Патент на изобретение №2256674

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКОЙ ПЛЕНКИ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к способу модификации плёнок поливинилового спирта. Описывается способ получения водостойкой плёнки поливинилового спирта, заключающийся в нагреве указанной плёнки до температуры 100-150 °С и воздействии на нее микроволнового излучения в течение 5-10 минут. Достигаемый при этом технический результат заключается в практически полном отсутствии побочных продуктов.

Изобретение относится к способам модификации полимеров с целью расширения области применения функциональных полимеров и композиций на их основе. Гидрофильные полимеры, такие, например, как поливиниловый спирт (ПВС), находят широкое применение в медицине, биохимии. Придание им водостойких свойств позволит использовать такие полимеры в водных средах в качестве фильтров воды, сорбентов, бионосителей и т.п.

Более технологичным и экологически чистым является способ перевода ПВС в нерастворимую форму за счет одного теплового воздействия, этот способ и является наиболее близким по технической сущности предлагаемому изобретении [Ушаков С.Н. “Поливиниловым спирт и его производные”, в 2-х томах. Изд. АН СССР – М.Л. 1960 г]. При повышенной температуре макромолекулы ПВС подвергаются дегидратации с образованием межмолекулярных эфирных мостиков. Реакция дегидратации (структурирования) осуществляется при Т=100-160°С в течение длительного времени (30-180 минут).

Однако выдерживание пленок ПВС при повышенной температуре на воздухе вызывает протекание побочных реакций, в частности в макромолекуле образуются двойные связи, которые создают сопряженную систему, полимер при этом окрашивается в темно-коричневый цвет.что свидетельствует о глубоких превращениях в макромолекуле.

Техническим результатом настоящего изобретения является способ получения водостойких пленок поливинилового спирта и мягких условиях, практически исключающих образование побочных продуктов.

Данный технический результат достигается предлагаемым способом, заключающимся в воздействии микроволнового облучения в течение 5-10 минут. Одновременное воздействие температуры (100-150°С) и МВ-излучения приводит к структурированию полимера. Источником электромагнитного поля служила печь MDS-2000(CEM Corp., USA) с частотой 2,45 ГГц.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Прототип. Пример 1. Для формирования пленок исходный ПВС с молекулярной массой 77000-100000 в виде порошка растворяли в воде и готовили 8% водный раствор. Затем раствор поливали на стеклянные подложки и после испарения растворителя готовые пленки подвергали термическому воздействию при 100°С в течение 120 минут. После термического воздействия пленки многократно промывали в воде. По количеству оставшегося полимера определяли степень структурирования, т.е. величину геля, которая составила в данном случае 73-75%.

Пример 2. Пленки готовили по примеру 1, но готовые пленки помещали в микроволновую печь, время воздействия – 10 минут, за это время пленки нагревались до 100°С. Величина геля составила 96-98%.

Пример 3. Пленки готовили по примеру 1, готовые пленки подвергали МВ-воздействию в течение 8 минут, конечная температура образца после облучения 120°С, величина геля – 98-100%.

Пример 4. Пленку ПВС готовили по примеру 1, образец подвергали МВ-облучению в течение 5 минут, конечная температура – 150°С. Величина геля – 98-100%.

Таким образом, обработка микроволновым облучением позволяет переводить поливиниловый спирт в водостойкую форму в мягких условиях. МВ-облучение дает возможность сократить время воздействия в 6-10 раз, при этом оптимальной температурой МВ-воздействия является Т=120°С, т.е. температура, при которой практически не происходит образование побочных продуктов. Кроме того, низкая температура МВ-воздействия позволит использовать широко применяемые в промышленности и недорогие матрицы на основе полиолефинов.

Формула изобретения

Способ получения водостойкой пленки поливинилового спирта путем нагрева указанной пленки до 100-150°С, отличающийся тем, что пленку подвергают воздействию микроволнового облучения в течение 5-10 мин.