Сополимер акриловой кислоты с эпихлоргидрином в качестве водорастворимого технологического клея

 

Использование: изобретение относится к химии полимеров, а именно к водорастворимому сополимеру акриловой кислоты с эпихлоргидрином. Сущность изобретения: сополимер общей формулы: где А = 1,45-7,34; В = 93,26-98,39; С = 0,13-0,20 мол.% в качестве водорастворимого технологического клея.1 табл.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к новому водорастворимому сополимеру акриловой кислоты с эпихлоргидрином следующей структуры: где А 1,45 oC 7,34; В 93,26 oC 98,39; С 0,13 oC 0,20 мол. который может быть использован в качестве водорастворимого технологического клея для склеивания световодов в производстве волоконной техники, бумаги, картона, дерева и стальных поверхностей.

Известны сополимеры акриловой кислоты с эпихлоргидрином (1), синтезируемые путем взаимодействия солей щелочных металлов акриловой кислоты с эпихлоргидрином и дальнейшей полимеризацией получаемого в этой реакции глицидола. Эти сополимеры представляют собой нерастворимые в воде сшитые структуры. В качестве клеев эти соединения не используются.

Наиболее близким к предлагаемому соединению по технической сущности и достигаемому результату является водорастворимый клей СК-1, представляющей собой 10% -ный водный раствор поливинилового спирта (2). Однако из-за его высокой стоимости, малой прочности клеевого шва при термоударе, значительной продолжительности времени склеивания, трудности синтеза поливинилового спирта использование СК-1 ограничено.

Технической задачей данного изобретения является получение нового водорастворимого клея, обладающего высокой прочностью клеевого шва при термоударе и меньшей продолжительностью склеивания различных поверхностей.

Эта техническая задача решается синтезом новых водорастворимых сополимеров акриловой кислоты с эпихлоргидрином вышеприведенной общей формулы, которые получают сополимеризацией акриловой кислоты с эпихлоргидрином в присутствии окислительно-восстановительной системы персульфат аммония соль Мора. 8%-ные водные растворы сополимеров 2-6 раз быстрее склеивают бумагу и стекло, в 2-2,5 раза быстрее деревянные поверхности и в отличие от СК-1 склеивают стальные поверхности. Клеевой шов 8%-ных водных растворов сополимеров выдерживает до 190 циклов изменения температуры от -196 до 120oС. СК-1 120 циклов.

Состав и структура сополимеров изучены методами элементного анализа и ИК-спектроскопии.

Пример 1. К 6,8 мл (0,1 мол.) предварительно очищенной акриловой кислоты в 30 мл воды, помещенной в 3-х горлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, приливают 7,8 мл (0,1 мол.) эпихлоргидрина и при интенсивном перемешивании добавляют 0,228 г (0,001 мол.) персульфата аммония в 10 мл воды и 0,392 г (0,001 мол.) соли Мора в 10 мл воды. Реакция начинается практически сразу после добавления соли и сопровождается разогревом реакционной смеси до 70-80oС. Образовавшийся сополимер растворяют в воде и чистят от непрореагировавших компонентов путем многократного переосаждения смесью ацетон этилацетат в соотношении 1:1. Очищенный продукт сушат в вакуумном шкафу при 40oС до постоянного веса. Сополимер представляет собой стеклообразные пластины розового цвета.

Выход сополимера составляет 87% (от массы мономеров).

Полученный сополимер имеет состав: А 6,61; В 93,26; С 0,13 мол. что подтверждается данными элементного анализа (найдено, C 46,17; H - 5,76; Cl 3,04; Fe 0,10; O 44,93).

Характеристические частоты поглощения в ИК-спектрах: 710 см-1 (С-Cl), 1150 см-1 (C-O-C), 1680 см-1 (COO-), 330-3500 см-1 (OH).

К 6,8 мл (0,1 мол) акриловой кислоты в 30 мл воды приливают 3,9 мл (0,05 мол. ) эпихлоргидрина и при интенсивном перемешивании добавляют 0,228 г (0,001 мол. ) персульфата аммония в 10 мл воды и 0,392 г (0,001 мол.) соли Мора в 10 мл воды. Остальные условия синтеза и выделения продукта аналогичны примеру 1.

