Способ получения модифицированного поливинилхлорида

Союз Советсмик Социалистнцесиии Республик(61) Дополнительное (22) Заявлено 17,06, с присоединением за вт. свид-в 23.с 5 4 (21) 20 61) М. Кл. С 08 Р 265 киМГасударственный комитет Саввта Иинистрав СССР па делам изобретений и аткрытийисания 14,05,7 ата опубликования 72) Авторы изобретени А,й, И. Б. Котляр и Е. П. Шварев 1) Заявитель ПОСО ПОДУЧ 1:НИЯ МОЛИФИЦИРОВАННОГО ПОЛИВИНИДХДОРИ мо- назИзобретение относится к по;тучени ифицированного поливинилхлорида, пр аченного для переработки в жесткие лия.Известен способ получения ударопрочно-. го материала на основе сополимера винилхлорида и 2-этилгексилахрилата (2-ЭГА). Длн получейия модифицированного продукта вначале сополимеризуют 2-ЭГА и винилхлорид при температуре 62 С, после чего к полу-.оченному ссполимеру в несколько приемов добавляют винилхлорид и продолжают полимеризацию при той же температуре. Инициирование полимеризации осуществляется в присутствии растворимых в мономерах инитжаторов (азоизобутиронитрил, перекись лауро-. ила). В качестве защитного коллоида используот метилцеллюлозу.При дозировке винилхлорида в реакционную среду, очевидно, может иметь место р прививка этого мономера на довольно жесткий сополимер-ЭГА и винилхлорида, что не приводит к получению материала с высокой ударопрочностью, При воспроизведении этого способа оказалось, что образцы ви нипласта, полученные из модифицированногополивинилхлорида, имеют удельную ударнтуювязкость с надрезом 9 10,7 кгс" см/смИзвестны и другие способы полученияударопрочных материалов на основе ПВХ.Например, для получения уларопрочного ма.- териала проводят сополимеризацию винилхлорида с 2-ЭГА в присутствии тройного сополимера этилена, пропилена и дициклопентади-,О ена. Полимеризацию проводят в присутстмкперекиси лауроила при температуре 62 оС,В качестве эмульгатора используют гидро,ксиэтилцеллюлозу. Образцы винипласта, изготовленные из модифицированного ПВХ,имеют удельную ударную вязкость с надрез "зом от 12 до 32 кгс, см/см 2,Известен способ получения модифицированного ПБ: путем полимеризации 2-этилгексилакрилата в присутствии инициатора с посО лег;Адей прививкой винилхлорида на полимер 2-этип"ексилакрилата, Полимеризацию2-ЭГА проводят в эмульсии до низких степеней конверсии акрилата (менее 50%) приотемпературе 50-70 С, Затем в среде полученного латекса полимеризуют винилхлорид3 51 при температуре 53-59 оС, Полимеризацию проводят в присутствии персульфата калия при давлении в автокл.ве, составляющем 65-99% упругости насьщения винилхлорида при соответствующей температуре.Для достижения указанньх условий вчнилхлорид подают в автоклав небольшими порциями на протяжении вего процесса пс- лимерьзации В качестве эмульгатора ис пользуют лаурат натрия, Полимер выделяют путем коагуляции полученного латекса элек-, тролитами, и промывки водой от остатков электролита, эмульгатора и инициатора. Образцы винипласста,; изготоьленные из модифицированного ПВХ, имеют удельнуюуда уо вязкость с надрезом 5,8-32,6 кгс. санси,Недостатком этого способа является то что получаемый ллодифицированный ПВХ имеет все-таки недостаточно высокую ударопрочность, а также сложность выделения полимера в чистом виде.Цель изобретения - упрошение технологического процесса и повышение ударопрочности модифицированного поливинилхлорида. Эта цель достигается тем, что в качестве инициатора используют окислительно-восстановительную систему: перекись лаурои- ла-соль карбоновой кислоты двухзамеэнного железа, а полимериэацию 2-этилгексилакрилата и последуюшую прививку винил хлорида на полимер 2-этилгексилакрилата проводят в суспенаии при температуре 20- 40 и 40-50 С соответственно.Наиболее эффективно инициирующая система может быть использована при молярном отношении перекиси лауроила и соли железа карбоновой кислоты, равном 0,7-09 Получение полимера 2-ЭГА при температуре ниже 20 С проводить нецелесообразно так как это приводит к значительному удлинению процесса полимеризации 2-ЭГА. Проведение прививки винилхлорида при температуре ниже 40 С практически неоправдано, так как значительно удлиняет процесспрививки винилхлорида, ВХ)Полимеризацию 2-ЭГА и прививку ВХ ведут в присутствии защитного коллоида, например поливинилового спирта, содержащего 18-25 вес.