RU2089561C1 - Способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью - Google Patents
Способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2089561C1 RU2089561C1 RU94027745A RU94027745A RU2089561C1 RU 2089561 C1 RU2089561 C1 RU 2089561C1 RU 94027745 A RU94027745 A RU 94027745A RU 94027745 A RU94027745 A RU 94027745A RU 2089561 C1 RU2089561 C1 RU 2089561C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copolymerization
- water
- iii
- acetate
- allyl
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к получению полимерных супервлагоабсорбентов, которые могут найти применение в садовопарниковом и сельском хозяйстве для повышения влагоемкости и улучшения структуры почв. Сущность изобретения: сополимеризацию акриловой кислоты или акриловой кислоты и акриламида с водорастворимым аллиловым эфиром полисахарида общей формулы:
[C6H7O2(OH)3-x-y-(R1)x-(R2)y]n,
где R1 = O(CH2-CH2O)ZH; O-CH2-COONa; O(-CH2 - CHCH3O)ZH; OCH3; O-CH2-CH-SO3Na; NH2; OH; R2 = O-CH2-CH = CH2; x = 0,5-2,5, y = 0,05-1,1, z = 1,5-3, n = 50-3050 проводят в присутствии радикального инициатора двухкомпонентной системы, содержащей ацетат кобальта (III) и персульфат щелочного металла или аммония при их мольном соотношении 1:0,5-1:60, в одном растворе при температуре, изменяющейся в процессе сополимеризации от 50 до 130 oС и концентрации ацетата кобальта (III) (0,05-0,7)•10-3 моль/л, персульфата щелочного металла или аммония - (0,35-3,0)•10-3 моль/л, водорастворимого аллилового эфира полисахарида - 0,03-5,0 мас. % и сомономеров - 15-40 мас. %. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
[C6H7O2(OH)3-x-y-(R1)x-(R2)y]n,
где R1 = O(CH2-CH2O)ZH; O-CH2-COONa; O(-CH2 - CHCH3O)ZH; OCH3; O-CH2-CH-SO3Na; NH2; OH; R2 = O-CH2-CH = CH2; x = 0,5-2,5, y = 0,05-1,1, z = 1,5-3, n = 50-3050 проводят в присутствии радикального инициатора двухкомпонентной системы, содержащей ацетат кобальта (III) и персульфат щелочного металла или аммония при их мольном соотношении 1:0,5-1:60, в одном растворе при температуре, изменяющейся в процессе сополимеризации от 50 до 130 oС и концентрации ацетата кобальта (III) (0,05-0,7)•10-3 моль/л, персульфата щелочного металла или аммония - (0,35-3,0)•10-3 моль/л, водорастворимого аллилового эфира полисахарида - 0,03-5,0 мас. % и сомономеров - 15-40 мас. %. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкретно - к получению полимерных супервлагоабсорбентов (СВА) на основе сшитых сополимеров акриловой кислоты или акриловой кислоты и акриламида с аллиловыми эфирами полисахаридов, обладающих высокой влагоудерживающей способностью.
Известен способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью путем сополимеризации акриловой кислоты (АК), либо АК с сомономерами (малеиновый ангидрид, винилацетат, N-метилметакриламид и др.) с низкомолекулярными аллиловыми эфирами олигосахаридов и многоатомных спиртов (преимущественно сахарозы и пентаэретрита) в углеводородных растворителях, либо в воде в инертной атмосфере под воздействием радикального инициатора - персульфатов щелочных металлов, пероксидов, либо азосоединений (патент США N 2798053, кл. 260-2.2, 1957 г.) Сополимеризация проводится при температуре 50-90 oC в течение 3-30 ч при концентрации радикального инициатора 0,1-1 мас. аллилового эфира олигосахарида, либо многоатомного спирта 0,1-10 мас. мономеров 5-10 мас. Степень набухания полученных сополимеров в воде составляет 380-620 г/г. Основным недостатком известного способа является длительное время сополимеризации, низкая конверсия мономеров (не более 80), а также низкая степень набухания полученных сополимеров и высокая концентрация (до 20) в сополимере золь-фракции.
Известен способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью путем сополимеризации в присутствии кислорода воздуха в водных растворах частично нейтрализованной АК и акриламида (ААм) с водорастворимым сшивающим агентом N,N'-метилен-бис-акриламидом, диметатетраэтиленгликольакрилатом под воздействием радикального инициатора - азотосоединения (Заявка Японии N 58-154708, кл. C 08 F 220/06, 2/44, 1983 г.) Полученные сополимеры имеют степень набухания 1160-1360 г/г в воде и 84-102 г/г в однопроцентном растворе NaCl. Содержание в сополимере водорастворимой золь-фракции составило 15 при степени набухания в воде 1300 г/г.
В известном способе из-за использования в качестве инициатора азосоединений необходимо применение высоких температур инициирования (70-80 oC). Полученный сополимер имеет высокое содержание золь-фракции, а верхний предел степени его набухания ограничен невысокими значениями.
