Способ получения ударопрочного сополимера

 

Союз Советских

Социапистимеских

Реоп бпик ()f@@g QQ Q,/д д.,3 .д3 д ы .:м J д-д ./ и д 1

И ЬЗТОРСИОМУ СГЛАЗ,.- БПЙЬСБУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.03. 7Э (21) 1889247/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет, (43) Опубликовано25,08,76.бюллетень К 31 (45) Дата опубликования описания 19,11.76 (5l} М. Кл.

С 08 F 265/04

Госудсрствеииый иена;ет

Совета Мииистрев U;I> йо делам изебретеиий н открытий (53} УДК

678.7-9(08& 8) С. С. Иванчев, О. Н. Романцова, E. Н. Еремина, Т. B. Кудрявцева и О. С. Романова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОПРОЧНОГО АТИОСФЕРОСТОЙКОГО

СОПОЛ ИМЕ P A

Изобретение относится к способам попучения ударопрочных тройных сопопимеров.

Известен способ получения ударопрочкого атмосферостойкого тройного сопопимера стиропа и акрилонитрила с бутипакриг:атным кау гуком, закпючаюшийся в том, :.;.о стироп и акрипонитрил прививают на бутипакрипатный каучук в водной среде в

;присутствии эмупьгаторов анноногенного типа.

Применение бутипакрилатного аеьиценного каучука придает материалу повышен:ную> атмосферсстойкость. Однако прочностные показатели получаса:ого известным способом сопопимера невысоки (удепьная удюддд ддд>..х ь до Иддду 6-15

: rc см в астности, в три разtа )птже прочностных покгзателей сопопимера стиропа и акрипенитрипа с бутадиеновым каучуком.

Оля повышения прочностных показателей сополимера, B предлагаемом способе привкд:.ку проводят на бутипакрипайо.1й каучук, содержаший в боковой цепи перекисные групгь .

По предлагаемому сгособу прививаемая смесь мономеров состоит из 60-90% сти ропа и 10- 0 вес,,о акрипонитрипа. В качестве стирола можно испольэовать незамв,шенные и замешенные стиропы.

В качестве второго сомономера могут быть использованы акрипоннтрип и метакрипмштрип.

Бутипакрилатный каучук, на который при 0 вивается смесь мономеров, состоит из 6090 вес.% ((лучше- 75-85 вес, Ь) сложных

:эфиров акриловой кислоты, 5-20 вес.о (луч. ше 8»12%}; акрипонитрипа, 5-20 вес. ак. рипат- ипи метакрипатоксиэтилгрет, бутип; перекиси.

Соотношение каучука и мономерной сме:си равно 0,1:1-0,4:1.

Привитая сопопимеризация смеси мономе:ров осушествпяется в эмульсии по радикапьg{) ному механизму на предварительно полученный в ьиде патекса эпасто:ep.

П р и м. е р 1. Прививочную сополимеризацию проводят на перокс 1дированный кау чук, который готовят в аппарате емкостью

2 и, снабженном мешалкой, обратным хопо447 050 д«пгыгиксм, термометром и делитепьпой ворон{ кой с сифоног«для подачи аргопа.

В аппарат загружают 770 r воды и 6 г паурипсупьфата натрия при постоя«шом перемешивании в токе аргона в течение 15 мин. / !

«Ьспе этого иэ депительной воронки добавляют предварительно обработан««у«о аргоном смесь мономеров, с стоящую ««з 302 г бутипакрилата (БЛ), 48 г акрилонитрипа (ЛН), и 40 г метакрипитоксиэтиг«грет, бут««лпере «0 киси (ПМ), после чего смесь перемешива-! ют в течение 15 мин. о

Реакц««с««ную смесь нагревают до 30 С и вводят инищ«ируюшую смесь в виде водHELIX pQCTBOpOB (0 4 I pOIIrOIIFITa B 1 0 г 15 воды, 0,4 r трипона в 10r воды, сернскислого железа в 10 г водь«). После

15 мип перемешивания дсбавля«ст 0,16 г гидроиерек««си изопропипбензопа в 10 г бути«акр««пата.

