Способ получения прозрачных полимеров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

< н826960

Союз Саеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (51)М,. Кл.з

С 08 F 120/40 (22) Заявлено 1608.78 (21) 2518000/04/

/2647707/05 (23) Приоритет 0709.77 (32) 070976

Государственный номитет

СССР но делям изобретений и отнрытий (31) 7626913 (33) Франция

Опубликовано 300481. Бюллетень Йо 16

Дата опубликования описания (5З) УДК 678. 744.

° 33 (088. 8) Иностранцы

Жан-Пьер Сене и Патрис Ле Руа q

j (Франция) (72) Авторы изобретени я

Иностранная фирма

"Сосьете Насьональ де Пудр э Экспл (Франция) (71) Заявитель (54 ) CIIOCOS ПОЛУЧЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ скэ.

1 б 2 0 С g СНт,) -0 — С вЂ” 0(Кх т 0- б — С Щ1

И в н

0 0 О Изобретение относится к технологии получения полимеров, а именно к способу получения прозрачных полимеров, которые используют для изготовления панелей оконного стекла, ветрового стекла, элементов защитных конструкций и т.п, Известен способ получения прозрачных полимеров путем полимеризации алЛилкарбонатэтиленггикольметакрилата PJ.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения прозрачных полимеров путем полимеризации бифункционального мономера формулы

СНоСН-CHgOCONH (СН ) ОС (О) О (СН g) g

-NHCO0CH -СНСН . Полимеризацию проПолимеризацию мономера осуществляют в два этапа так, чтобы последова- 5 тельно осушествить полимериэацию метакриловых групп, а затем полимеризацию аллиловых групп. Таким образом, на первом этапе получают линейный термопластичный полимер. На втором. 30 водят при нагревании в присутствии инициатора радикальной полимеризации (21 .

Недостатками этих способов являются низкие механические свойства прозрачных полимеров.

Бель изобретения-- улучшение механических свойств прозрачных полимеров.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения прозрачных полимеров путем полимеризации бифункционального мономера при нагревании в присутствии инициатора радикальной полимеризации, в качестве бифункционального мономера используют соединение формулы этапе линейный полимер превращают в полимер с пространственной трехмерной структурой, образуемой за счет раскрытия двойных аллиловых связей.

На практике первый этап полимеризации осушествляют в присутствии та826960, 55

150000 кого растворителя как диметилформиат, этилацетат, хлороформ, кетоны или ароматические растворители и в присутствии инициатора радикаль-ной полимеризации.

Концентрация мономера зависит, кроме всего прочего, и от вида растворителя и составляет, например 10503.

В качестве инициаторов полимеризации могут быть использованы изопропилпероксокарбонат, перекись луарила, перекись бензоила, перекись диамила, гидроперекись трет-бутила, перекись метилэтилкетона, перекись ди-трет-бутяла, гидроперекись кумола, азобисизобутиронитрил, циклогексилперкарбонат и т.д. Условия полимеризации (содержание активатора, температура, продолжительность реакции) зависят от природы инициатора, концентрации мономера и желаемой степе- Щ ни конверсии в конце первого этапа.

Например, при 35ОС содержание используемого циклогексилперкарбоната может составлять от 0,2 до 65% по отношению к мономеру при продолжитель- 25 ности процесса полимеризации от 2 до 24 ч. При 55ОС содержание используемого циклогексилперкарбоната может составлять от О, 1 до О, 4% по отношению к мономеру при продолжительности полимеризации от 2 до 24 ч. Полимерный раствор затем осаждают, фильтруют и сушат. Продукт представляет собой белый, термопластичный порошок. Этот полимер содержит аллиловые двойные связи и часть акриловых двойных связей, которые не вступили в реакцию.

Инициатор, необходимый для полимеризации этих двойных связей, сме40

45 смешивают с 765 г хлороформа. Смесь нагревают до 50 С и добавляют 0,1844 r перекиси бензоила. Полимеризацию осуществляют в реакторе в токе азота при постоянном перемешивании. Через 10 ч полимер осаждают этанолом, отфильтровывают.и высушивают.

Степень конверсии мономера в полимер составляет 30%.

