Способ получения прозрачного ударопрочного сополимера

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик щ! 002304 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070781 (21) 3313428/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет- (53) м. Кп.

С 08 F 279/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 678 ° 764 °.32(088.8) Опубликовано 070383 Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 070383

Т.В. Кудрявцева, Е.И. Егорова, В.П. Шамина, К.А. Вылегжанина, В.Н. Степанова, Б.Г. Садиков, Е.Е. Манусевич и A.Ñ. Бубнова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОЗРАЧНОГО

УДАРОПРОЧНОГО СОПОЛИМЕРА

Изобретение относится к получению пластических масс, в частности сополимеров стирола и метилметакрилата с бутадиеновым каучуком (МБС), .блочно-суспензионным способом.

Сополимеры YEC находят применение в радиотехнической и электротехнической отраслях промышленности, в автомобиле- и приборостроении, для изготовления-медицинского оборудования, в частности контейнеров и систем переливания крови. Для применения сополимеров в указанных областях требуется, чтобы материал имел хорошую перерабатываемость и высокие прочностные характеристики в сочетании с повышенной теплостойкоСтью и прозрачностью.

Известен способ 1,1 получения сополимеров стирола и метилметакрилата с бутадиеновым каучуком, включаюШий растворение каучука в смеси стирола и метилметакрилата, форполимеризацию в массе при 70-90оC до конверсии 20-30% в присутствии третдодецилмеркаптана и перекиси бензола, суспрндирование форполимера в водном растворе поливинилового спирта и завершение полимеризации в суспензии в присутствии перекиси дикумила.

Полученные этим способом сополимеры МБС имеют очень высокую проэрач ность — коэффициент светопропускания

99%, коэффициент мутности 2,4-4,8%, однако ударопрочность продукта невысока: например, 8,2-8,5 кгс см/см (по Изоду с надрезом) при концентрации каучука 5Ъ масс.

Наиболее близок к предлагаемому способ получения прозрачного ударопрочного сополимера путем растворения бутадиенового каучука в смеси стирола и метилметакрилата, форполимеризации в массе полученного раствора до конверсии монтеров 15-20%, суспендирования форполимера в воде в присутствии стабилизатора суспенэии и завершения полимеризации в суспензии (2).

Полученный сополимер обладает ударной вязкостью порядка 12

13 кгс-см/см и иерее т коэффициент светопропускания 88-89%, однако физико-механические показатели, характеризуюцие его эксплуатационные, свойства — относительное удлинение, предел текучести при растяжении, предел прочности при разрыве — неве.

1002304 лики, что ограничивает области при. менения получаемого сополимера.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение физико-механических"свойств сополимера.

Указанная цель достигается тем, 5 что в способе получения прозрачного ударопрочного сополимера путем растворения бутадиенового каучука в смеси стирола и метилметакрилата, форполимериэации в массе полученного раствора до конверсии мономеров

15-20%, суспендирования форполимера в воде в присутствии стабилизатора суспензии и завершения полимеризации в суспензии, на стадии форполимери--, зации при достижении конверсии 4-7% вводят 10-30% от массы исходных компонентов форполимера, полученного полимеризацией раствора каучука в смеси стирола и метилметакрилата до конверсии мономеров 4-7%.

Форполимер с конверсией мономеров 4-7% готовят отдельно.

Предлагаемый способ позволяет получать сополимеры 15-30 масс.ч. стирола и 60-80 масс.ч. метилметакрилата с бутадиеновым каучуком (5-10 масс.ч.). В качестве стабилизатора суспенэии используют свежеприготовленный трикальцийфосфат.

Процесс проводят в присутствии перекисных инициаторов (например, перекись бензола, трет-бутилпербензоат), при ступенчатом введении регулятора молекулярной массы — . З5 трет- додецилмеркаптана; .

Пример 1. В автоклав емкостью 50 л, снабженный лопастной мешалкой, загружают при постоянном перемешивании стирол, метилметакри- 4О лат, бутадиеновый каучук и проводят растворение каучука при 70О С в течение 4 ч. По окончании растворения в раствор вводят 0,04 масс.% (от масляной фазы) инициатора полимеризации — перекиси бензоила и

0,07 масс.% (от масляной фазы) тре— додецилмеркаптана. Остальное количество трет-додецилмеркаптана загружают равными порциями в количестве 0,07 масс ° % (от масляной фазы) при конверсии 4 масс.%, 9 масс,.%, 15 масс.%. Содержимое автоклава нагревают до 80 С и при этой температуре проводят полимериэацию в течение 3-3,5 ч до конверсии мономера 15 масс.%. В момент достижения конверсии форполимера 5 масс.% в реактор вводят заранее приготовленный форполимер с конверсией 5 масс.% в количестве 10 масс.% от масляной 6О фазы ). После завершения Форполимериэации в реактор с неохлажденным форполимером загружают водную фазу, полученную сливанием растворов солей хлористого кальция и фосфор- Я нокислого натрия в демиралиэованной воде с добавлением углекислого кальция. 3а 10 мин до разбивки суспензии в водную фазу загружаются вторичный алкилсульфат натрия.

Объемное соотношение масляная фаза: водная фаза — 1, (6) :1.

Рецептура загрузки

Масляной фазы. масс.ч. кг

23,7

4,7 5,3

Стирол

Метилметакрилат

71,3

14,2 15,2

Бутадиеновый каучук 5

2,1

Форполимер 10

2,0

Перекись бензоила (для форполимеризации) 0,04

0,008

Перекись бензоила (для суспензионной сополимеризации) 0 35

0,07

Трет-додецилмеркаптан 0,28

0,056

Трет-бутилпербенэоат 0,08

0,016

Водной фазы:

12,9 12,9

100

Вода

Трикальцийфосфат

0,7

0,09

Вторичный алкилсульфат натрия 0,007

0,0009

Углекислый кальций

0,039

0,3

Загрузка компонентов водной фазы производится от количества используемой воды.

