Способ получения фотополимеризующейся композиции

Настоящее изобретение относится к способу изготовления полимер-мономерной композиции, которая может использоваться для получения неокрашенных оптически прозрачных материалов с пониженной горючестью и высокой адгезией к силикатным стеклам. Описан способ получения фотополимеризующейся композиции, включающий смешение фосфорхлорсодержащего диметакрилата, растворителя гидроксиалкил(мет)акрилата, термопластичного полимера - поливинилбутираля, гомогенизацию полученной смеси и введение в нее перед отверждением фотоинициатора 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанона, отличающийся тем, что смесь готовят последовательным смешением фосфорхлорсодержащего диметакрилата с поливинилбутиралем и последующим введением растворителя, а гомогенизация композиции ведется под действием СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц в течение 20-60 секунд. Технический результат заключается в ускорении способа получения фотополимеризующейся композиции при сохранении ее свойств. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к способу изготовления полимер-мономерной композиции, которая может использоваться для получения неокрашенных оптически прозрачных материалов с пониженной горючестью и высокой адгезией к силикатным стеклам.

Известен способ получения раствора модифицированной ангидридом целлюлозы в ионных жидкостях, заключающийся во взаимодействии целлюлозы и ангидрида в среде ионной жидкости под действием микроволнового излучения [Пат. CN 104045839, МПК C08B 3/06, C08B 3/12, C08J 3/03, C08L 1/10, C08L 1/12, D01F 2/02].

Однако этот способ не позволяет получать растворы полимеров в мономерах, а также приводит к химическому взаимодействию компонентов.

Известен способ растворения древесины, соломы и других природных лигноцеллюлозных материалов в ионной жидкости под действием микроволнового излучения, позволяющий также выделять из образующегося раствора лигнин, целлюлозу и другие экстрактивные вещества [Пат. US 2008023162, МПК C08H 8/00, C08J 3/09, C08J 3/28, C08L 97/02, D21C 3/20].

Недостатком данного метода является его применение только к природным лигноцеллюлозным материалам, что не позволяет использовать его для растворения полимеров в мономерах. Кроме этого, разделение высокомолекулярного составляющего на более низкомолекулярные является абсолютно неприемлемым при получении полимер-мономерных растворов ввиду того, что полученные после их полимеризации материалы не будут обладать необходимыми свойствами.

Известны способы приготовления резиновых смесей на основе этилен-пропиленового [Пат. RU 2574276 С1, МПК C08C 4/00, C08L 23/16, C08J 3/28, C08K 3/36, C08K 4/43; Пат. RU 2574275 С1, МПК C08C 4/00, C08L 11/00, C08J3/28] или хлоропренового [Пат. RU 2577283 С1, МПК C08J 3/20, C08L 11/00, C08K 3/04, C08K 3/22, C08K 5/09; Пат. RU 2563017 C1, МПК C08J 3/28; Пат. RU 2563018 С1, МПК C08J 3/18] каучуков, заключающиеся в предварительной обработке микроволновым излучением каучуков или их смесей с прочими ингредиентами. СВЧ-воздействие модифицирует макромолекулы каучуков, улучшая распределение низкомолекулярных компонентов в полимерной матрице.

Однако данные способы являются модификацией каучуков или их смесей и не позволяют получать жидкие растворы термопластичного полимера в мономере.

Наиболее близким является способ получения фотополимеризующейся композиции, содержащей в качестве термопластичного полимера поливинилбутираль, в качестве растворителя - гидроксиалкил(мет)акрилат, в качестве диметакрилового соединения - фосфорхлорсодержащий диметакрилат, а в качестве фотоинициатора - 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанон [Пат. RU 2551660 С1, МПК C08F 2/48, C08F 220/26, C08L 29/14, C08L 33/14, C08L 43/02], заключающийся в получении раствора диметакрилата в растворителе с последующими порционным введением поливинилбутираля, перемешиванием, добавлением фотоинициатора и конечной фотополимеризацией.

