Способ получения сшитых сополимеров стирола

 

Изобретение относится к получению трехмерных сополимеров, в частности к получению сшитых сополимеров стирола, используемых в качестве адгезивов, заливочных компаундов Изобретение решает задачу увеличения адгезионной прочности на сдвиг, твердости, теплои термостойкости сшитых сополимеров стирола. Поставленная цель достигается тем, что применяется олигоэфир глицидилового эфира метакриловой кислоты с окисью пропилена . Синтез сшитых сополимеров осуществляется сополимеризацией 15-30,0 мае.ч. ненасыщенного олигоэфира - глицидилового эфира акриловой или метакриловой кислот с окисью пропилена с 85-70 мае.ч. стирола в присутствии инициаторов - перекиси бензоила или динитроазобисизомасляной кислоты. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 08 F 212/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640769/05 (22) 20,01,89 (46) 15.06.92. Бюл. ¹ 22 (71) Институт нефтехимических процессов им. Ю,Г,Мамедалиева (72) С.М.Алиев, Ш.С.Везиров. М,4.Ибрагимова, Г.С.Ахмедова, Г.М.Гасанов и Ш.М,Кулиева (53) 678.746.22-13 (088,8) (56) Арбузова И.А, и др. О циклической полимеризации глицидиловых эфиров ненасыщенных кислот под влиянием ионных катал изато ров. В ы соком олекул ярн ые соединения, 1983, ¹ 12, 1819 — 1823, Авторское свидетельство СССР

¹ 509611, кл. С 08 F 212/08, 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СШИТЫХ СОПОЛИVЕPOB СТИРОЛА

Изобретение относится к получению трехмерных сополимеров, в частности к получению сшитых сополимеров стирола, используемых в качестве адгезивов, заливочных компаундов, Целью изобретения является упрощение технологии процесса и улучшение физико-механических свойств сшитого сополимера стирола, в частности увеличение адгезионной прочности на сдвиг, водостойкости без ухудшения присущих прототипу свойств, таких как прочность при растяжении, относительное удлинение, Синтез указанных олигоэфиров осуществлен каталитической соолигомеризацией глицидилового эфира акриловой или метакриловой кислот с окисью пропилена при их Ы», 1740377 А1 (57) Изобретение относится к получению трехмерных сополимеров, в частности к получению сшитых сополимеров стирола, используемых в качестве адгезивов, заливочных компаундов. Изобретение решает задачу увеличения адгезионной прочности на сдвиг, твердости, тепло- и термостойкости сшитых сополимеров стирола. Поставленная цель достигается тем, что применяется олигоэфир глицидилового эфира метакриловой кислоты с окисью пропилена. Синтез сшитых сополимеров осуществляется сополимеризацией 15 — 30,0 мас.ч. ненасыщенного олигоэфира — глицидилового эфира акриловой или метакриловой кислот с окисью пропилена с 85 — 70 мас,ч. стирола в присутствии инициаторов— перекиси бензоила или-динитроазобисизомасляной кислоты. молярном соотношении 1:3. Полученный ненасыщенный олигоэфир характеризуется мол.м. 360, эпоксидным числом 1,2%. иодным числом 74 7 г (2/100 г

Применение указанных ненасыщенных оаигоафиров в качестве сомономеоа позволяет получать отвержденные сополимеры з стирала. содержащие в макроцепи наряду с жидкими простыми эфирными группами сложноэфирные группы, которые способствуют увеличению межмолекулярного взаимодействия, плотности, в результате чего полученный продукт отличается высокой твердостью, тепло- и термостойкостью, а также водостойкостью и адгезионной прочностью на сдвиг.

1740377

Предлагаемый способ получения сшитых сополимеров стирола осуществляется следующим образом 15 — 30 мас.ч. ненасыщенного олигоэфира глицидилового эфира акриловой или метакриловой кислот с окисью пропилена смешивают с 85 — 70 мас,ч. стирола и добавляют инициатор — перекись бензоила или динитрилазобисизомасляной кислоты в количестве 0,5-1,5 мас. / от массы мономера. Сополимеризацию проводят при 80 — 120 С в течение 4 — 10 ч. Полученный таким образом сшитый сополимер стирола характеризуется следующими показателями: адгезионная прочность на сдвиг 5,64 — 8,45 МПа, относительное удлинение 10 — 15/, теплостойкость по Вика

125 — 145 С, твердость по Бринелю 158 — 245 н/мм, прочность при растяжении 17,0 — 28,0

МПа, водопоглощение за 24 ч 0.02 — 0.06/. потери массы при 300 С 10 — 14 мас. /.

