Способ получения вспененного гранулята
Использование: для получения вспениваемых гранулированных полимеров, состоящих из смесей простого полифениленэфира и винильного ароматического полимера. Сущность изобретения: предварительно осуществляют полимеризацию винилароматического мономера в массе в присутствии полифениленоксида и радикального инициатора до 10 45%-ной конверсии мономера.
Изобретение относится к способам получения вспениваемых гранулированных полимеров, состоящих из смесей простого полифениленэфира и винильного ароматического полимера.
Известен способ получения вспененного гранулята путем суспензионной полимеризации винилароматического мономера в присутствии полифениленоксида, вспенивающего агента и радикального инициатора в водной среде. Однако в известном способе полученный сополимер имеет непрореагировавшие винилароматические мономеры, а полученный сополимер имеет остаток 2,5 мас. стирола. Способ не дает полного превращения мономеров в сополимер. Присутствие этих непрореагировавших мономеров в продукте полимеризации отрицательно сказывается на его физических свойствах, таких как температурный коэффициент. Температурный коэффициент для полученного продукта составляет 90оС. Цель изобретения получение полной полимеризаци и винилмономеров. Цель достигается тем, что предварительно осуществляют полимеризацию винилароматического мономера в массе в присутствии полифениленоксида и радикального инициатора до 10-45%-ной конверсии мономера. Способ осуществляется следующим образом. Осуществляют растворение полифениленоксида в винильном ароматическом мономере, диспергируют полученную смесь в воде, осуществляют полимеризацию винильного ароматического мономера в присутствии, по меньшей мере, одного радикального инициатора, добавляют вспенивающее средство в процессе полимеризации. Смесь полифениленоксида и винилароматического полимера диспергируют в воде с помощью органического или неорганического диспергирующего средства в мас. отношении смесь вода 2,0 0,5. Далее смесь подвергают полимеризации при высокой температуре в присутствии, по меньшей мере, пероксидного инициатора. Инициаторами могут быть органические перекиси, например, перекись дибензоила, перекись дикапроила, перекись дилауроила, трет-бутилпербензоат, перекись ди- и трет-бутила, трет-бутилацетат, перекись циклогексанона и т.п. Полимеризацию проводят в суспензии при использовании двух систем перекисных инициаторов, которые действуют при разных температурах. Системы могут быть следующими: перекись дибензоила и трет-бутилпербензоат; перекись дибензоила и перекись трет-бутила или третбутилперацетат; перекись циклогексанона и перекись дикумила. Пероксидные инициаторы выбирают в количестве 0,02-3,0 мас. предпочтительно 0,5-1,5 мас. от загрузки мономера, подлежащего полимеризации. Предпочтительно полимеризацию проводят сначала при температуре ниже 100оС до достижения степени полимеризации 60-90% затем полимеризацию завершают при 110-135оС. Органическая и неорганические суспендирующие агенты могут включать карбоксиметилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, метилцеллюлозу, трикальцийфосфат, сополимеракриловой кислоты и 2-этилгексакрилата и т.п. Полимеризацию вилильного ароматического мономера можно проводить по масс-суспензионной технологии, при которой растворяют полифениленоксид в винильном ароматическом мономере, затем осуществляют полимеризацию винильного ароматического мономера в массе при 110-135оС в присутствии пероксидного инициатора до достижения превращения 10-45 мас. полимеризуемого винильного мономера, производят суспендирование этой полимеризованной массы в воде с использованием органической или неорганической суспендирующей системы, добавляют вспенивающие средства и завершают полимеризацию в суспензии. В качестве инициаторов полимеризации используют органические