Способ гидрофобизации окисленного изотактического полипропилена

Изобретение относится к области модификации полимеров, в частности полифторалкилированию окисленного полипропилена, который может быть использован в производстве кабеля, прокладки труб по дну водоема. Описан способ гидрофобизации окисленного изотактического полипропилена. Способ основан на модификации путем введения в структурные элементы полимерной цепи фторсодержащих фрагментов с помощью фторированного реагента в среде растворителя. Затем модифицированный полимер выделяют и сушат. Модификацию суспендированного окисленного изотактического полипропилена проводят с помощью октафторпентилхлорсульфита в присутствии катализатора диметилформамида в среде хлороформа. Технический результат - получение полимерного материала с улучшенными гидрофобными свойствами. 1пр.

 

Изобретение относится к области модификации полимеров, в частности полифторалкилированию окисленного полипропилена, который может быть использован в производстве кабеля, прокладки труб по дну водоема. В связи с данным использованием необходимо повысить гидрофобные свойства полимера.

Известен способ модификации окисленного изотактического полипропилена в виде порошка, пленок, волокон полярным мономером 2,3-эпоксипропилметакрилатом в водном растворе (Pat. CS 214394, C08F 255/02, опубл. 15.09.81).

Недостатками указанного способа является сложность процесса. Данный метод модификации не приводит к повышению гидрофобности полипропилена.

Известен способ модификации полипропилена прямым фторированием поверхности полимера газообразным молекулярным фтором [Прямое фторирование полимерных изделий - от фундаментальных исследований к практическому использованию / А.П. Харитонов, Б.А. Логинов. // Российский Химический Журнал (ЖРХО им. Д.И. Менделеева). - 2008. - Т.52, N 3. - С.106-111].

Недостатком указанного способа является сложная методика процесса. Образующийся в результате реакции фтороводород частично вызывает деструкцию полимера, для предотвращения которой необходимо специальное оборудование. Необходимы дополнительные методы нейтрализации оставшегося количества фтора и продукта реакции фтороводорода для обеспечения экологической безопасности.

Известен способ модификации поливинилового спирта путем введения фторалкилированных групп. При этом проводят взаимодействие полимера с полифторхлорсульфитом в среде растворителя диметилформамида [Патент RU 2348654, C08F 8/24, C08F 14/18, опубл. 10.03.2009].

Данный способ модификации не приводит к повышению гидрофобности полипропилена.

Известен способ модификации поверхности полимера, основанный на обработке поверхности полимера импульсным плазменным распылением графитовой мишени [Патент RU 2325192, A61L 27/30, A61L 31/12, C08J 7/12, опубл. 27.05.2008].

Недостатком данного способа является существенное снижение углов смачивания полимеров при осаждении углеродной пленки.

Наиболее близким является способ гидрофобизации поверхности полимерных материалов перфтор-2,4-диметил-3-этил-3-пентильным радикалом [Патент RU 2303609, C08J 7/12, опубл. 27.07.2007]. Данный способ включает модификацию полипропилена перфтор-2,4-диметил-3-этил-3-пентильным радикалом в перфтордекалине. При этом реакционную массу сначала выдерживают при 50°C в течение 10 мин, а затем нагревают до 90°C и выдерживают 20 мин. Отделяют модифицированный полимер от растворителя и сушат продукт.

Данным способом не был модифицирован окисленный полипропилен и данный способ модификации не позволяет ввести октафторпентильные группы.

Задачей изобретения является разработка технологичного способа модификации окисленного полипропилена для придания материалу водоотталкивающих свойств.

Техническим результатом заявляемого способа является получение полимерного материала с улучшенными гидрофобными свойствами.

Поставленный технический результат достигается в способе гидрофобизации окисленного изотактического полипропилена, основанном на модификации путем введения в структурные элементы полимерной цепи фторсодержащих фрагментов с помощью фторированного реагента в среде растворителя, с последующим выделением и сушкой модифицированного полимера, отличающемся тем, что проводят модификацию суспендированного окисленного изотактического полипропилена с помощью октафторпентилхлорсульфита в присутствии катализатора диметилформамида в среде хлороформа.

Сущностью данного изобретения является суспендирование порошкообразного окисленного изотактического полипропилена с размерами частиц 100-200 мкм в хлороформ. Суспензию охлаждают до -10°C, затем дозируют в нее диметилформамид при интенсивном перемешивании. В приготовленную смесь добавляют раствор октафторпентилхлорсульфита в растворе хлороформа, охлажденного также до -10°C. Реакционную массу выдерживают в течение 30 мин. Затем температуру повышают до 30°C в течение 1 часа. Окончание реакции определяют по прекращению выделения газообразных продуктов реакции. Модифицированный полимер отделяют фильтрованием, после которого осуществляют промывку от остатков модификатора и полимер сушат при температуре 40-50°C. Выход фтормодифицированного полимера составляет 97,3%. Содержание фтора 15% определено методом элементного анализа.

Полифторхлорсульфит реагирует с первичными HO- и HOOC-группами окисленного полипропилена, в результате образуются эфирные связи. В структурные элементы цепи встраиваются октафторпентильные группы, под их действием происходит гидрофобизация окисленного изотактического полипропилена:

M-OH+H(CF2CF2)4CH2OS(O)Cl→M-O-CH2(CF2CF2)4H+SO2+HCl

М-COOH+M-O-CH2(CF2CF2)4H→M-C(O)-OCH2(CF2CF2)4H+SO2+HCl

Краевой угол смачивания для воды после обработки составил 97°. До обработки краевой угол смачивания для воды составлял 77°.