В способе получения сшитых сополимеров стирола использованы стирол (ГОСТ

10003-81); окись пропилена (ГОСТ 23000188).

Глицидиловый эфир акриловой и метакриловой кислоты синтезирован взаимодействием калиевой соли соответствующей кислоты с эпихлоргидрином, ГОСТЫ HB исходные вещества при его получении следующие: эпихлоргидрин {ГОСТ 12844-74). калиевая соль метакриловой кислоты (ТУ 609-08-855-74), калиевая соль акриловой кислоты (ТУ 6-09-384-74).

Пример 1, К смеси, состоящей из 15 мас. / ненасыщенного олигоэфира на основе глицидилового эфира метакриловой кислоты и окиси пропилена средней мол,м, 360, n = 2 — 4, 85 мас. / стирола, добавляли перекись бензоила в количестве 1 мас. /. Соолигомеризация проводилась при 100 С в течение 8 ч, Полученный сшитый сополимер стирола характеризовался следующими показателями; содержание гель фракции 98 мас. /, адгезионная прочность на сдвиг 8,0

МПа, относительное удлинение 11.0 /, теплостойкость по Вика 135 С. теплостойкость по Мартенсу 115 С. твердость по Бринелю

200 н/мм, прочность при растяжении 23,0

МПа, водопоглощение 0.04 /, потеря массы при 300 С 12 мас. /.

Пример 2. К смеси, состоящей из 20,0 мас. ненасыщенного олигоэфира на основе глицидилового эфира метакриловой кислоты и окиси пропилена средней мол,м, 360.

n = 2 — 4, 80,0 мас. / стирола. добавляли перекись бензоила в количестве 1.0 мас. /О.

Соолигомеризация проводилась при 100 С в течение 6 ч. Полученный сшитый сополимер стирола характеризовался следующими показателями: содержание гель фракции 99

55 мас. /О, адгезионная прочность на сдвиг 8,4

МПа, относительное удлинение 12 /, теплостойкость по Вика 145 С, теплостойкость по

Мартенсу 120 С, твердость по Бринелю 175 н/ммг, прочность при растяжении 19,8 МПа, водопоглощение 0.04/. потеря массы при

300 С 13 мас,0/О, Пример 3. К смеси, состоящей из 20,0 мас. / ненасыщенного олигоэфира на основе глицидилового эфира акриловой кислоты и окиси пропилена средней мол.м. 360 и п

= 2 — 4, 80 мас, /О стирола, добавляли динитрилазобисизомасляную кислоту в количестве 1,0 мас, / . Соолигомеризация проводилась при 80 С в течение б ч. Полученный сшитый сополимер стирола характеризовался следующими показателями: содержание гель фракции 98 мас,/, адгезионная прочность на сдвиг 8,2 МПа. относительное удлинение 12 /, теплостойкость по Вика

140 С, теплостойкость по Мартенсу 120 С. твердость по Бринелю 170 н/мм, прочног сть при растяжении 19.0 МПа. водопоглощение 0,04/, потеря массы при 300 С 12 мас. /О.

Пример 4. К смеси, состоящей из 25.0 мас. / ненасыщенного олигоэфира на основе глицидилового эфира метакриловой кислоты и окиси пропилена средней мол.м.

360, n = 2 — 4, 75,0 мас. / стирола добавляли перекись бензоила в количестве 0.8 мас, / .

Соолигомеризация проводилась при 100 С в течение 8 ч, Полученный сшитый сополимер стирола характеризовался следующими показателями: содержание гель-фракции

99,8 мас. /, адгезионная прочность на сдвиг

8,45 МПа, относительное удлинение 14/О, теплостойкость по Вика 140"С, теплостойкость по Мартенсу 120 С, твердость по Бринелю 173 н/мм, прочность при растяжении г

19,5 МПа. водопоглощение 0.02/. потеря массы при 300 С 12 мас. /.

Пример 5, К смеси, состоящей из 30.0 мас. ненасыщенного олигоэфира на основе глицидилового эфира метакриловой кислоты и окиси пропилена средней мол.м.