перекиси. Вспенивающий агент используют жидкий при комнатной температуре способный инкорпорироваться в полимерный материал, не изменяя его характеристик. Лучшие результаты получены при использовании вспенивающих агентов с точкой кипения ниже 100оC. В качестве вспенивающих агентов используют алифатические чистые углеводороды или в смеси, содержащие 2-7 углеродных атомов: бутан, пентан, изопентан, гексан, гептан, циклопентан; гидрогенизированные производные алифатических углеводородов с 1-2 углеродных атома: хлороформ, хлористый метилен, хлорфторуглероды, такие как CCl3F, CCl2F2, CClF2 ССlF2, известные как фреон 11, фреон 12, фреон 22 и фреон 114. Вспенивающий агент может быть добавлен в начале или в процессе полимеризации, проводимом под давлением. Вспенивающий агент добавляют 1-30 мас. от веса раствора полифениленоксида и винильного ароматического мономера. Кроме вспенивающего агента могут быть добавки, такие как ингибиторы воспламенения, стабилизаторы, пластификаторы, антиоксиданты, красители, структурообра- зователи. В способе под винильным ароматическим мономером понимают все мономеры, формулой
= CH2 (I) где Х водород или алкильный радикал, с 1-4 углеродных атома; Y водород или галоген или алкильный радикал с 1-4 углеродных атома; n целое число от единицы до пяти, или ноль. Винильный ароматический мономер включает метилстирол, моно-, ди-, три-, тетра- и пентахлорстирол и альфа-метилстиролы: орто- и пара-метилстиролы, орто-и пара-этилстиролы. Эти мономеры берут в отдельности или в смеси друг с другом или в смеси со стиролом. Эти мономеры для придания ударной прочности полимерам могут быть сополимеризоны с другими добавками. Каучук может быть природным или синтетическим: полибутадиен, полиизопрен, этиленпропилен, этиленпропиледиен, кремнийорганические каучуки или каучковые блоксополимеры стирола (А) и бутадиена (S) любого вида, такие как СБ, СБС, СВСВ и др. Винильный ароматический мономер с формулой I содержит менее 50 мас. одного или более других сополимеризующихся мономеров, таких как акрилонитрил, метилметакрилат, малеиновый ангидрид, метакриловую кислоту. Дифениловый полиэфир включает повторяющиеся звенья формулой (-AR-О)m (II) где AR двухвалентный арильный радикал, замещенный или незамещенный; m целое число от 10 до 1000. Полифениленоксиды включают полиэфиры с повторяющимися структурными звеньями формулой 
O
где R1, R2, R3, R4 одинаковые или различные, это может быть водород, алкильный радикал с 1-10 углеродных атомов, такой как метил, этил, пропил, бутил, пентил, галоген; хлор, бром, аралкид, алкиларил или арильный радикал с 7-20 углеродных атомов; n целое число, по меньшей мере, 50, предпочтительно 50-2000. Полифениленоксиды включают -поли-(2,6-диметил-1,4-фениленоксид); -поли-(2- метил-1,4-фениленоксид), -поли-(3-метил-1,4-фениленоксид), -поли-(2,6-диэтил-1,4-фениленокcид), -поли-(2,6-ди-пропил- 1,4-фениленоксид), -поли-(2,6-дихлор- метил-1,4-фениленокcид), -поли-(2-метил-6-аллил-1,4-фенилоксид), -поли-(2,6-дибром- метил-1,4-фениленоксид), -поли-(2,6-ди- хлор-1,4-фениленоксид), -поли-(2,6-дифенил-1,4-фениленоксид), -поли-(2,5-диметил-1,4-фенолоксид), -поли-(2,3,5-триметил-1,4- фениленоксид), -поли-(2,3,5-триметил-1,4-фениленоксид), -поли-(2,3,5,6-тетраметилфениленоксид). Полифениленоксиды могут быть получены методами окислительного взаимодействия фенольных соединений. П р и м е р ы 1 и 2 относятся к суспензионной полимеризации винилароматического мономера в присутствии полифениленоксида и вспенивающего агента. П р и м е р 1. В пятилитровый лабораторный реактор загружают раствор 20 мас.ч. поли-(2,6-диметил-1,4-фениленоксида) с вязкостью 0,5 дм/г, измеренной в хлороформе при 25оС, выпускаемого ЕNICHEM, San Donatо Milanese (Milanо), 100 мас. ч. стирола, 130 мас.ч. воды, 0,6 мас.ч. трикальцийфосфата, 0,003 мас. ч. додецилбен- золсульфоната натрия, 0,6 мас.