CS258167B1 - Block copolymers consisting of! of medium hydrophilic blocks of dimethylaminoethyl methacrylate structural units and strong hydrophilic blocks of methacryloyloxyethyl dimethylalkylammonium salts and a process for their preparation - Google Patents
Block copolymers consisting of! of medium hydrophilic blocks of dimethylaminoethyl methacrylate structural units and strong hydrophilic blocks of methacryloyloxyethyl dimethylalkylammonium salts and a process for their preparation Download PDFInfo
- Publication number
- CS258167B1 CS258167B1 CS867668A CS766886A CS258167B1 CS 258167 B1 CS258167 B1 CS 258167B1 CS 867668 A CS867668 A CS 867668A CS 766886 A CS766886 A CS 766886A CS 258167 B1 CS258167 B1 CS 258167B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- dimethylaminoethyl methacrylate
- block
- poly
- hydrophilic blocks
- block copolymers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
Řešení se týká blokových kopolymerů dimetylaminoetylmetakrylátu s metakryloyloxyetyldimetylamoniovýmí solemi a způsobu jejich přípravy. Tyto blokové kopolymery sestávají ze středně hydrofilních bloků na bázi 2-dimetylaminoetylmetakrylátových strukturních jednotek a silně hydrofilních bloků na bázi metakryloyloxymetyldimetalkyl-' amoniových solí. Způsob přípravy spočívá v tom, že se na póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát) působí vhodným alkylačním činidlem v roztocích nižších alkoholů vybraných ze skupiny etanol, metanol, propanol a isopropanol nebo jejich směsích s vodou při teplotě -20 °C až 60 °C. Kopolymerů lze použít pro zabraňování opocování výrobků ze skla a plastů.The solution relates to block copolymers of dimethylaminoethyl methacrylate with methacryloyloxyethyldimethylammonium salts and a method for their preparation. These block copolymers consist of moderately hydrophilic blocks based on 2-dimethylaminoethyl methacrylate structural units and strongly hydrophilic blocks based on methacryloyloxymethyldimethalkyl-' ammonium salts. The method of preparation consists in treating poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate) with a suitable alkylating agent in solutions of lower alcohols selected from the group of ethanol, methanol, propanol and isopropanol or their mixtures with water at a temperature of -20 °C to 60 °C. The copolymers can be used to prevent fogging of glass and plastic products.
Description
Vynález se týká blokových kopolymerů dimetylaminoetylmetakrylátu s metakryloyloxyetyldimetylalkylamoniovými solemi a způsobu jejich přípravy.The invention relates to block copolymers of dimethylaminoethyl methacrylate with methacryloyloxyethyldimethylalkylammonium salts and a method for their preparation.
Blokové kopolymery se podle dosavadních způsobů přípravy získávají technikou aniontové polymerace s živými konci, při níž se po polymeraci prvního monomeru přidá do reakčni směsi druhý monomer, který napolymeruje na živých koncích polymeru připraveného v prvním stupni; například syntéza tribloku typu BAB póly(metylmetakrylát)-blok-poly(styren)-blol-poly(metylmetakrylát), při níž se nejprve účinkem natrium díhydronaftylidu zpolymeruje styren a v druhém stupni se na obou živých koncích makromolekul aniontového póly(styrenu) napolymeruje metylmetakrylát.According to the current methods of preparation, block copolymers are obtained by the technique of anionic polymerization with living ends, in which, after the polymerization of the first monomer, a second monomer is added to the reaction mixture, which polymerizes on the living ends of the polymer prepared in the first stage; for example, the synthesis of a triblock of the BAB type poly(methyl methacrylate)-block-poly(styrene)-block-poly(methyl methacrylate), in which styrene is first polymerized by the action of sodium dihydronaphthylide and in the second stage, methyl methacrylate is polymerized on both living ends of the macromolecules of the anionic poly(styrene).
Jiným způsobem je chemická reakce dvou různých polymerů, zakončených skupinami vhodnými pro vzájemnou reakci, například příprava blokového kopolymerů z polystyrenu, zakončeného -OH skupinami a polyakrylátu, ukončeného karboxylovou skupinou. Polystyren s koncovými hydroxyskupinami lze připravit polymeraci styrenu účinkem natrium díhydronaftylidu, jehož růst řetězce byl ukončen etylenoxidem; polyakrylát s koncovými skupinami -COOH lze připravit např. radikálovou polymeraci azoiniciátorem, obsahujícím -COOH skupinu. Lze je připravit chemickým, popř. radiačním roubováním monomeru nebo jejich směsí na výchozí polymer, například roubováním akrylových monomerů a jejich směsí na aktivní celulózu s využitím iniciace pomocí redox systémů nebo radiačním roubováním styrenu na polyetylén atd. Toto roubováni lze při vhodném uspořádání provádět i u hotových výrobků a lze tak např. z polyetylenových kapilár naplněných styrehem účinkem gama záření připravovat materiály vhodné pro další chemické modifikace (příprava ionexových kapilár ap.).Another method is the chemical reaction of two different polymers terminated with groups suitable for mutual reaction, for example, the preparation of a block copolymer of polystyrene terminated with -OH groups and polyacrylate terminated with a carboxyl group. Polystyrene with terminal hydroxy groups can be prepared by polymerization of styrene by the action of sodium dihydronaphthylide, the chain growth of which was terminated by ethylene oxide; polyacrylate with terminal -COOH groups can be prepared, for example, by radical polymerization with an azo initiator containing a -COOH group. They can be prepared by chemical, or by radiation grafting of monomers or their mixtures onto the starting polymer, for example by grafting acrylic monomers and their mixtures onto active cellulose using initiation using redox systems or by radiation grafting of styrene onto polyethylene, etc. This grafting can also be performed on finished products with a suitable arrangement, and thus, for example, materials suitable for further chemical modifications (preparation of ion exchange capillaries, etc.) can be prepared from polyethylene capillaries filled with styrene by the effect of gamma radiation.