Пример

1 г порошкообразного окисленного изотактического полипропилена с размерами частиц 100-200 мкм суспендируют в 20 мл хлороформа. Суспензию охлаждают до -10°C, затем дозируют в нее 0,1 мл диметилформамида при интенсивном перемешивании. В приготовленную смесь добавляют раствор 0,018 мл октафторпентилхлорсульфита в растворе 10 мл хлороформа, охлажденного также до -10°C. Реакционную массу выдерживают в течение 30 мин. Затем температуру повышают до 30°C в течение 1 часа. Окончание реакции определяют по прекращению выделения газообразных продуктов реакции. Модифицированный окисленный изотактический полипропилен отделяют фильтрованием, после которого осуществляют промывку от остатков модификатора и сушат полимер при температуре 40-50°C. Выход фтормодифицированного полимера составляет 1 г. Содержание фтора 15% определено методом элементного анализа.

Наличие октафторпентильных групп в модифицированном полипропилене подтверждено методом ИК-Фурье спектроскопии: интенсивная полоса поглощения 1218 см-1 указывает на наличие C-F связи; простые эфирные группы -CF2CH2-O-R проявляются в виде полос поглощения в области 3102-3026 см-1, а появление полосы поглощения 1713 см-1 связано с наличием в макромолекуле сложноэфирных групп -C(O)OCH2(CF2)4H.

Таким образом, представлен новый способ гидрофобизации окисленного изотактического полипропилена, позволяющий легко и эффективно повысить водоотталкивающие свойства полимерного материала.

Способ гидрофобизации окисленного изотактического полипропилена, основанный на модификации путем введения в структурные элементы полимерной цепи фторсодержащих фрагментов с помощью фторированного реагента в среде растворителя, с последующим выделением и сушкой модифицированного полимера, отличающийся тем, что проводят модификацию суспендированного окисленного изотактического полипропилена с помощью октафторпентилхлорсульфита в присутствии катализатора диметилформамида в среде хлороформа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата (ПЭТ) функциональными добавками и может быть использовано в производстве тары, упаковки, волокон и триботехнических изделий.

Изобретение относится к области химии полимеров и может быть использовано в производстве тары, упаковки, волокон и триботехнических изделий. Способ модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата включает его обработку модификатором при нагревании, в качестве модификатора используют фторсодержащие форполимеры в количестве 2 масс.%.

Настоящее изобретение относится к способу модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата для повышения термо-. фото-, износо- и гидролитической стойкости, а также снижения газопроницаемости полимерных материалов.

Настоящее изобретение относится к способу модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата для повышения термо-, фото-, износо- и гидролитической стойкости, а также снижения газопроницаемости полимерных материалов.

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности к способу модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата функциональными добавками. Способ модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата включает его обработку модификатором при нагревании.

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности к способу модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата. Способ модификации поверхности включает обработку гранулята модификатором при нагревании.

Изобретение относится к текстильной и химической промышленности. .
Изобретение относится к текстильной и химической промышленности. .

Изобретение относится к полимерным частицам, пригодным для покрытий печатных пластин. .

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул дихлорциклопропановые группы.

Изобретение относится к способу получения фторалкилированного поливинилового спирта, заключающемуся в растворении поливинилового спирта в сухом диметилформамиде при температуре 80-90°С при последующем охлаждении раствора до 5-10°С и смешении его с полифторалкилхлорсульфитом формулы RF CH2OS(O)Cl, где RF =HCF2CF2, H(CF 2CF2)2, при их мольном соотношении 1:(10-30), при дальнейшем нагревании реакционной массы до 35-40°С и выдержке в течение 2 ч выделяющиеся диоксид серы и хлористый водород отдуваются инертным газом с последующим выделением конечного продукта.
Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано в производстве синтетических эластомеров шин и резинотехнических изделий.

Изобретение относится к способу получения хлорметилированных сополимеров и может быть использовано при создании ионитов, сорбентов. .

Изобретение относится к способу получения частиц фторполимера. Способ включает (i) стадию приготовления раствора или дисперсии фторполимера (А), имеющих фторполимер (А) растворенным или диспергированным в растворителе (В), где растворитель (В) содержит хороший растворитель (В2), в силу чего степень набухания фторполимера (A) превышает 50%; и степень набухания фторполимера (А) в растворителе (B) составляет от 50 до 1200%; и (ii) стадию смешения раствора или дисперсии фторполимера (А) с растворителем (С) для того, чтобы флоккулировать фторполимер (А), чтобы посредством этого образовать частицы фторполимера (А), где растворитель (С) содержит слабый растворитель (С1), в силу чего степень набухания фторполимера (А) составляет самое большее 50%; степень набухания фторполимера (А) в смешанном растворителе (ВС) из растворителей (В) и (С) составляет от 0 до 100%, отношение (WC/WB) массы (WC) растворителя (C) к массе (WB) растворителя (В) составляет от 1 до 5; и отношение (SBC/SB) степени набухания (SBC) фторполимера (А) в смешанном растворителе (BC) к степени набухания фторполимера (A) в растворителе (B) составляет самое большее 0,5.

Изобретение относится к области модификации полимеров, в частности полифторалкилированию окисленного полипропилена, который может быть использован в производстве кабеля, прокладки труб по дну водоема. Описан способ гидрофобизации окисленного изотактического полипропилена. Способ основан на модификации путем введения в структурные элементы полимерной цепи фторсодержащих фрагментов с помощью фторированного реагента в среде растворителя. Затем модифицированный полимер выделяют и сушат. Модификацию суспендированного окисленного изотактического полипропилена проводят с помощью октафторпентилхлорсульфита в присутствии катализатора диметилформамида в среде хлороформа. Технический результат - получение полимерного материала с улучшенными гидрофобными свойствами. 1пр.

Наверх