Однако экспериментально было установлено, что время растворения полимера в растворе диметакрилат-растворитель при 20°С составляет около 36 часов. Термостатирование смесей при 60°С сокращает время процесса растворения до 18 часов, однако может привести к преждевременной полимеризации. Все это является существенным недостатком данного способа.

Задачей изобретения является разработка технологичного способа, позволяющего существенно интенсифицировать растворение термопластичного полимера в мономерах без потери полимеризационных свойств образующихся композиций.

Технический результат заключается в ускорении способа получения фотополимеризующейся композиции при сохранении ее свойств.

Технический результат достигается, в способе получения фотополимеризующейся композиции, включающем смешение фосфорхлорсодержащего диметакрилата, растворителя гидроксиалкил(мет)акрилата, термопластичного полимера - поливинилбутираля, гомогенизацию полученной смеси и введение в нее перед отверждением фотоинициатора 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанона, при этом смесь готовят последовательным смешением фосфорхлорсодержащего диметакрилата с поливинилбутиралем и последующим введением растворителя, а гомогенизация композиции ведется под действием СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц.

Способ получения фотополимеризующейся композиции характеризуется тем, что гомогенизацию под действием СВЧ-излучения проводят после введения фотоинициатора.

Способ получения фотополимеризующейся композиции характеризуется тем, что гомогенизацию под действием СВЧ-излучения проводят до введения фотоинициатора.

Сущностью изобретения является совмещение фосфорсодержащего диметакрилового соединения с термопластичным полимером, механическое перемешивание их до однородной массы, к которой добавляется растворитель, дополнительно механически перемешивается и подвергается воздействию микроволнового излучения. Микроволновое воздействие с частотой волн 2,45 ГГц осуществляют в течение 20-60 с.

Микроволновое воздействие приводит к увеличению амплитуды собственных колебаний молекул, что приводит к преодолению сил внутримолекулярного взаимодействия полимерного составляющего. Кратковременный, крайне быстрый («стрессовый») разогрев гомогенизуемой смеси в поле СВЧ-излучения (примерно до температуры 90°С), приводит к уменьшению вязкости раствора и облегчению массообмена, не приводя к какому-либо химическому взаимодействию, например, преждевременной полимеризации мономеров. В результате скорость набухания и растворения полимера в мономерах значительно увеличивается.

При этом прямой нагрев гомогенизуемой смеси (посредством ее прогревания в термошкафу) до той же температуры не обеспечивает достижения данного результата и приводит к частичной преждевременной полимеризации мономеров.

Последовательность смешения ингредиентов композиции при смешении фосфорхлорсодержащего диметакрилата с поливинилбутиралем и последующим введением растворителя позволяет избежать быстрого набухания поверхности полимера и последующего его слипания друг с другом, то есть не происходит комкования композиции, что также способствует более эффективной ее гомогенизации.

Фотоинициатор может вводиться в композицию как до воздействия СВЧ-излучением так и после него. При введении фотоинициатора до воздействия СВЧ-излучением, композиция нуждается в скором использовании. Если фотоинициатор не вводится в композицию до воздействия СВЧ-излучения, ее можно будет хранить в течение длительного времени без риска возникновения несвоевременной полимеризации.

Уменьшение времени микроволнового воздействия менее 20 с не достаточно для растворения полимера, что подтверждается заметным наличием в растворе набухшего полимера в виде гелевых сгустков, увеличение времени воздействия свыше 60 с приводит к необратимым процессам частичной деструкции компонентов композиции. Высоковязкие композиции нуждаются в более длительном облучении, чем низковязкие, что объясняется увеличением сопротивления массообмена при увеличении вязкости раствора.

В качестве поливинилбутираля может использоваться продукт различных промышленных марок и сортов. Эти полимеры, как правило, содержат 68-88% винилбутиральных, 11-27% винилспиртовых и 1-4% винилацетатных звеньев при средней молекулярной массе 40000-100000. Изменение данных характеристик поливинилбутираля в указанных пределах не оказывает влияния на достигаемый технический результат предлагаемого изобретения.