Nově vzniklý polymer má hřebenovitou event. sítovanou strukturu vyznačující se tím, že na základní skelet původního polymeru jsou vázány postranní řetězce event. sít vytvořené z nově naroubovaného monomeru nebo jejich směsí.The newly formed polymer has a comb-like or networked structure characterized by the fact that side chains or networks formed from the newly grafted monomer or their mixtures are bound to the basic skeleton of the original polymer.
Obecně lze konstatovat, že blokové kopolymery připravené některým z uvedených způsobů lze používat jako takové nebo po chemické modifikaci, jíž se mohou eventuálně dále prohloubit rozdíly v polaritě jednotlivých bloků.In general, it can be stated that block copolymers prepared by any of the above methods can be used as such or after chemical modification, which may possibly further deepen the differences in the polarity of the individual blocks.
V triblokovém kopolymerů póly(metylmetakrylát)- blok-poly(styren)-blok-poly(mety1metakrylát)-blok-poly(styren)-blok-poly(metylmetakrylát) lze hydrolýzou převést esterové skupiny na hydrofilní karboxylové skupiny. Obdobně v blokovém kopolymerů typu AB polyťmetylakrylát)-blok-poly(pivaloyloxyetylmetakrylát) lze selektivní hydrolýzou kvantitativně odstranit pivalové skupiny a připravit tak póly(metylmetakrylát)-blok-poly(2-hydroxyetylmetakrylát) s významnými rozdíly v polaritě bloků.In the triblock copolymer poly(methyl methacrylate)-block-poly(styrene)-block-poly(methyl methacrylate)-block-poly(styrene)-block-poly(methyl methacrylate) ester groups can be converted to hydrophilic carboxyl groups by hydrolysis. Similarly, in the block copolymer type AB poly(methyl methacrylate)-block-poly(pivaloyloxyethyl methacrylate) pivaloyl groups can be quantitatively removed by selective hydrolysis to prepare poly(methyl methacrylate)-block-poly(2-hydroxyethyl methacrylate) with significant differences in block polarity.
Blokové kopolymery nacházejí použití zejména v takových aplikacích, kde se může uplatnit rozdílný charakter jednotlivých bloků například polarita, tzn. zvláště na fázových rozhraních (stabilizátory, kompatibilizátory, dispergátory u polymerních směsí) a jako adheziva mezi jinak nekompaktibilními polymerními povrchy ap.Block copolymers are used mainly in applications where the different character of the individual blocks, for example polarity, can be used, i.e. especially at phase interfaces (stabilizers, compatibilizers, dispersants in polymer mixtures) and as adhesives between otherwise incompatible polymer surfaces, etc.
Z výše uvedeného vyplývá, že dosavadní příprava blokových kopolymerů, které obsahují středně až silně hydrofilní skupiny, se uskutečňuje zpravidla ve více stupních. V první etapě se většinou aniontovou polymeraci vytvoří základní hydrofobnější blok, na který se napolymeruje polárnější monomer, který bývá prekursorem pro přípravu středně až silně hydrofilních skupin, jež se vytvoří chemickou modifikací.From the above it follows that the current preparation of block copolymers containing moderately to strongly hydrophilic groups is usually carried out in several stages. In the first stage, a basic more hydrophobic block is usually formed by anionic polymerization, onto which a more polar monomer is polymerized, which is usually a precursor for the preparation of moderately to strongly hydrophilic groups, which are formed by chemical modification.
Pokud se z více méně nepolárních skupin homopolymerů (ne blokových kopolymerů) vytvářejí hydrofilní skupiny například částečnou hydrolýzou póly(metylmetakrylátů) a jiných polymerních esterů, vznikají polymery s více méně nahodilou (statistickou) distribucí hydrofilních skupin podél polymerni páteře a nezřídkým jevem bývá, že u polymerů v důsledku odpudivých sil mezi souhlasně nabitými nově vzniklými skupinami a hydrofilizujícími činidly nedochází ke kvantitativ ní konverzi.If hydrophilic groups are formed from more or less non-polar groups of homopolymers (not block copolymers), for example by partial hydrolysis of poly(methyl methacrylates) and other polymer esters, polymers with a more or less random (statistical) distribution of hydrophilic groups along the polymer backbone are formed, and it is not uncommon for polymers to not undergo quantitative conversion due to repulsive forces between the similarly charged newly formed groups and the hydrophilizing agents.
