Способ получения сополимера винилхлорида

 

О П И С А Н И-Е

<>682530

Сова Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН Ия

К ЬВтОРСКОМ СВИДИтиЛЬСтВЮ (61) Дополнительное к авт. твид-ву— (22) Заявлено 25.07.77 (21) 2511969. 23-05 с грисоединением заявки № 2512327!23-05 (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (45) Дата опубликования описания 26.09.79 (51) М. Кл.- С 08 Г 214, 06

Государственный комитет по делам изобретений и открытий

i 53) 3 Л К 678.743.22-13 (088.8) (721 Авторы изобретения

А. Г. Кронман, М. А. Чекушина, С. 3. Михайлов, Э. А. Афанасьева, В. В. Макарова, М. А. Коршунов, В. Э. Лазарянц и А. А. Горбунова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРА

ВИНИЛХЛОРИДА

Изобретение относится к способу получения сополимеров на основе винилхлорида, применяемых, например для,производства грампластинок, плиток для настила полов и др.

В настоящее время для этой цели наиболее часто в мировой практике применяют сополимер винилхлорида (ВХ) с винилацетатом (ВА), содержащий 12 — 15% второго сомономера (1).

Основным недостатком сополимера является его высокая электризуемость, приводящая к потере сыпучести и усложнению технологического процесса при загрузке композиций на перерабатывающее оборудование.

Также для сополимеров ВХ с ВА характерна относительно низкая термостабильность.

Кроме того, целесообразно повысить текучесть расплава, необходимую для лучшей формуемости изделий.

Для снижения электризуемости применяются антистатики; которые вводят как в состав композиции, так и при .полимеризации.,Введение антистатиков в композицию осуществляют двумя способами: непосредственно при смешении всех компонентов рецептуры, предназначенной для переработки (2), или путем нанесения на поверхность изделия пз соответствующего раствора (3).

Однако введение антистатиков в композиции приводит к уменьшению термостабильности при переработке. ,Поэтому более перспективным является прием введения антистатических добавок в процессе полимеризации, когда наряду со снижением электризуемости можно улучшить другие свойства сополимера, например термостабильность. Известен способ получения поливинилхлорида (ПВХ) или сополимеров ВХ, обладающих антистатическими свойствами, улучшенной перерабатываемостью и повышенной термостаби IbHocTbIo, в котором в процессе полимеризации добавляют 1 — 5% моноглицерина формулы

СН2ОН СНОН вЂ” СН2ОС (О) R и 0,01 — 5% пластификатора (4).

Но сополимер, полученный указанным способом,,все же обладает недостаточно хорошими антистатическими свойствами.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является известный способ получения сополимера винилхлорида путем суспензионной сополимеризации винилхлорнда, впнилацетата и акрилового мономера прп 65 — 70 С в присутствии маслорастворимого инициатора и защитного коллоида. В качеспве акрилового мономера

682530 используют 0,5 — 5О/о от суммы весов .мономеров метилакрилата (5).

Сополимер, полученный по этому способу, обладает улучшенной персрабатывасмостью (тскучестью расплава) и несколько повышенной термостабильпостью.

Основным недостатком этого опосооа я вляется то, что получаемый по нему сополимер ооладает,плохими антистатическими свойствами и недостаточно высокой термоста бильностью.

Целью изобретения является улучшение антистатических свойств и повышение термостабильности сополимера при сохранении его персрабатываемости. 15

Эта цель достигается тем, что .в известном способе получения сополимера винилхлорида путем суспензионной сополимеризации винилхлорида, винилацетата и акрилового мономера в качестве а крилового мо- 20 номера используют р-цианэтилметакрилат или акрилонитрил при;весовом соотношении сомономеров 87: 12: 1 — 79: 17:4 соответственно.

Третий сомономер — р-цианэтплмста- 25 крилат (ЦЗМ) или акрилонитрил (AH) может быть загружен в реактор как одновременно с остальными компонентами, так в процессе сополимсризации.

Благодаря использованию этого способа Зо получения сополимера становится возможным эффективно снизить электризуемость сополимера и получить |продукт, обладающий отличными антистатическими авойствами, что особенно важно при применении его 35 для произ|водства грампластинок, плитокдля настила полов и др.

Кроме того, полученный сополимер обладает повышенной тсрмостабильностью при сохранении хорошсй .перерабатываемости 4р (высокого .значения индекса расплава).

Пример ы 1 — 3. В автоклав емкостью

4 л загружают 1800 г воды, 7,1 г 10,2 /О-ного раствора стиромалеината натрия, 0,36 г по- 45 ливинилового апирта, 1,8 г ацетата натрия, 0,9 г (100О/О) перекиси бензоила, 150 г винилацетата (16,5 вес. о/о от суммы весов мономеров) и соответственно 9 г,,27 г, 36 г (13,4 вес. //> от суммы мономеров) ЦЭМ. 50

Содержимое а втоклава вакуумируют, вводят 750 г винилхлорида (82,5 вес. о/о от суммы мономеров). Полимеризацию проводят при 70 С до остаточного давления 3,5 ати при окорости персмешивания 200 об/,пин. 55

Выход готового продукта в указанных примерах 80, 84, 85О/О соответственно.

Пример 4. Процесс .ведут по примеру 1> но мономеры берут в следующих количествах, вес. /О от суммы весов мономс- 6о ров:

ВХ 87 (791 г);

ВА 12 (109 г);

ЦЭМ 1 (9 г).