Известен способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью путем сополимеризации в присутствии кислорода воздуха в водных растворах частично нейтрализованной АК с водорастворимым сшивающим агентом - N, N'-метилен-бис-акриламидом, фенилен-бис-акриловой кислотой под воздействием радикального инициатора персульфата аммония (заявка Японии 62-273283, кл. C 09 K 17/00, 1987 г.) Полимеризация проводится при температуре 70-100 oC в течение ч при концентрации инициатора 1,0-2,0 мас. сшивающего агента 0,1-0,2 мас. и АК до 40 мас. Полученные сополимеры имеют степень набухания в воде 308-590 г/г и содержат до 7 водорастворимой золь-фракции при верхнем значении степени набухания.
Известный способ из-за использования в качестве инициатора персульфата аммония требует применения высокой температуры инициирования (>70 oC), а полученный сополимер имеет низкую степень набухания и содержит водорастворимую золь-фракцию.
Известен также способ, выбранный за прототип, получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью путем сополимеризации в присутствии кислорода воздуха в водных растворах частично нейтрализованной АК или частично нейтрализованной АК с ААм с водорастворимым аллиловым эфиром полисахарида общей формулы:
[C6H7O2(OH)3-x-y- (R1)x-(R2)y]n,
где R1 O-CH2-CH2OH, O-CH2-COONa, O-CH2-CHCH3OH, O-CH3, O-CH2-CH2-SO3Na, R2 O-CH2-CH CH2,
x 0,6-2,0, y 0,3-0,4, n 320-1100
под воздействием радикального инициатора ацетата кобальта (III), авторское свидетельство СССР 1481236, кл. C 08 F 22 0/06, 1987 г. выбранный за прототип. Сополимеризация проводится в изотермических условиях при температуре 50 oC при концентрации в реакционном растворе ацетата кобальта (III) (0,30-1,0)•10-3 моль/л, водорастворимого аллилового эфира полисахарида 0,05-0,12 мас. сомономеров 25-35 мас. Полученные сополимеры имеют степень набухания 1100-3300 г/г в воде и 86-153 г/г в однопроцентном растворе NaCl, а содержание в нем водорастворимой золь-фракции составляет менее 5
Известный способ является технологически сложным из-за необходимости проведения процесса сополимеризации в изотермических условиях при температуре 50 oС, т. к. несоблюдение этого условия приводит к снижению конверсии мономеров и к увеличению содержания в сополимерах с высокой влагоудерживающей способностью путем сополимеризации в присутствии кислорода воздуха в водных растворах АК или АК с ААм с водорастворимым аллиловым эфиром полисахарида (АЭП) под воздействием радикального инициатора, содержащего ацетат кобальта (III), при нагревании реакционного раствора до 50 oС в качестве радикального инициатора используют двухкомпонентную систему, содержащую ацетат кобальта (III) и персульфат щелочного металла или аммония при мольном соотношении ацетат кобальта (III):персульфат щелочного металла или аммония 1: 0,5-1:60, в качестве водорастворимого АЭП соединение общей формулы:
[C6H7O2(OH)3-x-y- R1)x-(R2)y]n,
где R1 O(-CH2-CH2O)zH, O-CH2-COONa, O(-CH2-CHCH3O)zH, O-CH3, O-CH2-CH2-SO3Na, NH2, OH
R2 O-CH2-CH CH2,
x 0,5-2,5, y 0,05-1,1, z 1,5-3, n 50-3050
и проводят сополимеризацию при температуре, изменяющейся в процессе сополимеризации от 50 до 130 oC, и концентрации в реакционном растворе ацетата кобальта (III) (0,05-0,7)•10-3 моль/л, персульфата щелочного металла или аммония (0,35-3,0)•10-3 моль/л, водорастворимого аллилового эфира полисахарида 0,03-5,0 мас. и сомономеров 15-40 мас.
