Способ получения пластической массы на основе серы

О П И С А Н И Е 182612ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимый от патентахл, 39 Ь, 22/10 влено 07.ИЕ 1964 ( 910551/23-5 рисоедпнением заявкиМПК С 08 дУДК 678,684.049(088,8) иоритет Комитет по делам обретений н открцтн ри Совете ВЬннстрое СССРОпубликовано 25.т/,1966, Бюллетень11 Дата опубликования описания 18 ЛП.1966 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ МАССЬ НА ОСНОВЕ СЕРЫ1Известен способ получения пластической массы на основе серы путем смешения и обработки при высокой температуре серы и нефтяной смолы в качестве полимерного пластификатора. Однако получаемая при этом пластическая масса характеризуется низкими температурой размягчения и термостойкостью, что значительно ограничивает область ее,применения.Предложен спосоо получения пластической массы на основе серы, предусматривающий применение в качестве полимерного пластификатора политиоформальдегида или его кондепсатов с кетопами, что позволяет значительно увеличить термостойкэсть пластической массы, а также придать ей стойкость к солнечному излучению, к давлению и износу.Интерес представляют пластические массы, содержащие от 2 до 15 вес. ч. политиоформальдегида и от 98 до 85 вес. ч. серы, Отличные облицовки получают из продукта, состоящего из 3 - 10% политиоформальдегида и 97 - 90 с/, сеоы.Хотя в состав продукта согласно изобретению могут входить политиоформальдегиды с различным молекулярным весом, предпочтительно пользоваться олигомерами типа Н 5 -- (СНзЯ) Н, заключающими в себе от 3 до 7 звеньев (СНе 5), содержащими примерно от 62 до 72% серы и плавящимися между 70 и 20-С. Особенно интересные результаты получены с олигомерами жидких политиоформальдегпдов при комнатной температуре, среднееколичество звеньев (СН 5) которых равно от5 3 до 4, с содержанием серы от 72 до 76%.Свойства продукта, получаемого согласноизобретению, могут быть изменены в желаемом направлении не только употреблениемразличных пропорций серы, но и модпфпцироО ьапием молекулы политиоформальдегпда. Вчастности, к сере можно добавить полпсоеднненпя или поликопденсаты тиоформальдегида с такими веществами, как фенолы, мочевина, тиомочевпна, дициандиампд, стпрол, ма 5 леиповая кислота или другие, Иногда целесообразно к сере добавить смесь полптпоформальдегида с одним или несколькими из полисоедннений указанного типа,С особенно хорошими свойствами получаютО массу в случае применения в качестве активатора серы продуктов конденсации кетонов сполитиоформальдегпдами.Поликонден аты, т. е, продукты конденсации политпоформальдегид - кетон, согласно5 настоящему изобретению, могут быть получены путем конденсации различных алкил-,арил-, алкиларилкетонов или/и циклическихкетонов с различными политиоформальдегпдами или дитиолполитиоэфирами, Например,о можно употреблять поликонденсаты, полученные из кетонов, как-то; ацетон, этилметилкетон, диэтилкетон или пентанон, гексаноны,гептаноны, бензофеноны, ацетофеноны, ацетонилацетон, ацетофенонацетон, ацетилацетон,дифениленкетон, фенилацетофеноны, циклопентанон, циклогексанон и т. д,Употребляемые поликонденсаты получаютсяреакцией кетонов с различными политиоформальдегидами типа НЗ - (СН.Я)- Н, гдеп - число звеньев (СН,.Я), которое можно варьировать, оно может быть, например, от 2до 7, лучше от 3 до 4.Способ получения поликонденсатов кетонас политиоформальдегидами заключается ввведении в контакт одного или несколькихкетонов с жидким полигомером НЯ -(СН Я)- Н, в котором среднее значение пот 3 до 4. Смесь выдерживают в присутствиикислого катализатора, в случае надобности врастворителе, при температуре от минус 20 доплюс 100 С до получения вязкого продукта. Вкачестве катализатора могут быть применены,например, Н.