Способ модифицирования полиметилметакрилата

 

Изобретение относится к способу модифицирования полиметилметэкрилата (ПММА) с получением сополимеров с высоким содержанием аминоалкилметакрилатных звеньев, которые могут быть использованы в качестве модификаторов резиновых смесей клеев, лаков и др. Изобретение позволяет получать сополимеры с повышенным (до 75 мол.%) содержанием аминоалкилметакрилатных звеньев и увеличивать динамическую выносливость резины, содержащей вышеуказанные сополимеры в качестве модификатора , до 16 646 циклов. Эффект достигается проведением модифицирования ПММА избытком аминоспирта при 120- 160°С в присутствии цинка в качестве катализатора. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4641052/05 (22) 26.01.89 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (71) Кировский политехнический институт (72) С.В.Хитрин, С.И.Багаев, Н.В.Колотилова, И,А.Пономарев и Г.А.Андреева (53) 678.745 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке М 4610370/05, кл, С 08 F 8/32, 1978.

Авторское свидетельство СССР

hh 1416492, кл. С 08 F 8/32, 1986. (54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА (57) Изобретение относится к способу модифицирования полиметилметакрилата

Изобретение относится к химии полимеров, конкретно к способам получения. сополимеров взаимодействием полиметилметакрилата (ПММА) с аминоспиртами, которые могут быть использованы как клеи, лаки, эмали, в качестве модифицирующих .добавок резиновых смесей.

Цель изобретения — увеличение селективности процесса получения полимера с аминоалкилметакрилатными звеньями и улучшение эксплуатационных свойств вулканизатов, содержащих целевой продукт в качестве модификатора, Пример 1. 10 r (0,1 моль) полиметилметакрилата (ПММА) 30.5 r (0,5 моль) этаноламина и 1,962 г (0,03 г-атом) порошкообразного цинка (все продукты предварительно очищают и высушивают) нагревают в круглодонном реакторе, снабженном мешалкой, при 120 С в течение 3 ч.-Остывшую реакционную массу растворяются смеси 50 Ы 1685945 А1

af)s С 08 Е 8/32, 220/34//С 08 L 9/00 (С 08 F 220/34, 220;14) (ПММА) с получением сополимеров с высоким содержанием аминоалкилметакрилатных звеньев, которые могут быть использованы в качестве модификаторов резиновых смесей клеев, лаков и др. Изобретение позволяет получать сополимеры с повышенным (до 75 мол.l) содержанием аминоалкилметакрилатных звеньев и увеличивать динамическую выносливость резины, содержащей вышеуказанные сополимеры в качестве модификатора, до 16 646 циклов. Эффект достигается проведением модифицирования ПММА избытком аминоспирта при 120—

160 С в присутствии цинка в качестве катализатора. 3 табл. мл воды и 50 мл этанола или бутанола и осаждают 100 мл этилацетата или смесью 50, мл ацетона с 50 мл метилэтилкетона. Операцию переосаждения для полного удаления неп рореагировавшего этаноламина повторяют три раза. Полимер сушат под вакуумом при комнатной температуре до постоянной массы. Получают 9,1 г сополимера.

Пример 2 — 6. Проводят аналогично примеру 1. Различия по температуре, продолжительности синтеза, количеству катализатора и характеристики целевого продукта приведены в табл. 1.

Пример 7. 10 г (0,1 моль) ПММА, 52,5 г (0,5 моль) диэтаноламина (ДЭА) и 6,54 r (0.1 г-атом) порошкообразного цинка нагревают аналогично примеру 1 при 150 С в течение

6 ч. Остывшую реакционную массу растворяют в 150 мл метанола и осаждают смесью

100 мл ацетона и 100 мл петролейного эфира. После очистки трехкратным переосаж1685945

Таблица I сололинера! 0боэ яачен»е сополинера яряое

|ение я оп а

120

1>5:0,3

1>5;О,!

3,37 3 37 67,0

Реакцяояяал сме ь яе гомогеяяз>сэуетсл

33,0

2(коя- 120

TI>oJIb яыя) 2,25

3 120

4 !20

1:5: 0,6 !

>5:!

I>:5:1,!

3>25

3„69 3,69

6$,!

