Состав для получения наполненного полимера

 

Изобретение относится к химии и технологии полимеров и позволяет получать наполненные полимеры с повышенной микротвердостью, теплостойкостью и относительным удлинением, что достигается использованием состава для получения наполненного полимера, включающего ненасыщенный мономер, золу, инициатор радикальной полимеризации - пероксидисульфат щелочного металла и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: нанасыщенный мономер или смесь мономеров 5-15

зола 1-15

пероксидисульфат щелочного металла 0,09-1,5

вода до 100. 3 табл.

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИН

А1 (51) 5 С 08 F 2/22 госудлг утаенный номитет

ЯО ИЗСБРЕТ!-.:НИЯл.:1 и ОТНРЫТИЯМ

ГРи Гннт сс

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ (2i) 4 172794/23-05 (22) 12. 11.86 (46) 1 5 . 10 . 90 . Бюл . Ф 38 (71) Львовский государственный университет им. Ив. Франко (72) Е.П.Ковальчук, P.B.Ky ep и M.Ô.Èýåíèöêèé (53) 678.744.13(088.8) (56) Иванчев С.С. Радикальная полимеризация. И.: Химия, 1985, с. 214.

Патент Японии 9 57-10664, кл. С 08 F 2/22, опублик. 1982. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАПОЛНЕННОГО ПОЛИМЕРА (57) Изобретение относится к химии

Изобретение относится к химии и технологии полимеров, а именно к составу для получения наполненного полимера, и может быть использовано в технологии композиционных полимерных материалов.

Целью изобретения является увеличение микротвердости, теплостойкости и относительного удлинения наполненного полимера, а также утилизация отходов энергетических производств.

В качестве неорганического наполнителя в составе использована золаунос тепловых электростанций (ГОСТ

25818-83) °

Состав золы приведен в табл. 1.

Пример 1. В стеклянный дилатометр объемом 40 см помещают

5 r (12,19 мас.%) золы Бурштынской

ГРЭС с диаметром частиц 20 меш. Затем добавляют 4,68 г (11,41 мас.%) перегнанного метилметакрилата. К по„„SU „, 1599357 и технологии полимеров и позволяет получать наполненные полимеры с повы.шенной микротвердостью, теплостойкостью и относительным удлинением, что достигается использованием состава для получения наполненного полимера, включающего ненасыщенный мономер, золу, инициатор радикальной полимеризяции — пероксидисульфат щелочного металла и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Heíàñûøåíный MQHoMeð или смесь мономеров 515; золя 1-15,. пэроксидисульфат щелочного металла 0,09-1,5; вода до

100. 3 табл, лученной смеси добавляют 0,3%-ный водный раствор пероксидисульфата калия. Масса реакционной с".",åñè в заполненном дилатометре 41 г. Состав реякциониок смеси, мас.%: л1етилл|етакрилят 11,41

Зола 12,19

Пероксидисульфат калия 0,094

Вода 76,30

Дилатометр помещают в термостат

;при 293 К. Реакционную смесь перемешивают в течение всего опыта при помощи магнитной мешалки. Степень превращения мономера в полимер определяют по вел:чине контрякции объема. По ис— течении 180 мин мешалку отключают, содержимое дилатометра осаждают водным раствором уксусной кислоты (1,0 М) и сушат композицию до постоянного веса при 338 К, Степень превращения мономера в полимер 83,01%. 1 г компози1-59935 7 ции помещают г. †:.-есс-форму, нагревают

1 до 433 К и прессуют при 120 атм. Температура стеклсвания 400 К, температура перехода в высокозластичное сос5 тояние 438 К, а в вяз <о-текучее—

478 К. Характеристическая вязкость отмытого в аппавате Сокслетта от наполнителя полимера, определенная в растворе в хлороформе при 298 К, сос- 1< тавляет 1,02 дл/г.

П р и и е р ы 2-10. Все операции проводят как в примере 1, используя различные мономеры .и другие количества золы.