ЯО газообразный НС 1 и прочие, Вязкий продукт, выделенный из реакционной среды и очищенный, добавляют ксере.Поликонденсаты могут содержать различные количества молекул кетона на молекулутиоформальдегида; хорошие результаты получают при использовании полимеров, выделенных конденсацией 1 моль или от 1 до 1,5 молькетона на 1 моль олигомера, содержащего от3 до 4 звеньев (СНЯ).В пластмассу, полученную предложеннымспособом, можно ввести различные инертныенаполпители, например порошки, фибры, чешуйки, нити или прочие, минеральные и органические материалы, как-то: металлическиеокиси, карбонаты, сульфиды, карбиды, фосфаты, силикаты, стекло, асбест, целлюлозные вещества и т. д., различные красители или/и пигменты,Для иллюстрации изобретения ниже привеЛены примеры,П р и м е р 1. К 92 кг расплавленной серы,доведенной до 170 С, добавляют маленькимипорциями 8 кг твердого политиоформальдегида, примерно с 65 Я, серы, Горячую жидкуюмассу тщательно перемешивают в течение 45мин, после чего вносят 0,5 кг желтого пигмента и 0,8 кг карбоната кальция в виде тонкогопорошка, При этом после охлаждения получают пластическую массу, характеризующуюсявысокой износостойкостью,Эту массу применяют при температуре около 170 С для проведения желтых полос сигнализации на дорогах.П р и м е р 2. К 95 кг расплавленной серы,доведенной до 170 С, добавляют маленькимипорциями в течение получаса 5 кг жидкогополитиоформальдегида НЯ - (СН.Я) З,4 - Н соследующими характеристиками: мол. вес 190;плотность при 20 С 1,36, температура отвердения 5 С; показатель преломления при 20 С1,6 О, В течение 1 час температуру поддержи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 вают около 170 С, перемешивая массу. К концу прибавляют 1 кг ультрамарина и все тщательно перемешивают,Полученной пластической устойчивой и звукоизоляционной массой облицовывают ступеньки лестницы,П р и м е р 3, 62 кг серы в порошке перемешивают с 38 кг жидкого политиоформальдегида НЯ - (СНЯ)- Н), в котором п = 3,85, мол. в. 210, содержание серы 74/,. Смесь нагревают до 155 - 160 С в течение полутора часа, затем тщательно перемешивают при нагревании с 30 кг сухого каолина в виде наполнителя. Таким образом получают мягкую замазку, пригодную для заделки трещин и щелей в бетонных или каменных плитах.Ниже приведены примеры получения поликонденсатов политиоформальдегида (примеры 4,5, 6,7 и 8).П р и м е р 4. В колбе, снабженной обратным холодильником, растворяют 950 вес. ч. жидкого дитиолполитиоэфира - НБ - (СН.Я)- Н, мол. в, 190, (т. е. олигомер политиоформальдегида) в 360 вес. ч, ацетона. Затем медленно по каплям прибавляют 70 вес, ч. концентрированной серной кислоты, Температура повышается до 70 С. Смесь выдерживают при этой температуре при перемешивании в течение 1 час, отстаивают и сливают нижнюю часть, которую промывают кипящей водой до нейтральной реакции. Получают 1000 вес. ч. вязкой бесцветной жидкости, представляющей собою пол и конденсат ацетон - политиоформальдегид,П р и м е р 5. В колбе, снабженной обратным холодильником, растворяют 350 вес. ч. ацетона в 879 вес. ч, бензола. Раствор охлаждают до минус 5 С и барботируют пузырьками газообразный сухой НС 1 при перемешивании. Затем медленно приливают 950 вес. ч. дитиолполитиоэфира, указанного в примере 4, в 1320 вес, ч. бензола. Температуру поддерживают минус 5 С. По окончании введения бензолового раствора добавкой 400 вес. ч. метанола осаждают 1000 вес. ч. бесцветной вязкой жидкости, представляющей собою поликонденсат ацетон - политиоформальдегид.