[C6H7O2(OH)3-x-y- (R1)x-(R2)y]n,
где R1 O-CH2-CH2OH, O-CH2-COONa, O-CH2-CHCH3OH, O-CH3, O-CH2-CH2-SO3Na, R2 O-CH2-CH CH2,
x 0,6-2,0, y 0,3-0,4, n 320-1100
под воздействием радикального инициатора ацетата кобальта (III), авторское свидетельство СССР 1481236, кл. C 08 F 22 0/06, 1987 г. выбранный за прототип. Сополимеризация проводится в изотермических условиях при температуре 50 oC при концентрации в реакционном растворе ацетата кобальта (III) (0,30-1,0)•10-3 моль/л, водорастворимого аллилового эфира полисахарида 0,05-0,12 мас. сомономеров 25-35 мас. Полученные сополимеры имеют степень набухания 1100-3300 г/г в воде и 86-153 г/г в однопроцентном растворе NaCl, а содержание в нем водорастворимой золь-фракции составляет менее 5
Известный способ является технологически сложным из-за необходимости проведения процесса сополимеризации в изотермических условиях при температуре 50 oС, т. к. несоблюдение этого условия приводит к снижению конверсии мономеров и к увеличению содержания в сополимерах с высокой влагоудерживающей способностью путем сополимеризации в присутствии кислорода воздуха в водных растворах АК или АК с ААм с водорастворимым аллиловым эфиром полисахарида (АЭП) под воздействием радикального инициатора, содержащего ацетат кобальта (III), при нагревании реакционного раствора до 50 oС в качестве радикального инициатора используют двухкомпонентную систему, содержащую ацетат кобальта (III) и персульфат щелочного металла или аммония при мольном соотношении ацетат кобальта (III):персульфат щелочного металла или аммония 1: 0,5-1:60, в качестве водорастворимого АЭП соединение общей формулы:
[C6H7O2(OH)3-x-y- R1)x-(R2)y]n,
где R1 O(-CH2-CH2O)zH, O-CH2-COONa, O(-CH2-CHCH3O)zH, O-CH3, O-CH2-CH2-SO3Na, NH2, OH
R2 O-CH2-CH CH2,
x 0,5-2,5, y 0,05-1,1, z 1,5-3, n 50-3050
и проводят сополимеризацию при температуре, изменяющейся в процессе сополимеризации от 50 до 130 oC, и концентрации в реакционном растворе ацетата кобальта (III) (0,05-0,7)•10-3 моль/л, персульфата щелочного металла или аммония (0,35-3,0)•10-3 моль/л, водорастворимого аллилового эфира полисахарида 0,03-5,0 мас. и сомономеров 15-40 мас.
Кроме того, в качестве соединения общей формулы:
[C6H7O2(OH)3-x-y- (R1)x-(R2)y]n,
где R1 O(-CH2-CH2O)zH, O-CH2-COONa, O(-CH2-CHCH3O)zH, O-CH3, O-CH2-CH2-SO3Na, NH2, OH
R2 O-CH2-CH CH2,
x 0,5-2,5, y 0,05-1,1, z 1,5-3, n 50-3050
(для промышленно выпускаемых видов оксиэтилцеллюлозы и оксипропилцеллюлозы, используемых при получении АОЭЦ и АОПЦ величина z точно не известна и находится в диапазоне 1,5-3); n 50-3050 используют аллилоксиэтилцеллюлозу (АОЭЦ), аллилкарбоксиметилцеллюлозу (АКМЦ), аллилоксипронилцеллюлозу (АОПЦ), аллилметилцеллюлозу (АМЦ), аллилсульфоэтилцеллюлозу (АСЭЦ), аллилхитозан (АХАН) и аллилдекстран (АД).
[C6H7O2(OH)3-x-y- (R1)x-(R2)y]n,
где R1 O(-CH2-CH2O)zH, O-CH2-COONa, O(-CH2-CHCH3O)zH, O-CH3, O-CH2-CH2-SO3Na, NH2, OH
R2 O-CH2-CH CH2,
x 0,5-2,5, y 0,05-1,1, z 1,5-3, n 50-3050
(для промышленно выпускаемых видов оксиэтилцеллюлозы и оксипропилцеллюлозы, используемых при получении АОЭЦ и АОПЦ величина z точно не известна и находится в диапазоне 1,5-3); n 50-3050 используют аллилоксиэтилцеллюлозу (АОЭЦ), аллилкарбоксиметилцеллюлозу (АКМЦ), аллилоксипронилцеллюлозу (АОПЦ), аллилметилцеллюлозу (АМЦ), аллилсульфоэтилцеллюлозу (АСЭЦ), аллилхитозан (АХАН) и аллилдекстран (АД).
Предлагаемый способ получения сополимеров позволяет существенно упростить процесс их получения по сравнению со способом, описанным в прототипе за счет применения в качестве радикального инициатора двухкомпонентной системы, содержащей ацетат кобальта (III) и персульфат щелочного металла или аммония. Упрощение процесса заключается в том, что его проводят не в изотермических условиях при температуре 50 oC, требующих отвода выделяемого в ходе полимеризации тепла за счет термостатирования реакционного сосуда, а в условиях, когда выделяющееся тепло разогревает реакционную смесь от 50 до 130 oC. В то время как требование отвода тепла в способе-прототипе приводит к ограничению по размеру реакционного сосуда (процесс проводят в пробирках диаметром 5 мм), т. к. при больших размерах сосуда тепло отводиться не успевает и реакционная смесь разогревается. При инициировании процесса ацетатом кобальта (III), как это описано в прототипе, разогрев реакционной смеси при проведении сополимеризации без отвода тепла приводит к снижению конверсии мономеров и к увеличению содержания в сополимерах водорастворимой золь-фракции, что ухудшает свойства продукта. Предлагаемое применение двухкомпонентной инициирующей системы позволяет избежать этого недостатка. Высокая конверсия мономеров и низкое содержание золь-фракции достигается в неизотермическом процессе, не требующем отвода тепла, что упрощает процесс и делает его технологичнее.