Из-эа экзотермичности реакции темпера- г. о тура процесса поднимается на э0-60 С.

Спещ«альное охлаждение не проводят. Реакцию осуществляют в течение 2 ч.

Конечны«й патекс содержит сухого вешест 25

aa - 180 r (33 вес.,o от веса латекса)

Полученный сополимер содержит 8 вес.% перекисных звеньев.

Характеристическая вязкость выделенногс сополимернoro кау «ука в хпсрс ;:орме при

25 С составляет 2,09 дп/1.

Прививку стиропа и акрилонитрипа к иероксидированному бутипакр«п«атноглу патексу (каучук используют в виде патекса) проводят в реакторе емкостью 2 л, снабженном 35 гмешапкой, термометром, обратным холодил, 1ик с .,«и сифоном дчя подачи аргона.

B реактор при перемешивании загружают

830 r воры, 12,75 г додсцилсупьфоната натрия и 150 r каучука (из расчета на су- " 40

Ъ хой вес,г в виде латекса. Перемешивание продолжают 15 мин, а затем добавляют смесь мономеров, состоящую из 400 r стирола и 100 г акрилопитрила. Перемешивают реакционную смесь в токе аргона 45 о

2 ч при 50 С, затем повышают темперао туру до 65 С и вводят в водный раствор

1,5 r персульфата калия в 20 г воды, под-. держивая постоянно температуру 65 + 1оС, Через 4 ч нопимеризащ«ю заканчивают. 50

В результате peas««IIII получают дисперсию тройного сопопимера со среднигл размером частиц 0,1-0,3 мк, Конечный латекс содержит сухого веше-г ства 40 вес.% от веса латекса. Характеристическая вязкость выделенного ссполимерд и

B диметнлфсрмамиде. при 25 С составляет

2,3 5 дл/г, Сспоп««м ър выделяют коагуп«ц«ной

В качестве коагупируюи:его агента испопьэук т 10 о-III III воднт.-гй раствор алюми-, ниевых квасцов, Порошкообразны и ссполиI мер пропитывают, отфильтровывают, сушат о при температуре 70 С, IIocI«e чего гранупи- ! руют в червячном экструдсре. Иэделич, от», питые из сополимеров, имеют светлую блес-; тящую поверхность. Физико-механические свойства матер««ала, измере««гые прп темпе- ,о

Ра":Уре 20 С, приведены в таблице.

Hp и м е р ы 2 и 3 отличаются от примера 1 соотношением прнвиваемь х мономеров (см. таблицу}.

Пример ы 4, 5 и 6 отличаются от примера 1 тем, что при получении бутилaKpI;ëaòíoro каучука в исходной реакцйонной смеси изменено соотношение мономеров и содержание перекисных групп (см. таблицу), Пример ы 7 и 8 отпнчаются от примера 1 тем, что при получении бутипакрилатного каучука в исходной реек«««горюй смеси из !e«IeIIo соотношение мономеров. и содержание перекисных групп, а вместо метакрипатоксиэтип-трет. бут««лперекисц взята акрилатоксиэтил-трет. бутплперекись, .Пример ы 9 и 1 О отличаются от примера 1 тем, что изменено соотношение каучука к прививаемой смеси мономеров (см. таблицу).

Пример 11 (контрольный). Солопимер получен на основе бутипакрипатного, каучука, пе содержащего перекисных групп.

Метод получения такой же, как и в примере 1.

П р и II е р 12 (контрольный). Сопопимер получен на основе бутадиенового кау чука. Метод получения такой же, как и в прим ре 1.

В связи с малым индексом распл,"за сополимеров при их получении в примерах

11-12, в процессе прививки стиропа и акрило«п«трила к каучуку добавляется регулятор молекулярного веса - меркалтан в копнчестве 0,25 вес. .o от C. ..åcè мономеров.

