CS269299B1

CS269299B1 - Způsob přípravy silně kyselých derivátů hydrofilních polymerů

Info

Publication number: CS269299B1
Application number: CS884095A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Drsc Svec; Jiri Ing Csc Hradil; Vera V Azanova; Jevgenij F Drsc Panarin
Original assignee: Svec Frantisek; Hradil Jiri; Vera V Azanova; Jevgenij F Drsc Panarin
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS409588A1

Abstract

Řeěení se týká způsobu přípravy silně kyselých derivátů hydrofilních polymerů. Podstata způsobu přípravy silně kyselých derivátů hydrofilních polymerů spočívá v tom, že se na kopolymer glycidylmethakrylátu s ethylendimethakrylátem a popřípadě styrenem, popřípadě nabotnalý v dichlorethanu, působí činidly vybranými ze skupiny látek sestávajíc! z koncentrované kyseliny sírové, monohydrátu oxidu sírového, kyseliny chlorsulfonové a olea při teplotě v rozmezí 0 až 60 °C.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy silně kyselých derivátů hydrofilních polymerůStávající stav přípravy silně kyselých derivátů polymerů esterového typu spočívá v reakci hydroxylových skupin polymeru s propansultonem v alkalickém prostředí /(C.M.A. Ribeiro, J.Hradil, F.Svec, J.Kálal, Modification of Hydrolysed Glycidylmethacrylate-Ethylenedimethacrylate Copolymers by Propane Sultone, Angew. Macromol. Chem., 87 (1980) 119)/. Tímto postupem, který je obdobou přeměny celulózy (M.Rybak, Z.Brada, M.Hais, Saulenchromatographie an Cellulose-Ionenaustauschem. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena 1966), byly připraveny silně kyselé deriváty kopolymerů na bázi 2-hydroxyethylmethakrylátu a 1,2-dihydroxypropylmethakrylátu.

Na bázi styren-divinyl benzenových kopolymerů se připravují silně kyselé deriváty velmi jednoduše působením kyseliny sírové, respektive kyseliny chlorsulfonové nebo olea na polymer nabotnalý v dichlorethanu (M.Marhol: Měniče iontů v chemii a radiochemii, Academia Praha 1976).

Prvý způsob modifikace polymerů esterového typu má v některých případech nevýhodu, spočívající ve vícestupňové syntéze. V případě styren-divinyl benzenových kopolymerů tyto problémy sice odpadají, polymerní matrice je však příliš hydrofobní, což je na závadu v některých biochemických a analytických aplikacích.

Výhodou způsobu podle vynálezu je příprava silně kyselých derivátů polymerů esterového typu v jediném stupni, působením dostupných činidel na bázi polymerů s polární hydrofilní matricí.

Předmětem vynálezu, je způsob přípravy silně kyselých derivátů hydrofilních polymerů, jehož podstata spočívá v tom, že se na kopolymer glycidylmethakrylátu s ethylendimethakryláteni a popřípadě styrenem, popřípadě nabotnalýv dichlorethanu, působí činidly vybranými ze skupiny látek sestávající z koncentrované kyseliny sírové, monohydrátu oxidu sírového, kyseliny chlorsulfonové a olea při teplotě v rozmezí 0 až 60 °C.

Vyšší účinek způsobu přípravy silně kyselých derivátů polymerů spočívá v použití levnějšího činidla a jednoduššího procesu, popřípadě činidla bez kancerogenního účinku. Výměnné skupiny jsou dostatečně stálé a polymery vydržely několik desítek výměnných cyklů 1 mol/1 HC1 - 1 mol/1 NaCl bez podstatných změn.

Níže uvedené příklady ilustrují způsob přípravy silně kyselých derivátů polymerů, aniž by se tím předmět vynálezu omezoval.

Příklad 1 hmot, díl terpolymeru glycidylmethakrylát-styren-ethylendimethakrylát (o složení monomerů v poměru 55 : 5 : 40) byl nabotnán 24 hodin v 5 hmot, dílech dichlorethanu a při laboratorní teplo'tě přikapáno 4,5 hmot, dílu monohydrátu oxidu sírového. Reakce byla ukončena po hodině vlitím na fritu a promytím postupně 100 díly 40$, 20% kyseliny sírové (HgSO^) a destilovanou vodou do neutrální reakce. Podle analýzy obsahoval polymer 1,85 mmol/g silně kyselých skupin (5,52 % hmot, síry) a zádrž vody činila 2,54 ml/g. Podle stanovení diferenciální analýzy ztratil polymer při 235 °C 2,1 % své původní hmotnosti a při 397 °C 26,4 % hmotnosti.

