Сополимер стирола и полигетероарилена для полимерных материалов

 

Описывается привитой сополимер стирола и полигетероарилена общей формулы (1), где n = 100-150. Указанное соединение может быть использовано в качестве полимерных материалов, обладающих высокими физико-механическими и термическими свойствами, а именно предел прочности на разрыв составляет от 38 до 58 МПа, модуль упругости при растяжении составляет от 0,98103 до 2,4103 МПа при относительном удлинении от 1,8 до 3,6%; температура стеклования от 95 до 130oС. Полимер указанной выше формулы получают путем радикально инициированной полимеризации стирола в присутствии ароматического полигетероарилена при постепенном повышении температуры от 20 до 100-120oС. В качестве инициаторов использовали циклогексилпероксидикарбонат (ЦПК) и динитрилазодиизомасляной кислоты (ДАК). В качестве полигетероарилена используют полимеры, такие как полиимид (ПИ), полиамид (ПА) и полиарилат (ПАР), содержащие кардовые и гексафторпропилиденовые группы, растворимые в стироле и в других органических растворителях (например, в циклогексаноне, N-метил-пирролидоне). Строение полученных полимеров подтверждено данными элементного анализа, ИК-спектроскопии и гельпроникающей хроматографии. 2 табл.

Изобретение относится к химии полимеров и представляет собой новый привитой сополимер стирола и полигетероарилена общей формулы: где n=100-150.

Указанное соединение наиболее эффективно может быть использовано в качестве полимерных материалов, обладающих высокими физико-механическими и термическими свойствами.

Указанное соединение, его свойства и способ получения в литературе не описаны.

Известен сополимер стирола и винилхлорида. Прочность при растяжении составляет 33,5 МПа; относительное удлинение 95%; теплостойкость - 80oС (Николаев А.Ф. "Синтетические полимеры и пластические массы на их основе ". М., Л. Изд. "Химия" 1964. с. 143).

Известен сополимер стирола, содержащий 5 % акрилонитрила, 15% бутадиена и 80% стирола (АБС-1 пластик). Напряжение при растяжении составляет 40 МПа, модуль упругости - 1,8х1,03 МПа, относительное удлинение при разрыве - 10%, теплостойкость - 104oС (Технология пластических масс. /Под ред. В.В.Коршака. М. Изд-во "Химия ". 1985, с.476).

Основным недостатком этих полимеров являются невысокие прочностные и термические характеристики.

Задачей настоящего изобретения является получение нового полимерного соединения - привитого сополимера стирола и полигетероарилена (ПГА), обладающего повышенными термическими и механическими свойствами, которое может быть использовано в качестве полимерных материалов.

Поставленная задача достигается тем, что заявляемый полимер указанной выше формулы получают путем радикально инициированной полимеризации стирола в присутствии ароматического полигетероарилена при постепенном повышении температуры от 20 до 100-120oС. В качестве инициаторов использовали циклогексилпероксидикарбонат (ЦПК) и динитрилазобисизомасляной кислоты (ДАК). В качестве полигетероарилена используют полимеры, такие как полиимид, полиамид и полиарилат, содержащие кардовые и гексафторпропилиденовые группы, растворимые в стироле и в других органических растворителях (например, в циклогексаноне, N-метил-2-пирролидоне).

Строение полученных полимеров было подтверждено данными элементного анализа, ИК-спектроскопии и гель-проникающей хроматографии. На ИК-спектрах полиимида и сополимеров стирола и полиимида наблюдается полоса поглощения при 715 см-1, отвечающая бензольному кольцу, полоса поглощения при 1374 см-1, отвечающая валентным колебаниям атома азота имидного кольца, и полосы поглощения при 1716, 1735, 1784 см-1, отвечающие валентным колебаниям СО-имидного цикла. На гель-хроматограмме образцов, полученных полимеризацией стирола в присутствии 4, 10 и 20 мас.% различных ПГА, имеется лишь один пик, отличный от пиков для стирола и ПГА.

Полимеры 1-9 получены по общей методике.

В коническую колбу на 50 мл загружают полигетероарилен и стирол, массовое соотношение которых варьируют в пределах 4-20 мас.% - 96-80 мас.% соответственно. В случае нерастворимости полигетероарилена вводят циклогексанон (инертный разбавитель) в количестве 35 мас.%. К раствору полигетероарилена со стиролом добавляют 0,1 мас.% смеси ЦПК и ДАК, взятых в соотношении 1:1, как инициатора. Полученный реакционный раствор помещают в стеклянные ампулы, которые запаивают в вакууме. Полимеризацию проводят при медленном, постепенном повышении температуры от 20 до 100-120oС. Полученные в результате реакции полимеры переосаждают, промывают и сушат в вакууме при 60oС.