Способ осуществляется следующим образом. В водном растворе проводится радикальная сополимеризация АК или АК и ААм с 0,03-5 мас. сшивающего агента водорастворимого АЭП. В качестве водорастворимого АЭП используются:
АОЭЦ [C6H7O2(OH)3-x-y-O(-CH2-CH2O)zH}x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АКМЦ [C6H7O2(OH)3-x-y- (O-CH2-COONa)x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АОПЦ [C6H7O2(OH)3-x-y-O(-CH2-CHCH3O)zH}x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АМЦ [C6H7O2(OH)3-x-y- (OCH3)x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АСЭЦ [C6H7O2(OH)3-x-y- (O-CH2-CH2-SO3Na)x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АХАН [C6H7O2(OH)3-x-y- (NH2)x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АД [C6H7O2(OH)3-x-y- (OH)x-(O-CH2-CH CH2)y]n.
АОЭЦ [C6H7O2(OH)3-x-y-O(-CH2-CH2O)zH}x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АКМЦ [C6H7O2(OH)3-x-y- (O-CH2-COONa)x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АОПЦ [C6H7O2(OH)3-x-y-O(-CH2-CHCH3O)zH}x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АМЦ [C6H7O2(OH)3-x-y- (OCH3)x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АСЭЦ [C6H7O2(OH)3-x-y- (O-CH2-CH2-SO3Na)x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АХАН [C6H7O2(OH)3-x-y- (NH2)x-(O-CH2-CH CH2)y]n;
АД [C6H7O2(OH)3-x-y- (OH)x-(O-CH2-CH CH2)y]n.
АЭП синтезируется по известной методике действием бромистого аллила на полисахариды в присутствии щелочи и разбавителя. Сополимеризация осуществляется при концентрации сополимеров 15-40 мас. под воздействием двухкомпонентной инициирующей системы, состоящей из ацетата кобальта (III) и персульфата щелочного металла (калия, натрия) или аммония при их мольном отношении 1: 0,5-1:60 при температуре, изменяющейся в процессе полимеризации от 50 до 130 oC, и без удаления кислорода воздуха из реакционного раствора. В качестве ацетата кобальта (III) используется продукт электролитического окисления ацетата кобальта (II) в концентрированной уксусной кислоте, который получают способом, описанным в способе-прототипе (авторское свидетельство СССР 1481236, кл. C 08 F 22 0/06, 1987 г.) Сополимеризация проводится при концентрациях в реакционном растворе ацетата кобальта (III) (0,05-0,7)•10-3 моль/л персульфата щелочного металла или аммония - (0,35-3,0)•10-3 моль/л в течение часа. Затем образовавшийся сополимер механически измельчается, сушится в вакууме над P2O5 до постоянного веса.
Синтезированные сополимеры характеризуются степенью набухания в дистиллированной воде и в стопроцентном водном растворе NaCl, а также содержанием в них водорастворимой золь-фракции.
Степень набухания определяется для высушенного сополимера с размером частиц 0,15-0,30 мм. Навеска 0,1 г этой фракции заливается 1 л дистиллированной воды. Навеска 0,5 г заливается 300 мл 1-ного раствора NaCl при перемешивании. Через 1 ч гель отделяется от водной фазы и взвешивается. Степень набухания определяется как отношение масс набухшего геля в г на 1 г сухого сополимера.
Содержание золь-фракции в сополимерах определяется экстрагированием ее из частичек набухшего сополимера с последующим ее выделением из раствора и взвешиванием. Навеска сополимера весом 2 г помещается в стеклянный стакан и заливается 1 л 1-ного раствора NaCl при перемешивании. Перемешивание продолжается сутки, после чего раствор отфильтровывается и упаривается в роторном испарителе до объема 100 мл. Для удаления NaCl и HCl раствор диализуют пять сут в диализных мешках, которые помещаются в избыток дистиллированной воды. Вода в емкости для диализа периодически (2 раза в сут) заменяется на свежую. После окончания диализа раствор золь-фракции упаривается в роторном испарителе до объема 50 мл, после чего переливается во взвешенный на аналитических весах бокс, который предварительно высушивается при 120 oC и охлаждается в эксикаторе над P2O5. Раствор в бюксе упаривается при 120 oC, после чего бюкс охлаждается в эксикаторе над P2O5 и взвешивается на аналитических весах. Содержание золь-фракции в образце определяется по разнице весов бюкса с сухой золь-фракцией и пустого бюкса.
Пример 1. В реакционный сосуд из тефлона (тетрафторэтилен) заливают 30 г АК, к которой при перемешивании добавляют 35,9 г воды, 26,7 г 25-ного водного раствора NaOH и 5 г 3-ного водного раствора АОЭЦ, имеющей степень замещения по аллильным группам 0,19 (у), по оксиэтильным группам 1,2 (х) и степень полимеризации 500 (n). Смесь нагревают до 50 oC, после чего к ней при перемешивании добавляют 0,022 г персульфата натрия, растворенного в 2 г воды и 0,3 мл (0,36 г) 0,15 м раствора ацетата кобальта (III) в 95-ной уксусной кислоте. Сополимеризация начинается через 10-15 мин и сопровождается разогревом реакционной смеси до 105 oC. Через 1 ч после начала сополимеризации образовавшийся гидрогель извлекают из реакционного сосуда, механически измельчают, сушат в вакууме над P2O5 до постоянного веса и размалывают, отсеивая на ситах фракции с размером частиц 0,15-0,30 мм. Порошок сополимера дополнительно сушат в вакууме над P2O5 постоянного веса.
