SU1613446A1

SU1613446A1 - Способ получени поли-N-винилкапролактама

Info

Publication number: SU1613446A1
Application number: SU884453436A
Authority: SU
Inventors: Юрий Эрихович Кирш; Тимур Мусаевич Карапутадзе; Виктор Иванович Шумский; Сергей Федорович Тимашев; Лидия Алексеевна Крылова; Игорь Владимирович Добров; Владимир Исакович Луховицкий; Юрий Михайлович Попков; Галина Дмитриевна Шелухина; Владимир Васильевич Поликарпов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7629; Предприятие П/Я А-7924
Priority date: 1988-07-01
Filing date: 1988-07-01
Publication date: 1990-12-15

Abstract

Изобретение относитс к химии полимеров и позвол ет получить поли-N-винилкапролактам мол.м. 8^.10⁵ - 1,6^.10⁶ и выходом 90-98%, что достигаетс радиационной полимеризацией смеси 1 мас.ч. N-винилкапроллактама с 6-20 мас.ч. воды при перемешивании со скоростью 50-200 об/мин под действием γ-облучени интенсивностью 4-10 рад/с при общей дозе 0,04-0,10 Мрад и температуре 5-28°С. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к области полимеров, а именно к способам получени поли-Н-винилкапролактама (ПЕК), и может быть использовано в полиграфии , пищевой промышленности и дл очистки биологических жидкостей, основанных на использовании поливинил- лактамов.

Целью изобретени вл етс поныше- шге молекул рной массы и выхода поли- -N-винилкапролактама.

Пример 1. В реактор с мешалкой , вод ной баней, рубашкой и термометром вместимостью 2 л помещают 1 кг IlgC) и 50 г расплавленного N-BH- нилкапролактама (ВК). Смесь перемешивают мешалкой с числом оборотов (П) 50 , охлаждают до 5 С и поддерживают в тфоцессе реакшш. Поднимают источник и создают интенсивность в зоне реактора 10 рад/с. После 3 ч облучени обща доза сос- т авл ет 0,1 Мрад. Остаточна концентраци ВК в растворе 0,1 (конверси 98%). Бесовым методом измер ют концентрацию Полимера в воде, а с помощью вискозиметра Убеллоде определ ют характеристическую в зкость полиме- L5 J лл/г, что соответствует М 800-10.

Приме) 2. Процесс полимеризации ВК провод т так I как описано в примере 1 за исключением того, что температура полимеризации составл ет . После 2,5 ч перемешивани и облучени определ ют концентрацию остаточного ВК. (1гтаточна концентраци

О)

со

4 4

О

RK в растворе 0, (конверси 97 ,6%) . Ц-} 0,75 дл/г, 72010

Пример 3. Процесс полимери- - зации ВК провод т в реакторе вмести- мостью 630 л. Загружают 460 кг воды и 40 кг винилкапролактама. Температура реактора поддерживалась 15-16 С. Перемешивание осуществл етс лопастной мешалкой с П 80 об/мин. Нн- ю тенсивность облучени 6 рад/с.

После 4,5 ч реакцию прекращают (0,1 Мрад) и определ ют остаточный ВК. Остаточна концентраци ВК в растно , что выделенный полимер имеет М 250.10

Пример 8 (контрольный). Процесс полимеризации провод т так же, как описано в примере 1, но при этом скорость перемеишнани смеси ВК и воды мешалкой составл ет 40 об/мин. После облучени в течение 3 ч интенсивность 10 рад/с, а остаточна концентраци мономера в растворе составл ет 0,5%, т.е. конверси 90%. Присутствие токсичного мономера вын ткдает проведение стадии экстрации ВК. Дл

ИК. остаточна концешуацпл 1ЛХ D 1.с,.--. - -./ г ,0,4,Qnn

воре 0,2%. Степень превращени 97,5% 15 Удалени ВК (до 0,1%) требуетс 500 ми

.-...лл Т Т г-ЮЧОУППДТГ Г ПМРТИ -

1|, 0,98 дл/г М 1,1-10

Пример 4. Процесс полимеризации ВК пр овод т так же, как описано в примере 1, но при этом температура реакции 10-11°С, интенсивность У-облучени 4 рад/с и число оборотов 200 об/мин. После 2 ч 45 мин облучени (0,04 Мрад) и перемешивани определ ют концентрацию остаточного моно20

хлористого метилена. Характеристическа в зкость ПВКв дозе 0,75дл/г.

Пример 9. Процесс полимеризации ВК провод т аналогично примеру 1,но при этом скорость перемешивани смеси составл ет 200 об/мин. После проведени процесса остаточна концентраци ВК в растворе 0,12%, т.е. 97,6% преврап1ени . Значение вы Г ОС /,

дел Я ЮТ KUMll,t:n i l.Jctti,tanj i ci i -- -r Q -/

мера (0,3%). В зкий раствор перемеши- 25 деленного полимера О 8э дл г.

вают в стакане и нагревают до 80 С. Происходит осаждение полимера, после чего гор чую воду декантируют, а полимер высуишвают в вакуум-сушильном шкафу. Выход полимера 45 г высокомо- зО лекул рного ПВК (90%). fl 0,85 дл/г, что соответствует Му 840-10 .

