Полимерная композиция, привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу в качестве самостоятельного связующего для клея и способ получения полимерной композиции

 

Изобретение относится к полимерной композиции, к способу ее получения, а также к привитому сополимеру винилацетата на оксипропилцеллюлозу. Малотоксичность композиции, а также ее технологичность присущи также и способу ее получения и достигаются новым составом полимерной композиции, включающим сополимеризат винилацетата с оксипропилцеллюлозой и растворитель - смесь этанола и воды. Сополимеризат содержит поливинилацетат со степенью полимеризации 20-320, привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу формулы - С6Н702(ОН)зх-{ОСН-С СНз10Н1 НС-СНэ т (ОСОСНч). где Х- 1.45-2,50; п - 165-310, т - 20-320, и оксипропилцеллюлоэу со степенью замещения X - 1,45-2,50 и степенью полимеризации п - 175-310. Соотношение компонентов о композиции следующее, мас.%: поливинилацетат 0,9-5.34; привитой сополимер 0,61- 5,94; оксипропилцеллюлоза 0,16-2,13; вода 37.2; этанол 55,8. Способ получения полимерной композиции заключается в привитой сонолимеризации винилацетата на оксипропилцеллюлозу . Оксипропилцеллюлоза (исходная) характеризуется при этом степенью замещения по оксипропильным звеньям 1,45-2,50 и степенью полимеризации 175-324. Сополимеризацию проводят в водном растворе с концентрацией оксипропилцеллюлозы 0,5-3,0 мас.% и винилацетата 0,25-1,0 моль/л в присутствии радикального инициатора с последующей сушкой полученного сополимеризата и растворением его в смеси воды и этанола при их массовом соотношении 1 1,5 Привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу указанной формулы характеризуется адгезионными свойствами при использовании его в качестве самостоятельного связующего для клея. 3 с.п. ф-лы, 3 табл. Ј 4 СП 00 О СЯ

союз советских сОциАлистических

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0с 4 (Я (л)

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4196550/05 (22) 17.02.87 (46) 07.09.91. Бюл. N. 33 (71) Институт высокомолекулярных соединений АН СССР и Государственная публичная библиотека им. М. Е. Салтыкова-Щедрина (72) Е,А,Плиско. В,А.Петрова, Г.А.Петропавловский, Е.С.Чернина, Ю.П.Нюкша и

М.В. Прокофьева (53) 678.744.422-678:83 (088.8) (56) А.Zapela, Mendola P. А.Method of

preparing and using an acrylic resin coafed

paper. leom, CommItee for conservatIon S-Ih

Friennlal Meeting, Zagreb, 1978. (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ПРИВИТОЙ СОПОЛИМЕР ВИНИЛАЦЕТАТА НА

ОКСИПРОПИЛЦЕЛЛЮЛОЗУ В КАЧЕСТВЕ

САМОСТОЯТЕЛЬНОГО СВЯЗУЮЩЕГО

ДЛЯ КЛЕЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ (57) Изобретение относится к полимерной композиции. к способу ее получения, а также к привитому сополимеру винилацетата на оксипропилцеллюлоэу. Малотоксичность композиции, а также ее технологичность присущи также и способу ее получения и достигаются новым составом полимерной композиции, включающим сополимеризат винилацетата с оксипропилцеллюлоэой и растворитель — смесь этанола и воды. Сополимеризат содержит поливинилацетат со

Изобретение относится к составу полимерной композиции, используемой для реставрации бумажных документов и материалов, к способу получения композиции, а также к новому веществу, полученному химическим путем, привитому

50, » 1675305 А1 (и С 08 F ?51/02. С 08 I 31/04. С 08 К5/00.

С 09 J 101/08//(С 08 I 31/04. 1:02, 51:00) (С. 08 К 5/00, 5:05) степенью полимеризации 20-320, привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу формулы

-(Cr H тОг(ОН)э-х-(ОСH-C(CH+OН) НС-СНэ)„ (ОСОО1э))х)„, где

X -- 1,45-2,50; п — 165-310; m = 20-320, и оксипропилцеллюлоэу со степенью замещения Х = 1,45-2,50 и степенью полимериэации

n =: 175-310. Соотношение компонентов в композиции следующее, мас, : поливинилацетат 0,9-5,34; привитой сополимер 0,615,94; окгипропилцеллюлоэа 0,16-2,13; вода