Растворитель, например 2-гидроксиэтилметакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат, 2-гидроксипропилметакрилат или 2-гидроксипропилакрилат, может быть использован в виде обычного технического продукта с добавкой ингибитора преждевременной термополимеризации и содержанием основного вещества 97-99% мас. Для них характерны высокие температуры кипения при нормальном атмосферном давлении (205-250°С) и малая летучесть.

В качестве фосфорхлорсодержащего диметакрилата используют бесцветные прозрачные полимеризационно-способные соединения, например, ди-(1-метакрилокси-3-хлорпропокси-2)-хлорметилфосфонат, ди-(1-метакрилокси-3-хлорпропокси-2)-метилфосфонат, ди-(1-метакрилокси-3-хлорпропокси-2)-феноксифосфат, синтезируемые, в соответствии с патентом RU 2284330 (МПК C07F 9/09, 9/40, опубл. 2006 г.) или патентом RU 2447079 (МПК C07F 9/09, 9/40, опубл. 2012 г.).

Способ осуществляется следующим образом. К диметакриловому соединению добавляется поливинилбутираль, смесь механически перемешивается. Далее в полученный состав вводится растворитель и также механически перемешивается. Полученная непрозрачная гетерофазная композиция белого цвета подвергается воздействию СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц в течение 20-60 с, что приводит к образованию полностью прозрачного гомогенного полимер-мономерного раствора. Фотоинициатор может вводиться в композицию как до облучения, так и после него.

Сравнительные свойства композиции, полученной по заявленному способу и прототипу, представлены в таблице.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что предлагаемый способ получения фотополимеризующейся композиции в отличие от прототипа позволяет существенно ускорить ее получение, что является основным техническим результатом предлагаемого изобретения, и сохранить при этом свойства полученной композиции.

Пример 1

К 30 мас. ч. фосфорхлорсодержащего диметакрилата - ди-(1-метакрилокси-3-хлорпропокси-2)-хлорметилфосфоната добавляются 10 мас. ч. поливинилбутираля и механически перемешивают до равномерного распределения. Далее в полученный состав вводят 58 мас. ч. 2-гидроксиэтилметакрилата и также механически перемешивают. В полученный гетерофазный раствор добавляют 2 мас. ч. фотоинициатора - 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанона к подвергают его воздействию СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц в течение 20 с. В результате образуется гомогенная фотополимеризующаяся композиция.

Пример 2

Выполняется аналогично примеру 1 с использованием 52 мас. ч., ди-(1-метакрилокси-3-хлорпропокси-2)-метилфосфоната, 5 мас. ч. поливинилбутираля и 41,5 мас. ч. 2-гидроксипропилакрилата. Данная композиция подвергается воздействию СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц в течение 30 с. Фотоинициатор (1,5 мас. ч.) вводится непосредственно перед использованием композиции.

Пример 3

Выполняется аналогично примеру 1 с использованием 79 мас. ч. ди-(1-метакрилокси-3-хлорпропокси-2)-феноксифосфата, 10 мас. ч. поливинилбутираля и 10 мас. ч. 2-гидроксиэтилакрилата. Данная композиция подвергается воздействию СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц в течение 60 с. Фотоинициатор (1 мас. ч.) вводится непосредственно перед использованием композиции.

Таким образом, способ получения фотополимеризующейся композиции, при котором смешивают фосфорхлорсодержащий диметакрилат с поливинилбутиралем и затем вводят растворитель, а гомогенизацию композиции ведут под действием СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц до или после введения в нее фотоинициатора, является технологичным и позволяет ускорить процесс получения фотополимеризующейся композиции при сохранении ее свойств.