После загрузки водной фазы в

Форполимер вводят перекись бенэоила—

0,35 мас.%(, (от масляной Фазы) и трет-бутилпербензоат — 0,08 масс.% (or масляной фазы).

1002304

Затем содержимое реактора продувают азотом и ведут процесс суспензионной сополимериэации по режиму:

Подъем температуры до 75 С 45 мин

Выдержка при 75 С 4 ч

Подъем до 120 С 1,5 ч 5

Выдержка при 120 С 3 ч

В готовую суспенэию вводят соляную кислоту для разрушения стабилизатора суспензии — трикальцийфосфата.

Полученный бисер промывают, отфильт- 10 о ровывают и сушат при 70 С. Продукт гранулируют на червячном экструдере.

Физико-механические свойства продукта нриведены в таблице.

Пример 2. Процесс проводят 15 как в примере 1, но форполимер с конверсией 5 масс.% загружают в количестве 20 масс.ч.

Физико-механические свойства продукта приведены в таблице, а форполимеризацию проводят до конверсии 17%.

Пример 3. Процесс проводят как в примере 1, но форполимер с конверсией 4 масс.% загружают в количестве 30 масс.ч. при конверсии

4 масс.%, а форполимеризацию проводят до конверсии 20%.

Физико-механические свойства продукта приведены в таблице.

Пример 4. Процесс проводят в условиях примера 2, но берут

60 масс.ч. метилметакрилата, 30 масс.ч. стирола и 10 масс.ч. бутадиенового каучука и форполиме ризацию проводят до конверсии

15 масс.%, а при достижении конверсии форполимера 7 масс. % в реактор вводят заранее приготовленный форполимер с конверсией 7 масс.%. Физико-механические свойства продукта приведены в таблице.

Пример 5. Процесс проводят в условиях примера 2, но берут

80 мас.ч. метилметакрилата и

15 масс.ч. стирола. Физико-механические свойства продукта приведены в таблице.

Пример б контрольный — по прототипу . Процесс проводят как в примере 1, но без введения форполимера. Физико-механические свойства продукта приведены в таблице. п с

CO мЪ

CO (О

Vl м

° с

ЧФ с в

О

Ъ!Ъ

О с

Ъ!Ъ фмЪ

Ю

l1 !

М о

CO

СсЪ

D с

ОЪ л

nfl с

ЪО

РЪ с

Ю м!

Ъ! с

l»! с !

D в

CO с о м

Ю с а м

CO с!

» м

Ю а

CP м

D с!

» м

РЪ

СЧ

° !

РЪ

ИЪ

СР с!

% о с

< Ъ

%.Ч

Ю с

РЪ ч

v и у. о

РЪ с х

Ф

Е и

CC о о и х

Ф а ф х а

1с ф

Я (Ъ м

Г Ъ

%-4

Р Ъ !

CO г

РЪ

Р!!

» с

П! о

С Ъ

I

1 !

I

1

I

1

I

I I

1

1

I

I g

I fff ! н !

I Cg о

I д

1И

1 9

I Я д х

1v

1 9

1 У

1 Х

X ф х ! Ф

1Х о х

I ! в

L ун2рх

1Ф 5х ехжоФ а днх ох m

mlgev ьсФаии т—

CC оо ни

v tj омкн@O ких

ФОа

Ес Х !ЪЪ х н 1 и 6)

c:oe

Фха

14 9 Ф и ФИ

Ф X KÅ

ewаfc к> ин ех их аФйпзх д н н ах

Л

ФФФ

m y ко е 1=м ххи

ОФЕ! и на

ХОФ

vox ю о,!! х й95Х он х

A >з

tL н Ц е и о аР ахи

zOmg3

á m x г Ф.о

:,аиих и хе ьо

z e

9 И! ф QCC сИ! е е о л е!

Охmmй!

О

К с

1 Ф за

ФЬй аи мохи

ЯФФ о! а

x ve

1 f

X о

И 1 а о.

ОФ

>ь 1

1 !

Ф

И 1

9 Н I с Ф к к !

Х и на

Ф х

Л. Ф 1

I! о а

X 1

1 и

1 х о.е е еаза

1002304! I н м, îо3 х а

1002304

Формула изобретения

Составитель В. Полякова

Редактор Б. Федотов Техред А.Ач Корректор М. Шароши

Заказ 1723/9 Тираж 492

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно иэ таблицы, введение форполимера, обогащенного привитым сополимером, в количестве 1030 масс.ч. от массы исходных компонентов приводит к значительному улучшению таких физико-механических свойств продукта, как ударопрочность, относительное удлинение, предел текучести при растяжении, предел прочности при разрыве, при сохранении в норме прочих показателей. 10

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получать прозрачный ударопрочный сополимер с улучшенными физико-механическими свойствами. 15

Способ получения прозрачного ударопрочного сополимера путем растворения бутадиенового каучука в смеси стирола и метилметакрилата, форполимеризации в массе полученного раствора до конверсии мономеров

15-20%, суспендирования форполимера в воде в присутствии стабилизатора суспензии и завершения полимеризации в суспензии, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств сополимеров, на стадии форполимериэации, при достижении конверсии

4-7% вводят 10-30% от массы исходных компонентов форполимера, полученного полимеризацией раствора каучука в смеси стирола и метилметакрилата до конверсии мономеров 4-7%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 46-40688, кл. 26 В 121, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

В 615093, кл. С 08 F 279/06, 1978 (прототип .