ч. перекиси дибензоила и 0,6 мас.ч. трет-бутилпербензоата. Смесь дегазируют азотом в течение 30 мин при 60оС и нагревают при 90оС с перемешиванием. Смесь выдерживают при этой температуре в течение 6 ч. Затем добавляют 0,4 мас.ч. трикальцийфосфата и 13 мас.ч. пентана, а температуру повышают до 120оС и выдерживают еще 5 ч под давлением. Реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и полученные вспененные гранулы отделяют посредством фильтрации. Были получены вспененные гранулированные полимеры с диаметром гранул около 0,8 мм, имеющие около 7% инкорпорированного пентана. После вспенивания гранулы имели тонкую и гомогенную ячеистую структуру и плотность около 25 г/л. П р и м е р 2. Синтез проводят при тех же условиях, что и в примере 1, при этом использовали раствор 40 мас.ч. поли-(2,5-диметил-1,4-фениленоксида) по примеру 1, 100 мас.ч. стирола, 0,9 мас.ч. трикальцийфосфата, 0,003 мас.ч. додецилбензолсульфоната натрия, 0,8 мас.ч. перекиси бензоила, 0,7 мас.ч. третичного бутилового эфира надбензойной кислоты и 130 мас.ч. водопроводной воды. Нагревают при 90оС в течение 6 ч. Затем добавляют 0,4 мас.ч. трикальцийфосфата и 15 мас.ч. пентана. Были получены вспененные гранулированные полимеры с диаметром гранул около 0,3-0,9 мм, имеющие около 70% пентана. После вспенивания гранулы имели тонкую и гомогенную однородную ячеистую структуру и плотность 25 г/л. Примеры 3 и 4 относятся к предварительной полимеризации в массе винилароматического мономера в присутствии полифениленоксида до 10%-ной и 45%-ной конверсии полимера. П р и м е р 3. В 5-литровый стальной лабораторный реактор, снабженный механической мешалкой и термопарой, загружают 1200 г стирольного мономера и 300 г поли-(2,6-диметил-1,4-фенилового эфира). Массу нагревают при перемешивании до 70оС в течение 30 мин в атмосфере азота. Затем добавляют 9,4 перекиси бензоила и 7,2 г трет-бутилпербензоата, поднимают температуру до 90оС и выдерживают до достижения конверсии стирола 13-15% (приблизительно 50-60 мин). На этой стадии добавляют суспензионную систему, состоящую из 1500 мл воды, 5,7 г трикальцийфосфата и 21 мас.ч. додецил-бензолсульфоната натрия, предварительно полученной в атмосфере азота в стеклянном сосуде для растворения. Реакцию проводят до достижения конверсии стирола приблизительно 70% после чего добавляют вторую порцию трикальцийфосфата (10 г) и под давлением в реактор вводят 250 мл смеси изо- и н-пентана. Затем проводят полимеризацию при 120оС в течение 3 ч. Остаток стирольного мономера составлял 0,1 мас. Реакционную массу охлаждают и выгружают из реактора. Полученные гранулы имеют идеальную сферическую форму с диаметром 0,4-0,9 мм, их отфильтровывают, промывают и сушат на воздухе. После вспенивания гранулы обладают тонкой и гомогенной пористой структурой с плотностью приблизительно 25 г/л. П р и м е р 4. Повторяли реакционные условия примера 1, при этом исключение состояло в том, что полимеризация в массе стирольного мономера в присутствии поли-(2,6-диметил-1,4-фенилового эфира), перекиси бензоила и трет-бутилпербензоата при 90оС продолжалась до получения конверсии стирола 43-45% (приблизительно 90-100 мин). По завершении полимеризации остаток стирольного мономера составил 0,1 мас. а полученные гранулы имеют идеальную сферическую форму с диаметром 0,8-1,1 мм. После вспенивания гранулы обладают тонкой и гомогенной пористой структурой и имеют плотность около 20 г/л.Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСПЕНЕННОГО ГРАНУЛЯТА путем суспензионной полимеризации винилароматического мономера в присутствии полифениленоксида, вспенивающего агента и радикального инициатора в водной среде, отличающийся тем, что предварительно осуществляют полимеризацию винилароматического мономера в массе в присутствии полифениленоксида и радикального инициатора до 10 45%-ной конверсии мономера.