Zjistili jsme, že homopolymer póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát) (dále jen PDAEM) s různou takticitou polymerní láteře při hydrofilizační reakci ve vhodně zvoleném reakčním prostředí se kvarternizuje účinkem alkylačních činidel tak, že dochází k preferentní reakci kvarternizačního činidla s terciární aminovou skupinou, která bezprostředně souvisí se skupinou, u níž kvarternizace již proběhla. Reakční průběh má charakter zipové reakce, postupující od první kvarterní amoniové skupiny podél polymerního skeletu až do vyčerpání alkylačního činidla nebo při dostatečném či nadbytečném množství činidla do kvantitativní přeměny terciárních aminoskupin na kvarterní amoniové ionty.We have found that the homopolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate) (hereinafter referred to as PDAEM) with different tacticity of the polymer matrix during the hydrophilization reaction in a suitably selected reaction environment is quaternized by the action of alkylating agents such that the preferential reaction of the quaternizing agent with the tertiary amine group occurs, which is directly related to the group in which the quaternization has already occurred. The reaction course has the character of a zipper reaction, proceeding from the first quaternary ammonium group along the polymer skeleton until the alkylating agent is exhausted or, with a sufficient or excess amount of the agent, until the quantitative conversion of tertiary amino groups to quaternary ammonium ions.
Vznikají tak blokové kopolymery podle vynálezu, vyznačující se tím, že sestávají ze středně hydrofilních bloků na bázi 2-dimetylaminoetylmetakrylátových strukturních jednotek a silně hydrofilních bloků na bázi metakryloyloxyetyldimetalkylamoniových solí obecného vzorce I — CH,This results in block copolymers according to the invention, characterized in that they consist of moderately hydrophilic blocks based on 2-dimethylaminoethyl methacrylate structural units and strongly hydrophilic blocks based on methacryloyloxyethyldimethylalkylammonium salts of the general formula I — CH,
CHi 3 CH2 - CCHi 3 CH 2 - C
COO(CH2)2N(CH3)2 COO(CH 2 ) 2 N(CH 3 ) 2
CH, - C 2 ICH, - C 2 I
COO(CH2)2N(CH3) 2 a-, (I) kdeCOO(CH 2 ) 2 N(CH 3 ) 2 a-, (I) where
R je -CH3, -C2H5, -C3H?, -C^Hg, -C5Hn, -CgH13, - ΰγΗ15, -CgH17, iso -CjH,,, iso -C4Hg aR is -CH 3 , -C 2 H 5 , -C 3 H ? , -C^Hg, -C 5 H n , -C g H 13 , - ΰ γ Η 15 , -C g H 17 , iso -CjH,,, iso -C 4 Hg and
-CH ,CH2OH, έηί +Žrmi = P, kde έ x p = polymerační stupen, např. 10 000 a m—+ = /0,1/.-CH ,CH 2 OH, έη ί +Ž r m i = P, where έ x p = degree of polymerization, e.g. 10,000 and m — + = /0.1/.
Způsob přípravy blokových polymerů podle vynálezu spočívá v tom, že na póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát) obecného vzorce II ch2 - vThe method of preparing block polymers according to the invention consists in that poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate) of the general formula II ch 2 - v
CH, I 3 (II) kde coo(ch2)2n(ch3)2 = p, např. 10 000, s různou takticitou se působí alkylačním činidlem obecného vzorce IIICH, I 3 (II) where coo(ch 2 ) 2 n(ch 3 ) 2 = p, e.g. 10,000, with different tacticity is treated with an alkylating agent of general formula III
Rl (III) kdeRl (III) where
R — — CH3 , — CjHj , —CgH7, —C^Hg , —C,.H33, — CgH^3, —C7H3g, —CgH^y, iso —CgH7, iso —C^Hg a -CH2CH2OH v roztocích nižších alkoholů vybraných ze skupiny etanol, metanol, propanol a isopropanol nebo jejich směsích s vodou při teplotě -20 °C až 60 °C.R — — CH 3 , — CjHj , —CgH 7 , —C^Hg , —C,.H 33 , — C g H^ 3 , —C 7 H 3g , —CgH^y, iso —CgH 7 , iso —C^Hg and -CH 2 CH 2 OH in solutions of lower alcohols selected from the group of ethanol, methanol, propanol and isopropanol or their mixtures with water at a temperature of -20 °C to 60 °C.
K syntéze je nejprve nutné připravit PDAEM některou dříve popsanou metodou (aniontově nebo radikálově s molekulovou hmotností M = 1-1.10® (např. M. Přádný, S. Ševčík, P. Vlček: Polymer Bull., 12, 337 (1984); M. Přádný, S. Ševčík: Makromol. Chem. 186, 111-121 (1985). Podmínkou vzniku blokových kopolymerů je použití nižších alkoholů (tj. metanolu, etanolu, propanolu, isopropanolu) nebo jejich směsi s vodou jako rozpouštědla. Jako rozpouštědla lze použití jakékoliv poměry alkoholu a vody, ve kterém se PDAEM ještě rozpouští. Při koncentra cích vody vyšší než asi 80 hmot. % (v závislosti na alkoholu) dochází k vysrážení PDAEM.For synthesis, it is first necessary to prepare PDAEM by one of the previously described methods (anionic or radical with molecular weight M = 1-1.10® (e.g. M. Přádný, S. Ševčík, P. Vlček: Polymer Bull., 12, 337 (1984); M. Přádný, S. Ševčík: Makromol. Chem. 186, 111-121 (1985). The condition for the formation of block copolymers is the use of lower alcohols (i.e. methanol, ethanol, propanol, isopropanol) or their mixtures with water as solvents. Any ratio of alcohol and water in which PDAEM is still soluble can be used as solvents. At water concentrations higher than about 80 wt. % (depending on the alcohol), PDAEM precipitates.