Сополимер имеет степень набухания 2110 г/г в дистиллированной воде и 93 г/г в 1-ном растворе NaCl. Содержание золь-фракции < 5 конверсия мономера > 97
Условия проведения сополимеризации, характеристика используемого аллилового эфира полисахарида и полученного сополимера для примера и всех последующих приведены в таблице.
Условия проведения сополимеризации, характеристика используемого аллилового эфира полисахарида и полученного сополимера для примера и всех последующих приведены в таблице.
Примеры 2-7. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но используют вместо персульфата натрия персульфат калия (пример 2) и персульфат аммония (пример 3), а также изменяют концентрацию компонентов инициирующей системы, их соотношение, характеристику и концентрацию АОЭЦ.
Пример 8. В реакционный сосуд из тефлона заливают 30 г АК, к которой при перемешивании добавляют 62,8 г воды и 5 г 3-ного водного раствора АОЭЦ, имеющей x 0,50, y 0,19 и n 500. Смесь нагревают до 50 oC, после чего к ней при перемешивании добавляют 0,0044 г персульфата натрия, растворенного в 2 г воды и 0,15 мл (0,18 г) 0,15 м раствора ацетата кобальта (III) в 95-ной уксусной кислоте. Сополимеризация начинается через 10-15 мин и сопровождается разогревом реакционной смеси до 105 oC. Через 1 ч после начала сополимеризации образовавшийся гидрогель извлекают и обрабатывают, как описано в примере 1 для получения сухого порошка.
Примеры 9-10. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 8, но используют АОЭЦ с другими характеристиками (пример 9) и изменяют концентрацию АЭП (пример 10) и концентрацию и соотношение компонентов инициирующей системы.
Пример 11. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но изменяют концентрацию АК и АОЭЦ, а также соотношение компонентов инициирующей системы.
Примеры 12-15. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но вместо АОЭЦ используют АКМЦ (примеры 13-15), АК (пример 15), компонентов инициирующей системы и их соотношение (пример 15) в реакционном растворе.
Примеры 16-19. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но вместо АОЭЦ используют АОПЦ с различными характеристиками, а также изменяют концентрацию АОПЦ (примеры 17-19), АК (пример 19), компонентов инициирующей системы и их соотношение (пример 19) в реакционном растворе.
Примеры 20-22. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но вместо АОЭЦ используют АМЦ с различными характеристиками и изменяют концентрацию АМЦ в реакционном растворе.
Примеры 23-25. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но вместо АОЭЦ используют АСЭЦ с различными характеристиками, изменяют концентрацию АСЭЦ и персульфата натрия и соотношение компонентов инициирующей системы в реакционном растворе.
Примеры 26-28. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но вместо АОЭЦ используют АХАН с различными характеристиками, изменяют концентрацию АХАН и персульфата натрия и соотношение компонентов инициирующей системы в реакционном растворе.
Примеры 29-31. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но вместо АОЭЦ используют АД с различными характеристиками и изменяют его концентрацию в реакционном растворе.
Пример 32. В реакционный сосуд из тефлона заливают 20 г АК, к которой при перемешивании добавляют 20 г 50-ного водного раствора ААм, 41,4 г воды, 13,4 г 25-ного водного раствора NaOH и 2,8 г 1-ного водного раствора АКМЦ, имеющей x 0,75, y 0,8 и n 400. Смесь нагревают до 50 oC, после чего к ней при перемешивании добавляют 0,0107 г персульфата аммония, растворенного в 2 г воды и 0,3 мл (0,36 г) 0,15 м раствора ацетата кобальта (III) в 95-ной уксусной кислоте. Сополимеризация начинается через 10-15 мин и сопровождается разогревом реакционной смеси до 105 oC. Через 1 ч после начала сополимеризации образовавшийся гидрогель извлекают из реакционного сосуда и обрабатывают, как описано в примере 1 для получения сухого порошка.
Примеры 33-34. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 32, но вместо персульфата аммония используют персульфат калия (пример 33) и персульфат натрия (пример 34), а также изменяют вид и характеристику используемого АЭП, его концентрацию, соотношение и концентрацию и соотношение компонентов инициирующей системы в реакционном растворе.
Пример 35. В реакционный сосуд из тефлона заливают 20 г АК, к которой при перемешивании добавляют 20 г 50-ного водного раствора ААм, 37,9 г воды и 20 г 3-ного водного раствора АОПЦ, имеющей x 2,0, y 0,05 и n 300. Смесь нагревают до 50 oC, после чего к ней при перемешивании добавляют 0,0264 г персульфата натрия, растворенного в 2 г воды и 0,075 мл (0,09 г) 0,15 м раствора ацетата кобальта (III) в 95-ной уксусной кислоте. Сополимеризация начинается через 10-15 мин и сопровождается разогревом реакционной смеси до 105 oC. Через 1 ч после начала сополимеризации образовавшийся гидрогель извлекают и обрабатывают, как описано в примере 1 для получения сухого порошка.