37,2; этанол 55,8. Способ получения полимерной композиции заключается в привитой сополимериэации винилацетата на оксипропилцеллюлозу. Оксипропилцеллюлоза (исходная) характеризуется при этом степенью замещения по оксипропильным звеньям 1,45-2,50 и степенью полимериэации 175-324. Сополимериэацию проводят в водном растворе с концентрацией оксипропилцеллюлозы 0,5-3,0 мас. и винилацетата 0,25-1,0 моль/л в присутствии радикального инициатора с последующей сушкой полученного сополимеризата и растворением его в смеси воды и этанола при их массовом соотношении 1:1,5. Привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу укаэанной формулы характеризуется адгезионными свойствами при использовании его в качестве самостоятельного связующего для клея. 3 с.п. ф-лы, 3 табл, сополимеру на оксилпропилцеллюлозу, являющемуся компонентом композиции, Целью изобретения является получение малотоксичной композиции, технологичной по способу нанесения покрытия, так как одна из стадий — припрессовка покрытия к

1675105 бумаге длится 20 с, а также сама композиция и один из ее компонентов — полимер. являющийся привитым сополимером винилацетата на оксипропилцеллюлоэу, и снижение токсичности клеев на его основе, Композиция нетоксична, обладает технологичностью. может использоваться самостоятельно в качестве основы клеящего материала, Используются следующие термины и обозначения:

ОПЦ вЂ” оксипропилцеллюлоэа — водорастворимое производное целлюлозы с формулой звена

CH

СБН70 (ОН) — f ОСН- СН )

Ф

0Н где X — степень замещения (СЗ) = 1,45 — 2,50;

n — степень полимериэации (СП) = 175324

ПВА — поливинилацетат с формулой

1С 4 С"Ъ.

ОСОСН где и — СП, П ВА-пр.-ОП Ц вЂ” и ри витой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлоэу; (у) — характеристическая вязкость; с — степень прививки, т.е. отношение массы привитого сополимера к массе исходного полимера, .

Для определения состава полученной химическим путем реставрационной полимерной композиции сначала экстракцией четыреххлористым углеродом количественно отделяют гомополимер ПВА, который затем выделяют упариванием в вакууме и сушат при 40 С до постоянного веса. Затем остаток многократно обрабатывают водой и экстра ируют ОПЦ. Водные экстракции упаривают в вакууме, ОПЦ сушат до постоянного веса при 80 С.

ММ ПВЛ определяют по формуле

foal = K ° M., где К=1,88 10

cx = 0,69; (q) измеряют в ацетоне при

25 С, ММ ОПЦ определяют по формуле (r/) =- 0,0117 СП, определение ведут в водных растворах при 20 С.

Обнаружено, чт о качественно- количественный состав полимерной композиции, полученной химическим путем. не изменяется при хранении в течение 12 м с гц,и 20 — 25"С. Структура привитого сопел;мера поливинилаце1ата нэ оксипропил <,nni

55 эу подтверждена методом ИК-спектроскопии, элементным анализом, определением среднего числа привитых цепей и их СП (MM).

Пример 1. К 95,0 r 1 -ного водного раствора ОПЦ (СЗ - 2,50; СП = 175) добавляют при перемешивании 0,064 г (3 ммоль/л) пероксодисульфата аммония, затем 8,1 г (1 ммоль/л) винилацетата. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до

60 С в течение 20 мин, затем греют еще 3 ч при этой температуре. По окончании реакции удаляют в роторном испарителе при

35 С и затем сушат до постоянной массы в вакуум-сушильном шкафу при 40 С.

Получают 1,35 г композиции с температурой размягчения(Тразм) 110 С, содержащей, г (мас. ):

Поливинилацетат 0,30 (22,22)

Привитой сополимер поливинилацетата на оксипропилцеллюлозу 0,31 (22,96)

Оксипропилцелл юлоза 0,74 (54,82)

По данным ИК-спектроскопии привитой сополимер характеризуется следующей полосой поглощения: 1740 см — валентные колебания с-р -группы. Эта полоса поглощения отсутствует в ОПЦ и наблюдается в чистом гомополимере ПВА.

Из этих данных можно сделать вывод об образовании привитого сополимера (ПВАи р.-ОП Ц).

Сухую композицию растворяют в спиртово-водной смеси (1,5; 1,0 по объему) таким образом, чтобы получить раствор 7 мас.%.