Reakce probíhá kvantitativně, takže množství nabitého kvarterního komonomeru v konečném kopolymerů odpovídá množství alkylačního činidla přidaného do reakční směsi. Uvedeným způsobem lze tedy syntetizovat blokové kopolymery s jakýmkoliv poměrem dimetylaminoetylmetakrylátu a metykryloyloxyetyldimetylalkylamonium jodidu.The reaction proceeds quantitatively, so that the amount of charged quaternary comonomer in the final copolymer corresponds to the amount of alkylating agent added to the reaction mixture. Thus, block copolymers with any ratio of dimethylaminoethyl methacrylate to methycryloyloxyethyldimethylalkylammonium iodide can be synthesized by the method described above.
Popisovanou reakci lze provádět v širokém rozmezí teplot od -20 °C do 60 °C beztlakově, při vyšších teplotách je nutné použít zvýšených tlaků. Podle teploty se pohybují i reakční časy, s rostoucí teplotou reakční časy klesají, avšak roste nebezpečí hydrolýzy alkylačních činidel. Doporučená teplota je proto 25 °C. Reakční časy jsou uvedeny pro jednotlivá alkylačnl činidla v příkladech.The described reaction can be carried out in a wide temperature range from -20 °C to 60 °C without pressure, at higher temperatures it is necessary to use increased pressures. Reaction times also vary depending on the temperature, with increasing temperature the reaction times decrease, but the risk of hydrolysis of alkylating agents increases. The recommended temperature is therefore 25 °C. Reaction times are given for individual alkylating agents in the examples.
Při použití jiných rozpouštědel jako reakčního prostředí, např. acetonu, tetrahydrofuranu nebo jejich směsi s vodou, nevznikají kopolymery s převážně blokovou strukturou.When using other solvents as the reaction medium, e.g. acetone, tetrahydrofuran or their mixtures with water, copolymers with a predominantly block structure are not formed.
Mikrostruktura kopolymerů (mikrostruktura bloková nebo statistická) byla zjištována dříve již popsanou metodou (M. Přádný, S. Ševčík: Makromol. Chem., v tisku; M. Přádný, I.The microstructure of copolymers (block or statistical microstructure) was determined by the previously described method (M. Přádný, S. Ševčík: Makromol. Chem., in press; M. Přádný, I.
Kminek, S. Ševčík: Polymer Bull., 16, 195-200 (1986)), založenou na potenciometrické titraci kopolymerů ve vodně etanolickém roztoku. Vodně etanolické roztoky při titraci byly zvoleny pro dobrou schopnost rozpouštět popisované kopolymery. Na tltrátoru TTTlc spojeným s automatickou byretou ABU 12 a zapisovačem Titrigraph SBR 2c (vše Radiometer Copenhagen) byly změřeny titrační křivky, tj. závislosti pH roztoků kopolymerů na množství přidané 0,1 N kyseliny chlorovodíkové.Kminek, S. Ševčík: Polymer Bull., 16, 195-200 (1986)), based on potentiometric titration of copolymers in aqueous ethanolic solution. Aqueous ethanolic solutions were chosen for their good ability to dissolve the described copolymers. Titration curves, i.e. the dependence of the pH of copolymer solutions on the amount of added 0.1 N hydrochloric acid, were measured on a TTTlc titrator connected to an ABU 12 automatic burette and a Titrigraph SBR 2c recorder (all Radiometer Copenhagen).
Tyto závislosti pak byly zpracovány na modifikované titrační křivky (M. Přádný, S.These dependencies were then processed into modified titration curves (M. Přádný, S.
