Способ получения ударопрочного полистирола

Авторы патента:

C08F279/02 - на полимерах диенов с сопряженными двойными связями

C08F2/02 - Высокомолекулярные соединения, получаемые реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей (получение жидких углеводородных смесей из углеводородов с более низким углеродным числом, например олигомерацией, C10G 50/00)

3l4765

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК С OSf 7/04

Заявлено 02Л!!.1970 (№ 1411797/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1Х.1971. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 16.Х1.1971

Комитет по делаю изобретений и открытий при Совете Министров

СССР ДК 678 746 22 02(088 S) Авторы изобретения

М. М. Медников, В. И. Будкин и В. Н. Семенов

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОПРОЧНОГО ПОЛИСТИРОЛА

Изобретение относится к способу получения ударопрочного полистирола.

Известен способ получения такого полистирола в присутствии полибутадиена, полиизопрена, бутилкаучука, а также различных сополимеровых каучуков, растворением последних в стироле и проведением ступенчатой свободнорадикальной полимеризации стирола при повышенных температурах под действием известных инициаторов.

Предлагается способ получения удаьопрочного полистирола полимеризацией стирола в присутствии нового класса эластичных полимеров, так называемых чередующихся сополимеров бутадиена и нитрила акриловой кислоты или бутадиена и метилметакрилата.

По своей внугренней структуре чередующиеся сополимеры резко отличаются от всех известных каучуков. Они имеют строгий порядок чередования звеньев бутадиена и нитрила акриловой кислоты, бутадиена и метилметакрилата, что резко изменяет их физикохимические характеристики. Бутадиеновая часть таких сополимеров содержит только

1,4-транс-звенья, в их структуре полностью отсутствуют 1,4-иис- и 1,2-звенья. Такие сополимеры даже в невулканизованном и ненаполненном состоянии имеют высокие прочностные характеристики, что значительно улучшает свойства ударопрочного полистирола.

Пример 1. а) В трехлитровой стеклянной бутыли готовят бутадиен-акрилонитрильную смесь с содержанием бутадиена 15 вес. %. Смесь осу.

5 шают активированной окисью алюминия. б) Для полимеризации в стеклянную бутылку емкостью 1 л заливают 800 мл приготовленной углеводородной смеси и при перемешивании в атмосфере аргона при темпера10 туре вЂ” 21 С в нее вводят 10 мл толуольного раствора диизобутилалюминийхлорида (ДИВАХ) концентрацией 216 г/л. После перемешивания бутылку с содержимым нагревают до 30 С и полимеризацию ведут до по15 лучения полимеризата с сухим остатком 9,3 вес. % . Затем реакционную смесь обрабатывают этиловым спиртом, высадившийся полимер отделяют и сушат в лабораторной вакуум-сушилке. Опыт повторяют 3 раза. Полу20 ченный полимер в количестве 75 г объединяют.

Пример 2. Полимер, полученный по примеру 1 б, в количестве 8 г мелко нарезают и загружают в бутылку со 102 мл стирола и на

25 лабораторной качалке растворяют в течение

40 час. Далее в полученную смесь вводят

0,3 г перекиси бензоила и 0,2 г перекиси дикумола. Смесь дополнительно перемешивают и разливают в термостойкие ампулы по 50 мл. з0 Содержимое ампул при непрерывном переме314765 шивании полимеризуют при температуре 80 С в течение 10 час, а затем выдср;кивают прп температуре 180 С без псремсшивания 6 «ас.

Данные о полимеризации и своиствах поли: сра представлены в табл. 1, 2. 5

Пример 3. Полимер, получс! ный по примеру 16, в количестве 4 г мелко нарезают и загружают и бутылку, содержащую 106 ял стирала. На лабораторной кача7Ke полимер растворяют в стироле в течение 40 «ас. Далее 10 в полученную смесь вводят 0,3 г перекиси лаурила и 0,25 г перекиси дикумола. Смесь дополнительно перемешивают и разливают в термостойкис ампулы lIO 50 ял. Содержимое ампул при непрерывном пере»ешивании по- 15 ли»еризуют при температуре 80 С в течение

8 час, а затем выдерживают при температуре

170 С без перемешивания 8 час.

Данные о полимеризации и свойствах IIOлимсра представлены в табл. 1, 2.

П р и мер 4. Полимер, полученный по примеру 16, в количестве 10 г мелко нарезают и загружают в бутылку, содержащую 100 ял стирола. На лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в течение 40 час. Далее 25 в полученную смесь вводят 0,45 г гипсриза концентрацией 89 вес. %; 0,35 г трет-додецилмеркаптана, 0,25 г перекиси дикумола. С»есь дополнительно перемешивают и разливают в термостойкие ампулы по 50 лл. Содержимое З0 ампул при непрерывном перемешивании полимеризуют при температуре 80 С в течение

12 час, а затем выдерживают при температуре 175 С без перемешивания 8 час.

Данные о полимеризации и свойствах поли- з5 мера представлены в табл. 1, 2.

