гелевой композиции медицинского назначения

Работа № 1

Получение сополимера акриламида и акрилата натрия —

Исходного сырья для создания электропроводящей

гелевой композиции медицинского назначения

Составитель:

доктор химических наук

профессор Круль Л.П.

Минск - 1999

Получение сополимера акриламида и акрилата натрия — исходного сырья для создания электропроводящей гелевой композиции медицинского назначения.

Цели работы:

1) ознакомиться с методом получения новых полимерных материалов медицинского назначения, основанном на процессе полимераналогичных превращений;

2) приобрести практические навыки по проведению полимераналогичных реакций на примере щелочного гидролиза промышленно выпускаемых полимеров: сополимера акрилонитрила с метилакрилатом и натриевой солью аллилсульфоновой кислоты или акриламида.

Введение

Новые полимеры с требуемым комплексом свойств могут быть получены двумя принципиально различными способами:

- синтезом с использованием новых мономеров;

- модифицированием уже имеющихся полимеров.

Одним из методов модифицирования готовых полимеров является метод полимераналогичных превращений [1], основанный на проведении химических реакций в боковых цепях макромолекул:

Значительный интерес в качестве полимеров медицинского назначения представляют синтетические водорастворимые полимеры типа полиакриловой кислоты или ее солей, а также сополимеры акриламида с акрилатами щелочных металлов [2]. Одним из простых методов получения последних является щелочной гидролиз сополимеров акрилонитрила или полиакриламида. Сущность процесса состоит в превращении нитрильной или амидной группы в карбоксилатную:

или ,

где M — щелочной металл.

Степень превращения функциональных групп исходного полимера и, соответственно, химический состав конечного продукта зависят от условий проведения гидролиза, важнейшим из которых является концентрация щелочи.

Практическая часть

В качестве исходных материалов для получения сополимера акриламида (АА) и акриловой кислоты (АК) используются:

1) тройной статистический сополимер акрилонитрила (АН), метилакрилата (МА) и аллилсульфоната натрия (АС) с мольным соотношением звеньев АН, МА и АС равным 9.1: 0.8: 0.1:

2) полиакриламид гранулированный сульфатный:

Первый продукт используется в виде волокна с относительной влажностью 52%, второй — в виде 6.67%-ного водного раствора.

Щелочной гидролиз ведут в круглодонной колбе объемом 0.5 л, снабженной обратным холодильником. Верхний конец холодильника закрывают резиновой пробкой со стеклянным отводом, к которому присоединяется трубка для отвода выделяющегося при гидролизе аммиака. Аммиак улавливают водой в склянке Дрекселя. Колбу взвешивают перед заполнением реакционной смесью и по окончании гидролиза (предварительно охладив до комнатной температуры).

При работе с тройным сополимером АН, МА и АС в колбу объемом 0.5 л помещают 100 г волокна с влажностью 52% (52 г в расчете на абсолютно сухое волокно (а.с.в.)) и добавляют предварительно растворенный в воде гидроксид натрия. Отношение общей массы воды в реакционной смеси (из влажного волокна и пошедшей на растворение щелочи) к массе а.с.в. должно быть равным 5.5: 1. Отношение массы щелочи к массе а.с.в. варьируется по указанию преподавателя от 0.5: 1 до 1: 1. Реакцию ведут при температуре кипения смеси в течение 3 ч (с момента закипания).

При работе с полиакриламидом в колбу объемом 1 л помещают 750 мл 6.67%-ного раствора полимера и добавляют сухой гидроксид натрия, взятый по указанию преподавателя в количестве 14.1, 21.2 или 42.4 г. Смесь сухой щелочи с вязким раствором исходного полимера тщательно перемешивают до образования однородного раствора. Реакцию также ведут при температуре кипения смеси в течение 3 ч (с момента закипания).

Задание:

1. Опишите внешние изменения, происходящие в реакционной смеси в процессе гидролиза.

2. Изобразите схему протекающих реакций.

Литература

1. Химические реакции полимеров. Под ред. Е. Феттеса. М.: Мир, 1967. Т.1.

2. Полимеры в фармации. Под ред. А.И. Тенцовой и М.Т. Алюшина. М.: Медицина, 1985.

Дата добавления: 2015-11-14