Ševčík: Makromol. Chem. 186, 111-121 (1985)), podle kterých bylo usuzováno na balokovu, či statistickou strukturu získaných kopolymerů. Modifikovaná titrační křivka je závislost zdánlivé disociační konstanty (K ) na stupni ionizace terciárních aminoskupin (alfa). appŠevčík: Makromol. Chem. 186, 111-121 (1985)), according to which the block or statistical structure of the obtained copolymers was inferred. The modified titration curve is the dependence of the apparent dissociation constant (K ) on the degree of ionization of tertiary amino groups (alpha). app
Metoda je založena na tom, že modifikované titrační křivky PDAEM a kopolymerů dimetylaminoetylmetakrylátu s metakryloyloxyetyltrimetylamonium jodidem nebo metylsiranem získaného radikálovou kopolymerací, tedy kopolymer statistický, jsou značně odlišné (obr. 1). Na obr. 1 jsou znázorněny modifikované titrační křivky homopolymeru PDAEM (1) a statistického kopolymerů póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát-co-metakryloyloxyetyltrimetylamonium jodidu) (2) s obsahem 80 mol. % kvarterního amoniového komonomeru. Titrace byly provedeny ve vodně etanolickém rozpouštědle, obsah vody 43 hmot. %, koncentrace strukturních jednotek dimetylaminoetylmetakrylátu byla 4,5 mmol/1 000 g. Na modifikované titrační křivce PDAEM je výrazné minimum okolo ionizačních stupňů 0,6, kdežto na modifikované titrační křivce statistického kopolymerů minimum není, křivka je trvale rostoucí.The method is based on the fact that the modified titration curves of PDAEM and copolymers of dimethylaminoethyl methacrylate with methacryloyloxyethyltrimethylammonium iodide or methyl sulfate obtained by radical copolymerization, i.e., a random copolymer, are significantly different (Fig. 1). Fig. 1 shows the modified titration curves of the PDAEM homopolymer (1) and the random copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate-co-methacryloyloxyethyltrimethylammonium iodide) (2) with a content of 80 mol. % quaternary ammonium comonomer. Titrations were performed in an aqueous ethanolic solvent, the water content was 43 wt. %, the concentration of dimethylaminoethyl methacrylate structural units was 4.5 mmol/1,000 g. On the modified PDAEM titration curve there is a significant minimum around the ionization degrees of 0.6, whereas on the modified titration curve of the random copolymer there is no minimum, the curve is constantly increasing.
Kopolymery připravené kvarternizací PDAEM v alkoholických roztocích se potenciometricky chovají podobně jako homopolymer PDAEM (obr. 2), tj. na modifikovaných titračních křivkách se vyskytují minima. Na obr. 2 jsou znázorněny modifikované titrační křivky blokových kopolymerů póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát-blok-metakryloyloxyetyltrimetylamonlum jodidů) připravených kvarternizací PDAEM v různých vodně etanolíckých roztocích s různým obsahem dimetylaminoetylmetakrylátu .Copolymers prepared by quaternization of PDAEM in alcoholic solutions behave potentiometrically similar to the PDAEM homopolymer (Fig. 2), i.e. minima occur on the modified titration curves. Fig. 2 shows the modified titration curves of block copolymers of poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate-block-methacryloyloxyethyltrimethylammonium iodides) prepared by quaternization of PDAEM in various aqueous ethanolic solutions with different dimethylaminoethyl methacrylate contents.
koncentrace strukturních jednotek dimetylaminoetylmetakrylátu byla 4,5 mmol/1 000 g.the concentration of dimethylaminoethyl methacrylate structural units was 4.5 mmol/1,000 g.
Na druhé straně kopolymery připravené částečnou .kvarternizací v nealkoholických roztocích se potenciometricky chovají podobně, jako statistický kopolymer dimetylaminoetylmetakrylát - metakryloyloxyetyltrimetylamonium jodid, jeho struktura je proto také statistická. Obrázek 3 ukazuje modifokované titrační křivky statistických kopolymerů póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát-co-metakryloyloxyetyltrimetylamonium jodidů) připravených kvarternizací PDAEM v tetrahydrofuranu (1), směsi tetrahydrofuran-voda (1:1 hmot) (2), acetonu (3), směsi aceton-voda (1:1 hmot.) (4). Koncentrace strukturních jednotek dimetylaminoetylmetakrylátu byla 4,5 mmol/1 000 g.On the other hand, copolymers prepared by partial quaternization in non-alcoholic solutions behave potentiometrically similar to the random copolymer dimethylaminoethyl methacrylate - methacryloyloxyethyltrimethylammonium iodide, and their structure is therefore also statistical. Figure 3 shows the modified titration curves of the random copolymers poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate-co-methacryloyloxyethyltrimethylammonium iodides) prepared by quaternization of PDAEM in tetrahydrofuran (1), tetrahydrofuran-water mixture (1:1 wt.) (2), acetone (3), acetone-water mixture (1:1 wt.) (4). The concentration of the structural units of dimethylaminoethyl methacrylate was 4.5 mmol/1 000 g.
Metodou potenciometr ické titrace lze rozlišit mi-krostrukutru kopolymerů s širokým rozmezím obsahu kvarterního amoniového komonomeru, jak je patrné z obr. 2, tj. na modifikovaných titračních křivkách všech těchto blokových kopolymerů jsou minima.The potentiometric titration method can distinguish the microstructure of copolymers with a wide range of quaternary ammonium comonomer content, as can be seen from Fig. 2, i.e. there are minima on the modified titration curves of all these block copolymers.
Jako doplňující důkaz, že kopolymery syntetizované v alkoholických roztocích jsou převážně blokové, byla použita NMR spektroskopie; spektra kopolymerů připravených kopolymerací a kvarternizací v alkoholických roztocích se značně lišila. Spektrum statistického kopolymerů bylo značně štěpené na rozdíl do kopolymerů blokového.As additional evidence that the copolymers synthesized in alcoholic solutions are predominantly block, NMR spectroscopy was used; the spectra of copolymers prepared by copolymerization and quaternization in alcoholic solutions differed considerably. The spectrum of the random copolymers was significantly split in contrast to the block copolymers.
