Способ получения композиции водорастворимых полимеров


 


Владельцы патента RU 2574257:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения" (СПбГУКиТ) (RU)

Изобретение относится к способам получения полимерных композиций из трех видов водорастворимых полимеров и может использоваться для изготовления пленочных материалов. Описывается способ, заключающийся в последовательном растворении в воде 5,0 мас.% поливинилового спирта с неполной степенью омыления при комнатной температуре, нагревании полученного раствора выше 85°С и растворении в нем 5,0 мас.% поливинилового спирта с глубокой степенью омыления и 1,5-4,0 мас.% полиакриламида. Изобретение позволяет получать однородные и прозрачные пленки, способные растворяться в воде в пределах 10-30 суток. Время растворения пленочного материала регулируется концентрацией полиакриламида в растворе. 1 ил., 6 пр.

 

Изобретение относится к способам получения полимерных композиций из трех видов водорастворимых полимеров: поливинилового спирта (ПВС) с глубокой степенью омыления исходного поливинилацетата (ПВА); поливинилового спирта со значительным содержанием остаточных ацетатных групп 8,0-12,0 мас.% (ПВСВА); полиакриламида (ПАА). Полимерная композиция может быть использована в медицинской технике для изготовления пленочных материалов с регулируемым временем растворения в средах, где вода является основной составной частью - более 90 мас.%, - в том числе биологически активных, в военной технике для получения водорастворимых мембран, в пищевой промышленности при изготовлении упаковки для полуфабрикатов и других отраслях промышленности.

В патенте RU 2499012 описан способ получения композиции из двух указанных выше видов ПВС. Такие композиции позволяют получить пленочные материалы с временем растворения, не превышающим несколько суток. Однако в медицинской практике требуются и такие композиции, которые растворяются в водной среде и в течение более длительного времени - до месяца, а иногда и более того.

В настоящем предлагаемом изобретении рассматривается композиция, способная растворяться в течение 10-30 суток.

И аналогом, и прототипом предлагаемого способа - и по задачам, и по основным используемым материалам - является упомянутый выше патент RU 2499012.

Главными отличиями настоящего способа являются:

- отсутствие необходимости введения в создаваемую смесь полимеров нанотел;

- введение в получаемую композицию третьего полимерного компонента.

Поиск третьего компонента произведен из числа доступных водорастворимых полимеров: поливинилпирролидона; частично нейтрализованного щелочью (NaOH) полиакрилатного мыла - сополимера метилметакрилата, бутилакрилата и акриловой кислоты; полиакриамида и оксиэтилцеллюлозы.

Поливинилпирролидон с молекулярной массой 20000 в водном растворе плохо совмещается с поливиниловым спиртом и дает мутные включения - сгустки.

Полиакрилатные мыла (использовали из числа загустителей и диспергаторов), также как и оксиэтилцеллюлоза со степенью полимеризации P=300 не совмещались с ПВС и давали осадки.

Полиакриламид оказался наиболее подходящим ингредиентом; его молекулярная масса составляла около 50000; он в смеси с растворами ПВС: растворы обоих видов ПВС имели концентрацию 10,0±0,1 мас.%, каждый, - до содержания 5,0 мас.% не изменял прозрачности смесевых растворов. Наилучшие по прозрачности растворы были получены при соблюдении следующего порядка их приготовления:

1) при комнатной температуре получаем растворы ПВСВА (5 г на 95 г воды);

2) при нагревании на водяной бане до 85°C полученного раствора ПВСВА вводили в него ПВС из расчета получения также 5% раствора;

3) в полученную смесь двух видов ПВС при температуре 85°C вводили нужное количество полиакриламида.

Смысл изобретения заключается в том, что с увеличением содержания ПАА в смеси полимеров в интервале значений концентраций ПАА в исходных водных растворах от 1,5 до 4,0% время растворения пленок из композиций увеличивается от 10 до 30 суток, соответственно указанным содержаниям ПАА.

ПРИМЕР 1 (контрольный)

Получили при комнатной температуре 5% раствор ПВСВА. Нагрели до 85°C. Загрузили в горячий раствор ПВС из расчета получения также 5% раствора. Растворили ПВС, остудили раствор. Раствор прозрачный, но немного опалесцирующий. На препаративном стекле отлили пленку толщиной около 1,0 мм. Подсушили, сняли со стекла. Высушили до постоянного веса. Пленка мутная, непрозрачная. Нарезали на кусочки 2-3 мм и поместили в воду. Полное растворение не наступает ни через 10 дней, ни через 25 дней.

ПРИМЕР 2 (контрольный)

Как в примере 1, но в горячий 5% раствор ПВСВА загрузили ПВС из расчета получения 3,5% раствора. Остальное, в том числе и результат, точно как в примере 1.

ПРИМЕР 3

Как в примере 1, но в полученный горячий смесевой раствор двух видов ПВС загрузили ПАА из расчета получения 1,5%-ного раствора ПАА. Раствор из трех полимеров остудили; он прозрачный. Отлили пленку толщиной около 1,0 мм, как в примере 1. Высушенная пленка прозрачная. Нарезали на кусочки 2-3 мм и поместили в воду. Полное растворение через 10,5-11 суток.