Выход сополимера составляет 90% Найдено, C 48,21; H 6,05; Cl 1,96; Fe 0,15; O 43,63.

Полученный сополимер имеет состав: А 4,37; В 95,43; С 0,20 мол.

Характеристические частоты поглощения в ИК-спектрах аналогичны примеру 1.

Пример 3. К 6,8 мл (0,1 мол.) акриловой кислоты в 30 мл воды приливают 1,9 мл (0,025 мол.) эпихлоргидрина и при интенсивном перемешивании добавляют 0,228 г (0,001 мол.) персольфата аммония в 10 мл воды. Остальные условия синтеза и выделения продукта аналогичны примеру 1.

Выход сополимера составляет 92% Найдено, C 46,73; H 5,32; Cl 0,64; Fe 0,12, O 47,19.

Полученный сополимер имеет состав: А 1,45; В 98,39; С 0,16 мол.

Характеристические частоты поглощения в ИК-спектрах аналогичны примеру 1.

Пример 4. К 6,8 мл (0,1 мол.) акриловой кислоты в 30 мл воды приливают 0,9 мл (0,0125 мол.) эпихлоргидрина и при интенсивном перемешивании добавляют 0,228 г (0,001 мол.) персульфата аммония в 10 мл воды и 0,392 г (0,001 мол.) соли Мора в 10 мл воды. Остальные условия синтеза и выделения продукта аналогичны примеру 1.

Выход сополимера составляет 90% Найдено, C 47,98; H 5,93; Cl 0,70; Fe 0,13; O 4,26.

Полученный сополимер имеет состав: А 1,45; В 98,38; С 0,17 мол.

Характеристические частоты поглощения в ИК-спектрах аналогичны примеру 1.

Пример 5. К 6,8 мл (0,1 мол.) акриловой кислоты в 30 мл воды приливают 9,7 мл (0,125 мол.) эпихлоргидрина и при интенсивном перемешивании добавляют 0,228 г (0,001 мол.) персульфата аммония в 10 мл воды и 0,392 г (0,001 мол.) соли Мора в 10 мл воды. Остальные условия синтеза и выделения продукта аналогичны примеру 1.

Выход сополимера составляет 88% Найдено, C 47,54; H 5,81; Cl 3,50; Fe 0,12; C 43,03.

Полученный сополимер имеет состав: А 7,34; В 92,50; С 0,16 мол.

Характеристические частоты поглощения в ИК-спектрах аналогичны примеру 1.

Исследования продолжительности склеивания бумаги, стекла, дерева и стальных пластин проводились на 8%-ных водных растворах сополимеров акриловой кислоты с эпихлоргидрином.

Время склеивания полосок писчей бумаги размером 3х16 см, стеклянных, деревянных и стальных пластин размером 3х7 см 8%-ными водными растворами сополимеров Из данных таблицы видно, что сополимеры, полученные по примерам 1-5, обладают меньшей продолжительностью склеивания бумаги, стекла и дерева по сравнению с СК-1. Наиболее эффективен сополимер 3, синтезированный при исходном соотношении акриловая кислота эпихлоргидрин 1:0,25. Кроме того, предлагаемые сополимеры в отличие от СК-1 хорошо склеивают стальные поверхности. Прочность клеевого шва при равномерном отрыве составляет 30 МПа.

Устойчивость клеевого шва к циклическим изменениям температур проверялась последовательным перенесением склеенных кварцевых пластин из жидкого азота в кварцевую печь, нагретую до 120oС, и обратно. Установлено, что клеевой шов заявляемых соединений в среднем выдерживает 180-190 циклов. Клеевой шов СК-1 120 циклов.

Таким образом, 8%-ные водные растворы новых сополимеров акриловой кислоты с эпихлоргидрином обладают лучшими физико-техническими показателями (меньшей продолжительностью склеивания и большей устойчивостью к термоудару) по сравнению с клеем СК-1 и могут быть использованы в различных областях народного хозяйства.


