают 178 г воды, 20 г глицерина, 2 г крахмала, мономерную смесь, состоящую из 2,4 г п-дивинилбензола, 21,6 г стирола, 26 r октилового спирта, 0,5 г перекиси бенэоила, смесь диспергируют при скорости перемешивания 3000 об/мин, > смесь после перемешивания в течение

15 мин оставляют без перемешивания на 15 мин и в течение 15 мин при

25 С добавляют 100 мп 1,0 мас.7. раствора агар-агара (что составляет

0,33 мас.X в дисперсионной среде при гелеобразовании). Сополимеризацию .ведут при 75 С в геле агар-агара, зао

40 тем сополимер обрабатывают как в примере 1. Размер частиц сополимера 1

22 мкм, выход сополимера 22, 1 r все частицы сферической формы.

Пример 15. В микроизмельчитель тканей PT-2 помещают 176 r воды, 20 r глицерина, 4 r крахмала (что составит 2 мас.Е к массе дисперсионной среды), мономерную смесь, состоящую иэ 2,4 г И -дивинилбензола, 21,6 r

1495338 частиц сополимера 0,5-15 мкм, выход сополимера 22,0 r, все частицы сферические.

Синтез проводят по примеру 1, но с

15-минутным выдерживанием без перемешивания дисперсионной среды, после перемешивания в отсутствии крахмала дает сополимер с 4 мас.% частиц .несферической, уплощенной формы. Параметры процесса изложены в таблице.

Пример 16. В микроизмельчитель тканей помещают 179 r воды, 18 r

I глицерина, 3 r крахмала, мономерную смесь; содержащую 2,4 r n-äèâèíèëбензола, 21,6 г стирола, 26 г октилового спирта, 0,5 r перекиси бензоипа, смесь диспергируют в течение

15 мин при 3000 об/мин, затем оставляют смесь на 15 мин, затем проводят процесс по примеру 1. Выход сополимера 24,3 г. Выход от исходных мономеров 97,2%. Размер частиц 1-17 мкм, 98,7 мас.% частиц сферические, 1,3 мас.% частиц овальной формы, .

Согласно известному способу выход сополимера 80-90%, размер частиц

100 мкм, время использования скоростной.мешалки 30 мин (по предлагаемому способу 10 мин}, мономеры водорастворимые.

Формула изобретения

Способ получения сополимеров в ви1р де микросферическик частиц дисперсионной сополимеризацией моно- и поливинильных мономеров, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения.;выхода мйкросферических частиц

15 при сополимеризации водонерастворимых моиомеров, мономерную смесь с инициатором диспергируют в дисперсионной среде, состоящей.из 10-34 мас.% глицерина и 66-90 мас.% воды или из

2О 9-10 мас.%. глицерина, 0,5-2 мас.% крахмала и 88-89,5 мас.% воды, при

20-30 С, затем добавляют раствор агар-агара в воде так, чтобы концентрация агар-агара в дисперсионной

25 среде составила 0,125-1,0 мас.%,перемешивание прекращают и ведут сополио меризацию при 40-75 С.

Скорость перемешивания, об/мин

Получившаяся кон»

Размер частиц, мкм

Соотношение компонентов дисперсионной среды, мас.%

Пример центрация агар-агара, мас.%

Крахмал Глицерин

О, 125

О, 125

0,125

0,125

1,00

0,5

0,5

0,33

0,125

0,33

0,33

0,33

0,33

0,33

0,33

0,33

В примерах 13-15 дисперсную систему перед гелеобразованием и перед добавлением агар-arapa выдерживают без перемешивания 15 мин.

2

4

6

8

1!

12

13

14

15»

О

2

1

1

1

1

О,5

2

1,5

34

l0

1-10

1-10

1-10

1-10

100-500

100-500

50-150

50-150

50-250

5-100

2-10

2-5

1-36

1-22

0,5-15

1-17

3000