Сополимер циклопентадиена со стиролом и изобутиленом в качестве пленкообразующего для лакокрасочных материалов

 

Использование: синтетическое пленкообразующее для лакокрасочных материалов .Сущностьизобретения: пленкообразующее является новым сополимером , полученным химическим путем. Сополимер характеризуется среднечисленной мол.м., равной 3000-6000. Сополимер содержит , мас.%: звенья циклопентадиена 20-30, стирола 15-20, изобутилена 50-65. Пленкообразующее характеризуется малым временем высыхания, хорошей адгезией, высокой твердостью и прочностью к удару. Зпр. 1 табл. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 08 F 2 06, 210/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871640/05 (22) 17.09.90 (46) 23.05.92. Бюл. N. 19 (71) Ярославское научно-производственное объединение "Ярсинтез" (72) А, И. Цофина, Ю. В. Лебедев, О. В. Колесова, Б. А, Сараев, Т. И. Бычкова, С. Д. Попова, В. Б. Манеров и Н, М. Родионова (53) 678.742,4-134,622-136.725(088.8) (56) Заявка Японии N 55-104307, кл, С 08 F 32/06, опублик, 1981.

Патент ГДР N 206155, кл. С 08 F 240/00, опублик. 1984. (54) СОПОЛ ИМЕР ЦИКЛОПЕНТАДИЕНА

СО СТИРОЛОМ И ИЗОБУТИЛЕНОМ В КАЧЕСТВЕ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО ДЛЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к пленкообразующим средствам, которые могут быть использованы в лакокрасочной промышленности.

Известны сополимеры циклопентадиена или его производных с олефинами, диенами или винилароматическими соединениями. Для полимеризации применяют катализатор, получаемый взаимодействием (А) окисей ванадия или молибдена и (Б) кислот Льюиса или алюминийорганических соединений. Взаимодействие проводят при 0 — 80 С в растворителях (гексан, гептан, бензол,толуол, дихлорэтан). Получают полимеры, имеющие мол.м. 500 — 10000 с выходом 80%. Их используют в качестве мягчителей каучуков.

Недостатком способа получения сополимера является сложная система приготовления катализаторного раствора, которая

„„Ы2„„1735311 А1 (57) Использование: синтетическое пленкообразующее для лакокрасочных материалов. Сущность изобретения; пленкообразующее является новым сополимером, полученным химическим путем. Сополимер характеризуется среднечисленной мол.м., равной 3000 — 6000. Сополимер содержит, мас.7: звенья циклопентадиена

20 — 30, стирола 15-20, изобутилена 50 — 65.

Пленкообразующее характеризуется малым временем высыхания, хорошей адгезией, высокой твердостью и прочностью к удару, Зпр,1 табл. усложняет технологическое оформление процесса, низкая конверсия.

Наиболее близким к предлагаемому является тройной сополимер циклопентадиена, а-метилстирола и димеров изобутилена, который используется в лакокрасочной промышленности как модификатор растительных масел. Сополимер — продукт катионной сополимеризации, проводимой в хлорсодержащих углеводорода, а также в смесях алифатических, ароматических или циклоалифатических углеводородов при температуре от -50 до +40 С при использовании катализаторов Циглера-Натта, конверсия

60 — 80%, Пленки на основе известного сополимера обладают низкой прочностью к удару(менее 10 см) и плохой адгезией.

Целью изобретения является синтез тройного сополимера определенного состава, содержащего звенья циклопентадиена, 1735311

15

25

35 стирола и изобутилена, который может быть использован в качестве самостоятельного пленкообразующего в лакокрасочной промышленностисти.

Циклопентадиен обеспечивает необходимое количество ненась:щенных групп, а сочетание "мягкого" изобутилена с "жестким" стиролом — необходимую температуру стеклования.

Поставленная цель достигается использованием сополимера циклопентадиена, стирала и изобутилена общей формулы где и — 20-30 мас. ;

15 — 20 мас о

k — 65 — 50 мас., со среднечисленной мол.м. 3000 — 6ООО в качестве пленкообразующего для лакокрасочных материалов.