ПРИМЕР 4

Как в примере 3, но ПАА ввели из расчета получения 2,5%-ного раствора ПАА. Полное растворение - через 17,5-18,0 суток.

ПРИМЕР 5

Как в примере 3, но ПАА ввели из расчета получения 4,0%-ного раствора ПАА. Полное растворение - через 28,5-29,0 суток.

ПРИМЕР 6 (контрольный)

Как в примере 3, но ПАА ввели из расчета получения 5,0%-ного раствора ПАА. Высушенная пленка мутная, ее не растворяли.

Примерное время растворения (точность до часов не требуется) легко выбрать по кривой зависимости времени растворения от содержания ПАА (Фигура 1), близкой в рассматриваемом интервале концентрации ПАА к прямой.

Способ получения композиции водорастворимых полимеров с использованием поливинилового спирта глубокой степени омыления и поливинилового спирта неполной степени омыления, отличающийся тем, что формирование композиции производится в водном растворе последовательным растворением 5,0 мас.% поливинилового спирта с неполной степенью омыления исходного поливинилацетата при комнатной температуре с последующим нагреванием этого раствора до температуры выше 85°С и растворением в нем 5,0 мас.% поливинилового спирта глубокой степени омыления и 1,5-4,0 мас.% полиакриламида.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новым полимерам для очистки от металлов и их применениям. Описаны применения композиции, содержащей полимер, полученный, по крайней мере, из двух мономеров: акрил-х и алкиламин, где указанный полимер модифицирован таким образом, что содержит более 55 мол.% дитиокарбаминовой кислоты, способной очищать одну или несколько композиций, содержащих один или более описанных металлов.

Группа изобретений относится к композиции и способам подавления образования накипи и отложений в мембранных системах. Композиция для подавления образования накипи в мембранных системах содержит 5-40 мас.% сополимера акриловой кислоты-2акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и 5-40 мас.% полималеиновой кислоты.

Настоящее относится к композициям альдегид-функционализированных полимеров, стабилизированных неорганическими солями, органическими добавками или их комбинациями, к способу увеличения срока хранения композиции.

Изобретение относится к композициям для повышения вязкости водных сред. Композиция содержит смесь по меньшей мере одного катионного или поддающегося катионизации полимера и по меньшей мере одного анионного или поддающегося анионизации полимера.

Изобретение относится к полимеру, полученному в результате реакции конденсационной полимеризации. Полимер получают, по меньшей мере, из двух мономеров: акриловый мономер и алкиламин.

Изобретение может быть использовано для очистки природных вод и сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. Флокулянт на основе полиакриламида включает полиакриламид, использованный в виде водного раствора с молекулярной массой 30 млн, при степени гидролиза - 70% и рабочем диапазоне pH 5-11, при этом полимер набухал в воде при комнатной температуре в течение 1 суток, модифицирующий агент - пропиленгликоль и воду при следующем соотношении компонентов, в мас.
Изобретение относится к композиционному влагоудерживающему материалу, который может быть использован в растениеводстве для улучшения водно-воздушного и питательного режима почвы, а также восстановления растительности на почвах разного типа.

Изобретение относится к способу получения магнитовосприимчивых водорастворимых гидрофобно модифицированных полиакриламидов, а также к магнитной жидкости, содержащей такой полиакриламид, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для контролируемых под действием магнитного поля процессов доставки и размещения магнитных жидкостей при гидроразрыве пласта породы (ГРП), а также в качестве средства мониторинга их нахождения при прокачке по трубам, при нахождении в скважине или в трещине.

Изобретение относится к химии полимеров, к твердофазной модификации исходного продукта, а именно к способу модификации флокулянта на основе полиакриламида, необходимого для ускорения осаждения твердой фазы и повышения степени очистки суспензий.
Настоящее изобретение относится к способу получению гетерогенной смеси, используемой в бумажной промышленности. Описан способ изготовления гетерогенной смеси полимеров, включающий: (a) введение в раствор первой порции инициатора полимеризации и одного или нескольких анионных или катионных мономеров, причем мономеры несут один и тот же заряд; (b) введение в раствор второй порции инициатора полимеризации и одного или нескольких неионных мономеров; (c) введение третьей порции инициатора полимеризации и одного или нескольких ионных мономеров, заряд которых противоположен заряду мономеров из (а); (d) постепенное введение четвертой порции инициатора полимеризации для реакции любого оставшегося мономера с образованием гетерогенной смеси полимеров; и (е) при необходимости нейтрализацию полученной гетерогенной смеси полимеров, при этом анионные мономеры выбирают из группы, состоящей из: (1) акриловой кислоты, (2) метакриловой кислоты, (3) стиролсульфокислоты, (4) винилсульфокислоты, (5) акриламидо метилпропансульфокислоты и (6) их смесей; катионные мономеры выбирают из группы, которая включает: (1) диаллилдиметиламмоний хлорид, (2) акрилоилэтил триметиламмоний хлорид, (3) метакрилоилэтилтриметиламмоний хлорид, (4) акрилоилэтилтриметиламмоний сульфат, (5) метакрилоил этилтриметиламмоний сульфат, (6) акриламидопропилтриметиламмоний хлорид, (7) метакриламидопропилтриметиламмоний хлорид, (8) некватернизованные формы (2)-(7), (9) винилформамид (впоследствии гидролизуемый в виниламин) и (10) их смеси, и неионные мономеры выбирают из группы, состоящей из: (1) акриламида, (2) метакриламида, (3) N-алкилакриламида, (4) винилформамида и (5) их смесей.
Изобретение относится к термопластичным эластомерам и термопластичным вулканизатам, пригодным для воздухонепроницаемого применения. Термопластичный вулканизат содержит термопластичную смолу, содержащую сополимер этилена с виниловым спиртом (EVOH), диспергированный в нем вулканизированный каучук и средство, обеспечивающее совместимость EVOH и каучука.