Пример 36. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 35, но в качестве АЭП используют АД и изменяют концентрацию и соотношение компонентов инициирующей системы в реакционном растворе.
Примеры 37-39. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 32, но вместо персульфата аммония используют персульфат натрия, а также изменяют вид и характеристику используемого АЭП, его концентрацию, соотношение (пример 37) и концентрацию АК и ААм (пример 39), концентрацию и соотношение компонентов инициирующей системы в реакционном растворе.
Пример 40. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 1, но смесь нагревают до 40 oC. Сополимеризация при 40 oC не инициируется, т. е. сополимеризация не начинается.
Пример 41. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 15, но смесь нагревают до 40 oC. Сополимеризация при 40 oC не инициируется, т. е. сополимеризация не начинается.
Пример 42. Сополимеризация осуществляется так же, как описано в примере 1, но смесь нагревают до 60 oC. Сополимеризация сопровождается разогревом реакционной смеси до 115 oC. Сополимер имеет степень набухания 2340 г/г в дистиллированной воде и 98 г/г в 1-ном растворе NaCl. Содержание золь-фракции 8 конверсия мономера > 97
Пример 43. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 15, но смесь нагревают до 60 oC. Сополимеризация сопровождается разогревом реакционной смеси до 140 oC. Сополимер имеет степень набухания 715 г/г в дистиллированной воде и 59 г/г в 1-ном растворе NaCl. Содержание золь-фракции 8 конверсия мономера > 97
Пример 44. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 15, но смесь нагревают до 70 oC. Сополимеризация сопровождается разогревом реакционной смеси до 150 oC. Сополимер имеет степень набухания 820 г/г в дистиллированной воде и 61 г/г в 1-ном растворе NaCl. Содержание золь-фракции 15 конверсия мономера > 97
Пример 45. Получение ацетата кобальта (III). 40,16 г ацетата кобальта Co(CH3COO)2•4H2O} (0,185 моль) растворяют в концентрированной уксусной кислоте, при этом общий объем раствора 500 мл с концентрацией 0,37 моль/л. Полученный раствор заливают в электролитическую ячейку, представляющую собой керамический стакан с внутренним диаметром 125 мм, в который помещен керамический пористый стакан с наружным диаметром 120 мм и внутренним 100 мм. Высота стаканов 170 мм. Пористый стакан в нижней части по наружному диаметру охватывается катодом, выполненным из медной фольги толщиной 0,2 мм и шириной 50 мм. Цилиндрический анод диаметром 70 мм, шириной 50 мм изготовлен из платиновой фольги толщиной 0,15 мм и помещен внутрь пористого стакана. Раствор диацетата кобальта заливают в керамический пористый стакан. При этом раствор заполняет объем между стаканами. Электролиз ведут при плотности тока 20 А/м2 и температуре 20 oC до максимально достигаемой концентрации Co(III) (≈20 ч). Концентрацию Co (III) контролируют спектрофотометрически по концентрации Fe (III), получаемого при добавлении в электролизат избытка раствора Fe (II). Коэффициент экстинкции Fe (III) при длине волны 260 нм равен (2,88+0,03)•10-3. Полученный при электролизе целевой продукт содержит 0,16 моль/л Co (III) в растворе концентрированной уксусной кислоты. Продукт электролиза стабилен при хранении в течение длительного времени.
Пример 43. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 15, но смесь нагревают до 60 oC. Сополимеризация сопровождается разогревом реакционной смеси до 140 oC. Сополимер имеет степень набухания 715 г/г в дистиллированной воде и 59 г/г в 1-ном растворе NaCl. Содержание золь-фракции 8 конверсия мономера > 97
Пример 44. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в примере 15, но смесь нагревают до 70 oC. Сополимеризация сопровождается разогревом реакционной смеси до 150 oC. Сополимер имеет степень набухания 820 г/г в дистиллированной воде и 61 г/г в 1-ном растворе NaCl. Содержание золь-фракции 15 конверсия мономера > 97
Пример 45. Получение ацетата кобальта (III). 40,16 г ацетата кобальта Co(CH3COO)2•4H2O} (0,185 моль) растворяют в концентрированной уксусной кислоте, при этом общий объем раствора 500 мл с концентрацией 0,37 моль/л. Полученный раствор заливают в электролитическую ячейку, представляющую собой керамический стакан с внутренним диаметром 125 мм, в который помещен керамический пористый стакан с наружным диаметром 120 мм и внутренним 100 мм. Высота стаканов 170 мм. Пористый стакан в нижней части по наружному диаметру охватывается катодом, выполненным из медной фольги толщиной 0,2 мм и шириной 50 мм. Цилиндрический анод диаметром 70 мм, шириной 50 мм изготовлен из платиновой фольги толщиной 0,15 мм и помещен внутрь пористого стакана. Раствор диацетата кобальта заливают в керамический пористый стакан. При этом раствор заполняет объем между стаканами. Электролиз ведут при плотности тока 20 А/м2 и температуре 20 oC до максимально достигаемой концентрации Co(III) (≈20 ч). Концентрацию Co (III) контролируют спектрофотометрически по концентрации Fe (III), получаемого при добавлении в электролизат избытка раствора Fe (II). Коэффициент экстинкции Fe (III) при длине волны 260 нм равен (2,88+0,03)•10-3. Полученный при электролизе целевой продукт содержит 0,16 моль/л Co (III) в растворе концентрированной уксусной кислоты. Продукт электролиза стабилен при хранении в течение длительного времени.