-360, n =- 2-4, 70,0 мас. / стирола. добавляли перекись бензоила в количестве 1,0 мас. /. Соолигомеризация проводилась при

120"С в течение 4 ч. Полученный сшитый сополимер стирола характеризовался следующими показателями; содержание гельфракции 100 мас. /. адгезионная прочность на сдвиг 8.45 МПа относительное удлинение 15/, теплостойкость по Вика 140 С. теплостойкость по Мартенсу 120 С, твердость по Бринелю 170 н/мм, прочность при г растяжении 18,9 МПа, водопоглощение .0,02/. потеря массы при 300 С 14 мас. /.

1740377

Сравнительные показатели 0èçè,:î-механических свойств сшитых сополимеров с глрола (Прочность при растямении, Мла

Топлостойкос гь, С о

Потеря массы при

300 С, Относитель- Водопоное удлине- глощение ние, ь 8

Твердость по брннепо. н/нмз едгезнонная прочность на сдвиг, МПа

Содериамие гельШракции, чь

Состав компаунда

Пример ненасыц. стирол олиго- зфир но 8нка по Мартенсу

23

19,8

19,9

19;5

18,9

16,0

24,0

135 115

145 120

140 120

140 - 120

140 120

120 110 !

30 1!0

0,01

0,04

0,04

0,02

0,02

0,05

0,05

15,0

20,0

20,0

25,0

30,0

35,0

10,0

12

13

12

12 !

19

11 ! ь

12

14

1О

98 8,0

99 8,4

98 8,2

99,8 8,45

100 8,45

100 7,"

8! 7,53

173

205

2

4

6(к)

7(к) Прототип

10-30

14 3!

0,05-0,1

0,1-0,2

94,0 4,8-5,2 90

0,05 85

36,0

2,5

140

ПСЭ-!

Составитель В,Поляков

Редактор М,Самерханова Техред М.Моргентал Корректор Q.Êðà(3öoBà

Заказ 2049 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь!тиям при ГКНТ СССР

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

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

Ниже приводятся примеры с запредельными значениями содержания ненасыщенного олигоэфира в составе сшитого сополимера стирала.

Пример 6. К смеси, состоящей из 35,0 мас.% ненасыщенного олигоэфира на основе глицидилового эфира метакриловой кислоты и окиси пропилена средней мол.м.

-360, n = 2 — 4, 65,0 мас.% стирола, добавляли перекись бензоила в количестве 1,0 мас.%. Соолигомеризация проводилась при

100 С в течение 5 ч. Полученный сшитый сополимер стирола характеризовался следующими показателями: содержание гельфракции 100 мас.%, адгезионная прочность на сдвиг 7,5 М Па, относительное удлинение

7%, теплостойкость по Вика 120 с, теплостойкость по Мартенсу 110 С, твердость по

Бринелю 145 н/мм, прочность при растя2 жении 16,0 МПа, водопоглощение 0,05%. потеря массы при 300 С 19 мас.%.

Пример 7, К смеси, состоящей из 10,0 мас.% ненасыщенного олигоэфира на основе глицидилового эфира метакриловой кислоты и окиси пропилена средней мол.м.

-360, и = 2 — 4, 90,0 мас.% стирола, добавляли перекись бензоила в количестве 1.5 мас.%. Соолигомеризация проводилась при

80 С в течение 6 ч, Полученный сшитый сополимер стирола характеризовался следующими показателями: содержание гельфракции 81 мас,% адгезионная прочность на сдвиг 7,53 МПа, относительное удлинение 10%. теплостойкость по Вика 130 С теп5 лостойкость по Мартенсу 110 С.

Формула изобретения

Способ получения сшитых сополимеров стирола йутем сополимеризации стирола с ненасыщенным олигоэфиром в присугствии

10 инициатора — перекиси бензоила или динитрилазобисизомасляной кислоты при повышенной температуре, отличающийся тем, что,.с целью упрощения процесса и улучшения физико-механических свойств

15 полученнь!х сополимеров, в качестве ненасыщенного олигоэфира используют олигоэфир на основе;лицидилового эфира акриловой или метакриловой кислот и окиси пропилена формулы

20 (-СН-СН О-СН-СН -O-)

2 2

СН2

ООС-CH

2 где R — Н, СНз, и = 2-4 при массовом соотношении стирол:ненасы30 щенный олигоэфир — (85 — 70);(15-30).