Способ получения модификатора перерабатываемости поливинилхлоридной композиции

 

Использование: непылящий модификатор ПВХ, повышающий динамическую термостабильность, индекс расплава и предел текучести при растяжении. Сущность изобретения: эмульсионная полимеризация 3-5 проц. мас. бутилкрилата с последующей радикальной сополимеризацией 95 проц. мас. метилметакрилата и 5 проц. мас. бутилакрилата в водной среде в присутствии смеси метилгидроксипропилцеллюлозы и крахмала до получения дисперсии с размером частиц 7-15 мкм и насыпной плотностью сополимера 0,5-0,6 г/см³. 4 прим. 1 табл.

Изобретение относится к химии полимеров, а именно, к способу получения модификатора перерабатываемости поливинилхлоридной (ПВХ) композиции методом экструзии, литья и каландрирования.

Модификатор перерабатываемости ПВХ-композиции не должен содержать пылящую фракцию, т.е. размеры частиц дисперсии сополимера должны быть не менее 7-15 мм, насыпная плотность конечного продукта не менее 0,5 г/см³.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, согласно которому модификатор перерабатываемости ПВХ композиции получают эмульсионной полимеризацией в течение 2 часов при 80^oС 70-95 вес; эфира метилового эфира метакриловой кислоты и 5-30 вес. сономера эфиров акриловой кислоты с 1-4 атомами углерода в спиртовом остатке, в присутствии инициатора радикального типа персульфата аммония и эмульгатора -С₁₅- парфинсульфоната, взятого в количестве 1% относительно водной фазы и последующим обезвоживанием распылительной сушкой [1] Недостатком известного способа получения метакрилового сополимера является получение дисперсии с размером частиц не более 0,1-0,2 мкм и получение конечного продукта в виде мелкого, пылящего порошка, характеризуемого насыпной плотностью 0,3-0,4 г/см³, загрязняющего рабочее помещение и отрицательно влияющее на здоровье работающих.

Поливинилхлоридная композиция, где в качестве модификатора перерабатываемости используется сополимер, полученный известным способом, имеет низкие значения динамической термостабильности, предела текучести при растяжении и устойчивости к светотепловому воздействию.

Согласно предлагаемому способу метакриловый модификатор перерабатываемости поливинилхлоридной композиции получают предварительной эмульсионной полимеризацией бутилакрилата в присутствии инициатора радикального типа и эмульгатора алкилсульфоната натрия волгоната) и последующей полимеризацией на 3-5% (мас) полученного полибутилакрилата смеси мономеров 95% (мас) метилметакрилата (ММА) и 5% (мас) бутилакрилата (БА) в присутствии инициатора перекиси бензоила и стабилизирующей системы - метилгидроксипропилцеллюлозы и крахмала с получением дисперсии привитого метакрилового сополимера с размером частиц 7-15 мм и насыпной плотностью конечного продукта не менее 0,5 г/см³.

Предлагаемый способ позволяет получить непылящий модификатор перерабатываемости поливинилхлоридной композиции, значительно улучшающий атмосферу рабочих помещений, а также к повышающий физико-механические показатели поливинилхлоридных композиций.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие предлагаемый способ.

Пример 1. Синтез привитого сополимера БА (9,75 мас.) и ММА (90,25 мас.).

Стадия А синтез полубутилакрилата.

В реактор, снабженный мешалкой, трубкой для ввода азота и мерником для дозирования мономеров, а также обратным холодильником, загружают 22,1 г эмульгатора алкилсульфоната натрия (волгоната) (С.о. 20%), 1200 г дистиллированной воды, нагревают при перемешивании до 90^oС. В реактор приливают при перемешивании 1/3 часть раствора инициатора персульфата калия (0,2125 г в 75 г воды) затем дозируют мономер 425 г бутилакрилата в течение 2,5-3 часов и добавляют 1/3 часть раствора инициатора. Затем поднимают температуру в реакторе до 95^oС, после чего приливают оставшуюся 1/3 часть раствора инициатора и выдерживают 2,5 часа. Получают 1450 г латекса с размером частиц 0,1-0,2 мкм, содержащего 24,9 мас. сухого вещества, Конверсия мономеров составляет 99% Стадия В синтез привитого сополимера.

В реактор, снабженный импеллерной мешалкой и обратным холодильником, загружают 24,1 г полибутилакрилата, полученного на стадии А, содержащего 6,0 г (5 мас.) сухого вещества, 103,8 г (95 мас.) ММА, 5,7 г (5 мас.), БА, 581,9 г дистиллированной воды, 6 г (5 мас. от смеси мономеров), крахмала, 0,12 г (0,1 мас. отсмеси мономеров) метилоксипропилцеллюлозы, 0,6 г (0,5 мас. от смеси мономеров) перекиси бензоила.

Реакционную массу нагревают при перемешивании (2000 об/мин) до 60^oС и выдерживают в течение 1 часа, затем температуру поднимают до 80^oС и выдерживают 3,5 часа. Затем температуру снижают до комнатной. Получают дисперсию сополимера с размером частиц 7-15 мкм, а конечный продукт с насыпной плотностью 0,5 г/см³.

Свойства ПВХ композиции представлены в таблице.

Пример 2. Синтез привитого сополимера БА (7,815 мас.) и ММА (92,15 мас. ).

Стадия А аналогична примеру 1.

Стадия В аналогична примеру 1, но в реактор загружают 14,46 г полибутилакрилата, полученного на стадии А, содержащего 3,6 г (мас.) сухого вещества, 110,58 г (95 мас.) ММА, 5,82 г (5 мас.) БА и 589,14 г дистиллированной воды.

Получают дисперсию привитого сополимера с размером частиц 7-15 мкм, а конечный продукт с насыпной плотностью 0,6 г/см³.

Свойства ПВХ композиции представлены в таблице.

Пример 3.

Синтез привитого сополимера БА (8,8 мас.) и ММА (91,2 мас.).

Стадия А аналогична примеру 1.

Стадия В аналогична примера 1, но в реактор загружают 19,28 г полибутилакрилата, полученного на стадии А, содержащего 4,8 г ( 4 мас.) сухого вещества, 109,44 г (95 мас.) ММА, 5,76 г (5 мас.) БА и 585,52 г дистиллированной воды.

Получают дисперсию привитого сополимера с размером частиц 7-15 мкм, а конечный продукт характеризуется насыпной плотностью 0,55 г/см³.

Свойства ПВХ композиции представлены в таблице.

Пример 4 способ осуществляют по прототипу, данные приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения модификатора перерабатываемости поливинилхлоридной композиции путем сополимеризации 95 мас. метилметакрилата и 5 мас. бутилакрилата в присутствии радикального инициатора и эмульгатора в водной среде, отличающийся тем, что предварительно осуществляют эмульсионную полимеризацию 3-5 мас. бутилакрилата, в качестве эмульгатора используют смесь метилгидроксипропилцеллюлозы и крахмала, сополимеризацию проводят до получения дисперсии с размером частиц 7-15 мкм и насыпной плотности сополимера 0,5-0,6 г/см³.

РИСУНКИ

Рисунок 1