Формула изобретения

Сополимер акриловой кислоты с эпихлоргидрином общей формулы

где A 1,45 7,34;
В 95,26 98,39;
С 0,13 0,20,
в качестве водорастворимого технологического клея.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения привитых сополимеров полиолефинов, в частности к способу привитой полимеризации мономеров на свободно-радикальных центрах основной цепи олефинового полимера, формируемых с помощью инициаторов свободно-радикальной полимеризации

Изобретение относится к технологии получения хроматографических материалов, применяемых для изучения химического состава биологических объектов в химической, фармацевтической и пищевой промышленности

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, к способам получения сополимеров акриловой кислоты (АК) с аллиловыми эфирами многоатомных спиртов, используемых для стабилизации природных и синтетических латексов, приготовления косметических и фармацевтических средств, при приготовлении типографских пастообразных красок, хирургических гелей и т.д

Изобретение относится к технологии получения хроматографических материалов, применяемых для выделения химических соединений в биологических объектах, химической, фармацевтической и пищевой промышленности

Изобретение относится к способу получения водных дисперсий сополимеров, таких как стирол-бутадиеновые, стирол-бутадиен-акрилатные, акрилонитрил-бутадиен-стирольные, широко используемые для изготовления покрытий, адгезивных композиций и композиций для импрегнирования

Изобретение относится к новым биологически активным соединениям, а именно к тройным сополимерам N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида с акриловой кислотой и 2 [4-гидрокси-3,5-ди-(трет-бутил)фенил-этил-карбонил]гидразидом акриловой кислоты, обладающим антимутагенной, защищающей и стимулирующей эритропоэз активностью при действии гамма-излучения

Изобретение относится к области получения водорастворимого клея, используемого для склеивания древесины, бумаги с картоном, наклеивания обоев на бумажной или тканевой основе на бетонную, оштукатуренную, деревянную поверхности, этикетирования стеклянной и полимерной тары, наклеивания шпона в мебельной промышленности и т

Изобретение относится к способам получения абсорбирующей смолы, отличающееся высокой поглощающей способностью, высокой скоростью поглощения и долговечностью в смоченном состоянии при незначительном ухудшении качества из-за вязкости мокрого геля и хорошей проницаемости для жидкости

Изобретение относится к высокомолекулярным сшитым сополимерам и представляет собой сополимер диаминодиэтилакриламида/ полиакриловой кислоты/ дивинилбензола и этилстирола следующей формулы: -CH -CH2- -CH где K = 34,1 - 58,6, L = 30,7 - 45,5, m = 2,1 - 5,1, n = 1,9 - 4,6 мол

Изобретение относится к получению сополимеров на основе трифторхлорэтилена (ТФХЭ), содержащих гидроксильные группы, пригодных для получения отверждаемых на холоду атмосферостойких покрытий, предназначенных для защиты строительных конструкций и технологического оборудования

Изобретение относится к получению фторсодержащего сополимера для синтеза ионообменных мембран с карбоксильными и сульфогруппами

Изобретение относится к новому высокомолекулярному соед шению сополимеру винилового эфира моноэтаноламина с виниловым эфиром N-метилэтаноламмоний иодида, который может быть использован в качестве реагента для флотации шлам-лигнина из сточных вод на предприятиях целлюлозно-бумажной , гидролизной и горнорудной промышленности

Изобретение относится к способу получения цементных композиций, удерживающих осадку или удерживающих осадку с высокой ранней прочностью. Способ включает смешивание гидравлического цемента, заполнителя, воды и удерживающей осадку добавки, которая представляет собой динамический поликарбоксилатный сополимер. Сополимер содержит остатки, по крайней мере, следующих мономеров: А) ненасыщенной дикарбоновой кислоты, В) по крайней мере, одного этиленненасыщенного алкенилового эфира, который имеет С2-4 оксиалкиленовую цепь с от 1 до 25 звеньев, С) по крайней мере, одного этиленненасыщенного алкенилового эфира, который имеет C2-4 оксиалкиленовую цепь с от 26 до 300 звеньев, D) этиленненасыщенного мономера, который содержит гидролизующуюся в цементной композиции часть, в котором остаток этиленненасыщенного мономера, когда гидролизуется, содержит активный сайт связывания. Отношение кислотного мономера компонента А к алкениловым эфирам компонента B и компонента С (А):(В+С) составляет от 1:2 до 2:1. Отношение кислотного мономера компонента А к этиленненасыщенному мономеру компонента D, содержащему гидролизующуюся часть, составляет от 16:1 до 1:16. Изобретение позволяет сохранить удобоукладываемость композиции в течение длительного периода времени и повысить прочность при сжатии. 29 з.п. ф-лы, 5 ил., 8 табл., 29 пр.