Сравнительный пример 1. В реакционный сосуд из тефлона заливают 30 г АК, к которой при перемешивании добавляют 37,9 г воды, 26,7 г 25-ного водного раствора NaOH и 5 г 3-ного водного раствора АОЭЦ, имеющей x 1,2, y 0,19 и n 500. Смесь нагревают до 50 oC, после чего к ней при перемешивании добавляют 0,3 мл (0,36 г) 0,15 м раствора ацетата кобальта (III) в 95-ной уксусной кислоте. Сополимеризация начинается через 10-15 мин и сопровождается разогревом реакционной смеси до 105 oC. Через 1 ч после начала сополимеризации образовавшийся гидрогель извлекают из реакционного сосуда и обрабатывают, как описано в примере 1 для получения сухого порошка.
Сравнительный пример 2. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в сравнительном примере 1, но концентрацию ацетата кобальта (III) в реакционном растворе увеличивают до 0,7•10-3 моль/л.
Сравнительный пример 3. В реакционный сосуд из тефлона заливают 30 г АК, к которой при перемешивании добавляют 36,3 г воды, 26,7 г 25-ного водного раствора NaOH и 5 г 3-ного водного раствора АОЭЦ, имеющей x 1,2, y 0,19 и n 500. Смесь нагревают до 50 oC, после чего к ней при перемешивании добавляют 0,022 г персульфата натрия, растворенного в 2 г воды. Сополимеризация при 50 oC не инициируется, т.е. сополимеризация не начинается.
Сравнительный пример 4. Сополимеризацию осуществляют так же, как описано в сравнительном примере 3, но концентрацию персульфата натрия в реакционном растворе увеличивают в три раза до 3•10-3 моль/л. Сополимеризация при 50 oC не инициируется, т.е. сополимеризация не начинается.
Claims (2)
1. Способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью путем сополимеризации в присутствии кислорода воздуха в водных растворах акриловой кислоты или акриловой кислоты с акриламидом с водорастворимым аллиловым эфиром полисахарида под воздействием радикального инициатора, содержащего ацетат кобальта (III), при нагревании реакционного раствора до 50oС, отличающийся тем, что в качестве радикального инициатора используют двухкомпонентную систему, содержащую ацетат кобальта (III) и персульфат щелочного металла или аммония при молярном соотношении ацетат кобальта (III) персульфат щелочного металла или аммония 1 0,5 1 60, а в качестве водорастворимого аллилового эфира полисахарида соединение общей формулы I
[С6Н7О2(ОН)3 - x - y- (R1)x-(R2)y]n,
где R1- O-(CH2-CH2O)zH, OCH2-COONa, O(-CH2-CH-CH3O)zH, O-CH3, O-CH2-CH2-SO3Na, NH2, OH;
R2 O-CH2-CH CH2;
x 0,5 2,5;
y 0,05 1,1;
z 1,5 3;
n 50 3050,
и проводят сополимеризацию при температуре, изменяющейся в процессе сополимеризации 50 130oС, и концентрации в реакционном растворе ацетата кобальта (III) (0,05 0,7)•10- 3 моль/л, персульфата щелочного металла или аммония (0,35 3,0)•10- 3 моль/л, водорастворимого аллилового эфира полисахарида 0,03 5,0 мас. и сомономеров 15 40 мас.
