Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения гидразида полиметакриловой кислоты

Классы МПК:C08F8/30 введение атомов азота или азотсодержащих групп
C08F20/60 содержащие кроме карбоксамидного азота другие атомы азота
B01J39/18 высокомолекулярные соединения
C02F1/42 ионообменом
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Волгоградский государственный технический университет
Приоритеты:
подача заявки:
1999-08-10
публикация патента:

Описывается способ получения гидразида полиметакриловой кислоты путем взаимодействия поли(метил)метакрилата с гидразином или гидразингидратом при нагревании в растворе, взаимодействие осуществляют на поверхности волокнистого субстрата, причем предварительно волокнистый субстрат пропитывают (метил)метакрилатом, с последующей полимеризацией его под действием лазерного излучения при энергии облучения поверхности 70-500 мВт/м2с. При этом в качестве волокнистого субстрата используют полиамидное, полиакрилонитрильное, полиэфирное волокно. Изобретение позволяет повысить кислотостойкость, проницаемость фильтровального материала из волокнистого субстрата, а также повысить обменную емкость фильтровального материала. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Рисунки к патенту РФ 2169156

Рисунок 1

Изобретение относится к области получения ионообменных фильтровальных материалов, находящих применение в народном хозяйстве, конкретно к синтезу гидразида полиметакриловой кислоты.

Известен способ получения гидразида полиметакриловой кислоты путем взаимодействия раствора галоидангидрида полиметакриловой кислоты в диметилформамиде с гидразином или гидразингидратом при комнатной температуре. Гидразид полиметакриловой кислоты высаживают из реакционной среды метанолом или этанолом. Осадок отделяют центрифугированием (А. с. N 895994, МКИ C 08 F 120/60, C 08 F 8/30, 1982).

Недостатком данного способа является необходимость выделения гидразида полиметакриловой кислоты из раствора, полученный продукт в виде смолы с низкой сквозной пористостью не может использоваться в качестве эффективного фильтровального пленочного материала, так как не обладает достаточной проницаемостью.

Известен способ обработки полиакрилонитрильного волокна водным раствором сульфата гидразина с последующей термообработкой при 200-220oC (А. с. N 855092, МКИ D 01 F 11/04, 1981).

Полученный материал не обладает необходимыми ионообменными свойствами, достаточной проницаемостью.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гидразида полиметакриловой кислоты, заключающийся в нагревании раствора полиметилметакрилата в амидном растворителе с 2-3 кратным избытком гидразина или гидразингидрата при нагревании до 110-120oC в течение 5-10 часов. Полученный раствор гидразида полиметакриловой кислоты выливают на стеклянную подложку и высушивают (А. с. N 572469, МКИ C 08 F 120/34, C 08 F 8/30).

Полученная пленка обладает низкой проницаемостью, недостаточной обменной емкостью и агрессивостойкостью к кислым средам.

Предлагаемый способ решает задачу получения высокоэффективных ионообменных фильтровальных материалов, способных работать в кислых средах.

Техническим результатом изобретения является повышение кислотостойкости, проницаемости, повышение обменной емкости фильтровального материала.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе получения гидразида полиметакриловой кислоты путем взаимодействия поли(метил)метакрилата с гидразином или гидразингидратом при нагревании в растворе, взаимодействие осуществляют на поверхности волокнистого субстрата, причем предварительно пропитывают волокнистый субстрат (метил)метакрилатом с последующей полимеризацией его под действием лазерного излучения при энергии облучения поверхности 70-500 мВт/м2с.

При этом в качестве волокнистого субстрата используют полиамидное, полиакрилонитрильное, полиэфирное волокно.

Получаемый технический результат обусловлен возникновением новых явлений, связанных с взаимодействием гидразида полимерной карбоновой кислоты с функциональными группами полимерной матрицы волокнистого субстрата и его поверхностью. Действие лазерного облучения приводит к образованию химических и физических связей и структурированию композиции. Пределы энергетического воздействия обусловлены созданием на поверхности теплового режима и фотовозбуждения, достаточных для релаксационных переходов и появления новых свойств данного технического решения, что приводит к повышению кислотостойкости, проницаемости, повышению обменной емкости материала.

Разрушение полимера происходит при 320oC.

Сущность способа заключается в том, что образец предварительно пропитывают на плюсовке (метил)метакрилатом. Затем образец на стеклянной подложке подвергают облучению лазерным лучом с лицевой и изнаночной стороны с целью полимеризации (метил)метакрилата. Образец помещают в реактор и осуществляют кипячение в гидразине или гидразингидрате в течение 1 часа. Затем промывают водой и сушат.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Образец трикотажного полиамидного полотна размером 20 х 20 см на лабораторной плюсовке пропитывают до 100% прироста массы метилметакрилатом. Образец помещают на стеклянную подложку и подвергают облучению сканирующим ультрафиолетовым лазерным лучом при энергии облучения поверхности 70 мВт/м2с с лицевой и изнаночной стороны. Затем образец помещают в реактор, снабженный обратным холодильником, и заливают 1000 мл гидразингидрата, осуществляют кипячение реакционной смеси при температуре кипячения гидразингидрата 118oC в течение 1 часа. Затем промывают водой до нейтральной среды и сушат.

