Способ получения растворимых (со)полимеров n- винилсукцинимида

 

Использование: синтез растворимых (со)полимеров N - винилсукцинимида с высокой молекулярной массой. Сущность изобретения: проводят (со)полимеризацию N - винилсукцинимида в водном растворе с использованием в качестве инициатора смеси трисацетилацетоната марганца и уксусной кислоты при молярном соотношении 2 - 1:1 - 20 соответственно. При этом N - винилсукцинимид или его смесь с другими мономерами растворяют в воде, в раствор вводят уксусную кислоту, в полученную смесь засыпают трисацетилацетонат марганца. 2 табл.

Изобретение относится к получению растворимых (со)полимеров N-винилсукцинимида (ВСИ), которые могут использоваться в качестве основы для получения разнообразных водорастворимых полиэлектролитов, применяемых во многих отраслях науки и техники.

Известен способ получения растворимых (со)полимеров ВСИ путем (со)полимеризации ВСИ в водном растворе с использованием в качестве инициатора персульфата калия в присутствии значительного количества переносчиков цепи (формальдегида или мочевины), которые вводят соответственно в количестве 16 или 10% от массы мономера [1]. Однако введение переносчиков цепи загрязняет синтезируемые (со)полимеры.

Также предложено проводить (со)полимеризацию в разбавленных растворах органических растворителей - в этаноле и в диметилсульфоксиде. Но использование органических растворителей осложняет технологию получения (со)полимеров [1].

Наиболее близким к заявленному является способ полимеров ВСИ и сополимеров ВСИ с винилацетатом, согласно которому сначала ВСИ растворяют в воде, в полученный раствор вводят компоненты инициирующей системы, персульфат аммония - сульфит натрия. При сополимеризации проводят реакцию инициирования ВСИ до момента зарождения цепи, а затем в реакционную смесь вводят винилацетат [2].

Данный способ имеет следующие недостатки: позволяет получать только гомополимеры ВСИ и сополимеры с винилацетатом (о возможности получения сополимеров с другими мономерами сведений нет); относительно низкая молекулярная масса получаемого поливинилсукцинимида (ПВСИ).

Целью изобретения является повышение молекулярной массы ПВСИ, расширение ассортимента растворимых сополимеров.

Поставленная цель достигается тем, что полимеризацию ВСИ или его смеси с виниловыми мономерами проводят в водном растворе с использованием в качестве инициатора смеси трисацетилацетонат марганца (ТАМ) - уксусная кислота (УК) при молярном соотношении 2-1:1-20 соответственно, причем ВСИ или его смесь с другими водорастворимыми мономерами сначала растворяют в воде, к раствору мономеров добавляют расчетное количество УК, смесь перемешивают, а затем в полученную смесь при перемешивании засыпают ТАМ и проводят полимеризацию при комнатной температуре в течение 1-2 ч. После окончания реакции в реакционную колбу вводят хлороформ, полученную смесь выливают в петролейный эфир, отфильтровывают выделившийся полимер и сушат при 20-30^оС (1300-2600 Па).

Полученный по предлагаемому способу поли-N-винилсукцинимид (ПВСИ) отличается более высокой молекулярной массой по сравнению с прототипом (см. табл. 1).

П р и м е р 1. Процесс получения ПВСИ проводят по следующей рецептуре, мас.ч.: ВСИ 5,0 ТАМ 0,50 УК 0,10 Вода 100 (соотношение ТАМ:УК = 1:1) В реактор заливают воду, загружают ВСИ и УК. После полного растворения компонентов при перемешивании в колбу загружают ТАМ. Реакцию проводят в течение 2 ч при 20^оС. После окончания реакции в реактор загружают 50 мас.ч. хлороформа, полученную смесь выливают в 7-10-кратный объем петролейного эфира, выделившийся полимер отфильтровывают и сушат при 20^оС (1300-2600 Па). После сушки получают 4,35 г ПВСИ (выход 87%), имеющего характеристическую вязкость 2,78 в хлороформе, что соответствует мол. м. 1020000. Полимер растворим в хлороформе, метиленхлориде, дихлорэтане.

П р и м е р 2. Процесс получения ПВСИ проводят по следующей рецептуре, мас.ч.: ВСИ 5,0 ТАМ 0,25 УК 0,10 Вода 100 (соотношение ТАМ:УК = 1:2).

Методика получения полимера аналогична примеру 1. Продолжительность реакции 1 ч. Выход полимера 4,55 г (91%). Характеристическая вязкость в хлороформе 3,23, что соответствует мол. м. 1220000. Полимер растворим в хлороформе, метиленхлориде, дихлорэтане.

П р и м е р ы 3-9. Процесс получения сополимеров ВСИ с другими мономерами проводят по рецептурам, приведенным в табл. 2. Методика получения полимеров аналогична примеру 1. Выход и содержание звеньев ВСИ в сополимерах приведены в табл. 2. Сополимеры растворимы в хлороформе.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить молекулярную массу получаемого гомополимера ВСИ и расширить ассортимент получаемых сополимеров ВСИ.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРИМЫХ (СО)ПОЛИМЕРОВ N-ВИНИЛСУКЦИНИМИДА путем радикальной полимеризации N-винилсукцинимида с виниловыми мономерами в водном растворе в присутствии инициатора с последующим выделением (со)полимера известным способом, отличающийся тем, что, с целью повышения молекулярной массы полимеров, расширения ассортимента растворимых сополимеров, в качестве инициатора используют систему трисацетилацетонат марганца - уксусная кислота при молярном соотношении 2 - 1 : 1 - 20 соответственно, причем N-винилсукцинимид или его смесь с виниловыми мономерами сначала растворяют в воде, в раствор сначала вводят уксусную кислоту, а затем в полученную смесь добавляют трисацетилацетонат марганца.

РИСУНКИ

Рисунок 1