34,9

4,5

3 98 3>98 63,3

36,7

4 5

5(конт 120 рольвый) 3,94

3,94

63,6

36,4

0,7$

130 !

1:5: I

I >5: I к >к ! .5:1

1:5:1

> кк

1>5>1 I:: 5: I

I:5! 1>>+

6 55 6,55

7, 70 6,37

6, 13 4,66

6,84 4,89

40,1

59,9

8,2!

6,4

79,4

8 150

35,7

23,4

1$,4

48,9

9 160

10 100

21,9

$4,7 IIIIIIAIIII

Релкциовяая смесь ие гоногеяизнруетсл

Реакциояяая смесь структурнруетсл, обраэуетсл свитый полинер

0,25

11 170

12 !70

7,59 2>62

35 0 42,5

22,5 ь кк

Вместо этаяоламияа в синтезе использует диэтаяоламия. Вместо поровкообразяого ислользуит граяулпроваяяэ>й цинк (d » 5 »»> n » 1,5 мн/цняк). В качестве катализатора используют 20,7 г (О,! r-атон) пароякообраэпого свяяца.

»>r

А - звенья метилметакрилата„Б - (ди)этилолметакряла>св1яые звенел, 8 — анияоолкилнетакрялатяые звенья. дением и сушки под вакуумом получают 10,7

r сополимера.

Пример ы 8 и 9. Проводят аналогично примеру 7. Отличия заключаются в том, что в качестве катализатора используют гранулированный цинк и изменяют температуру синтеза, Пример ы 10 и 11. Проводят аналогично примеру 4, но при температурах 100 и 170 С, выходящих за нижний и верхний предлагаемые интервалы.

Пример 12. Для сравнения проводят опыт с использованием в качестве катализатора порошкообраэного свинца (по известному способу).

Сополимеры, полученные в примерах 6 и 9 испытывают в качестве модификаторов резиновых смесей на основе иэопренового каучука.

Рецептуры изготовленных резиновых смесей приведены в табл. 2.

Вулканиэацию смесей проводят в прессе с электрообогревом при 143 С в течение

20 мин, В выполнении серии опытов смесь 1—

5 стандартная резиновая смесь.

Опытные данные, полученные в результате испытаний, представлены в табл. 3, Формула изобретения

Способ модифицирования полиметил10 метакрилата путем его обработки избытком аминоспирта при 120 — 160 C в присутствии металлического катализатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения селективности процесса получения полиме15 ра с аминоалкилметакрилатными звеньями и повышения динамической выносливости вулканизатов, содержащих целевой продукт в качестве модификатора, в качестве металлического катализатора используют цинк в

20 количестве 0,3-1,0 г-атома на 1 моль пол иметилметакрилата.

1685945

Таблиа 2

Компоненты

Содерианне компонентов, нас.ч., s составе

2 3. !00

Каучук СКН 3!

2,5

Сера

2 5

2,5

Альтакс

Свнтакюр

Цинковые белила

Рубракс

Канифоль

Стеарин

Техуглерод Л 514

Техуглерод К 354

Модификатор НММАЭЦ

Модификатор ПИИАДЦ

0,2

0,2

0,2

0,8

0,8

0,8

5 0

5,0

5>0

2,0

2,0

2,0

1,0

1,О

1,0

1,0

1,0

30,0

1,О

30 > 0

30,0!

5,0

15,0!

5,0

0,5

0,5

Сопротивление првкдевременной вулканизацни при 131еС:

Вязкость> ед.м

34,5

36

30 !

18 мин мин

16

18

Оптимум вулканизвции при 143 С, мин

17 20

23

9,3

Нвпряхенив при удлинении 3002, МПв

8 6

9,1

9,7

26,0 29,7

Напрякение при pasрыве> NIle

26,8

29,3

Относительное удлинение, Х

620

602

590 590

28 34

136 134

Остаточное удлинение, Х

20

Сопротивление раз диру, кН/и

116

152

Твердость

Эластичность по отскоку

40

Теплообрвзова>> ние> С

4f

Динамическая вынослиность, циклы

6064

16646

12360

13649

Составитель В.Мкртычан

Редактор Н.Яцола ТехРед M.МоРгентал КоРРектоР О.Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3574 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5