Способ получения сшитого поливинилпирролидона

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски а

Социвпнстмческна

Республик

< «729293 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03,11.77 (21) 2539573/23-05 . с присоединением заявки .% (23) Приорнтет

Опубликовано 25.04.80, Бюллетень .% 15

Дата опубликования описания 28.04.80

С 08 F 271/02

Государственный комитет

СССР до делам изобретений н открытий (53) Уд К678.746..5(088,8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Скобеева, В. А. Круглова и А. В. Калабина

Иркутский государственный университет им. А. А. Жданова (7I) Заявнтель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СШИТОГО ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОНА

Изобретение относится к способам получения трехмерных сополнмеров, которые находят применение в гель-хроматографии и являются основой для синтеза ионитов.

Известен способ получения сшитого поливинилпирролидона в присутствии сшиваю5 щего агента путем сополимеризации М винилпирролидона и метиленби акриламида в водной среде (11.

11елью изобретения является получение гидрслитически устойчивых двойных и тройных сетчатых сополимеров на основе и -винилпирролидона, одинаковохорошо набухающих в воде, полярных и неполярных растворителях и обладающих макропорис той структурой.

Это дбстигается проведением сополимеризапии М -винилпирролидона в присут ствии сшивающего агента дивинилового эфира диет иленгликоля Использование в качестве сшивающего агента дивинилового эфира диэтиленгликоля (ДВЭДЭГ) позволяет получить сетчатые сополимеры, не содержащие блоков сшиватепя.

Сетчатые сополкмеры получают по радикальному механизму в массе и в присутствии инертного разбавителя (для получения макропористых сополимеров). В качестве инициатора используют динитрил азоизомасляной кислоты в качестве инертного разбавителя - октан, Зависимость степени набухания от соотношения компо нентов в исходной смеси для двойных и тройных сополимеров приведены в табл.

1и2.

729203

Таблица 1

2,0

94,3

92,9

93,0

5,19

9,02

6,42

4,86 8>41 6,02

90,5

5,0

3,17

86,9

96,4

4,37

6,94

5,36

6,31 4,02

20,0

80,1

95,6

2,08

3,08

76,4

30,0

2,34

97,9

1,60

5э73 Зю66

Выход гель-фракции в % от общего выхода сополимера Диметилформамид

Таблица 2

2,0 60,0 38,0 96,4 88,6 5,42 4,93 1 1,74 49,6 1

20 380 600 939 904 437 308 1040 1243

5)0 60 О 35ФО 90е8 92ю4 4ю42 4е12 9з37 8 97

50 350 600 924 919 428 264 1096 1034

100 600 300 871 968 389 297 721 691

2 77 lь92 8ю29 8е84

1,12 2,03 5,42 4,96

30,0 50,0 20,0 72,4 97,3 0,88 1,36 4,01 3,08

10,0 60,0 30,0

10i0 30,0 60,0

0 871 — 297 721 691

50 82,7 218,6 3,68 8,91 8,24

10в0 30еО 60ьО 89э2 93Ф2

20,0 60,0 20,0 78,6 95,1

g -винилпирролидон

Результаты приведенные в табл, 1 и

2, свидетельствуют о том, что, меняя соотношение исходных компонентов, можно в значительной мере изменить степень сетчатости, и, следовательно, степень на- 4 бухаемости в различных растворителях. Степень набухаемости тройных сополимеров можно изменять, варьируя соотношение двух мономеров N -винилпирролидона и стиоола, не меняя относительное содержа.;.не дивинилового эфира диэтиленгликоля.

Зависимость величины удельной поверхности и набухаемости макропористых сополимеров от количества сшивающего агента и разбавителя приведена в табл. 3.

Таблица 3

7292 03

Продолжение табл. 3

О 78,6 65,4 2,03 5,42 4,96

20,0 60,0 20,0

20,0 60,0 20,0

20,0 20,0 60,0

30,0 50,0 20,0

30,0 50,0 20,0

30>0 50,0 20,0

6,23

50 72,1 369,6 3,54 6,34

100 69,8 518,3 3,77 7,00 7,03

0 72,4 78,4 1,36 4,01 3,08

4,64

50 70, 1 689, 1 1,96 4,91

100 68,4 828,9 2,08 .5,36 5,37

Эти экспериментальные данные свиде- тельствуют о том, что при использовании в качестве сшивателя дивинилового эфира диэтиленгликоля можно получать сополимеры -макропористой структуры и в отсутствии инертного разбавителя, чего нельзя достиЧь, используя известные сшиватели

