180893. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrofil tulajdonságú polimerelegy előállítására
7 180893 8 oldószerből vízbe vagy vizes oldatba történő bevezetéskor játszódik le. A találmány szerinti készítmények rendelkeznek azzal az előnnyel, hogy akár önmagukban, akár alkalmas lágyítószerekkel keverve alkalmasak olvadékból történő extrudálásra. Alkalmas lágyítószereknek azokat tekintjük, melyek kompatibilisek a polimerkeverékekkel, és nem idéznek elő nemkívánatos izzadmányt, fázis-szétválást, mellék reakciókat stb. A polimerre a hidrofób és hidrofil csoportok párhuzamos jelenléte jellemző. Ez kifejezésre jut a polimerötvözetek ezen típusának egy jellemző tulajdonságában, a duzzadóképességben, mely különösen vízben jelentős (lásd 3. ábra). A polimerkeverékek duzzadóképessége rámutat a komponensek molekuláris szintű keveredésére (=ötvöződésére) és a különböző polimerek közötti erős kölcsönhatásra. A polimerötvözetek a polianhidrid-gyantákra jellemző tulajdonságokkal is rendelkeznek; az anhidridcsoportok jelenléte a polimerötvözetnek még szilárd formájában is bizonyos aktivitást kölcsönöz, így az másodlagos kémiai reakciókra képes. A polimerötvözetek reakcióba léphetnek például vízzel, alkoholokkal, ammóniával, aminokkal, epoxivegyületekkel stb. (Ebben a vonatkozásban lásd a 2. számú reakcióegyenletet.) Az ötvözetek feldolgozása során a másodlagos reakciókat felhasználják a feldolgozhatóság javítására (lásd extrudálás). A polimer oldatához szárítás előtt kis mennyiségű, néhány százaléknyi zsíralkoholt, például sztearilalkoholt adagoltunk. A képződött sztearilészterek a feldolgozás során belső, nem kiváló nedvesítőszerekként viselkedtek. így a másodlagos reakciók révén igen sokféle módosításra nyílik lehetőség az anyagnak úgy a kémiai, mint a fizikai tulajdonságaiban. Ilyen módszerrel a hidroxil és hidrofób jelleg egyaránt növelhető vagy csökkenthető. Az elmondottak különösen a vízzel történő konverzióra vonatkoznak. A polimerötvözetek száraz körülmények között stabilak. Ez általában akkor is igaz, amikor ezeket az anyagokat a hőmérséklet és a relatív páratartalom (50— 60%) szempontjából normális atmoszferikus körülmények között tároljuk. Közvetlenül vízzel vagy magas páratartalmú levegővel történő többszöri, ismételt érintkezés hatására fokozatos átalakulás következik be, melynek során az anhidridcsoport szabad dikarboxilsawá alakul. Ezzel párhuzamosan fokozódik a polaritás (a hidrofil jelleg), és a száraz körülmények között mért ridegségi modulus is nő. A polianhidridnek polisawá vagy polielektrolittá történő átalakulásának eredményeképp az anyag egy stabil hidrogél tulajdonságait veszi fel. A vízelnyelőképesség a polimerötvözet ionizálódásának mértékétől és a vizes közeg pH-értékétől függ. Maximális duzzadás 6—8 pH-értéknél, minimális duzzadás 2—3 pH- értéknél (pufferolt oldatok) következik be. Ez a jelenség reverzibilis, és a proteinek, például a zselatin, a keratin stb. vízben való jól ismert viselkedésével hasonlítható össze. Ennek megfelelően a hidrogél a polielektrolit jellemző tulajdonságaival rendelkezik, és ioncserélőként is viselkedhet, például többvegyértékű fémionokat, pl. kalcium-, réz-, cink- és kadmiumionokat köthet meg. A polimerötvözetekből hidrolízis útján előállított hidrogélek és xerogélek stabilak, mert a (b) komponens erős kölcsönhatásban áll a hidrolizált vagy ionizált (a) komponenssel. Erős bázisok, pl. nátrium-hidroxid, kálium-hidroxid, de különösen ammónia, ammónia vizes oldatai és szerves aminok hatására a