Этим раствором пропитывают реставрационную бумагу. После высыхания полученный материал припрессовывают к реставрируемой бумаге при 130 С в течение

100 с, Полученный состав может быть использован только для реставрации бумаги иэ хлопковых волокон, поскольку для других видов бумажных материалов температура подпрессовки не должна превышать 115 С, Пример 2. К 99,5 г 0,5 мас.7-ного водного раствора оксипропилцеллюлоэы (СЗ = 2,5; СП = 175) добавляют при перемешивании 0,064 г (3,0 м моль/л) пероксодисульфата аммония, затем 8,1 г (1 моль/л) винилацетата. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 70 С в течение 15 — 20 мин, а при 70 нагревают 3 ч. Выделение продукта реакции ведут в условиях примера 1, Выход композиции 4,98 г с Траам 65 С, которая содержит, г (мас.%);

Поливинилацетат 3,80 (76.30) 16753п5

Привитой сополимер полининилацетата на оксипропилцеллюлозу 1,06 (21,29)

Оксипропилцеллюлоза 0,12 (2,41)

Строение привитого сополимера подтверждено ИК-спектроскопией: полоса поглощения 1740 см соответствует

-1 валентному колебанию с -группы винилацетата.

Для реставрации бумажных документов готовят 7 -ный раствор, как указано в примере 1. Полученным раствором пропитывают реставрационную бумагу и после ее высыхания припрессовынзют к реставрируемой бумаге при 80 С в течение 20 с. Полученная композиция может быть использована для реставрации газетной бумаги.

Данные по примерам 1 — 12 приведены в табл. 1 и 2, где представлены условия получения композиции и состав полимеризата.

Реставрационная полимерная композиция по изобретению растворима в нетоксичном смешанном растворителе — этэнол— вода (1,5:1,0 по массе) и защитное покрытие на основе композиций характеризуется высокой адгеэией к бумаге.

Показатель эффективности прививки определяют по формуле

1Q g 1100

Qrn+! Qnn 9 где Э вЂ” эффективность прививки,, определяют как отношение массы привитого полимера к массе всего заполимеризованшегося мономера;

Q,л — выход привитого сополимера, г:

Qln — выход гомополимера винилацетата, г;

g — вес исходного эфира целлюлозы, г, Состав реставрационной полимерной композиции (г) с учетом растворителя приведен в табл.3 (нумерация примеров соответствует данным табл.1).

Привитой сополимер винилацетата на сксипропилцеллюлозу характеризуется в качестве клеящего материала и адгезией печатной продукции к полимерным пленкам, Клей концентрации 4-5 в 42 — 47 -ном водном спирте следует наносить на полимерную пленку (триацетатную полиэтилентерефталатную, полипропиленовую) и припрессовывать к печатной продукции.

Величина адгезии достигает 0,55 кгс/см.

Для лучших известных клеен, используемых с той же целью, адгезия не превышает

0,30 — 0,42 кгс/см. Таким образом, привитой сополимер может быть использован в качестве самостоятельного связующего в клеевой композиции, при этом достигается достаточно высокий результат в отношении адгезионных свойств.

Формула изобретения

1. Полил ерная композиция, включаю щач полимер и раствори!ель, о т л и ч з ю щ а ч с я тем что, с целью понышенич техно

5 логичности и cHèæåíè÷ токсичности, в качестве полимера она содержит сопэлимнризат винилацетатз с оксипропилцеллюлозой, состоящий из полининилацета1а со степенью полимеризации 20-320, 10 привитого сополимера нинилзцетзта на ок1 ПИЛ1 ЕЛЛЮЛОЭ (О M ЛЫ си ро у t р у

- ..-,Н 02(ÎH),„-EPOCH -С-)„- HC-CH2) 0Н

I где Х == 1,45 — 2,5; ОСОС(1 и — 165 - 310; m = 20 — 320, и оксипропилцеллюлоэы 0 степенью

20 замещ ния X — 1,45 -- 2,50 и с1епенью полимериззции и =- 175 — 310, н качестве растворителя он содержит смесь нодьl и этанолз при следующем соотногнении компонентов, MAc. .