Изобретение относится к области производства материалов для электрохимического и электрофизического приборостроения, а именно к технологии получения полимерных протонпроводящих композитов с высокой диэлектрической проницаемостью, и может быть использовано при создании различных электрохимических приборов и устройств, в том числе суперконденсаторов, электрохромных приборов и оптоэлектронных преобразователей, топливных элементов и др.

Изобретение относится к способу формования криогеля поливинилового спирта, включающему криогенную обработку водного раствора поливинилового спирта или водного раствора поливинилового спирта, содержащего дисперсный наполнитель и/или растворимые вещества с образованием первичного криогеля в литьевой форме и последующее механическое воздействие на полученный криогель.

Изобретение относится к диспергирующимся в воде биологически разрушающимся композициям, которые можно сформовать в пленки и волокна, а именно к фильтрующему элементу курительного изделия, содержащему волокна, изготовленные из композиции, содержащей смесь полилактида (PLA) и растворимого в воде полимера, где смесь дополнительно содержит реакционноспособное вещество, обеспечивающее совместимость, в количестве, достаточном для обеспечения совместимости смеси.

Изобретение относится к композициям для повышения вязкости водных сред. Композиция содержит смесь по меньшей мере одного катионного или поддающегося катионизации полимера и по меньшей мере одного анионного или поддающегося анионизации полимера.

Изобретение относится к водорастворимым пленкам. Водорастворимая пленка имеет любую подходящую толщину и содержит, по крайней мере, 50 масс.% водорастворимой смолы на основе поливинилового спирта (ПВС), смолы, имеющей среднюю вязкость в диапазоне приблизительно 13,5 сП до приблизительно 20 сП и степень гидролиза в диапазоне приблизительно 84% до приблизительно 92%, пленка, кроме того, имеет не более чем 30 масс.% ПВС-полимера, имеющего среднюю вязкость меньше чем приблизительно 11 сП, пленка, кроме того, характеризуется индексом растворения в диапазоне приблизительно 620 до приблизительно 920, когда пленка имеет толщину приблизительно 76 микрон, и индексом напряжения в диапазоне приблизительно 145 до приблизительно 626, когда пленка имеет толщину приблизительно 76 микрон и где пленка является термоформуемой.
Изобретение относится к улучшенным продуктам, используемым в сельском хозяйстве, включающим твердые материалы. Полимерсодержащая композиция, предназначенная для нанесения на используемые в сельском хозяйстве твердые продукты, включает воду, сополимер, содержащий индивидуальные количества малеиновых и итаконовых остатков, и от примерно 5 до 60% мас.
Настоящее изобретение относится к полимерным протонпроводящим композиционным материалам. Описан полимерный протонпроводящий композиционный материал, включающий полимерную линейную матрицу, представляющую собой водный 2-9% раствор поливинилового спирта, содержащий наночастицы серебра размером 20-100 нм в концентрации 40-100 мг/л и диспергированный в ней протонпроводящий твердый электролит в виде фосфорно-вольфрамовой кислоты и пластификатора в виде глицерина при следующем соотношении компонентов, мас.%: водный раствор поливинилового спирта 38-69, фосфорно-вольфрамовая кислота 19-50, глицерин остальное.
Изобретение относится к составу для получения пленок с повышенной огнестойкостью путем обработки фосфорсодержащими соединениями. Подобные пленки отличаются хорошими прочностными свойствами, эластичностью и огнестойкостью, что позволяет использовать их в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.

Изобретение относится к производству композиционных материалов, в частности к волокнистым тепло- и звукоизоляционным материалам и способам их получения. Композиционный материал может быть использован для изготовления листовых отделочных и теплоизоляционных материалов в жилищном, сельскохозяйственном, промышленном строительстве, а также для производства формованных упаковочных элементов и тары, склонных к биодеградации, то есть обладающих биодеструктивными свойствами.

Изобретение относится к производному хитозана, в котором хитозановый фрагмент имеет общую формулу (I), где R - остаток жирной или аминокислоты, n для гидрофильного лиганда составляет от около 12 до около 25% относительно количества моносахаридных остатков хитозана, m для гидрофобного лиганда составляет от около 30 до около 60% относительно количества моносахаридных остатков хитозана.
Наверх