polianhidrid-polimer ötvözet hidrogél polielektrolittá történő átalakulása igen gyorsan végbemegy. Bivagy polifunkcionális vegyületekkel, így glikolokkal, di- és poliaminokkal való reakciók során térhálósodás következik be. így mono- és polifunkcionális vegyületekkel történő reakciók segítségével végrehajtott modifikálással a hidrogélek duzzadásának mértéke változtatható. A találmány szerinti polimerötvözetek változatos tulajdonságokkal rendelkező szintetikus termékek előállítását szolgálhatják. A polimerötvözetek granulák, szálak, fóliák, porok és a polimerek feldolgozásában ismert egyéb formákban állíthatók elő. Különös fontosságú a vízzel való konverzió, melynek során hidrogél tulajdonságú (vagy polielektrolit tulajdonságú anyagok keletkeznek. Különösen fontos a szálas vagy por alakú anyagok polielektrolit vagy só formájában történő felhasználása nedvesség abszorbeálására. A másodlagos reakciókban keletkezett hidrogélek felhasználhatók ioncserélőkként a szokásos eljárások szerint. Mint már említettük, a polimer készítmények ammóniával, szerves vagy szervetlen bázisokkal történő reagáltatás után vízben megduzzadnak. Ezért a polimerötvözetek különösen alkalmasak valamilyen aktív komponenst magukból szabályosan kibocsátó (főleg víz hatására) polimerek gyártására. A duzzadás mértéke és sebessége egyaránt befolyásolja az aktív alkotórész felszabadulásának a sebességét, ezáltal lehetőség nyílik az aktív komponensek szabályozott felszabadítására. A felszabadulás sebessége természetesen a polimerkeverék formájától (granula, por, fólia, szál stb.) és méretétől is függ. Az aktív anyagok lehetnek például inszekticidek, fungicidek, herbicidek; általában biocidok, feromonok stb. Ilyen anyagokat tartalmazó vízhatlan fóliákat alkalmazhatunk növények rovarkártevők és/vagy más ártalmas organizmusok elleni védelmére és növényi betegségek ellen. További lehetőségek rejlenek gyógyászati hatóanyagok szabályozott felszabadításában is. Ha a polimereket szálas formában állítjuk elő, másodlagos reakciókkal (ammóniával, aminokkal, erős bázisokkal stb. való kezeléssel) olyan szálakká alakíthatók át, amelyek vízben nagy duzzadókapacitással vagy nedvességabszorbeáló-képességgel rendelkeznek. Az előállított, vízben oldhatatlan és duzzadóképes szálak sokféle célra használhatók fel. Ezeket a szálakat elsősorban egészségügyi termékek számára készülő abszorbens rétegek gyártásában használhatjuk fel. A fenti alkalmazás megvalósítható még fóliák formájában, valamint vékony lapok vagy szalagok filmszerű bevonataként is. A duzzadó- vagy abszorbeálóképesség elsősórban a polimerötvözetben lévő két polimer kölcsönös arányának a függvénye. Az (a) komponens koncentrációjának növelése javítja a hidrogélszerkezet kialakulását előidéző másodlagos hidrolízis és/vagy ionizálás utáni duzzadóképességet. A szóban forgó polimerötvözetek előállítása során töltőanyagokat is adagolhatunk, például kormot, krétát, szálakat stb. Pórusos szerkezet kialakítása érdekében az előállítás során előnyös lehet habosítószer hozzáadagolása. A találmány tárgyát továbbá új, magas hőmérsékleten is stabilis és homogén polimerötvözetek képezik, melyek egyrészt egy vagy több, nagy molekulasúlyú polimert [(a) komponens], másrészt egy vagy több, hidrogénatomokkal kölcsönhatásba lépő, nagy molekulasúlyú polimert [(b) komponens] tartalmaznak, és az ötvözetben az (a) komponens protolizálása révén az (a) és (b) komponensek egymással hidrogénkötések révén kapcsolódnak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