25 Г1олининилзцетзг 0,9 -- 5,34

Привитой сополимер 0,61 — 5,94

Оксипропилцеллюлоза 0,16 - 2,13

Вода 37,2

Э анол 55,8

30 2. Привитой сопол имер нинилацетатэ на оксипропилцеллюлозу формулы

СЦ

I — С Н702(ОН) У ОС! 3 — — С+

35 П

-(НС вЂ” СЛ12)„, 011

ОСОСН гд» X 1,45 — 2,50;

40 и 165 -- 310;

m = 20--320, н качестве самостоятельного связующего для клея, 3, Способ получения полимерной ком45 позиции путем сополил1ериззции л;ономерон, отличающийся тем, чго, с целью повышения технологичности и снижения токсичности клеев на его основе, осуществляют привитую сополимеризацию винила50 цетзта нз оксипропилцеллюлозу со степенью замещения llo оксипропильным звеньям 1,45 — 2,50 и степенью полимеризации 175 — 324 в ноднсл1 растворе с концентрацией оксипропилцеллюлозы 0,5 — 3,0

55 мас. и винилзцетзта 0,25 - 1,0 моль/л в присутствии радикального инициатора с последующей сушкой полученного сополимериззта и растворением его в смеси воды и этзнола при массовом соотношении воды и этанолз 1:1,5.

1675305 г гз о и о (4

I о ю л

О а3

Ю СI г л л оз

t !

Ю (\ (З п

Ю

C I O с! нз (Oi

О

III г

7f

f о о

7 7 л

О о о а л г

Ю Ю (4 (!

О Ю о

7 «7 гlrl (О

О

4 о

t: (7 г

С 4

О г о л м (и м гф

Ф о а.

° О r

С! О

f I Л

CI О((! г г

О с (О CO (: с (и г

:з сз

У.

Оз

С 4 M о о

О г л о о

Ф л

С3 о о о

7 О

Л Нз

СО О

rI и о o o

О а .з с ! 3 о о л г о о г с ю

Г- О (7 О Ю

О О Сi r. гг; 1 з х з г (Q и. 2 У

à — . M M M М M 1 П

Р

l х о г! о о о м

О (О о о о о

Ю (1

О

Ю с о о

С 1 (l

7 7

О IO о с о (и л

-1 С4

О ( с о о о

Ю ( 7

° О

Ю

D о

С 1

О .О

Ю Ю с о!. сз х г

7

Г

О с

If X х д з а о

lff

Ь

tJ

f( а

IJ J

Ез СЗ

О

Г,f;Y-З о х (-С н\ сч о

СЧ

С 4 ( о J о г. (О л о

1 и

СП СЧ г

o o (1

СС О

Ю со о« и (1 о с 1!. !

Ql s

4 J

4i О

tft o A Ct0 fI

t х

tn (4 о о и о (4 Ф и о

СЧ

Ф о л о с>

Л Ф

О (О о л (О ЧЗ о (О о o o

«г

С4

7 7 с4 r4 (1 С\

7 7 (Ч СЧ

Сз С(1 л л л

rI ln (и

Л -7 г- сч м и л

7 ЧГ о л и 7 с4 гз О

R (и

С4

o o o

ln n n

I4 (4 С4

ln .7

Л Нз

7 7

M (.з х о о

С \ л л

О (0

Ю N

Сз л н \ сп

Ю о о л о

Ю л л

СТ о и

Ю и Ю сг .и J (з

X г;

О

Ф л л (7 Cr

o o и ю - o o о — сч г! I.(-т in О r co Q

Г. О

l (з а

О гY

С

°;. (: х

7: J и а ! и. (С

f.

О а

О и

1 о а (з

3 х о о г и о о in

7 О

C1 Q

Ю (и

CQ

I7 (! л (О (з сп о (7 (З 7

О и о л о (7 О 7

° — (7 с о

О Сг

Q л л

o o

7 .й (7«

Ю 7 с4

О о

СЧ П

Ю о о

ln л

Q О нз О

С г7 О (7(QI л

СЧ о

Н1 .Э

О С4 о о о о

Q О л л и

Ю

-ЧГ -7

Ю

О

О( л

Ю .7

О(7

О

Х а

fff

4 ф

X о

О х а

М а (4 (" J

О.

Я (4

РЪ

2 о .з J а

СЧ 9 г- Х

А О

Ю ае

ОО

Д ф

10 а

I" Э в

> гъ а В

Ь о

О В

В Э о

3О r.

