(со)полимеры метакриловых эфиров бромированных арилоксизамещенных бензиловых спиртов для изготовления органического стекла и способ их получения

 

I д., -;С т " si

О П Ж - (:-" A-"É--И Е

Союз Советскии

Социалистических

Республик (ss> 732281

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 240677 (21) 2546611/23-05 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 0 0580. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 0805.80 51 М К„г

С 08 F 20/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 678.74 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

М.A. Булатов, В.В. Синицын, К.A. Матвеев, Л.P. Саксонова, С.С. Спасский, Е.И. Мельникова, A.M. Нижин и Л.В. Сергеев

Институт химии Уральского научного центра AH СССР и Государственный ордена Ленина оптический институт им С.И. Вавилова (71) Заявители (54) (Co) ПОЛИМЕРЫ МЕТАКРИЛОВЫХ ЭФИРОВ БРОМИРОВАННЫХ

АРИЛОКСИЗАМЕЩЕННЫХ БЕНЗИЛОВЫХ СПИРТОВ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА

И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Сн R.! I (-c-сн,+ +c-м -у

I sss 2 и

СО Y

10

СН2

Х

0 Вг

Изобретение относится к новым по- лимерам, конкретно к гомополимерам и сополимерам метакриловых эфиров бромированных арилоксиэамещенных бензиловых спиртов общей формулы где Х вЂ” Н или Br;

У = фенил, галоидфенил, карбалко-20 ксил С -Сь,.

 — Н, снз;

m 50-100 мол.Ъу п к 0-50 мол.Ъ, с мол.мас .(2-6) .

10 для изготовления органического стекла.

Широко известны полимеры на основе метакриловых эфиров, используе:,мые для изготовления органического стекла (1) °

Однако полимеры на основе известных метакриловых эфиров имеют низкий показатель преломления (1,49-1,59) .

Так, полиметилметакрилат имеет пй 1,49, полибензилметакрилат—

1,568, полифеноксибензилметакрилат

1,58. Другие, полимеры, используемые для изготовления органического стекла, имеют следующий показатель преломления! поликарбонат 1,586, полистирол 1,59. Для создания оптических систем необходимы органические стек- ла и с более высокйм показателем преломления — 1,6-1,629.

Известны полимеры на основе метахриловых эфиров фенолов для изготовления органического стекла, имеющие более высокий показатель преломления.

В частности, полимер пентабромфенилметакрилата имеет п -б 1,71 (2) .

go

Однако эти полимеры очень хрупки и, кроме. того, при нагревании или освещении УФ-светом претерпевают перегруппировку Фриса с образованием оксикетонов, легко окисляющихся с образованием окрашенных продуктов, вызывающих появление. окраски в полимерах .

Цель изобретения — получение,устойчивых прозрачных и бесцветных по732281

Как следует из табл. 2, органические стекла, изготовленные из предлагаемых полимеров в сравнении с органическими стеклами, изготовленными иэ известных полимеров, имеют более нысокий показатель преломления, oeiладают более высокой твердостью, а следовательно, менее подвержены истиранию и царапанию, а также имеют более высокое светопропускание. Достоинством предлагаемых полимеров является также то, что они обладают малой горючестью.

65 лимерон с показателем преломления

1 60-1,629.

Постанленной цели отвечают полимеры общей формулы Х, содержащие звенья метакриловых эфиров бромираванных арилоксизамещенных бензиловых спиртов е

Синтез полимеров общей формулы I осуществляют путем вакуумирования метакриловых эфиров бромированных арилоксизамещенных бенэилоных спиртов общей формулы

Б,/ 0 / Х (и) ()Н,ОСОС(0Н ) « где Х вЂ” Н (ХХ, а) или Вг (II, á), или их смеси с виниловыми мономерами и радикального инициатора при 30-70 С до полного удаления пузырьков воздуха .и полимеризации в среде инертного газа при 70-120 С. В качестве радикального инициатора используют перекись третбутила или дикумила.

Нагревание необходимо прежде всего при полимеризации мономерон, твер. дых при комнатной температуре (мономеры общей формулы ЕХ,б) . Для получения однородных, беэ воздушных пузырей, полимеров иэ твердых мономеров необходимо предварительное вакуумирование расплавленного мономера.

Для предотвращения преждевременной полимеризации в расплане применяют высокотемпературную перекись, распадающуюся при температуре на 4050 С выше температуры плавления мономера (например, перекись ди-трет-бутила или перекись дикумила).

Образующиеся при полимеризации или сополимериэации проэрачные бесцветные и однородные полимеры обла дают показателем преломления 1,601, 629, они могут быть использованы для изготовления органических оптических стекол с показателем преломления н укаэанных пределах.