КаК видно из табпииы ссполимеры, полученные на основе бутипакрилатных кауL чуков,, содержаших в боковых цепях перекисные звенья, обладают высокой сопротивляемостью к удару и не теряют этого свойства после выдержки под лампой ПРК-2.

Наряду с этим OIIII обпадают высоким индексом расплава без введения регупяторов молекупярцого веса в реакционную смесь, Характеристг«сская вязкость пероксидированного каучука, определенная в хлороформе

„о

r при 2-> С, составляет 0 дл/г. Характе-. ристическая вязкость ... итого ссполимера, t определенная в д««метил: гпмаг1««де.при 25"С колеблется в пределах 2,3-2,5 длlг.

447050;

60 40

2,0

20

2 То же

13,5

ЗО

=r

80 20

1,87

8,0

80 20

2,9

1,99

80 20

2>19

2,0

// »

12

2,0

0,25

BA-80

АН-20

1,75

1,75

0,25

5-1 0 иыми группами

1 1 Контролыпэ1Й бутилакрилатный без перекисных групп

3 2 Контрольный бутадиеновый

AH-1 2

ПМ-1 0

То же То же

«ю Ю

БА-60

АН-20

ПМ-5

BA-90

АН-5

ПМ-5

ВА«2

АН-8

ПМ-2 О

БА-80

АН-15

ПМ-5

БА-78

AH-12

ПА-10

БА-7 8

AH-12 2,0

ПМ-1 О

BA-78

АН-12

ПМ-1 0

80 20

90 10

То же То же То же

0 0 20 20-25

447050

Свойства сополимеров

Характеристи1 ческая вязТеппос той- Ударная

Отпос и - тепьпре :

По По ! арпи Изоду ез над- с кость по

Вика,!

С удлинение, -o надрезом реза

103 26 898! 17 410 12,8 !

2,35

105

100

95,0

390 10

380 8,5

894 18

880 19

98 24,0

2,29

9,3

2,3

2,47

91,5

890 16,5 385 1 1,5 100,2

2,50

96i0

8,0 97,0

375

870

96,5 25

375

2,05

8,0 97,0

890 19

110

125 30

102

16,о 380 9

2,59

96,0 26 - 870

98,5

375 11

2,36

99,6

99,5

887 17„5

97,0 25, Ф

1020 10

2,56

107

510

62,0 12

2,21

104

105 25,5 7 50

320, 25

S 100 с

890

2,21

15 370,!

850 30 400 12 "1040

100 26,5

10,0

Предел прочности при статическом изгиб кг/см

llpr gen пр о ч и ости Bpи растяжении кг/мм

Твердость по

Бринеллю кг/мм вязкость после 300 ч выдержки под i .м лампой

ПРК-2 кость в ди метилформа-, миде при о

25 С дл/г

Методами селективной экстракции и . турбодиметрического титрования показано, чу( в сопопимерах {лримепы 1-10) свободный . каучук отсутствует. Для сопопимера, полученного по примеру 9, зУректпитсть прививки незначительна (3-5%).

Формула изобретения

Способ получения ударогрочного атмосферостойкого сопопимера путем прйвивки стиропа и акрипонитрипа на бутилакрипатный каучук в водной среде в присутствии эмупьгаторов анионогенного типа, о т и и ч а1 ю ш к и с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости и индекса расплава сопопимера, в качестве исходного попимера применяют бутипакрипатный каучук, содержаший в боковых цепях перекнсные группы.

Составитепь Л, Попова

Редактор Л. Емельянова Техред: Г. Рода< Хорректор Л. Боринская

Заказ 5185/456 Тираж 630 Подписное

Ц > if" f" Государственного комитета Совета Министров СССР. по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.> n. 4/5

Филиал lffill 11атент", r. Ужгород, ул. !1ректная, 4