П р и м е р 6. В колбе, снабженной обратным холодильником, растворяют 950 вес. ч. днтиолполитиоэфира, указанного в примере 4, в 500 вес. ч. циклогексанона. Медленно, по каплям, добавляют 64 вес. ч, концентрированной серной кислоты. Смесь выдерживают при температуре 100 С в течение 1 час, отстаивают и сливают нижнюю часть, которую промывают кипящим метанолом и кипящей водой. Получают 1250 вес, ч. жидкого прозрачного, слегка желтоватого, очень вязкого поликонденсата циклогексанон - политиоформальдегид.П р и м е р 7, В приборе, указанном в примере б, растворяют в 870 вес, ч, бензола 350 вес, ч. метилизобутилкетона, охлаждают до минус 10 С и барботируют пузырьками при перемешивании газообразный сухой НС 1, затем медленно добавляют раствор 950 вес. ч,182612 30 Предмет изобретения Состави 1 ель В, Г. филимонов Редактор Л. К, Ушакова Техред Г. Е. Петровская Корректор О. Б, Тюрина Заказ 1943,3 Тираж 975 Формат бум. 60 Х 90/з Объем 0,3 пзд. л. Подписное11 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 дитиолполитиоэфира в 1320 вес. ч, бензола. Температуру поддерживают минус 10 С. По окончании реакции 400 вес. ч, метанола осаждают 1170 вес. ч. бесцветной очень вязкой жидкости, представляющей собою поликонденсат метилизобутилкетон - политиоформальдегид.П р и м е р 8. В приборе, аналогичном предыдущему, растворяют 100 вес, ч. бензофеноца в 1320 вес. ч, бецзола, охлажда 1 от до 0 С, добавляют 10 вес. ч, безводного хлористого цинка и барботируют пузырьками газообразный сухой НС 1. Затем медленно добавляют раствор 950 вес. ч. дитиолполитиоэфира в 879 вес. ч. бецзола. Температуру поддерживают 0 С. После реакции добавляют 400 вес. ч. метанола. Декацтируют очень вязкую жидкость светло-желтого цвета, представляющую собою поликондецсат бензофенон - политиоформальдегид.Прим ер 9. К 90 кг расплавленной серы, доведенной до 160 С, добавляют маленькими порциями 10 кг поликонденсата политиоформальдегид - ацетон, состав которого приблизительно соответствует 1 моль ацетона на 1 моль олигомера, содержащего от 3 до 4 звеньев СНвЯ, полученного по примеру 5, Жидкую массу тщательно перемешивают в течение 45 мин при 150 С. После внесения 0,5 кг желтого кадмия суспензию перемешивают до получения однородной смеси.Полученную массу применяют при 150 С для проведения желтых полос сигнализации на дорогах. После охлаждения продукт остается пластичным и износостойким. Так, по дорогам в среднем проезжали 30000 автомашин в месяц; в конце года эти полосы це были повреждены, тогда как контрольные полосы, проведенные на том же месте, были зпачитель. по испорчешя. П р и м е р 10. К 86 кг расплавленной серыпри 145 С добавляют маленькими порциямц 4 кг конденсата, полученного по примеру 7, в условиях, указанных в примере 1. После 5 внесения 0,4 кг красного кадмия и хорошейгомогенцзации массы последнюю употреблялп для облицовки стен.П р ц м ер 11. Пластическую массу получают так, как указано в примере 10, из 96 кг 10 расплавленной серы и 4 кг конденсата, приготовленного по примеру 6. Пластмасса характеризуется высокой износостойкостью,П р и м е р 12. Конденсат, полученный попримеру 8, растворяют в количестве 8 кг в 92 ка расплавленной серы для ооразовацця пластифиццрованной массы, подобной массам, указанным в предыдущих примерах, но более твердой, чем масса, приготовленная по примеру 1.П р и м е р 13, 57 кг серы в порошке перемешивают с 43 кг поликонденсата, приготовленного по примеру 4, и с 20 кг прокаленной окиси ал 1 оминия. Смесь подогревают до 150"С и перемешивают до однородного состояния, Получают пасту, пригодную, в частности, для заделки трещин в плитах или бетонных полах. Способ получения пластической массы наоснове серы путем смешивания и обработки прп высокоц температуре серы и полимерного 35 пластификатора, отличагогчийся тем, что, сцел 1 цо улучшения физико-механических свойств поли;1 ерной массы, в качестве полн 1 српого пластпфикатора применяют поли- тПОфОРМаЛЬ 1 ЕГНД ИЛП ЕГО КОПДЕПСатЫ С Кета нами.