Пример 5. В реактор с мешалкой , лрд ной рубашкой и термометром вместимостью 2 л помещают 1 кг и 167 г ВК. Скорость мешалки задают 150 об/мин. Реактор термостатируют прохладной водой так, чтобы температура раствора поддерживалась в пределах 15-17°С. Интенсивность ll -облуче- ю ни 4 рад/с. Врем облучени 6 ч 45 мин (0,1 Мрад). Конверси сос тавл ет 98% полимера 1,2 дл/г. (М 1,6 х . X 10).

45

Пример 6 (контрольный). Процесс полимеризации ВК провод т так же, как описано в примере 1, температуру раствора поддерживают 32 С. После 3 ч перемешивани и облучени полимер- ный раствор становилс очень в зким и слегка мутным. Обнаружено, что больша часть полимера - в сшитом состо нии .

Пример

7 (контрольный) . Про- цесс полимеризации ВК провод т аналогично примеру 1, за исключением того , что интенсивность в зоне излучени в зоне реактора 14 рад/с. Установле- /

Пример 10 (контрольный). Процесс провод т аналогично примеру 1, за исключением того, что скорость пе, ремешивани смеси составл ет 250 об/мин. Остаточна концентраци мономера 0,09%, т.е. 98,2% превращени . Значение Ч выделенного полимера 0,8 дл/г .

Пример 11 (сравнительный по прототипу). В реактор из нержавеющей стали с рубашкой и мешалкой вместимостью 2 л помещают 150 г мономера. Перемешивание ведут со скоростью 200 об/мин. Реактор охлаждают водой (10-15°(;).

Поднимают источник Со и создают интенсивность в зоне реактора 4,5 рад/с. Врем облучени 2 ч 45 мин

После проведени процесса получаетс густа в зка масса, которую весьма трудно выделить из реактора. Анализ остаточного ВК в растворе показал , что в массе содержитс 95 г мономера. Это соответствует 36%-ному превращению. Полимер удаетс выделить только путем осаждени в осушенный диэтиловый эфир. Причем эфир составл ет 4 л. Зто св зано с хррошей растворимостью ПВК в органических растворител х .

Характеристическа в зкость полиме ра составл ет 0,35 дл/г, т.е. 180 х X 10. Данные приведены в таблице.

Бьши проведены эксперименты с использованием ррстворител N-метилно , что выделенный полимер имеет М 250.10

--. - -./ г ,0,4,Qnn

Удалени ВК (до 0,1%) требуетс 500 м

Удалени ВК (до 0,1%) требуетс 500 ми

.лл Т Т г-ЮЧОУППДТГ Г ПМРТИ -

-r Q -/

деленного полимера О 8э дл г.

Пример 10 (контрольный). Процесс провод т аналогично примеру 1, за исключением того, что скорость перемешивани смеси составл ет 250 об/мин Остаточна концентраци мономера 0,09%, т.е. 98,2% превращени . Значение Ч выделенного полимера 0,8 дл/г

Характеристическа в зкость полимера составл ет 0,35 дл/г, т.е. 180 х X 10. Данные приведены в таблице.

Бьши проведены эксперименты с использованием ррстворител N-метил 1613 А66

Claims

пирролидона, как аналога ВК. Дл по- перемешивании, отличающийлучени ысокого выхода полимера (85%) требуетс доза 1-2 Мрад, что существенно выше указанной дозы. Формула изобретени

Способ получени поли-Ы-винилка- гтролактама путем радиадионной поли- мериза1щи N-винилкапролактама при 5-28°С под действием У-облученн при

с тем, что, с целью повышени мо лекул рной массы полимера и его вых да, полимеризации подвергают смесь 1 мае.ч. N-винилкапролактама с 6 - 20 мае.ч. воды, а перемешивание осу ществл ют со скоростью 50-200 об/ми при интенсивности у-облучени 4 - д 10 рад/с при общей дозе облучени 0,04-0,10 Мрад.

с тем, что, с целью повышени молекул рной массы полимера и его выхода , полимеризации подвергают смесь 1 мае.ч. N-винилкапролактама с 6 - 20 мае.ч. воды, а перемешивание осуществл ют со скоростью 50-200 об/мин при интенсивности у-облучени 4 - 10 рад/с при общей дозе облучени 0,04-0,10 Мрад.

УСЛОВИЯ пплученн и свопст. поли.инчлкапроп.ктан Сооткове не но онср : вода

1j

ВК.г Н,о, г ВК.мас.ч.I

IJJ ;;; ;

501000120

40000 460000 501000

Г67

50

20

11,5 20 6,0

32

10,0

14.0

10,0

3,00

50

150

10-п

«.5

2.75

250

200

0,

0,

0,

0,0

10,0

3,00

50

0,10 Свитый пол нер

14.0

0,16 в,0 2,5.10

10,0

0,10 90,0

0,76

90

0,85

250

97,6

О,во

«.5

2.75

200

0,02 36,0 1,в.1о