1. Способ получения фотополимеризующейся композиции, включающий смешение фосфорхлорсодержащего диметакрилата, растворителя гидроксиалкил(мет)акрилата, термопластичного полимера - поливинилбутираля, гомогенизацию полученной смеси и введение в нее перед отверждением фотоинициатора 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанона, отличающийся тем, что смесь готовят последовательным смешением фосфорхлорсодержащего диметакрилата с поливинилбутиралем и последующим введением растворителя, а гомогенизация композиции ведется под действием СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц в течение 20-60 секунд.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гомогенизацию под действием СВЧ-излучения проводят после введения фотоинициатора.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гомогенизацию под действием СВЧ-излучения проводят до введения фотоинициатора.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к полимерным пленкам для применения в качестве промежуточного слоя в многослойном безопасном стекле или в качестве клеевой пленки в фотоэлектрическом модуле и касается пленки из содержащего пластификатор поливинил(изо)ацеталя.
Изобретение относится к пригодному, например, в качестве промежуточного слоя в многослойном безопасном стекле пленочному многослойному материалу, который можно применять для получения системы стекло/пленочный многослойный материал/стекло для автомобилей, самолетов, кораблей, остекления зданий, конструктивных элементов фасадов или для получения фотоэлектрических модулей.
Изобретение относится к многослойным полимерным материалам для использования в безопасном остеклении. Высокопрочный пленочный многослойный материал образован из по меньшей мере трех слоев A, B и C, содержащих по меньшей мере один пластификатор и по меньшей мере один поливинилацеталь.

Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к разработке реакционно-способных фотополимеризующихся композиций, и может быть использовано для получения неокрашенных оптически прозрачных материалов с пониженной горючестью и высокой адгезией к силикатным стеклам.
Изобретение относится к способу получения связующего, используемого для пропитки минеральных волокон, в частности стеклянных и базальтовых волокон, применяющихся в области изоляционных материалов.

Изобретение относится к межслойной пленке для ламинированного стекла и ламинированному стеклу, содержащему такую пленку. Межслойная пленка для ламинированного стекла включает звукоизолирующий слой, для которого температура T1, которая является температурой, которая дает максимальную величину тангенса δ при частоте 1 Гц, заключается в интервале от -30°C до 0°C.

Изобретение представляет собой слоистый материал для многослойного стекла, включающий межслойную пленку для многослойного стекла, ламинированный замедляющим элементом, помещенным между адгезивным слоем A и адгезивным слоем B, где замедляющий элемент содержит жидкокристаллическое соединение и, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из соединения, представленного ниже формулой (1), соединения, представленного ниже формулой (2), и соединения, представленного ниже формулой (3). В формуле (1) n представляет собой целое число от 3 до 10, а R2 представляет собой группу -CH2-CH2-, группу -CH2-CH(CH3)- или группу -CH2-CH2-CH2-.
Изобретение относится к фотоэлектрическому модулю, содержащему ламинат из a) прозрачного переднего покрытия, b) одного или нескольких фоточувствительных полупроводниковых слоев, c) по меньшей мере одной содержащей пластификатор пленки на основе поливинилацеталя с содержанием поливинилового спирта более 12 вес.% и d) заднего покрытия.

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, с помощью которых осуществляется разделение неоднородных систем, точнее к способам изготовления фильтрующего материала на основе пористого поливинилформаля, и может быть использовано для очистки жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений.

Изобретение относится к получению нанокомпозитных материалов. Предложен способ получения углерод-фторуглеродного нанокомпозитного материала, включающий термодеструкцию твердого политетрафторэтилена, которую осуществляют в плазменной среде, образующейся в результате предварительной деструкции аналогичного образца политетрафторэтилена в импульсном высоковольтном электрическом разряде в воздухе, при амплитуде импульсов 2-10 кВ с последующим сбором продуктов деструкции в виде сажеобразного продукта, содержащего отдельные наночастицы элементов, входящих в состав электродов.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ изготовления корма для животных.

Изобретение относится к области создания легких высокопрочных и водостойких композиционных материалов (КМ) на основе органических волокнистых наполнителей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и полимерного связующего и может быть использовано в элементах конструкций в различных областях техники: авиационной, машино- и судостроительной, химической, оборонной и др.