Изобретение относится к сополимеру и способу его получения, диспергирующему средству и способу его получения, а также к применению сополимера. Сополимер содержит: i) 3-40 мол.% изопренолполиэфирного производного структурного элемента α; ii) 3-40 мол.% винилоксиполиэфирного производного структурного элемента β; и iii) 35-93 мол.% кислотного структурного элемента γ. Изопренолполиэфирный производный структурный элемент α представлен следующей общей формулой: где A являются одинаковыми или разными и представлены алкиленовыми группами согласно CxH2x, где x=2, 3, 4 или 5, a являются одинаковыми или разными и представлены целым числом между 4 и 300. Винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β представлен следующей общей формулой: где RA являются одинаковыми или разными и представлены атомом водорода, линейной или разветвленной C1-C12алкильной группой, C5-C8циклоалкильной группой, фенильной группой или C7-C12арилалкильной группой, A являются одинаковыми или разными и представлены алкиленовыми группами согласно CxH2x, где x=2, 3, 4 или 5, b являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 6 до 450. Среднее арифметическое алкиленовых групп A структурных элементов, которые относятся к винилоксиполиэфирному производному структурному элементу β, является более высоким по меньшей мере в 1,5 раза, чем среднее арифметическое алкиленовых групп A структурных элементов, которые относятся к изопренолполиэфирному производному структурному элементу α. Диспергирующее средство содержит, по меньшей мере, 30 мас.% воды и, по меньшей мере, 10 мас.% сополимера. Способ получения сополимера или диспергирующего средства заключается в том, что изопренолполиэфирный производный мономер, винилоксиполиэфирный производный мономер и кислотный мономер реагируют свободнорадикальной полимеризацией с применением пероксидсодержащей окислительно-восстановительной системы инициатора в водном растворе. Температура водного раствора во время полимеризации составляет 10-45°C и pH является 3.5-6.5. Сополимер применяют в качестве диспергирующего средства для гидравлических вяжущих веществ и/или для латентных гидравлических вяжущих веществ. Изобретение позволяет разработать высокоэффективный суперпластификатор. 5 н. и 23 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к сополимерам, содержащим группы карбоновой кислоты, сульфокислотные группы и полиалкиленоксидные группы, в качестве добавки к моющим средствам, ингибирующей образование отложений. Предложены сополимеры, содержащие a1) от 30 до 90% масс. мономерных звеньев по меньшей мере одного мономера, выбранного из группы акриловой кислоты, метакриловой кислоты и их солей , a2) от 3 до 60% масс. звеньев по меньшей мере одного содержащего сульфокислотные группы мономера, a3) от 3 до 60% масс. звеньев по меньшей мере одного неионного мономера формулы (I) H2C=C(R1)(CH2)x[R2-O]o-R, в которой R1 означает водород или метил, R2 означает одинаковые или разные, неразветвленные или разветвленные алкиленовые остатки с 2-6 атомами углерода, которые могут быть упорядочены блочно или статистически, R3 означает водород или неразветвленный или разветвленный алкильный остаток с 1-4 атомами углерода, «x» означает 0, 1 или 2 и «о» означает натуральное число от > 5 до 50, a4) от 0 до 30% масс. звеньев одного или нескольких других этиленненасыщенных мономеров, способных к полимеризации с мономерами a1), a2) и a3), причем сумма a1), a2), a3) и a4) составляет 100% масс. Технический результат - эффективная очистка посуды при использовании машинного мытья посуды. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 табл., 8 пр.