Выход готового продукта 80% .

65.Пример 5.,Процесс ведут по примеру 1, но мономеры берут в следующих количествах, вес. о/О от суммы весов мономеров:

ВХ 79 (739 г);

ВА 17 (159 г);

ЦЗМ 4 (.Зб г).

Выход готавого,продукта 82% .

Пример 6 (для сравнения). Процесс ведут по примеру 1, только ЦЭМ,вводят в количестве 45 г (5 вес. /о от суммы весов мономеров) .

Выход готового продукта 80 /о.

Пример 7. В автоклав емкостью 4 л загружают 1800 г воды, 7,1 г 10,20 -ного раствора стиромалеината натрия, 0,36 г поливинилового спирта, 1,8 г ацетата натрия, 0,9 г (100О/О) перекиси бензоила, 9 г акрилонитрила АН (1,вес. % от суммы весов мономеров), 150 г винилацетата (16,5 вес. о/о от суммы, весов мономеров). Содержимое автоклава вакуумируют и вводят 750 г винилхлорида (82,5 .вес. о/о от суммы весов мономеров). Полимеризацию праводят при

70 С до падения давления до 3,5 ати при скорости перемеши|вания 200 об/лин. Выход сополимера 86 /о.

Пример 8. Процесс ведут по примеру

7, но мономеры берут в следующих количествах (вес. /о от суммы весов мономеров):

ВХ 87 (791 г);

ВА 12 (109 г);

АН 1 (9г), Выход сополимера 84 /о.

Пример ы 9, 10. Процесс ведут по примеру 7, только в автоклав в конце полимеризации (при да влении 3,5 ат.я) вводят соответственно 27 и 36 г АН (3 и 4 вес. о/о от суммы весов мономеров) . Процесс продолжают еще 5 ч при 70 С. Выход готового продукта 87 и 86,5 /О соответственно.

Пример 11. Процесс ведут по примеру 7, но мономеры берут в следующих количествах (вес. о/О от суммы весов мономеров):

ВХ 79 (739 г);

ВА 17 (159 г);

АН 4 (36 г).

АН вводят в автоклав в конце полимеризации (при давлении 3,5 ат,я). Процесс ведут еще 5 ч при 70 С. Выход сополимера 85о/о.

Пример 12 (для сравнения). Процесс ведут по примерам 9, 10, только АН вводят в количестве 45 г (что соответствует его содержанию в сополимере 5,8 /О). Выход готового продукта 85 /о.

Пример 13 (для сравнения). Процесс проводят по примеру 1, только вместо тройного сополимера получают двойной сополи682530

Состав и свойства сополимеров по всем примерам приведены в таблице. мер ВХ вЂ” ВА. Контрольный образец получают с выходом 83,7%.

Температура разложения, сс

Состав сополимера, %

Индекс расплава, г!10 мин

Пример, номер

ЭлектриЦЭМ или АН зуемость, в

ВА

ВХ

4, 5

1,2 (ЦЭМ)

3,8 (ЦЭМ)

5,9 (ЦЭМ)

1,2 (ЦЭМ)

4,8 (ЦЭМ)

6,2 (ЦЭМ)

1,1 (АН)

1,1 (AH)

3,5 (АН)

5,0 (АН)

4,9 (АН)

5,8 (АН)

3,7 (метилакрилат) По данным воспроизведения

Антистатичеокие свойства сополимера оценивали по величине электр изуемости, термостабильность — по температуре разложения,;перерабатываемость — по индексу расплава.

Из таблицы видно, что сополимер, полученный по изобретению, обладает отличными антистатическими свойствами (резкое снижение электризуемости),,повышенной термостабильностью при сохранении хорошей перерабатываемости. целью улучшения антистатических свойств и повышения термостабильности сополимера при сохранении его перерабатываемости, в качестве акрилового мономера использу5 ют р-цианэтилметаирилат или акрилонитрил при весовом соотношении сомономеров

87: 12: 1 — 79 — 17 4 соответственно.

Источники информации, принятые во

10 внимание при экспертизе:

1. SPE Journal, 27, 1971, ¹ 9, с. 33 — 37.

2. Патент Великобритании № 910622, кл. 2/6/P/ опубл. 1961.

15 .3. Патент Японии № 12446, кл. 25 Н 3, опубл. 1961.

4. Патент США № 3812073, кл. С 08 f

45/32, опубл. 1974.

5. авторское свидетельство № 182325, 20 кл. С 08 1 27/06, 1963 (прототип).

Формула изобретения

Способ получения сополимера винилхлорида путем суопензионной сополимеризации винилхлорида, винилацетата и акриловога мономера при 65 — 70 С в присутствии маслорастворииого инициатора и защитного коллоида, отличающийся тем, что, с

2

4

6

8

11

12

13

По (5)"

84,6

82,5

82,0

88,3

80,2

79,6

85,0

87,4

83,9

83,0

82,1

83,8

85,5

81,2

14,2

13,7

13,0

10,5

14,2

1 3,9

11,5

12,6

12,0

13

10,4

14,5

15,1

0

0

17,5

0

0

960

132

128

133

128

114

130,5

132

128

129

154

114

120

2,7

4,7

4,7

2,5

4,7

4,8

2,6

2,5

4,3

3,8

3,9

2,2

2,4

3,73