Blokové kopolymery v práškovém stavu byly získány odpařením rozpouštědla po skončení reakce. Je výhodné brzy po vysušení kopolymery zpětně rozpustit v požadovaném rozpouštědle (např. směsi voda-etanol), nebot po delší době (1 týden) je rozpuštění obtížné (avšak možné).The block copolymers in powder form were obtained by evaporation of the solvent after the reaction. It is advantageous to redissolve the copolymers in the desired solvent (e.g. water-ethanol mixtures) soon after drying, as dissolution is difficult (but possible) after a longer period of time (1 week).
V případě požadavku na jiné protiionty než jodidy, je možné blokové kopolymery v roztoku upravit pomocí iontové výměny.If counterions other than iodides are required, block copolymers in solution can be modified by ion exchange.
Roztoky předložených blokových kopolymerů jsou na rozdíl od statistických kopolymerů značně viskozní, při vyšších koncentracích (v závislosti na rozpouštědle a počtu kvarterních amoniových skupin v kopolymerů) mají roztoky thixotropní vlastnosti. Této vlastnosti lze využít při aplikacích např. při zabraňování opocování oken v domácnostech, automobilech, optických přístrojů (dalekohledy), brýlí, zorníků plynových masek atd. Výrobky nemusí být ze skla, ale také z plastů, jako např. polymetylmetakrylát, polystyren, polyvinylchlorid.Solutions of the presented block copolymers are, unlike statistical copolymers, considerably viscous, at higher concentrations (depending on the solvent and the number of quaternary ammonium groups in the copolymers) the solutions have thixotropic properties. This property can be used in applications such as preventing fogging of windows in homes, cars, optical instruments (telescopes), glasses, gas mask visors, etc. The products do not have to be made of glass, but also of plastics, such as polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride.
Blokové kopolymery popsaného typu totiž nejsou hygroskopické, avšak při kondenzaci vodní páry vodu pohlcují (kopolymery jsou ve vodě dobře rozpustné). Díky thixotropním vlastnostem koncentrovaných roztoků nedochází ke stékání,polymerního filmu.Block copolymers of the described type are not hygroscopic, but they absorb water during condensation of water vapor (the copolymers are well soluble in water). Due to the thixotropic properties of concentrated solutions, the polymer film does not run down.
Předmět vynálezu je objasněn na příkladech.The subject matter of the invention is illustrated by examples.
PřikladlExample
Blokový kopolymer póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-metakryloyloxyetyltrimetlamonium jodid) (v dalším jen Kl)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-methacryloyloxyethyltrimethylammonium iodide) (hereinafter referred to as Kl)
Do 100 g roztoku PDAEM ve směsi etanol-voda (43 hmot. % vody) o koncentraci 1,5 hmot i strukturních jednotek bylo rychle (do 3 s) přidáno z aintenzivního třepání 0,677 g metyljodidu rozpuštěného v 50 g stejného vodně-etanolického rozpouštědla. Po dvou dnech při 25 °C byla směs odpařena do sucha a získáno teoretické množství kopolymerů Kl. Obsah kvarterního komonomeru v kopolymerů byl 50 mol. %, kopolymer měl převážně blokovu strukturu.To 100 g of PDAEM solution in ethanol-water mixture (43 wt. % water) with a concentration of 1.5 wt. % structural units was added rapidly (within 3 s) with intensive shaking 0.677 g of methyl iodide dissolved in 50 g of the same aqueous-ethanolic solvent. After two days at 25 °C the mixture was evaporated to dryness and the theoretical amount of copolymers Kl was obtained. The quaternary comonomer content in the copolymers was 50 mol. %, the copolymer had a predominantly block structure.
Příklad 2Example 2
Blokový kopolymer póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetyletylamonium jodid) (dále jen K2)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethylethylammonium iodide) (hereinafter referred to as K2)
Kopolymer K2 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymer Kl, avšak místo metyljodidu byl použit etyljodid.Copolymer K2 was prepared in an analogous manner to copolymer K1, but ethyl iodide was used instead of methyl iodide.
iand
Při 25 °C byl po 3 dnech zjištěn kvantitativní průběh reakce.At 25 °C, the quantitative course of the reaction was determined after 3 days.
Přiklad 3Example 3
Blokový kopolymer póly(2-dimetylamínoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetylpropylamonium jodid) (dále jen K3)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethylpropylammonium iodide) (hereinafter referred to as K3)
Kopolymer K3 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymer KI, avšak místo metyljodidu byl použit propyljodid. Po 5 dnech byl při 25 °C zjištěn kvantitativní průběh reakce.Copolymer K3 was prepared in an analogous manner to copolymer KI, but propyl iodide was used instead of methyl iodide. After 5 days at 25 °C, the quantitative course of the reaction was determined.
PřikládáAttached
Blokový kopolymer póly(2-dimetylaminoetyImetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetylbutylamonium jodid) (dále jen K4)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethylbutylammonium iodide) (hereinafter referred to as K4)
Kopolymer K4 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymer Kl, avšak místo metyljodidu byl butyljodid. Při 25 °C byl po 7 dnech zjištěn kvantitativní průběh reakce.Copolymer K4 was prepared in an analogous manner to copolymer K1, but instead of methyl iodide, butyl iodide was used. At 25 °C, the quantitative course of the reaction was determined after 7 days.