В V

J 0l а вв о

О. Съ В

Ю

О .0 (7 сч (ч и л ь

Ф

СО ь

О

Ю

0 и о

И и О

Cl с4

l 1

0 (7

Cl (/Ъ

Ю

О

Cl

\/\

Ю

Cl (О

1/1

С 4 ю

СЧ

О и

0 о о

СЧ

-0 л г о о

О

Ю

С 1 о

О

0 О1 (Ч (О

О

О

С) Ю п (4 о

Ю

I (О

Ю о ь и

-0 ,О о

\ г

1 1

Ю

СО

С 4 о

° 0

СЧ о и an и О СО О П

О an М an (4 О

«O «O Ca

Г(Г(г ь

3 Ъ

И C0 an И an О Ь

О Л Л О О сЧ

an

f и

Ъ/\

0 о

l/1

N о о и и

Г4 N ъп

° 0 и 4f о о и и

С 4 N

С!

О

Ю

1 Ъ

1 Ъ

Оъ

СЧ

СЧ

СО

1п

1 \ м

С 4

I с 3

СЪ с

0 СО (4 О

1 3 ъ/1

1 \ и сч

О

СО N

О (4 о о

1 ° ь о

С \

Оа л

Ю (f3

Ю сч и

Ф о о и о

Г4 ю о

3

Ю о о Cl г1 Л л (О сч с

Г- О

Ю

С 4 сЪ о с 4

Ю о

an 01

N C1

С °

С3

1 Ъ (П

Ю сч Ю

СО

ln (О

Ю

СЧ о

С \ о

1 \

an u г- О

Ю

СЧ

1 1 и о

О t и л

ЪП

/Ъ

0 и

0 о о и и

N N (и

l/l

0 о

1п

СЧ о о и сп

t 4 N и

° О

Cl

/Ъ

С 4

1

Ю

С 4

Ю с Ъ

Ю

Ю

Cl л о о

С 1

ГО

Ю и о

О и о

О an с\ N ф С \

1 1 N

CO

0 (О

Cf

О

00

О (Ч и

О

О

С 4

С 4

С Ъ

Ю

О -0, с.l an

pl с I

-0 л (О

Cl

С 1 л о

1 (O

СЪ (3 о

Ю

iÏ о

О

l/l

1 1 о с\ О г an

О (Ъ

o o

Г4 с \

l

1 (0 V 3

Х В В о сч -г и О л (О (f

I0 и

a Y

l0 0l

В а и

СО I и

В

В Э (t3 аО О

o r

)(J3 в

О - Oj

В ОО

t0 В а О

В О В

В ааг(а

3 Ol

0I и

О z

I0 В в а (О В

О

0l с0

10 О. в

0l о о (J Ы а

> ( о t

t1

IO a (t г а г (/i г0 г й*

I- lC

10 В

a c

0l .3

О

t Ol

X (3 В

1 и

1 о

Э о 2 сч а

В Х а 3lO 2 а а

В

В О

В в

;3 В

О О и

i (J

t 0

g, ъп

/Ъ

В 3

РВ

I Y

В 01 а О

В O

О О

t v

0 и а

01 ЪО

О О

2 а о в сч а (J

a an

r. +

3/Ъ

В л йх

О, О

В О

О J

t в

Я Э и о

01

В О

О О

В

2 (Ъ ь В а (C

:1 и в а

Ia

Г; (0

В 3О О у а (3

r 2 о х

3. г о

t( в о .О I

X э r

С m

В О.0 З

Г, .1

Э В а

Х C

1 В

Ia а 2.

Г, 03

1575305

Та((л((((а3!!олп((ерпая ре .таара((ио(п(ая ко((поз(((!ия

-пр .— Otlt! Olllt

>(ао.7 Г - нао.!

А ((а! . 7

37>2

3,84

55,8

t,55

37,2

55,8

О, 17

1,49

5,34

37,2

55,8

0,34

1,51

5,15

55,8

0,62

2,41

3,9(55> 8

0,20

1,ЬЗ

5>17

37,2

55,8

0,25

1,48

5,27

З7,2

55,8 1,О!! i33

55,8

О,Ь!

2,13

55,8

5,54

55,8

2,31!

З7,2

55,8

0,23

5,29

37,2

55,8

О, 1Ь

0,90

Составитель Г. Ов(!инникова

Гехред М.Моргентал Корректор В. Гирняк, t., !(!ктор l !. Шулла

:!((:;ОО 2175 Тираж Подписное

01! t1(1!1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

11ргв зводственно-издате!(ьск!!й комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2,ЬЬ

4,2Ь

4>Ь9

1 48

5 94

93,00

93,00

93,00

93,00

93,00

93>00

93,00

93,00

93,00

93,00

93, 00

93, 00

37,2

З7,2

З7,2

З7,2

37>2