Пример 1, Для проведения полимеризации используют стеклянный реактор, снабженный рубашкой для подвода охлаждающей жидкости или подогрева. Шлифованная верхняя крышка имеет отверстия для мешалки, термопары, обратного холодильника, капилляры для подачи шихты и поддувки азота. Все части реактора тщательно промыты и высушены. Полимеризацию проводят в ксилоле или уайт-спирите при температуре от -20 до+10 С под действием катализаторов Фриделя-Крафтса, Порядок загрузки компонентов следующий: в реактор при перемешивании загружают растворитель и мономеры, устанавливают температуру реакции и через капиллярную воронку подают расчетное количество катализаторного раствора. После окончания реакции катализатор дезактивируют влажным аммиаком, полимеризат дегазируют до содержания остаточных мономеров не более 0,05 . Для определения характеристик сополимера используют или полимеризат, или часть полимера, высаженного из реакционной массы этанолом. Полимеризат заправляют антиоксидантом и сушат до постоянной массы в вакуум-сушильном шкафу при температуре 50 С и остаточном давлении 10 — 20 мм рт.ст, Рецепт полимеризации, мас.ч.:

Циклопентадиен 30

Стирол 20 100

Изобутилен 50 п-Ксилол 100

В РзО(СгНф 0,3 наХ мономеров

Температура реакции, С 20

Продолжительность реакции, ч . 1,5

Выход полимера, мас. 99,5 м 34500

М 6000

Иодное число, г Ь/100 г, полимера 87,2

Пример 2. Порядок загрузки и проведение полимеризации аналогичны примеру 1.

Рецепт полимеризации, мас,ч,;

Циклопентадиен 30

Стирал 15 100

Иэобутилен 55 м-Ксилол 100

А!С!3 0,6наХ мономеров

Температура реакции, С О

Продолжительность реакции, ч 1,0

Выход полимера, мас. 98.0 м„ 24800

Mï 4100

Иодное число, r Iz/100 г полимера 98,0

Пример 3, Порядок загрузки и проведение полимеризации аналогичны примеру 1.

Рецепт полимеризации, мас,ч., Циклопентадиен 20

Стирал 15 100

Изобутилен 65

Уайт-спирит 100

TI CI4 0,4наХ мономеров

Температура реакции, С 10

Продолжительность реакции, ч 0,6

Выход полимера, 40 мас 99,0 м„ 18600

Мп 3000

Иодное число, г I2/100 г полимера 93,7

Строение сополимера доказано ИК45 спектрами. ИК-спектр сополимера записан на спектрофотометр IR 435 (Shimandze) в области 4000 — 500 см . Для записи спектра был приготовлен образец в виде пленки на пластинке NaCI. Растворитель из сополиме50 ра удален испарением на воздухе.

В ИК-спектре рассматриваемых образцов полимеров отсутствуют интенсивные полосы поглощения двойных связей С=С, характерных для мономерных изобутилена

55 (880, 1660 см ) и стирала (896, 1010, 1644 см ), что объясняется раскрытием двойных связей в процессе полимеризации, Присутствие интенсивного дублета 1365, 1385 см

1735311 показывает наличие в полимере изобутиленовых звеньев, содержащих группировку

-0H-СНСК=СН ", Базовый . объект* .

Известный сополимер

П едлагаемый сополиме по и име ам

Показатели

48 Остается след

<10

<10

24

24

0,4

0,26

0,61

0,58

0,64

500

500

500

500

* Олифа иОксоль".

Составитель Г. Овчинникова

Редактор В. Петраш Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Патай

Заказ 1790 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Полосы 698, 755, 1490 и 1600 см "характерны для поглощения связанного стирола. Наличие группы слабых полос в области 1610 см могут быть отнесены к валентным колебаниям свяаеи C=C (неароматических, в том числе в пятичленном цикле (1611 см ).

Применение сополимера иллюстрируется следующим образом.

Для получения пленки полученную пленкообразующую композицию (раствор сополимера в ксилоле) разбавляют ксилолом до рабочей вязкости 18-23 с по вискозиметру В3-4 и наносят наливом на подготовленные подложки из стекла, металла и дерева. Результаты испытаний представлены в таблице.

П родолжител ь - ность высыхания до ст.3, при 20—

50 С,ч

Прочность пленки к удару, см

Адгезия, балл

Водостойкость при

20 С, ч

Твердость по М-З, усл. ед.

Условная светостойкость по ИП-13

Как видно из таблицы пленки на основе сополимера циклопентадиена, стирола и изобутилена обладают высокой твердостью, прочность к удару, хорошей адгезией, малым временем высыхания. По этим показа5 телям предлагаемый сополимер превосходит известный.

Формула изобретения

Сополимер циклопентадиена со стиролом и изобутиленом общей формулы

20 где и — 20 — 30 мас.%;

m — 15 — 20 мас,%;

Ic — 65 — 50 мас,%, со среднечисленной мол.м. Mn = 3000 — 6000

25 в качестве пленкообразующего для лакокрасочных материалов.