Ниже приведены примеры получения полимеров общей формулы I, Пример 1. Смесь 24 г 4-(4-бромфенокси)бенэилметакрилата (II,a) и 0,12 г перекиси бенэоила заливают в формы для полимеризации (например, представляющие собой пакет иэ днух силикатных стекол с кольцевой. про- . кладкой, пространство между стеклами заполняют полимеризуемой композицией) . Форму помещают в вакуумный шкаф, нагревают до 30 С и откачивают до

0 прекращения выделения из полимеризуемой композиции пузырей воздуха. После этого шкаф заполняют инертным газом и нагревают до 72 С. Через 24 ч нагревание заканчивают и из охлажденной:формы извлекают образец полимера общей формулы I где Х вЂ” Н, m = 100 мал.В, n = О, 30

Снойства полимера приведены в табл. 1 (палимер 1) .

Пример 2. Смесь 12,0 г 2- (4-бромфенокси) -5-бромб ензилметакрилата (II,á) и 0,06 г перекиси дикумио ла нагревают до 70 С, тщательна перемешивают расплав и заполняют им фарму для изготовления образцов. Фсрму помещают н нагретый до 70 С вакуумный шкаф и откачивают до прекращения выделения пузырей воздуха. После этого заполняют шкаф инертным газом, повышают температуру до 117 С и выдерживают в течение 26,5 ч. Из охлажденной до комнатной температуры формы извлекают образец полимера общей формулы 1, где Х вЂ” Br, m = 100 мол.%, и ас 0.

Св ойс тв а полимера приведены в табл. 1 (полимер 4) .

Пример 3, Иэ смеси 12,0 r мономера общей формулы ХХ,б, 2,92 r стирала и О, 075 г перекиси дикумила н условиях примера 2 получают полимер общей формулы 1, где Х вЂ” Br, R — Н, У.—; m= 50 мол.%, п = 50 мол. В.

Свойства полимера принедены н табл. 1 (полимер 5).

Аналогично получают образцы других полимеров общей формулы I.

Свойства полученных полимеров приведены в табл. 1 (н сопоставлении с полимером п-феноксибензилметакрилата .

Как следует из табл. 1, предлагаемые полимеры бромсодержащих метакриловых эфиров общей формулы 1 бесцнетны,прозрачны, имеют показатель прФломления 1,60-1,629 и обладают хорошими механическими свойствами, в частности твердостью. Они могут быть использованы для получения органических стекол с показателем преломления

1,60-1,629.

В табл. 2 приведены свойства органических стекол, изготовленных из предлагаемых полимеров, — Р 2, 4, 5 в сравнении с органическими стеклами, изготовленными иэ известных полимеров — полистирола (ПС-м) и поликарбоната (ПК), наиболее употребляемых для изготовления органического стекла, с в ыс ок им пок аз ат ел ем преломл ения, 732281, Таблица 1

Исходный мономер

Соотношение мономеров, моль

Микротвердость, кг/мм

Пок аз атель преломления

Внешний вид

В пп

М.м 10

1 Соединение общей формулы II à

Прозрачно

1,620 бесцветно 21,0

4,0

1,00

То же+

2 + атирол

То же

3,2

То же 23,4

0 5030р50 1,619

3 + бутилметакрилат

4,5

18,0

0,78;0,22 1, 600

Соединение общей формулы II б То же+

+ стирол

3,0

29,5

1, 629

1, 621

-1,00

2,0

32,7

0 50:0 50

6 То же+

+бутилакрилат

0,88:0,12

6,0

19,2

1 620

7 и-Феноксибензилметакрид т

Таблица 2

82,0 23,0

05-1,0

1,62

Бесцвет- 1, 30 ное

80,0 30,0

85 0 33,0

88-89 14-15

75-8Р 15-16

0,4-1,2

0,8-1,4

16-20

130-150

l 42 1,629

1, 35 1,621

1,05 1,59

l 2 1,586

« I 1

ПС-М

Слабожелтое

ПК

Формула и з обретения

1. (Со) полимеры метакриловых эфиров бромированных арилоксиэамещенных банзиловых спиртов общей формулы

d0

ВР

+) При толщине 4 ю

) При толщине 2 мм где Х вЂ” Н или Br, Y — фен ил, галоидфенил, карбалкон сил С(-С6  — Н, СН з

m = 50-100 мол. а, п = 0-50 мол.В, с мол.мас. (2-б)

«10 для изготовления органического стекла.

2. Способ получения (со) полнме-, ров по п. 1, о т л и ч, а ю шийся тем, что метакриловые эфиры бромированных арилоксизамещенных бензиловых спиртов или их смесь с виниловыми мономерами и радикальный инициатор вакуумируют при 30-70 С до полного удаления пузырьков воздуха и полиме732281

Составитель В. Полякова

Редактор Л. Ушакова Техред Н.Бабурка Корректор С. Шекмар

Заказ 1650/16

Тирам 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ризуют в среде инертного газа при

70-120 С.

3. Способ по п. 2, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве р адикального инициатора используют пере« кись третбутила или дикумила.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Сперанская Т.A., Тарутина Л.И.

Оптические свойства полимеров. М., Химия, 1976, с. 132 (прототип) .

2. Патент CIIR 9 3845102, кл. 260-479, 1969.