Изобретение относится к аддитивным технологиям, биотехнологии и медицине, а именно к cпособу получения трехмерных конструкций в объеме полимеризуемого материала. Способ характеризуется тем, что осуществляют облучение фотоктиватора глубоко проникающим в полимеризуемую композицию непрерывным источником света ближнего ИК-диапазона, что приводит к активации процесса полимеризации посредством безызлучательного резонансного переноса энергии от наночастицы на фотоинициатор, при этом фотоактиватор представляет собой молекулярный комплекс, состоящий из апконвертирующей наночастицы NaYF4:Yb3+,Tm3+, обладающей антистоксовой люминесценцией в ультрафиолетовой (УФ) и синей области спектра.

Изобретение относится к композиции для покрытия, отверждаемой ультрафиолетовым излучением. Отверждаемая ультрафиолетовым излучением композиция для покрытия на основе смолы содержит акриловую смолу с ненасыщенными группами со средневесовой молекулярной массой от 5000 до 70000, с числом (мет)акрилатных функциональных групп на молекулу от 12 до 40, с гидроксильным числом от 2 до 200 мг КОН/г и с температурой стеклования от 20 до 90°С, содержит летучий органический растворитель и инициатор фотополимеризации.

Изобретение относится к резиновой смеси, способу ее получения и вулканизированной резине из нее. Резиновая смесь содержит несшитый каучук и частицы каучука, имеющие радиационно-сшитую структуру, диспергированные в нем.

Изобретение относится к радиационно-отверждаемым композициям, выбранным из группы, которую составляют покрывная композиция для оптических волокон, покрывная композиция, пригодная к радиационному отверждению на бетоне, и покрывная композиция, пригодная к радиационному отверждению на металле.

Изобретение относится к способу получения композиции из полимера и наноразмерных наполнителей, используемой в технологиях получения полимерных композиционных материалов широкого спектра применения.

Изобретение касается способа получения катетера, включающего гидрофильный гель. Способ включает этапы объединения полимерного фотоинициатора общей формулы R1(A1)r-(R2(A2)m-O)o-(R3(A3)n-O)p-R4(A4)s с одним или несколькими гелеобразующими полимерами и/или гелеобразующими мономерами с образованием матричной композиции.

Изобретение относится к получению радиационно-сшиваемой композиции на основе фторуглеродного полимера и предназначено для создания однородной в объеме композиции с высокими вязкоупругими свойствами, обладающей высокой технологичностью и термической стойкостью без сшивок с однородной ровной поверхностью гранул и способной перерабатываться в тонкостенную изоляцию проводов.

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал состоит из, мас.ч.: этиленпропилендиенового каучука - 100, серы - 2, оксида цинка - 5, стеарина - 1, технического углерода П-324 - 2, тетраметилтиурамдисульфида - 0,75, 2-меркаптобензотиазола - 1,5 , дитиодиморфолина - 2, канифоли сосновой - 3, белой сажи БС-120 - 27 и модифицирующей добавки - фосфорборазотсодержащего олигомера - 6. Фосфорборазотсодержащий олигомер предварительно обрабатывают коллоидной кремнекислотой и микроволновым излучением. Изобретение позволяет снизить скорость прогрева теплозащитного материала и обеспечить повышение теплозащитных свойств. 2 табл.

Настоящее изобретение относится к способу изготовления полимер-мономерной композиции, которая может использоваться для получения неокрашенных оптически прозрачных материалов с пониженной горючестью и высокой адгезией к силикатным стеклам. Описан способ получения фотополимеризующейся композиции, включающий смешение фосфорхлорсодержащего диметакрилата, растворителя гидроксиалкилакрилата, термопластичного полимера - поливинилбутираля, гомогенизацию полученной смеси и введение в нее перед отверждением фотоинициатора 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанона, отличающийся тем, что смесь готовят последовательным смешением фосфорхлорсодержащего диметакрилата с поливинилбутиралем и последующим введением растворителя, а гомогенизация композиции ведется под действием СВЧ-излучения частотой 2,45 ГГц в течение 20-60 секунд. Технический результат заключается в ускорении способа получения фотополимеризующейся композиции при сохранении ее свойств. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Наверх