Příklad 5Example 5
Blokový kopolymer póly(2-dimetylaminoetyImetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimety1amylamonium jodid) (dále jen K5)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethylamyl ammonium iodide) (hereinafter referred to as K5)
Kopolymer K5 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymer Kl, avšak místo metyljodidu byl použit amyljodid. Při 25 °C byl po 7 dnech zjištěn kvantitativní průběh reakce.Copolymer K5 was prepared in an analogous manner to copolymer K1, but amyl iodide was used instead of methyl iodide. The quantitative course of the reaction was determined after 7 days at 25 °C.
PříkladeExample
Blokový kopolymer póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetylhexylamonium jodid) (dále jen K6)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethylhexylammonium iodide) (hereinafter referred to as K6)
Kopolymer K6 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymer Kl, avšak místo metyljodidu byl použit hexyljodid. Při 25 °C byl po 7 dnech zjištěn kvantitativní průběh dreakce.Copolymer K6 was prepared in an analogous manner to copolymer K1, but hexyl iodide was used instead of methyl iodide. At 25 °C, the quantitative course of the reaction was determined after 7 days.
Příklad?Example?
Blokový kopolymer póly(2-dimetylaminoetyImetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetylheptylamonium jodid) (dále jen K7)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethylheptylammonium iodide) (hereinafter referred to as K7)
Kopolymer K7 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymer Kl, avšak místo metyljodidu byl použit heptyljodid. Při 25 °C byl po 7 dnech zjištěn kvantitativní průběh reakce.Copolymer K7 was prepared in an analogous manner to copolymer K1, but heptyl iodide was used instead of methyl iodide. The quantitative course of the reaction was determined after 7 days at 25 °C.
Příklad 8Example 8
Blokový kopolymer póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetylamonium jodid) (dále jen K8)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethylammonium iodide) (hereinafter referred to as K8)
Kopolymér K8 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymér K1, avšak místo metyljodidu byl použit oktyljodid. Při 25 °C byl po 7 dnech zjištěn kvantitativní průběh reakce..Copolymer K8 was prepared in an analogous manner to copolymer K1, but octyl iodide was used instead of methyl iodide. The quantitative course of the reaction was determined after 7 days at 25 °C.
Přiklad 9Example 9
Blokový kopolymér póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetyl isopropylamonium jodid) (dále jen K9)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethyl isopropylammonium iodide) (hereinafter referred to as K9)
Kopolymér K9 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymér Kl, avšak místo metyljodidu byl použit isopropyljodid. Při 25 °C byl po 7 dnech zjištěn kvantitativní průběh reakce.Copolymer K9 was prepared in an analogous manner to copolymer K1, but isopropyl iodide was used instead of methyl iodide. The quantitative course of the reaction was determined after 7 days at 25 °C.
Příklad 10Example 10
Blokový kopolymér póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetyl isobutylamonium jodid) (dále jen K10)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethyl isobutylammonium iodide) (hereinafter referred to as K10)
Kopolymér K10 byl připraven analogickým způsobem jako kopolymér kl, avšak místo metyljodidu byl použit isobutyljodid. Při 25 °C byl po 7 dnech zjištěn kvantititivní průběh reakceCopolymer K10 was prepared in an analogous manner to copolymer kl, but isobutyl iodide was used instead of methyl iodide. At 25 °C, the quantitative course of the reaction was determined after 7 days
Přiklad 11Example 11
Blokový kopolymér póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetyl 2-hydroxyetylamonium jodid) (dále jen Kil)Block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethyl 2-hydroxyethylammonium iodide) (hereinafter referred to as Kil)
Kopolymér Kil byl připraven analogickým způsobem jako kopolymér Kl, avšak na místo metyljodidu byl použit 2-jodetanol. Při 25 °C byl po 7 dnech zjištěn kvantitativní průběh reakce.Copolymer Kil was prepared in an analogous manner to copolymer Kl, but 2-iodoethanol was used instead of methyl iodide. The quantitative course of the reaction was determined after 7 days at 25 °C.
P ř í k 1 a d 12 až 22Example 12 to 22
Blokový kopolymér póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetyl kylamonium jodid), kde alkyl je metyl, etyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, oktyl, isopropyl, isobutyl a 2-hydroxýetyl, lze též připravit stejně jako v příkladech 1-11, avšak místo rozpouštědla etanol-voda se použije libovolná směs metanol-voda.The block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethyl kylammonium iodide), where alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, isopropyl, isobutyl and 2-hydroxyethyl, can also be prepared in the same way as in Examples 1-11, but instead of the ethanol-water solvent, any methanol-water mixture is used.