Пример 2. Образец трикотажного полиакрилонитрильного полотна пропитывают, как указано в примере 1, метакрилатом. Образец подвергают облучению лазерным лучом 200 мВт/м2с. Затем образец помещают в реактор, заливают гидразином и кипятят с обратным холодильником в течение 1 часа при 113,5oC. Промывают водой и сушат.

Пример 3. Образец из полиэфирного полотна пропитывают аналогично примеру 1 метилметакрилатом. Затем образец подвергают облучению лазерным лучом при энергии облучения 500 мВт/м2с с лицевой и изнаночной стороны. Затем образец помещают в реактор и заливают гидразингидратом, осуществляют кипячение при температуре 118oC аналогично примеру 1. Затем промывают водой и сушат.

Данные, характеризующие полученное соединение - гидразид полиметакриловой кислоты.

I. Содержание гидразида полиметакриловой кислоты на волокнистом носителе (трикотажные полотна из полиамидного, полиакрилонитрильного, полиэфирного волокна):

Гидразид полиметакриловой кислоты - 50%

Волокнистый носитель - 50%

II. Характеристика гидразида полиметакриловой кислоты

1. Формула гидразида полиметакриловой кислоты

способ получения гидразида полиметакриловой кислоты, патент № 2169156

2. Молекулярная масса звена 100,13

3. Элементный состав,%:

найдено: C 48,03, H 7,96, N 27,73

вычислено: C 47,94, H 8,00, N 27,96

4. Степень замещения групп - OCH3-, %: 98,0способ получения гидразида полиметакриловой кислоты, патент № 21691560,3

5. Количество гидразидных групп от теоретического (по результатам потенциометрического титрования 1,72способ получения гидразида полиметакриловой кислоты, патент № 21691560,03 мгспособ получения гидразида полиметакриловой кислоты, патент № 2169156экв/г

6. Спектральная характеристика (по результатам ИК - спектроскопии):

карбонил гидразидного фрагмента (>C=O) 1680-1700 см-1

связь - NH - гидразитного фрагмента 3300-3350 см-1

Сравнительные свойства материала по прототипу и предлагаемому способу представлены в таблице.

Как видно из таблицы, материалы, полученные по предлагаемому способу, обладают лучшей кислотостойкостью на 30-50%, ионообменной активностью на 20-30%, коэффициент проницаемости увеличивается в 2-4 раза.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения гидразида полиметакриловой кислоты путем взаимодействия поли(метил)метакрилата с гидразином или гидразингидратом при нагревании в растворе, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют на поверхности волокнистого субстрата, причем предварительно пропитывают волокнистый субстрат (метил)метакрилатом с последующей полимеризацией его под действием лазерного излучения при энергии облучения поверхности 70-500 мВт/м2с.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве волокнистого субстрата используют полиамидное, полиакрилонитрильное, полиэфирное волокно.

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08F8/30 введение атомов азота или азотсодержащих групп

Патенты РФ в классе C08F8/30:
полимеры, функционализированные имидными соединениями, содержащими защищенную аминогруппу -  патент 2516519 (20.05.2014)
полимеры, функционализированные гетероциклическими нитрильными соединениями -  патент 2494114 (27.09.2013)
функционализованный полимер и способы его получения и применения -  патент 2492189 (10.09.2013)
(co) полимеры n-глицидил-3-нитро-5-r-1,2,4-триазолов и способ их получения -  патент 2462480 (27.09.2012)
способ получения цианэтиловых эфиров полимеров винилового спирта -  патент 2436803 (20.12.2011)
анионит смешанной основности для сорбции благородных металлов из цианидных растворов и пульп -  патент 2435792 (10.12.2011)
пиридиниевый ионит для сорбции урана из растворов и пульп -  патент 2385885 (10.04.2010)
способ получения ионообменного материала на основе гидразида поли(мет)акриловой кислоты -  патент 2346956 (20.02.2009)
процесс получения фторполимера, имеющего нитрильные концевые группы -  патент 2346008 (10.02.2009)
полиалкенаминовая композиция, предназначенная в качестве присадки для топлива или смазочного материала, способ ее получения, состав топлива, состав смазочного материала и набор присадок, содержащий композицию, и применение композиции в качестве присадки для топливных составов или составов смазочных материалов -  патент 2337116 (27.10.2008)

Класс C08F20/60 содержащие кроме карбоксамидного азота другие атомы азота

Класс B01J39/18 высокомолекулярные соединения

Класс C02F1/42 ионообменом

Патенты РФ в классе C02F1/42:
композиция для получения катионообменного волокнистого материала -  патент 2524393 (27.07.2014)
способ очистки и установка для очистки сточных вод -  патент 2516746 (20.05.2014)
способ получения умягченной воды для нагнетания в пласт -  патент 2516531 (20.05.2014)
способ выносной регенерации смешанного слоя ионитов -  патент 2516167 (20.05.2014)
прерывание оценки измерительных величин в автоматической водоумягчительной установке при наличии заданных рабочих ситуаций -  патент 2516159 (20.05.2014)
способ удаления йодида -  патент 2509731 (20.03.2014)
способ получения реагента для очистки промышленных вод на основе торфа -  патент 2509060 (10.03.2014)
способ утилизации продувочной воды циркуляционной системы -  патент 2502683 (27.12.2013)
блок управления для водоумягчающего устройства -  патент 2493107 (20.09.2013)
способ очистки сточных вод от нитроэфиров -  патент 2485055 (20.06.2013)

Наверх