Пример 5. а) В трехлитровой стеклянной бутылки готовят углеводородную смесь из бутадиена и метилметакрилата с содержанием бутадиепа 40

13 вес. %. Смесь осушают активированной окисью алюминия. б) Для полимеризации в стеклянную бутылку емкостью 1 л заливают 800 ял приготовленной углеводородной смеси и при !!ере- 45 мешивании в атмосфере аргона в нее вводят

2 м г бензинового расгвора триизобутилалюминия (ТИБА) концентрациеи 0,5 поль, л и

6,ял толуольного раствора ДИБАХ концентрацией 1,23 ноль/л. При температуре 45 C 50 ведут полимеризацию до получения полимеризата с сухим остатком 4,8 вес. %. Г!олученный полимеризат обрабатывают этиловым спиртом, высадившийся полимер отделяют и сушат в лабораторной вакуум-сушилке. Опыт 55 повторяют 3 раза. Полученный полимер в количестве 45 г объединяют.

Пример 6. Полимер, полученный по примеру 56, в количестве 8 г мелко нарезают и загружают в бутылку, содержащую 102 лл 60 счирола. На лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в течение 40 час. Далее в полученную смесь вводят 0,3 г перекиси бснзоила и 0,2 г перекиси дикумола. Смесь дополнительно перемешивают и разливают в б5 тор мостойкие ампулы по 50 .чл. Содержимое ампул прп непрерывном перемешивании полимсризуют при температуре 80 С в те гение

10 «ас, а затем выдерживают при температуре 180 Ñ бсз перемешивания 6 «ас.

Данные о полимсризации и свойствах поли сра представлены и табл. 1, 2.

II ð и мер 7. !1оли»ср, »oлученный по примеру 56, в количестве 4 г мелко нарезают и загружают в бутылку, содержащую 106 л л счирола. На лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в тече.IHC 40 час. Далее в полученную смесь вводят 0,3 г перекиси лаурила и 0,25 г перекиси дикумола. Смесь дополнительно перемсшивакгг и разливают в термостойкие ампулы по 50 ял. Содержимое ампул при непрерывном перемешивании полимеризуют при температуре 80 С в течение

8 час, а затем выдерживают при температуре

170 С без псремсшивания 8 час.

Данные о полимеризации и свойствах полимера представлены B таол. 1, 2.

II р и м е р 8. Полимер, полученный Ilo npui»epi 1 6, в количестве 8 г мелко нарезают и загружают в бутылку, содержащую 102 лл стирола. На лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в тс епие 40 час. Далее в полученную смесь вьодят 0,3 г перекиси бензоила и при температуре 80 С ведут поли»еризацпо до получения полимеризата с сухим остатком 23,5 вес. "," . Затем содержимое бутылки выливают в аппарат с мешалкой, куда дополнительно вводят 200 лсл воды, 4 г парафина калия, 5 г поливинилового спирта, 0,2 г персульфата калия, 0,1 г триэтаноламипа, 0,2 г пирофосфата натрия и при температуре 40 С, перемешивая, ведут полимеризацию до 100%-ной конверсии стирола с сухим остатком 35,4 вес. %. Затем полимер выгружают, промываю г и сушат.

Данные о полпмеризации и свойствах полимера представлены в табл. 1, 2.

П р и i» e р 9. Полимер, иолученный по примеру 5о, в количестве 8 г мелко нарезают и з«eI)) жаюа в бу !bI.!, co ep !ca!Utего 102 стирола. На лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в тече ие 40 час. Далее в полученную смесь вводя! 0,3 г перекиси лаурила и при температуре 80 С всдут полимерпзацию до получения полимеризата с сухим остатком 24,8 вес. %. Затем содержимое бутылки выливают в аппарат с мешалкой, куда ,lîíoë!!!! ãñ!ü0î вводят 200 ял воды, 4 г калиевой соли, канифоли, 0,35 г гипериза, 0,1 г трипатрийфосфата,1 г хлористого калия,0,15г ронгалита, 0,07 г трилопа Б, 0,04 г железа закисного семиводного и при температуре 5 С ведут полимеризацию до получения полимеризата с сухим остатком 34,8 вес. %. Полимер коагулируют поваренной солью и серной кислотой, промывают и сушат.

Данные о полимеризации и свойствах пол мера представлены в табл. 1,2.

314765

Таблица 1

Расход перекиси, г

Стадия Iloëèìåðèçàöèè

Эластичный полимер (каучук) Номер припервая вторая для форполимеризации температура полимеризации, ОС время полимеризацин, температура полимеризации, ОС время полимеризацпп, мера час час

Бутадиеннитрильный .

То же.

0,30

0,39

0,20

0,25

175

0,73

0,69

0,81 л

Бутадиенметилметакрилатный

0,30

0,20

0,25

170

0,71

0,70

То же

Бутадиеннитрильный

Бутадиенметилметакрилатный

0,30

Таблица 2

Количество мономера в полимере, вес 9;

Прочность на разрыв, кг%лР

Остаточное удлинение,.

Удельная ударная вязкость, кгс)слР

Температура размягчения, ОС

Номер примера

0,18

0,31 физико-механических свойств конечного продукта, в качестве эластичного полимера применяют стереорегулярный бутадиенакрплонптрильный или бутадиенметилметакрилатный сополпмер с чередующимися звсньями мономеров в полимерной цепи.

Предмет изобретения

Способ получения ударопрочного полистирола свободнорадикальной полимеризацией стирола в присутствии эластичных полимеров, отличающийся тем, что, с целью улучшения

Составитель В. Г. Филимонов

Редактор Л. К. Ушакова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л. Б. Бадылама

Заказ 3167 5 Изд. ¹ 1327 Тираж 473 Подписное

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прн Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Количество каучука в мономере, г для в ысокотемпературной полимеризации

236

196

181

123

106