[С6Н7О2(ОН)3 - x - y- (R1)x-(R2)y]n,
где R1- O-(CH2-CH2O)zH, OCH2-COONa, O(-CH2-CH-CH3O)zH, O-CH3, O-CH2-CH2-SO3Na, NH2, OH;
R2 O-CH2-CH CH2;
x 0,5 2,5;
y 0,05 1,1;
z 1,5 3;
n 50 3050,
и проводят сополимеризацию при температуре, изменяющейся в процессе сополимеризации 50 130oС, и концентрации в реакционном растворе ацетата кобальта (III) (0,05 0,7)•10- 3 моль/л, персульфата щелочного металла или аммония (0,35 3,0)•10- 3 моль/л, водорастворимого аллилового эфира полисахарида 0,03 5,0 мас. и сомономеров 15 40 мас.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения формулы I используют аллилоксиэтилцеллюлозу, аллилкарбоксиметилцеллюлозу, аллилоксипропилцеллюлозу, аллилметилцеллюлозу, аллилсульфоэтилцеллюлозу, аллихитозан и аллилдекстран.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94027745A RU2089561C1 (ru) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | Способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94027745A RU2089561C1 (ru) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | Способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94027745A RU94027745A (ru) | 1996-07-10 |
| RU2089561C1 true RU2089561C1 (ru) | 1997-09-10 |
Family
ID=20158879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94027745A RU2089561C1 (ru) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | Способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2089561C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2484100C2 (ru) * | 2007-08-30 | 2013-06-10 | Басф Се | Способ получения водопоглощающих полимерных частиц полимеризацией капель раствора мономера |
| CN103450385A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-12-18 | 杭州电子科技大学 | 一种能够高效调湿的高分子调湿剂的制备方法 |
| RU2574983C1 (ru) * | 2012-01-09 | 2016-02-10 | С.П.С.М. Са | Процедуры тушения и/или предотвращения распространения торфяных пожаров |
| RU2623769C1 (ru) * | 2016-01-27 | 2017-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная Фирма "ХимЛаб" | Состав нанокомпозитного сорбента для засушливых почв |
| RU2634428C2 (ru) * | 2016-03-21 | 2017-10-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Способ получения суперабсорбента, содержащего микроэлементы |
-
1994
- 1994-07-21 RU RU94027745A patent/RU2089561C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1481236, кл. C 08 F220/06, 1989. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2484100C2 (ru) * | 2007-08-30 | 2013-06-10 | Басф Се | Способ получения водопоглощающих полимерных частиц полимеризацией капель раствора мономера |
| RU2574983C1 (ru) * | 2012-01-09 | 2016-02-10 | С.П.С.М. Са | Процедуры тушения и/или предотвращения распространения торфяных пожаров |
| CN103450385A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-12-18 | 杭州电子科技大学 | 一种能够高效调湿的高分子调湿剂的制备方法 |
| RU2623769C1 (ru) * | 2016-01-27 | 2017-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная Фирма "ХимЛаб" | Состав нанокомпозитного сорбента для засушливых почв |
| RU2634428C2 (ru) * | 2016-03-21 | 2017-10-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Способ получения суперабсорбента, содержащего микроэлементы |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94027745A (ru) | 1996-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Anbergen et al. | Elasticity and swelling behaviour of chemically crosslinked cellulose ethers in aqueous systems | |
| US4589995A (en) | Maleic acid copolymer, production thereof and scale-preventing agent containing the same | |
| US4129534A (en) | Poly(dimethylaminoethyl methacrylate) and method of preparation | |
| US4439545A (en) | Acrylic copolymers of N-acryloylpolymethyleneimines or N-acryloyldialkylamides, N,N'-acryloyldiaminoalcanes and N-acryloylaminoacids (or esters) their preparation and use as cation exchangers | |
| Chen et al. | Chemoenzymic Synthesis and Characterization of Poly (. alpha.-methyl galactoside 6-acrylate) Hydrogels | |
| NO793966L (no) | Opploesningsmiddel polymerisering av karboksylholdige monomerer | |
| Zhang et al. | A novel method to prepare a fast responsive, thermosensitive poly (N‐isopropylacrylamide) hydrogel | |
| JPH0588251B2 (ru) | ||
| RU2089561C1 (ru) | Способ получения сополимеров с высокой влагоудерживающей способностью | |
| CN111234096A (zh) | 一种葡萄糖响应性聚合物及其制备方法 | |
| WO2001096424A1 (fr) | Procede de production de polymere de vinylpirrolidone de haute purete | |
| US4868238A (en) | Suspension polymerization of a vinyl monomer in the presence of (A) carboxymethyl hydrophobically modified hydroxyethylcellulose (CMHMHEC) or (B) CMHMHEC in combination with an electrolyte or polyelectrolyte | |
| JPS60500914A (ja) | 塩化されたアリルオリゴサツカリド−アクリル共重合体、この共重合体の製造方法およびス−パ−吸収剤としてのその用途 | |
| Aoi et al. | Synthesis and assembly of novel chitin derivatives having amphiphilic polyoxazoline block copolymer as a side chain | |
| JPH04227710A (ja) | 微細分割状水膨潤性多糖グラフト重合体の製造方法 | |
| Tsvetkov et al. | Synthesis, hydrodynamic, and conformational properties of poly (N-acryloyl-11-aminoundecanoic acid) in solutions | |
| JPH04504866A (ja) | 立体障害モノエーテル溶媒中で無水マレイン酸とアルキルビニルエーテルとの共重合体を製造する方法 | |
| US2898311A (en) | Sulfonic acid type cation exchange resin | |
| Singh et al. | Alumina supported synthesis of Cassia marginata gum‐g‐poly (acrylonitrile) under microwave irradiation | |
| EP0283090B1 (en) | Water-swellable crosslinked polymers and process for the preparation thereof | |
| EP0450317B1 (en) | Vinyl acetate/vinyl alcohol copolymer, production process and use thereof | |
| SU1481236A1 (ru) | Способ получени сополимеров с влагоудерживающей и загущающей способностью | |
| JPS63502669A (ja) | ポリ酢酸ビニルの製造のためのエチルアルコ−ル法 | |
| JP3917673B2 (ja) | 除湿材組成物の製造方法 | |
| RU2131891C1 (ru) | Способ получения редкосшитых сополимеров акриловой кислоты |