Составы и условия получения наполненных полимеров приведены в табл, 2.

Пример 11 (контр.). В стеклянный дилатометр объемом 40 см помещают 5 r исходной шихты, добавляют 70

5 см перегнанного метилметакрилата.

К полученной смеси доливают отдельно приготовленный 0,094%-ный водный раствор пероксидисульфата калия. Дилатометр закрывают стеклянной пробкой с градуированной пипеткой и помещают в термостат при 293 К. Реакционная смесь перемешивается в течение всего опыта магнитной мешалкой.

Степень превращения мономера в полимер определяют по величине контракции объема. По истечении 180 мин мешалку выключают, содержимое дилатометра осаждают водным- раствором уксусной кислоты (1 М) и сушат полученную композицию при 338 i< до постоянной массы. Степень превращения мономера в полимер 62,4%. 1 г композиции помещают в пресс-форму, нагревают до

433 К и прессуют при 120 атм. Температура стеклования 386 К, температура перехода в высокоэластичное состояние 424 К, вязкотекучее состояние

461 К. Характеристическая вязкость отмытого в аппарате Сокслетта от на45 полнителя полимера, определепная в растворе хлороформа при 298 К, 0,89 дл/r.

Пример 12 (контр.) . Получение композиции проводят согласно примеру 1. Состав полимеризационной смеси следующий, мас.%:

Пероксидисульфат калия 0,5

Шихта (наполнитель) 5,0

Метилметакрилат 12,0

Вода До 100

Температура реакционной смеси 98 К. Время полимеризации 200 мин.

Степень превращения мономера в полимер 11,7%. Характеристическая вязкость раствора полимера в хлороформе

1 14 дл/г, Пример 13 (контр.) . Полимеризацию проводят согласно примеру 1.

Состав реакционной смеси следующий, мас.%:

Пероксидисульфат калия 0,3

Исходная шихта 0,5

Метилметакрилат 5,0 .Вода До 100

Температура реакционной смеси

298 К. Время полимеризации 200 мии.

Степень конверсии мономера в полимер

4,.3%. Характеристическая вязкость полимера в хлороформе ":,26 дл/г.

Пример 14 (контр. ) . Получение композиции проводят согласно примеру 1. Состав реакционной смеси, мас.%:

Пероксидисульфат калия 1,5

Исходная шихта 15,0

Метилметакрилат 15,0

Вода До 100

Температура полимеризации 273 К.

Время полимеризации 150 мин. Степень конверсии мономера в полимер 18,6.

Характеристическая вязкость полимера в хлороформе 0,17 дл/г.

Пример 15 (контр.) Получение композиции проводят согласно примеру 1. Состав реакционной смеси, мас,%:

Пероксидисульфат калия 0,09

Исходная шихта 5,0

Метнлметакрилат 5,0

Вода До 100

Температура реакционной смеси

29.3 К. Время полимеризации 200 мин, Степень конверсии мономера в полимер

67,2%. Характеристическая вязкость раствора полимера в хлороформе

0,90 дл/г.

Пример 16 (контр.). Полу" чение композиции проводят согласно примеру 1. Состав реакционной смеси, мас.%:

Пероксидисульфат калия 0,11

Исходная шихта 12.„5

Метилметакрилат 11„25

В ода До 100

Температура полимеризационной смеси 303 К. Время полимеризации

200 мин. Степень конверсии мономера в полимер 38,1%.

5-15

0,09-1,5

До 100

Таблица

Оксицы, мас.%

Состав

Яiа,, А1,О, 1е,а1, geo 11О, i сна i И О 1О,) к,О ) Nà,î Í,Î I П»«е!

7. т т:

4 0, 1 2 0, 2 1 2, 3 2, 2 2, 1 8, 1 4, 2 0, 3 3, 4 2, 4 0, 2 4, 2

4 4, 3 2 4, 8 1 8, 4 4, 7 0, 9 0, 9 0, 8 1, 4 1, 0 0, 3 1, 1 1, 4

Та блица 2! !