Изобретение относится к сополимерам, их применению и к очищающей композиции для машинного мытья посуды. Сополимеры получены из следующих компонентов, мас. %: a1) от 30 до 90 по меньшей мере одной ненасыщенной по моноэтиленовому типу карбоновой кислоты с 3-8 атомами углерода, ангидрида или водорастворимой соли этой кислоты, a2) от 3 до 60 по меньшей мере одного мономера, содержащего сульфокислотные группы, выбираемого из 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты, аллилсульфокислоты и их водорастворимых солей, a3) от 3 до 60 по меньшей мере одного неионного мономера формулы H 2 C = C ( R 1 ) C O O − [ R 2 − O ] o − R 3           ( I ) , в которой R1 является атомом водорода или метилом, R2 - одинаковыми или разными, линейными или разветвленными алкиленовыми остатками с 2-6 атомами углерода, которые могут быть расположены блоками или статистически, выбираемыми из этилена и 1,2-пропилена, a R3  - атомом водорода или линейным или разветвленным алкильным остатком с 1-4 атомами углерода, и о является натуральным числом от 3 до 50, a4) от 0 до 30 одного или нескольких других этиленовых ненасыщенных мономеров, которые могут полимеризоваться с a1), a2) и a3). При этом сумма из компонентов a1), a2), a3) и a4) равна 100 мас.%. Сополимеры применяют в качестве добавки, препятствующей отложениям, в моющих и чистящих средствах. Очищающая композиция содержит следующие компоненты, мас.%: от 1 до 20 по меньшей мере одного вышеуказанного сополимера, от 0 до 20 поликарбоксилатов, от 0 до 50 комплексообразователя, от 0 до 70 фосфатов, от 0 до 60 других моющих компонентов и дополнительных моющих компонентов, от 0,1 до 20 неионогенных поверхностно-активных веществ, от 0 до 30 отбеливающих средств и при необходимости активаторов отбеливания и катализаторов отбеливания, от 0 до 8 ферментов, от 0 до 50 одного или нескольких других добавочных веществ, таких как анионные или цвиттерионные поверхностно-активные вещества, носители щелочных свойств, ингибиторы коррозии, пеногасители, красители, отдушки, наполнители, органические растворители, вспомогательные средства для таблетирования, средства, способствующие распаду, загустители, средства, способствующие растворению, и воду. При этом сумма всех компонентов равна 100 мас.%. Изобретение позволяет получить отмываемый материал в очищенном состоянии без отложений и пятен. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 табл., 10 пр.

Изобретение относится к применению гребенчатого полимера KP как диспергатора в связующей композиции. Применение гребенчатого полимера KP в качестве диспергатора в связующей композиции, содержащей щелочную активирующую добавку, при том, что активирующая добавка является подходящей, в частности, для активирования латентного гидравлического и/или пуццоланового связующего, и при том, что гребенчатый полимер KP имеет основную цепь полимера, состоящую из множественных мономеров основной цепи и имеет множество полимерных боковых цепей, каждая состоит из множества мономерных боковых цепей и связана с основной цепью, и при том, что, по меньшей мере, часть мономеров основной цепи имеют одну или больше ионогенных групп, при этом структурная константа K гребенчатого полимера KP определена как ,является по меньшей мере равной 70, где n означает среднее количество боковых цепей на молекулу гребенчатого полимера, N означает среднее количество мономеров основной цепи на боковую цепь, Р означает среднее количество мономеров боковой цепи на боковую цепь и z представляет среднее количество ионогенных групп на мономер основной цепи без боковой цепи, при этом введение гребенчатого полимера KP обеспечивает коэффициент относительного изменения в напряжении пластического течения Δтrel<0,90. Заявлены также связующая композиция, способ получения связующей композиции и формованное изделие, получаемое отверждением связующей композиции. Технический результат – гребенчатые полимеры обеспечивают хорошие свойства и активность в щелочных условиях в связующей композиции. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 табл., 7 ил.
Наверх