Похожие патенты:
Способ получения вспенивающегося полистирола // 2204573
Изобретение относится к нефтехимии, а именно к технологии производства полимерных материалов, и может быть использовано при производстве вспененного полистирола, используемого для изготовления теплоизоляционных плит, упаковки
Изобретение относится к способу получения расширяющегося полистирола, содержащего вспученное соединение графита, и пенопласта на его основе
Изобретение относится к способу получения расширяющихся полистирольных гранул, которые снабжены свободными от галогена огнезащитными средствами
Изобретение относится к имеющимся в виде гранул содержащим частицы углерода вспенивающимся полимерам стирола с низким содержанием пентана
Способ непрерывного получения изделий из пенополистирола и установка для его осуществления // 2385334
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из пенополистирола и устройству для получения этих изделий непрерывным методом
Настоящее изобретение относится к композициям из вспениваемых винилароматических полимеров. Описана композиция из вспениваемых винилароматических полимеров для получения вспениваемых изделий или экструдированных вспениваемых листов, включающая: а) полимерную матрицу, полученную полимеризацией основы, включающей 50-100 масс.% одного или более винилароматических мономеров и 0-50 масс.% по меньшей мере одного сополимеризуемого мономера; б) 1-10 масс.%, относительно полимера (а), вспенивающего агента, введенного в полимерную матрицу; и нетеплопроводный наполнитель, включающий: в) 0,05-25 масс.%, относительно полимера (а), кокса в форме частиц со средним диаметром (d50) (размером) от 0,5 до 100 мкм, имеющего площадь поверхности, измеренную в соответствии c ASTM D-3037-89 (по методу БЭТ), от 5 до 200 м2/г, и г) 0,05-10 масс.%, относительно полимера (а), вспученного графита в форме частиц со средним диаметром (d50) (размером) от 1 до 30 мкм, имеющего площадь поверхности, измеренную в соответствии с ASTM D-3037-89 (по методу БЭТ), от 5 до 500 м2/г. Также описано вспениваемое изделие, полученное из указанной выше композиции, имеющее плотность от 5 до 50 г/л и теплопроводность от 25 до 50 мВт/(м·К). Описан экструдированный вспененный лист полученный из указанной выше композиции, включающий ячеистую винилароматическую полимерную матрицу, имеющую плотность от 10 до 200 г/л, средний размер ячейки от 0,01 до 1,00 мм и содержащую от 0,1 до 35 масс.% указанного нетеплопроводного наполнителя, включающего указанный кокс в форме частиц со средним диаметром (d50) от 0,5 до 100 мкм, имеющий площадь поверхности, измеренную в соответствии с ASTM D-3037-89 (по методу БЭТ), от 5 до 200 м2/г, и указанный вспученный графит в форме частиц со средним диаметром (d50) от 1 до 30 мкм, имеющий площадь поверхности, измеренную в соответствии с ASTM D-3037-89 (по методу БЭТ), от 5 до 500 м2/г. Описан способ получения указанной выше композиции в форме шариков или гранул, включающий полимеризацию в водной суспензии. Также описан способ получения указанной выше композиции в форме шариков или гранул посредством непрерывной полимеризации в объеме. Описан способ получения указанного выше экструдированного вспененного листа из винилароматических полимеров, включающий: а1) смешивание винилароматического полимера в форме гранул и по меньшей мере одного нетеплопроводного наполнителя, включающего от 0,05 до 25 масс.%, относительно полимера, указанного кокса в форме частиц со средним диаметром (размером) от 0,5 до 100 мкм, имеющего площадь поверхности, измеренную в соответствии с ASTM D-3037-89 (по методу БЭТ), от 5 до 200 м2/г, и от 0,05 до 10 масс.%, относительно полимера, указанного вспученного графита в форме частиц со средним диаметром (d50) (размером) от 1 до 30 мкм, имеющего площадь поверхности, измеренную в соответствии с ASTM D-3037-89 (по методу БЭТ), от 5 до 500 м2/г; б1) нагревание смеси (а1) до температуры от 180 до 250°С с получением расплава полимера, который подвергают гомогенизации; в1) добавление по меньшей мере одного вспенивающего агента и, при необходимости, других добавок, например указанной самогасящейся системы, в расплавленный полимер; г1) гомогенизация расплава полимера, включающего вспенивающий агент; д1) однородное охлаждение расплава (г1) полимера до температуры не выше 200°С и не ниже Tg полученной полимерной композиции; е1) экструдирование расплава полимера через экструзионную головку с получением вспененного полимерного листа. Технический результат - получение композиции с улучшенными теплоизоляционными свойствами. 6 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 пр.