3О

Проведение сополимеризации B разбавите ле приводит к получению сополимеров с еше более развитой поверхностью. Удель ф ную поверхность сополимеров определяют хроматографическим методом на хроматографе "Хром-4" путем измерения тепло35 проводности сорбцированного полимером агента. Для измерений отбирали частицы полимера размером 250-400 мкм, Пример 1,. 2,2228 г И -винилпирролидона и 0,1663 r дивинилового эфира диэтиленгликоля помешают в ампулу, содержащую 0,0119 r динитрила азоизомасляной кислоты (0,5 вес.% от суммы мономеров), ампулу продувают азо=ом, за45 паивают и выдерживают 24 ч в термостате при температуре 60 + 0,5" С. Образовавшийся продукт измельчают и промывают последовательно петролейным эфиром горячим дихлорэтаном и высушивают в ва50 кууме до постоянного веса. Выход сшитого полимера составляет 2,1629 r, степень набухания: в воде 4,86; в ацетоне

3,17; в ДМФА 8,41; в бензоле 6,02 г на 1 г сухого полимера, 55

Пример 2. 1 6671 r М -винилпирролидона, 0,5021 r стирола и 0,7921г дивинилового эфира дизтиленгликоля поме-. шают в ампулу, содержащую 0,0147 r динитрила азоизомасляной кислоты. Ампу лу продувают азотом, запаивают и выдер живают в термостате при температуре

60 0,5 С в течение 24- ч. Образовавшийся полимер измельчают, промывают последовательно петролейным эфиром, горячим бензолом и дихлорэтаном и высушивают в вакууме до постоянного веса. Выход сшитого полимера составляет 2,3258 r, степень набухания: в воде 2,03„ в ацетоне 1,12; з ДЕФА 5,42; в бензоле 4,96 г сухого полимера, Пример 3, 0 5557 r -винилпирролидона, 1,0422 r стирола и 0,1312 г дивинилового эфира дизтиленгликоля помещают в ампулу, содержашую0,0114г динитрила азоизомасляной кислоты и 1,11 г октана,50 вес. от суммы мономеров).

Ампулу грсдувают азотом, запанвают н цомещают в термостат, Полимеризацию ведут в течение 24 ч при температуре

60 - 0,5 С. Получснный сополимер измель чают, промывают горячим бензолом, дихлорэтаном и высушивают в вакууме до постоянного веса. Выход сетчатого сопс лимера составляет 1,8433 г, т.е, 82,7%, набухаемость в воде 3,68, в ацетоне 3,12„ вДМФА8,91, в бензоле 8,24 г на 1гсфогогеля, удельная поверхность 218,6 м /г.

Все сополимеры на основе Я -винилпирролицона устойчивы при кипячении их в водных и спиртовых растворах и выдерживают длительное нагревание в растворах кислот и щелочей в области рН 4-9. Предлагаемые сетчатые сополимеры обладают хорошо варьируемой степенью набухания

729203

Составитель A. Переверзева

Редактор Р, Антонова Техред М, Петко Корректор N. Демчик

Заказ 1908/23 Тираж 549: Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и различных растворителях. Тройные сетчатые сополимеры, содержащие звенья

g -винилпирролидона и стирола могут служить основой для синтеза полифункциональных .ионитов путем проведения соответствующих превращений по лактамному циклу и бензольному кольцу.

Большое практическое значение имеет также высокая адсорбционная способность и склонность к комплексообразованию линейного поливинилпирролидона. Поливинилпирролидон сорбирует или образует комплекс с различными соединениями(красителями, лекарственными веществами, токсинами и т.д.). Такие особенности поливинилпирролидона открывают широкие возможности для использования его в сшитом состоянии, т.к. помимо чисто гель-хроматографических свойств предлагаемые сополимеры будут обладать сорбционными и комп- ® лексообразуюшими свойствам и.

Формула изобретения

1. Способ получения сшитого поливинилпирролидона путем радикальной сополимеризации N -винилпирролидона в присутствии сшивающего агента, о т л и ч а— ю ш и и с я тем, что, с целью получения гидролитически устойчивого сетчатого сопопимера с хорошо регулируемой степенью набухания в различных растворителях, в качестве сшивающего агента используют дивиниловый эфир диэтиленгликоля.

2. Способпоп. 1, отличающ И и с я тем, что сополимеризацию проводят в присутствии стирола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Q. J. Zea u, qp. Сои, J. С Ие пч . 40, 159, 1 96 2 (прототип) .