Příklad 23 až 33Example 23 to 33
Blokový kopolymér póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetyl alkylamonium jodid), kde alkyl je metyl, etyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, oktyl, isopropyl, isobutyl a 2-hydroxyetyl, lze též připravit stejně jako v příkladech 1-11, avšak místo rozpouštědla etanol-voda se použije libovolná směs propanol-voda.The block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethyl alkylammonium iodide), where alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, isopropyl, isobutyl and 2-hydroxyethyl, can also be prepared in the same way as in Examples 1-11, but instead of the ethanol-water solvent, any propanol-water mixture is used.
Příklad 34 až 44Example 34 to 44
Blokový kopolymér póly(2-dimetylaminoetylmetakrylát)-blok-poly(metakryloyloxyetyldimetyl alkylamonium jodid), kde alkyl je metyl, etyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, oktyl, isopropyl, isobutyl a 2-hydroxyetyl, lze též připravit stejně jako v příkladech 1-11, avšak místo rozpouštědla etanol-voda se použije libovolná směs isopropanol (2-propano)-voda.The block copolymer poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)-block-poly(methacryloyloxyethyldimethyl alkylammonium iodide), where alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, isopropyl, isobutyl and 2-hydroxyethyl, can also be prepared in the same way as in Examples 1-11, but instead of the ethanol-water solvent, any isopropanol (2-propano)-water mixture is used.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS867668A CS258167B1 (en) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | Block copolymers consisting of! of medium hydrophilic blocks of dimethylaminoethyl methacrylate structural units and strong hydrophilic blocks of methacryloyloxyethyl dimethylalkylammonium salts and a process for their preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS867668A CS258167B1 (en) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | Block copolymers consisting of! of medium hydrophilic blocks of dimethylaminoethyl methacrylate structural units and strong hydrophilic blocks of methacryloyloxyethyl dimethylalkylammonium salts and a process for their preparation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS766886A1 CS766886A1 (en) | 1987-11-12 |
CS258167B1 true CS258167B1 (en) | 1988-07-15 |
Family
ID=5426233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS867668A CS258167B1 (en) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | Block copolymers consisting of! of medium hydrophilic blocks of dimethylaminoethyl methacrylate structural units and strong hydrophilic blocks of methacryloyloxyethyl dimethylalkylammonium salts and a process for their preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS258167B1 (en) |
-
1986
- 1986-10-23 CS CS867668A patent/CS258167B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS766886A1 (en) | 1987-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1081891A (en) | Materials for self-reinforcing hydrogels | |
Kamachi et al. | Synthesis of block polymers for desalination membranes. Preparation of block copolymers of 2-vinylpyridine and methacrylic acid or acrylic acid | |
EP0124782B1 (en) | Polymer having thiol end group, process for producing same, and block copolymer based on polymer having thiol end group | |
JPH02603A (en) | Acrylic macromonomer having polyethyleneimine derivative chain, its production, graft polymer having polyethyleneimine derivative chain as graft chain and its production | |
Save et al. | Synthesis by RAFT of amphiphilic block and comblike cationic copolymers and their use in emulsion polymerization for the electrosteric stabilization of latexes | |
Gregonis et al. | Preparation and properties of stereoregular poly (hydroxyethyl methacrylate) polymers and hydrogels | |
DE60118714T2 (en) | SOLID PHASE SYNTHESIS AND REAGENTS THEREFOR | |
JP4086961B2 (en) | Graft polymer | |
EP0510246A1 (en) | Use of fine particulate crosslinked type n-vinylamide resin microgel | |
Otsu et al. | Efficient synthesis of two or multi component block copolymers through living radical polymerization with polymeric photoiniferters | |
Goethals et al. | Synthesis of a polyamine macromer by cationic polymerization | |
Yamashita et al. | Synthesis of Amphiphilic Graftcopolymers from Polystyrene Macromonomer | |
EP0279331B1 (en) | Alpha-fluoroacrylic acid salt polymer and its use | |
Pujol-Fortin et al. | Poly (ammonium alkoxydicyanoethenolates) as new hydrophobic and highly dipolar poly (zwitterions). 1. Synthesis | |
US6803410B2 (en) | Cellulose copolymers that modify fibers and surfaces | |
DE60119318T2 (en) | BIOKOMPATIBLE POLYMERS FOR THE BINDING OF BIOLOGICAL LIGANDS | |
Itoh et al. | Solution and membrane properties of zwitterionic polymers | |
JPH06313009A (en) | Terminal-functional polymer containing phosphoryl choline group | |
US5939537A (en) | Acid-functionalized saccharide monomers | |
Rodrigues et al. | Temperature-responsive copolymers without compositional drift by RAFT copolymerization of 2-(acryloyloxy) ethyl trimethylammonium chloride and 2-(diethylamino) ethyl acrylate | |
Wang et al. | Studies of water‐soluble oligomers formed in emulsion copolymerization | |
CS258167B1 (en) | Block copolymers consisting of! of medium hydrophilic blocks of dimethylaminoethyl methacrylate structural units and strong hydrophilic blocks of methacryloyloxyethyl dimethylalkylammonium salts and a process for their preparation | |
DE60014658T2 (en) | ORGANIC POLYMERS | |
Rao et al. | Synthesis and characterization of polyvinylpyridine macromonomers | |
Strehmel et al. | Homopolymerization of a highly polar zwitterionic methacrylate in ionic liquids and its copolymerization with a non-polar methacrylate |