Настоящее изобретение относится к получению вспениваемых винилароматических полимеров. Способ получения гранул огнестойких вспениваемых винилароматических полимеров, позволяющих получать вспененные изделия, посредством полимеризации в водной суспензии, который включает полимеризацию стирола или смеси стирола и до 25 мас.% α-метилстирола, в водной суспензии в присутствии пероксидной инициирующей системы, активной при температуре выше 80°C, вспенивающего агента, добавляемого перед, в ходе или после полимеризации, а также в присутствии амида основной формулы (I)
,
где R1 и R2, одинаковые или различные, представляют (изо)алкильный радикал CH3(CH2)n при n от 10 до 20, предпочтительно от 16 до 18; и огнезащитной системы, включающей бромированную добавку с содержанием брома более 30 масс.%, причем указанная огнезащитная система включает бромированные алифатические, циклоалифатические, ароматические соединения с содержанием брома более 30 мас.%. Описана вспениваемая композиция в форме гранул на основе винилароматических полимеров, позволяющая получать вспененные изделия низкой плотности и с улучшенной изолирующей способностью, включающая: а) матрицу, полученную полимеризацией стирола или смеси стирола и до 25 мас.% α-метилстирола; б) 1-10 мас.%, рассчитанных относительно полимерной матрицы (а), вспенивающего агента; в) 0,1-3 мас.%, рассчитанных относительно полимерной матрицы (а), самозатухающей бромированной добавки, представляющей собой бромированные алифатические, циклоалифатические, ароматические соединения с содержанием брома более 30 мас.%; г) 0-1 мас.%, рассчитанных относительно полимерной матрицы (а), вещества, обладающего синергетическим действием, содержащего по меньшей мере одну C-C или C-O-O-C термолабильную связь; д) 5-5000 млн-1, рассчитанных относительно полимерной матрицы (а), амида основной формулы (I), полученная способом полимеризации в водной суспензии, описанным выше. Также описано вспененное изделие, обладающее теплопроводностью от 34 до 36 мВт/мК при 17 г/л, получаемое вспениванием и спеканием гранул на основе композиции винилароматических полимеров, указанной выше. Технический результат - получение вспененных изделий с низкой плотностью и улучшенной изолирующей способностью, а также стойких к деформациям, вызываемым воздействием солнечного излучения. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 пр.
Изобретение относится к способу получения полиуретанового вспененного материала, причем композиция в виде эмульсии с образующим матрицу компонентом, тензидным компонентом и близким к критическому или сверхкритическим вспенивающим компонентом подвергается снижению давления. Кроме того, вспенивающий компонент содержит гидрофобный сокомпонент, который является растворимым в сверхкритическом CO2 при давлении в ≥150 бар, является нерастворимым в докритическом CO2 при давлении в ≤40 бар, является нерастворимым в образующем матрицу компоненте и, кроме того, находится в доле от ≥3 мас.% до ≤35 мас.% вспенивающего компонента. Описана также композиция в виде эмульсии и вспененный материал, который может быть получен способом согласно изобретению. Технический результат - обеспечение способа получения вспененного полимерного материала с плотностью пор от ≥ 107 пор/см3 до ≤ 1018 пор/см3. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 15 ил., 2 пр.