Tabulka 1 Výsledky příkladů 2 až 5 provedených podle příkladu 1 s ohledem na složení polymeru

Příkl.	Složení výchozího	terpolymeru EDMA	Obsah skupin po reakci	Zádrž vody . g/6
GMA	ST	% hmot, síry	nmol/g
2	60	-	40	4,85	1,59	2,24
3	50	10	40	5,11	0,99	1,12
4	30	30	40	4,98	0,63	1,17
5	10	50	40	4,73	0,31	1,32

CS 269 299 Bl

GMA - glycidylmethakrylát

ST - styren

EIMA - athylendimethakrylát

Úbytek výměnných skupin po 10 cyklech 1 mol/1 HC1-1 mol/1 HaCl činil méně než 3 % v případě polymeru podle příkladu 2.

Příklad 6

K 1 hmot, dílu kopolymerů glycidylmethakrylát-ethylendimethakrylát (poměr monomerů 60 : 40) bylo přidáno 20 hmot, dílů koncentrované kyseliny sírové a bylo zahříváno 8 hodin na teplotu 60 °C. Po reakci bylo promýváno zředěnou kyselinou sírovou a vodou jako v příkladu 1. Polymer po reakci obsahoval 1,68 mmol/g silně kyselých skupin, 3,88 % hmot, síry a zádrž vody v Na* (sodík) formě činila 13,9 g/g.

Příklad 7

K 1 hmot, dílu kopolymerů ₍glycidylmethakrylát-ethylendimethakrylát (60 : 40) bylo přidáno 10 hmot, dílů 1,2-dichlorethanu a botnáno 24 hodin. Potom bylo přidáno 10 hmot, dílů koncentrované kyseliny sírové a zahřáto na 3 hodiny na teplotu 60 °C. Reakce byla ukončena promytím zředěnou kyselinou sírovou jako v příkladu 1, Polymer po reakci obsahoval 1,2 mmol/g silně kyselých skupin, 3,22 % síry a zádrž vody činila 27,7 g/g.

Příklad 8

K 1 hmot, dílu kopolymerů glycidylmethakrylát-ethylendimethakrylát (složení 60 : 40) bylo přidáno 10 hmot, dílů 1,2-dichlorethanu a botnáno 24 hodin. Při laboratorní teplotě byly přidány 2 hmot, díly kyseliny chlorsulfonové a směs byla míchána na třepačce 30 minut a potom vlita na led. Polymer byl promyt 0,1 mol/1 NaOH. Podle výměny solí (1 mol/1 NaCl) obsahoval polymer 1,87 mmol/g silně kyselých skupin a zádrž vody činila 6,96 g/g.

Příklad 9

K 1 hmot, dílu kopolymerů glycidylmethakrylát-ethylendimethakrylát (složení 60 : 40) nabotnalého jako v příkladu 8 byly přidány 2 hmot, díly 20% olea při laboratorní teplotě. Po 24 hodinéch reakce byla reakční směs vlita na led. Polymer obsahoval 2,80 mmol/g silně kyselých skupin, 6,46 % hmot, síry a zádrž vody činila 4,35 g/g.

Příklad 10

K 1 hmot, dílu terpolymeru glycidylmethakrylát-styren-ethylendimethakrylát (o složení 10 : 50 : 40 dílům) bylo přidáno 10 hmot, dílů 1,2-dichlorethanu a botnáno při laboratorní teplotě 24 hodin. Potom byly přidány 2 hmot, díly 20% olea a směs míchána 30 minut v třepačce. Reakce byla ukončena vlitím směsi na led. Polymer obsahoval 2,36 mmol/g silně kyselých skupin a zádrž vody polymerem byla 15,5 g/g. Polymer byl slabě nažloutlý.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob přípravy silně kyselých 'derivátů hydrofilních polymerů, vyznačující se tím, že se na kopolymer glycidylmethakrylát a ethylendimethakrylátem a popřípadě styrenem, popřípadě nabotnalý v dichlorethanu, působí činidly vybranými ze skupiny látek sestávající z koncentrované kyseliny sírové, monohydrátu oxidu sírového, kyseliny chlorsulfonové a olea při teplotě v rozmezí 0 až 60 °C.