Сшитые сополимеры диаллилметафталата с n -алкилимидами для изготовления прозрачных термостабильных органических стекол

 

Изобретение относится к полимерной химии для синтеза новых аллильных полимеров - сшитых сополимеров диаллилметафталата с N-алкилимидами, которые могут применяться для изготовления прозрачных термостабильных органических стекол. Сшитые сополимеры общей формулы

где R₁=H или СН ₃, R₂=C_nH _2n+1 при n=1-4, k=45-70 мол.% и m=30-55 мол.%. Изобретение позволяет повысить светопрозрачность, термостабильность, деформативность и температуру эксплуатации стекла. 2 табл.

Изобретение относится к полимерной химии, а именно - к новому классу аллильных полимеров - сшитых сополимеров диаллилметафталата с N-алкилимидами, применяемых для изготовления прозрачных термостабильных органических стекол, и может быть использовано в промышленности пластмасс.

Известен аллиловый полимер - гомополимер диаллилметафталата. Полученный прозрачный твердый полимер обладает невысокой термостойкостью, повышенной хрупкостью и довольно низкими прочностными свойствами при обычной и повышенной температурах. Прочность на разрыв до 300 кг/см², термостойкость до 238°С.

Целью изобретения является повышение светопрозрачности, прочностных свойств, термостабильности и деформативности (удлинения на разрыв) полимеров и получаемых из них стекол, а также рабочей температуры их эксплуатации.

Эта цель достигается новой структурой аллильных полимеров - сшитых сополимеров диаллилметафталата c N-алкилимидами общей формулы

где R₁=H или CH ₃, R₂=C_nН _2n+1 при n=1-4, k=45-70 мол.%, и m=30-55 мол.%

Сшитые сополимеры указанной структуры получают полимеризацией смеси мономеров в блоке в присутствии смеси трех радикальных инициаторов, имеющих температуру разложения от 20 до 140°C:

дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК) T_разл.=20-45°С, перекиси бензоила (ПБ) Т_разл.=50-80°С и перекиси дикумила (ПДК) Т_разл. = 110-140°С.

Мономерную смесь, предварительно отвакуумированную, полимеризуют в форме по следующему режиму: 27-28°С - 18 ч, 35°С - 24 ч, 40°, 50°, 60°, 80°С - по 6 ч, 100° - 3 ч, 110°, 120°, 130°С - по 6 ч, 140°, 160°, 180°С - по 3 ч, 200° - 12 ч.

Пример 1.

Мономерную смесь, состоящую из 29,32 г (70 мол.%) диаллил-мета-фталата (ДАМФ), 5,68 г (30 мол.%) N-метилмалеимида (ММИ) и 0,6 мол.% от общей смеси мономеров каждого из инициаторов (ЦПК, ЦБ, ПДК), фильтруют и проводят удаление растворенного воздуха последовательным замораживанием, вакуумированием и размораживанием до создания в колбе постоянного вакуума 1·10^-3 мм рт.ст., заливают смесь между двумя параллельными стеклянными пластинами. Полимеризацию проводят по указанному выше тепловому режиму. Полученный образец представляет собой прозрачное органическое стекло со следующими свойствами (табл.1).

Примеры 2-3.

Сополимеризацию ДАМФ и N-метилцитраконимида (МЦИ) проводят в режиме, описанном в примере 1, но по следующему температурному режиму: 70°, 80°, 100°, 110°, 120°, 130° и 140°С - по 6 ч, 160° и 180°С - по 3 ч, 200°С - 36 ч.

Примеры 4-6.

Сополимеризацию ДАМФ и N-этилмалеимида (ЭМИ) или N-трет-бутилмалеимида (БМИ) проводят, как в примере 1.

Условие реакции и свойства полученных полимеров в примерах 1-6 приведены в табл.2.

Таблица 2Условия синтеза и свойства сополимеров на основе диаллилметафталата № примера Исходное соотношение мономеров, мол, % Количество инициаторов в полимеризации, мол.% Прочность на разрыв при 20°С, кг/см² Относительное удлинение при различных температурах испытания, % Светопрозрачность сополимеров, % Термостабильность, °С появление видимых дефектов на поверхности стеклаисходный образец после прогрева 3 ч при 250° ДАМФ ММИМЦИ ЭМИБМИ ЦПКПБ ПДК20° 200°1 234 567 8910 111213 14151 7030     0,60,6 0,67502,50 2,508768 280270  30   - 0,60,6708 2,503,9390 702703 50  50   -0,60,12 5882,204,45 9168280 470   30  0,12 0,30,3690 3,502,4092 762905 45   55  0,120,3 0,36903,34 6,579379 290645     550,12 0,30,3 6002,8311,90 9073 290

Формула изобретения

Сшитые сополимеры диаллилметафталата с N-алкилимидами общей формулы

где R₁=H или CH ₃, R₂=C_nH _2n+1 при n=1-4, k=45-70 мол.% и m=30-55 мол.%, для изготовления прозрачных термостабильных органических стекол.