Загрузки исходных полигетероариленов, стирола, циклогексанона и инициаторов представлены в таблице 1.

Физико-механические и термические свойства полученных сополимеров представлены в таблице 2 (порядковые номера соответствуют таблице 1).

Из данных, представленных в таблице, видно, что заявляемые полимеры обладают высокими физико-механическими и термическими характеристиками, а именно предел прочности на разрыв составляет от 38 до 58 МПа (превосходит аналог 1 ~ в 1,5 раза), модуль упругости при растяжении составляет от 0,98103 до 2,4103 МПа (превосходит аналог 2 на 0,6103 МПа) при относительном удлинении от 1,8 до 3,6% (в 50 раз ниже, чем у аналога 1, и в 2-5 раз ниже, чем у аналога 2); температура стеклования от 95 до 130oС (превосходит аналог 1 на 15-50 oС и аналог 2 на 26oС).

Формула изобретения

Сополимер стирола и полигетероарилена общей формулы n=100-150.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к смеси блок-олигомеров, содержащей по меньшей мере три разных соединения формулы (I), отличающихся значением n, где n=3-15, R1 означает водород или C1-C8 алкил, R2 означает C2-C12 алкилен, А означает -N(R4)(R5) или группу формулы (II), R4 и R5 означают водород, C1-C18 алкил или C2-C4 алкил, замещенный группой OH-, C1-C8 алкокси, или -N(R4)(R5) означает группу формулы (III); Y означает -O-; X означает >N-R6, R6 означает C1-C18 алкил или группу формулы (IV), R=R6, B=A, в индивидуальных структурных единицах соединения формулы (I) радикалы B, R, R1 и R2 имеют одинаковые или разные значения

Изобретение относится к смеси блок-олигомеров, содержащей по меньшей мере три разных соединения формулы (I), отличающихся значением n, где n=3-15, R1 означает водород или C1-C8 алкил, R2 означает C2-C12 алкилен, А означает -N(R4)(R5) или группу формулы (II), R4 и R5 означают водород, C1-C18 алкил или C2-C4 алкил, замещенный группой OH-, C1-C8 алкокси, или -N(R4)(R5) означает группу формулы (III); Y означает -O-; X означает >N-R6, R6 означает C1-C18 алкил или группу формулы (IV), R=R6, B=A, в индивидуальных структурных единицах соединения формулы (I) радикалы B, R, R1 и R2 имеют одинаковые или разные значения

Изобретение относится к области полимерной органической химии, в частности к синтезу дезинфицирующих средств на основе полиалкиленгуанидинов (ПАГ) и полимерных оксиалкиленгуанидинов (ПОАГ), и может быть использовано как эффективное дезинфицирующее средство в медицине и ветеринарии, при очистке сточных вод, а также в отраслях народного хозяйства, где требуются биоцидные препараты

Изобретение относится к области органической химии, а именно к синтезу дезинфицирующих средств на основе водорастворимых производных гексаметиленгуанидинов, и может быть использовано в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве и отраслях переработки сельскохозяйственной продукции, при очистке воды и воздуха, жилищно-коммунальном хозяйстве, транспорте и т.д

Изобретение относится к области химии органических полимеров, в частности к синтезу дезинфицирующих средств на основе полиалкиленгуанидинов, и может быть использовано в медицине, в ветеринарии, для обеззараживания воды, для предохранения растительных материалов (древесины) от биоповреждений, а также в других отраслях народного хозяйства, где требуются биоцидные препараты

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению полимера 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолина, используемого в качестве ингибитора старения резин

Изобретение относится к способам получения антисептических средств

Изобретение относится к области получения высокопрочных термостойких негорючих композиционных материалов - стекло и углепластиков на основе полимерного связующего, которые могут быть использованы для изделий авиационной техники - лопаток компрессоров, огнезащитных экранов, теплоизолирующих прокладок, воздухозаборников и т.п

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу получения фосфата полигексаметиленгуанидина (ПГМГ), который может быть использован в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве

Изобретение относится к агенту, повышающему прочность бумаги во влажном состоянии, и способу его получения, а также к способу получения бумаги, содержащей этот агент

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению полимера 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолина, используемого в резинотехнической промышленности в качестве стабилизатора против термоокислительного, атмосферного и озонного старения резин на основе каучуков

Изобретение относится к области получения полигетероциклических соединений, а именно к способу получения полибензимидазолов (ПБИ), которые могут широко применяться в различных областях техники и технологии в качестве высокотермостойких клеев, покрытий, пресс-изделий и связующих материалов с хорошими показателями их эксплуатационных свойств
Наверх