Температура — — — - --1полимернВола !зацнн, K

I — — — --1 — — — — — —1

Конверсия, Х

Время полимериэацни, Мономере

Пример

Поля

Инициатор мин (83,01

17,21

7,02

27,11

67,0

200

293

298

298

273

293

76.30

82,50

94,20

68,50

89,01

12, 19

5,0

0,5

15,0

5,0 кзs10 0,094

0,5

0,3

1,5 . 0,09

1 .3

5

83,0

200

12,9 (NH )qS Oq О, !2 74,98 298

200

12,5

76,39 303

93,90 298

Na S 0 0,11 (и" ) 8 тО И

6,0

2CG

1,0

Смесь оксидов

12, 5

9 (прототип) 81,27

420

75,95 323

ММА 11,25

К,В,О, 0,3

П р и м е ч а н и е. В качестве модельной смеси оксидов использована смесь состава, мас.Х:

Оксид кремния (SiO)< 42,0

Оксид алюминия (А(оа) 22,0

Оксид железа (III) 16,0

Оксид железа (II) 3,0

Оксид магния (М80) 7,0

Оксид титана (TiO ) 3,0

Сульфат. кальция (CaSO <) 2,0

Сульфат калия (К SO ) 3,0

Сульфат натрия (Na SO ) 2,0

* И1А - метилметакрнлат.

% 159935

Физико-химические свойства композиций, полученных на модельной смеси и с сухой золой при тех же условиях полимериэации по примерам привеге2 1 ны в табл. 3.

Формула изобретения

Состав для получения наполненного полимера, включающий ненасыщенные мономеры или их смесь, инициатор радикальной полимеризации и неорганический наполнитель, о т л и ч е-ю шийся тем, что, с целью увеличения микротвердости, .теплостойкости и относительного удлинения наполММА 11 41

ММА 12,0

ММЛ 5,1

ММА 15,0

ММА 5,0

Стирол 6,0, метилакрнлат 3,0 акриамид 3,0 .Бутилакрнлат 1,5, акриленит 7,0, перхлорэтилен 2,5

10!А 3,0, метилакрилат 2,0 ненного полимера н утилизации отходов, в качестве неорганического наполнителя состав содержит золу-унос тепловых электростанций в качестве инициатора радикальной полимеризации— пероксидисульфат щелочного металла и дополнительно воду при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Ненасьпценный1 мономер или их смесь

Зола-унос. тепловых электростанций

Пероксицисульфат щелочного металла

Вода

1599357

Таблице 3

CQoAccQs ВОмпОзииии

Вомпознпия по примерам

t 1!к

3 т !

4 I !4 к 5 1 15 к i 6 1Ь к . 9 (проттотнп) !

2 12 к

13 я

1 ° 09 0,89

400 38Ь

017010 — 090

1,26 1,26

1, 14 1, 14

593 38!

402 389 417 403 404 390

424 411

409

442 428

438 424

423 408

447 433

473 459

482 428

476 461

2740 2232

133 122

3,5, 2,82

2770 2143 2700 2203 2900 2324

2230

2800 2110 2700 2040

130 120!

36 !23!

12!

137 126

3,4 2,56

141 128

14!

2,74

39269.„72853

2,52

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 3119 Тираж 431 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно- издательский комбинат "Патент", r.Ó)Kãîðoä, ул. Гагарина,101

Характеристическая яязкость полимерного сеязуииего

Температура стеклоаания, Е

Температура перекопа

В Высояозлвстнчиое состояние, 8

Температура перехода е яязкотекучее состояние, 8

11икротвердость, ЯГ/смз (ГОСТ 4Ь70-77)

Теплостойкость по

Вика (ГОСТ 15065-69)

Относительное удлинение (ГОСТ 111262-80) Составитель В.Полякова

Текред Л.Олийнык Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö