Способ получения ударопрочного полиметилметакрилата

 

Изобретение относится к химии и технологии полимеров, может быть использовано в производстве органического стекла и позволяет получить ударопрочный полиметилметакрилат, имеющий повышенную теплостойкость (126-149°С по Мартенсу). Это достигается радикальной полимеризацией в массе метилметакрилата при нагревании в присутствии 5-25 мас.% от мономера уретанового олигомера формулы ([C<SB POS="POST">4</SB>H<SB POS="POST">2</SB>O]CH<SB POS="POST">2</SB>OCH<SB POS="POST">2</SB>)CH(CH<SB POS="POST">2</SB>OCH<SB POS="POST">2</SB>CH=CH<SB POS="POST">2</SB>-O-C(=O)=NH-C<SB POS="POST">6</SB>H<SB POS="POST">5</SB>CH<SB POS="POST">3</SB>-NH-C(=O)-O-(H<SB POS="POST">2</SB>C=CHCH<SB POS="POST">2</SB>OCH<SB POS="POST">2</SB>)-CH(CH<SB POS="POST">2</SB>OCH<SB POS="POST">2</SB>[C<SB POS="POST">4</SB>H<SB POS="POST">2</SB>O]). 2 табл.

СОК)3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

C 08 F 220/14, 218/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4365589/23-05 (22) 18.0!.88 (46) 15.10.90. Бюл. 1; 38 (71) Чувашский государственный университет им.И,Н.Ульянова (72) В.Н.Николаев, Н.А.Сверчкова, Л.И.Николаева и В.Г.Гурьянова (53) 678 ° 744 ° 13 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР ю 427956, кл. С 08 F 220/ 14, 1974, Авторское свидетельство СССР ю 1417459, Kà. с 08 г 220/14, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОПРОЧНОГО

ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения ударопрочного полиметилметакрилата повышенной теплостойкости.

Цель изобретения - повышение теплостойкости ударопрочного полиметилметакрилата, Пример 1. Получение уретанового олигомера.

Синтез проводят в трехгорлой круглодонной колбе, снабженной механической мешалкой, отводами для соединения с вакуумной системой и термометром.

В колбу загружают н-гептан и при перемешивании вводят вначале аллилфуриловый эфир глицерина и по каплям добавляют 2,4-толуилендиизоцианат при соотношении NC0:ОН 1:1. Синтез ведут при 50+5 С до полного превращения изоцианатных групп. По мере образования получаемый олигомер выпадает в осадок, который затем отделяют от

„„SU„„1599387 A 1

2 (57) Изобретение относится к химии и технологии полимеров, может быть использовано в производстве органического стекла и позволяет получить ударопрочный полиметилметакрилат, имеющий повышенную теплостойкость (126-149 С по Мартенсу). Это достигается радикальной полимериэацией в массе метилметакрилата при нагревании в присутствии 5-25 мас.4 от мономера уретанового олигомера формулы (Cc н о сн,оснДСН(сн,осн сн=сн,)-0-с(=о) -NH-c н сн -NH-с(=о) -ос s з

-(H ñ=ñíñн,осн,)-сн(сн,осн тс,н,оg).

2 табл. н-гептана, дважды им же промывают °

Олигомер представляет собой продукт, легко растворимый в большинстве органических растворителей (в т.ч. и метилметакрилате), но не.растворимый в воде, н-гептане. Структура и строение олигомера подтверждены ИК- и

ЯМР-спектрами. В ИК- и ЯМР-спектрах четко прослеживаются полосы поглоще" ния в областях, характерных для фурановых, аллильных и уретановых групп.

В ЯМР"спектрах имеются характерные химсдвиги протонов в области:

6 м.д. (характерные для двойных связей фуранового кольца);

6,7,12 м.д, (характерные для протонов фуранового кольца в положениях 3,4и 5);

3,65 м.д. (характерные для N-H связей уретановых групп);

8,3 м.д. (характерные для протонов аллильных групп).

1599387

CH

CH — 0-СН -&t= Н

Н С-СН вЂ” CH2 0 — СН2 0

СН -0-СН -СН=СН, НС-СН 1 г = г

HC С вЂ” СН -0-СН2 NH С-0 — CH

НС вЂ” СН

Таблица

Содержание фу-

Рановых групп,g

Мол. иасса

Элеиентныи состав 3

Рассчитаноо

Найде- Вычисно лено

Вычис- Найде- Вычислено но лена

Найде-1 Вычисно J лено

Найде

НайдеНайде- Вычисно лено но

31,8 30,0

22,2 61,2 60,5 4,6

606

620 21,6

4,3

2," 5,2

В ИК-спектрах имеются характеристические полосы поглощения в области:

1600-1500 см- (колебания И-Н уретановых групп);

3085-3015 см, 1638-1648 см

990-910 cM- (колебания С-Н и С=С аллильных групп;

600-625 см - (групп фуранового цикala) .

t

Н С-СН вЂ” CH — 0 — CH2 0

I II

СН вЂ” 0-С NH

HC — CH 1

НС С вЂ” СН -0-СН2

П -р и м е р 2. 100 мас.ч. смеси

Метилметакрилата с уретановым олигоМером, содержащим две аллильные группы и два фурановых цикла (массовое 25 соотношение мономера и олигомера

95:5), 0,005 г перекиси метилэтилкетона и 0,005 г метил-1,4-диазоби1 икло-2,2,2-октана нагревают в атмосфере воздуха в течение 5 ч при 60 С

И 8 ч при 80 С. Получают твердый прозрачный блок, не растворимый в известных органических растворителях.

Содержание трехмерного полимера после экстрагирования ацетоном в аппарате

Сокслета 98,8i. Свойства ударопрочного полиметилметакрилата приведены

Данные элементного анализа и анализа молекулярной массы уретянового олигомера привелены в табл. 1.

Совокупность данных позволяет приписать синтезированному продукту следующую химическую структуру: уретановый олигомер (ТАФ), содержащий две аллильные группы и два фурановых цикла, общей формулы в табл. 2 (приведены данные по примерам 3-6 и сравнительным примерам

7-12), формула изобретения

Способ получения ударопрочного полиметилметакрилата путем свободнорадикальной полимеризации метилметакрилата в массе в присутствии уретанового олигомера при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения теплостойкости ударопрочного полиметилметакрилата, в качестве уретанового олигомера используют 5- 251 от массы метилметакрилата соединения общей формулы

1599387

Табл и ца 2

Коли чество

Количество!

1ример

Свойства полиметилметакрилата

Прочность, кгс/см

Удельная ударная вязкость, кг. см/см

Теплост.ойуретанового олиго продукта, при натя- при сжажении тии кость мера, мас.4 по

Мартенсу, С

4960

98,8

98,5

98,1

98,0

98,5

126

129

138

149

660

117

118 l 20

126

110

140

«

Использован олигомер по авт. св. f 42795".

Использован уретановый олигомер общей формулы

ЪВ °

Н2С=СН-H2Ci ff u

0 0 0! (, Ц СНГСН=СН, N-C-М1-R-((Н-С-0-R-0-С-м Н-8-МН-С-М

Н2С CH Н2С С и СН СН (олигомер содержит 4 аллильные и 2 мочевинные группы).

Редактор М.Петрова

Заказ 3120 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д ° 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1Ч!

53 10

4 15

5 20

6 25

7" 10

Сравнительные «

9

11

Составитель В.Полякова

Техред М. Мор гентал Корректор ". Король