Способ получения полиметилметакрилата

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА путем радикальной полимеризации метилметакрилата в массе в присутствии инициатора и пластификатора при нагревании, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса и упрощения технологии, в качестве инициатора и одновременно пластификатора используют оксидат 4,4-диметил-1 ,3-Диоксана, содержащий 0:2-0,4 моль/л гидроперекисей, в количестве 4-6 от массы метилметакрилата .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AВТОРСнОМ СвиДЕткпьСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

121) 3390498/23-05 (22) 08.02.82 (46) 07.04.83. Бюл. Г 13 (72) It),t1. Шаульский, С.Р. Рафиков, Г.В. Леплянин, В.П. Кривоногов, Э.М. Курамшин, Д.Л. Рахманкулов, С.С. Злотский, В.К. Гумерова, Л.Н. Голодкова, А,A. Семенов, Г.И. Измайлов и Г.Л. Зискин (71) УФимский нефтяной институт, Институт химии Башкирского Филиала

АН СССР и Челябинский завод органи- ческого стекла (53) 678.744 3(088.8) (56) 1. Энциклопедия полимеров, Советская энциклопедия. М., 1974, т. 2, с. 504.

2. Николаев А.Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М., 1966, "Химия", с. 340 (прототип).

Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 3231332/04, C 07 D 317/34, 1981.

3(sD! С 08 Р 120/14; С 08 F 2/44)

С0804 4 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА путем радикальной полимеризации метилметакрилата в массе в присутствии инициатора и пластификатора при нагревании, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения процесса и упрощения технологии, в качестве инициатора и одновременно пластификатора используют оксидат 4,4-диметил-1,3-диоксана, содержащий 0,2-0,4 моль/л гидроперекисей, в количестве 4-6 от массы метилметакрилата.

1 1010070 2

Изобретение относится к области .полимеров, а именно к способу получения полиметилметакрилата, применяе" мого для изготовления органического стекла. 5

Известен способ получения полиметилметакрилата путем радикальной полимеризации метилметакрилата в массе в присутствии инициатора и пластификатора при нагревании. В ка- to честве инициатора полимеризации используют гидроперекиси или азосоединения, а в качестве пластификатора используют эфиры фталевой кислоты (1 ).

l5

Недостатками этого способа являются длительность процесса и слож- ная технология, включающая использование двух соединений - инициатора и пластификатора. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полиметилметакрилата путем радикальной полимеризации метилме- 25 такрилата в массе в присутствии ини циатора и пластификатора при нагpeaa- нии. В качестве инициатора используют йерекись бенэола в количестве 0,021> от массы мономера, а в качестве пластификатора - дибутилфталат. Полимеризацию проводят при 70 С в течение 20-48 ч до конверсии мономера свыше 903 и процесс завершают при

120 С в течение 4 5 ч (?) °

Недостатками этого способа являют-, З ся длительность процесса и сложная технология, включающая использование двух веществ, одно из которых явля( ется взрывоопасным.

Целью изобретения является ускоре- ние процесса и упрощение технологии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения полиметилметакрилата путем радикальной полимеризации метилметакрилата в массе в присутствии инициатора и пластификатора при нагревании, в качестве инициатора и одновременно пластификатора используют оксидат 4,4-диметил-1,3-диоксана, содержащий 0,20,4 моль/л гидроперекисей, в количестве 4-61 от массы метилметакрилата.

Оксидат 4,4-диметил-1, 3-диоксана получают жидкофазным окислением кислородом воздуха 4,4-диметил-1,3-диоксана при температуре 20-40 С в присутствии катализатора — пальмитат кобальта (ll) до содержания в нем

0,2-0,4 моль/л гидроперекисных соединени" (3).

4,4-диметил-1,3-диоксан перед смешиванием с метилметакрилатом окисляют кислородом воздуха до содержания в нем 0,2-0,4 моль/л гидроперекисей при 30-40"С в присутствии катализатора (пальмитат кобальта 11).

Полученный оксидат 4,4-диметил-1,3-диоксана в количестве 4-6 от веса мономера смешивают с метилметакрилатом и проводят процесс полимеризации в течение 14- 18 ч сначала при 50 С, затем при 120 С, Пример 1. !8,72 г (20 мл) метилметакрилата и 0,78 г (4i от веса мономера) оксидата 4,4-диметил-1,3-диоксана, содержащего 0,4 моль/л гидроперекисных соединений, помещают в ампулу, замораживают, вакуумируют и запаивают. Процесс полимеризации проводят при 50 С в течение 13 ч, дополимериэацию осуществляют при

120 С в течение 4 и. Получают органическое стекло с температурой размягчения 104 С (данные термомеханических испытаний).

Пример 2. 18 72 г (20 мл) метилметакрилата и 1.,01 r (54 от веса мономера) оксидата 4,4-диметил-1,3-диоксана, содержащего 0,4 моль/л гидроперекисей, помещают в ампулу, замораживают, вакуумируют и запаивают. Полимеризацию проводят при 50 С в течение 11 ч, дополимеризацию осуществляют при 120 С в течение 5 ч.

Получают оптически однородное оргстекло с Тр рл =99 С.

Пример 3. 18 72 г (20 мл) метилметакрилата и 1,1.9 r (бб от веса мономера) оксидата 4,4-диметил-1,3-диоксана, содержащего 0,4 моль/л гидроперекисных соединений, помещают в ампулу, замораживают, вакуумируют и эапаивают. Полимеризацию проводят при 50 С в течение 9 ч, дополимерио эацию осуществляют при 120 С s течение 5 ч. Получают оптически однородное оргстекло с Тра в =91 С

П р и и е р 4. 18,72 г (20 мл) метилметакрилата 1,01 r (5l от веса мономера) оксидата 4,4-диметил-1,3диоксана, содержащего 0,3 моль/л гидроперекисных соединений, помещают в ампулу, замораживает, вакуумируют и запаивают. Полимеризацию проводят

Относительное удлинение при разрыве, 4 не менее

4,0

1,5

Ударная вязкость при толщине ъ

1-4 мм, кгссм/м не менее

19 5

9,0

Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см, не менее

650

700

Температура размягчения, о С

95

Иодуль упругости при растяжении, к гс/см, не менее

27000

33000

Коэффициент интегрального светопропускания, 3, не менее

92

Содержание остаточного мономера, Ф, не более

0,58

Составитель Л. Валуев

Техред .Л.Бабинец КорректорО. Билак

Редактор А. Химчук

Заказ 2 01/10 9

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, H-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 3 10100 при 50 С в течение 13 ч, дополимеризацию осуществляют при 120 С в течение 5 ч. Получают оргстекло с т -96 С.

Пример 5. 5000 r метилметакрилата смешивают. с 250 г (5 от веса мономера) оксидата 4,4-диметил- 1,З-диоксана, содержащего 0,2 моль/л гидроперекисных соединений. Содержимое помещают в форму из силикатного 1о стекла.

70 4

Процесс полимеризации проводят при 50 С, затем при 120 С в течение

14 ч. Номинальная толщина блока полиметилметакрилата равна 3 мм. Лолучают оптически однородное органическое стекло со следующими характеристиками, приведенными в таблице.

Таким образом, изобретение позво ляет ускорить и упростить процесс получения полиметилметакрилата.