Характеристики полученног мера следующие:

Молекулярный вес

Коэффициент полидисперсности 3

Температура стеклования, ОС 23 60

Условия формования: температурарос 180

Давление, бар 100

Время, мин 5

Прозрачность Хорошая 65 шивают с сухим полимером и затем смесь подвергают термообработке, Все виды радикальных инициаторов могут быть использованы, однако предпочтительно выбирают инициаторы, имеющие повышенную. температуру раз- . ложения, равную температуре, при которой осуществляют литье под давлением, например 1,3-(бис-трет-бутилпероксиизопропил -бензол.

Условия полимеризации на втором этапе зависят главным образом от следующих параметров: природы и содержания инициатора, температуры, продолжительности процесса.

В качестве примера могут быть использованы следующие условия: содержание 1, 3-бис-(трет-бутилпероксиизопропил) -бензола 2%; температура 160ОС; продолжительность 4 мин.

В конце этого цикла желательно провести 1 ч отжиг при 110 С. Можно значительно сократить продолжительность образования сетчатой структуры, если повысить температурный режим. В равной степени можно получать путем литья прозрачные полимеры только в одну стадию.

Возможно использовать, например, следующие условия.

Для полимеризации

Количество циклогексилперкарбоната, Ъ О, 5-4

Температура, С 35-55

Продолжительность, ч 6-24

Дпя обжига

Температура,ОС 90-110

Продолжительность, 30 мин

2 ч.

Пример 1. 1-йэтап. 135 r мономера формулы

2-й этап. Добавляют 2Ъ 1,3- бис— (трет-бутилпероксиизопропил) -бензола к примеру, полученному на 1-ом этапе. Продукт затем формуют литьем под давлением при 170ОС 5 мин и подвергают обжигу 2 ч .при 110 С

Полученная пластина прозрачная, Твердость составляет 44 точек

Варколя, плотность 1,354.

Пример 2. 1-й этап. 150 г мономера смешивают с 750 г хлороформа, смесь нагревают до 50ОС, а затем .растворяют в ней 0,1844 r перекиси бензочла. После 24 ч полимеризации 75 r полимера осаждают этанолом, т.е. степень конверсии 50Ъ.

Молекулярный вес полу- более ченного полимера 500000

Температура стеклования 2РС

826960

Формула изобретения

Хорошая

44 точки

Варколя

1,354

Плотность

Прочность при растяжении

Модуль Юнга

3,30 гбар.

121 гбар.

Составитель Л. Валуев

Техред С.Мигунова Корректор Н. Швыдкая

Редактор Л. Герасимова

Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2582/85

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2-й этап. после прибавления 2%

1,3-бис -(грет-бутилпероксиизопропил)—

-бензола продукт формуют при 130 С

5 мин. Обжиг 2 ч при 110 С заканчивает полимеризацию и позволяет полу чить прозрачный и твердый продукт (45 точек Варколя), плотность 1,350 °

Ц р и м е р 3. 0,5 г циклогексилперкарбоната растворяют в 100 г мономера. Этот раствор заливают в форму, образованную двумя стеклянными пластинами, разделенными пластиковой перегородкой толщиной 3 мл. Форму помещают в водяную баню и подвергают термовоздействию в следующих услови ях:

Время, Температура, ч OC

48 40

1 50

1 60

1,5 80 20

2 90

3 115

Полученный материал, вынутый из формы, имеет следующие характеристики: 25

Прозрачность

Твердость

Пример 4. 1 r циклогексил перкарбоната см шивают с 100 г мономера. Этот раствор заливают в форму, 35 образованную двумя стеклянными пластинами, разделенными пластиковой перегородкой толщиной 3 мм. Форму помещают в водяную баню и подвергают следующей термообработке. 40

Время, Температура, ч оС

15 40

1 50

1 60

1,5 В0

2 90

3 115

Полученный и извлеченный иэ форьы материал имеет следующие свойства:

Прозрачность Хорошая

Твердость 54 точки

Варколя

Плотность 1,351

Таким образом, проведение процесса по предлагаемому способу позволяет получать прозрачные полимеры с улучшенными механическими свойствами.

Способ получения прозрачных полимеров путем полимериэацли бифункционального мономера при нагревании в присутствии инициатора радикальной полимеризации, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения ь".еханических свойств прозрачных полимеров, в качестве бифункционального мономера используют соединение формулы

СН3

СИ СЙ-СН -0-С-NH-(СН 1 -О-С-0(CH2) -0-С-C*CH

2 2 ц 2 z ц 2 2

0 0 0

Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе

1. Патент США 9 2399285, кл. 260/775. опублик. 1946.

2. Патент США М 2397631, кл. 260-775, опублик. 1946 (прототип),