% ацетатных групп, в количестве 01-0, 3 вес.% к воде,Модифицированный ПВХ, получаемый по предлагаемому способу, имеет более высокую ударопрочность по сравнению с ПВХ, полученным известными способами, Образцы ви, нипласта, изготовленные из модифицированного ПВХ, полученного по способу в соответствии с изобретением, не разрушаются.П р и м е р 1. В автоклав емкостью 30484 л, освобожденный от ки:порода продувкойчистым азотом, эаГржают 1500; 015%,ного водно о раствора поливинилового спир:- : а Госле роведения вауумирования в те,чеьке 10-15 мгл 1 С мм рт. ст, оста 3: чи о давления в токе азота загружают0,9 г сульфата закисного железа и 0,89 гг а"ро "та ,ать. геВторично создаот в автоклаве вакуум ицр загружают 70 г 2 ЭА в котором предварительно растворкот 1 г перекиси лауроила (ПЛ, Полимериэацию 2 .ЭГА осуществля.- ют пр; 2 О С в течение 6 часпосле чегозагружают 700 г вииилхлсрии, Содержимое автоклава. йеремешваю".час поио,20 С, затем подогревают до 50 С, и ведутпроцесс полимеризацхи винчлхлорида приэтой температуре до снижения давления внем до 4 кг(см 2,.езапопи"ериэо вавшийся виц(чхлоридсбрасывают, а суспензяю полилэра сбраба,тывак(г разбавленной соляной кислотой, Полимер фильтрукгг на вакуу 4 филетре к гров.ывают дистиллированной водой до нейтральо25ной средь и сушат пои 60 С до постоянноговеса,Образцы винилласта получают путемпрессования пакета из кальцованных пленокпри темпеоатуре 175 оС. Пленки, в свою очьф редь, получают из . композиции состава(в вес, ч,/:Модифицированный ПВХ 100Трехосновный сульфат свинца 4 ф Двухосновный сульфат свинца 2Стеаоиновая кислота 0,5оКомпозицию вальцуют при 170 С в 1 ечение 7 мин. Образцы, изготовленные из ПВХ,(испытьваот на удел ную ударную вязкостьос надрезом при 20 С, Обраэць не разрушают,я П р и м е р 2. Повторяют рецепт эат рузки примера 1, с той лишь разницей, что2-ЭГА берут в количестве 85 гийоаимериоэуют его при 40 С в течение 3 час.Проведение процесса полимеризации винилхлорида, выделение Полимера изготовление об- бО раэцов винипласта и их испытание проводяттак же, как в примере 1. Образцы винипласта не разрушаются.П р и м е р 3, ПовтоГяюг рецепт загруэки примера 1, но берут 85 г 2-ЭГА, а ."5 прививку винилхлорида проводят при 40 оС.Образцы винипласта не разрушаются,П р и м е р 4 (для сравнения), Повторяют рецепт загрузки примера 1, но.2-ЭГА берут в количестве 85 г и полимери О эуют его при 50 оС в течение 2 час, Об резец винидлеста имеет удельную ударную вязкость с надрезом 10 кгс см/см 2.П р и м е р 5 ( для сравнения. ПогРгоряют рецепт загрузки пргмера 1, но ,2 ЭГА берут в холкчж:тв 85,г, Й приз"вку вииилхлооида проводят при 64 С. Образец вкнкпласта имеет удеъную ударую вязкость с надрезом 21 кгс см/смП р к м е р 6, (для сравнения), Р ав,токлав емкостью 4 л, . освобожден-ый от кислорода продукой чист м вэото зего 1 г,. жаке 1500 г 0.,15-ного одного растйоре полквини 1.свого с.,",р е, Пес;ы провед ния вакуумиреею.; в тече, - ;ие 0-15 ."и,- агру;д;ею. 85 г 2 .Эг/ . -.о - р-;, ,. риы и 3 ФО .рь.".Тв ряку 1 и и к,.еу .о ила. Лолкмеркэецкю =- ГА ведут прк 70 втечение 6 час, послегс реакционную среду охлеждекуг ио 25 оС к загружают 700 г, вкнклхлоркдг. Содержил 1 ое едтокле-: ве перемешивают 1 чес при 25 оС, затем подогпеваютдо 64"С, и процесс ведут при этой температуре до снижения давления в нем до 4 кг/см 2Недополимериэовевшкйся винилхлоркд сбрасывают, полимер фильтруют к промывают дистиллированной водой от остатков эмульгатора к сушат прк 60 С до постоянного веса, Образец винипластв имеет уделиею ударнуювязкостьс надрезом 4,1 кгс см/см-,П р и м е р 7, Б автоклав емкостью4 л, освоб;жденный от кислорода продувкой чистым азотом. ,загружают 1500 г0,159 о-ного водного растворе полквкнклового спиртаПосле посведенкя векуумкроРчния в течение 10-35 мин в токе азстазагружакт 0,59 г сульфате закксного железа и 0,58 г кепроета натрия, Вторичносоздают в евтоклаве вакуум и загружают70 г 2-ЭГА, в котором предварительно растворяют 0,62 г перекиси леуроиле (0,08%от суммы мономеров. Полим ркэециюо,2-ЭГА ведут прк 20 С в течение 6 час,после чего загружают 700 г винилхлорида,Содержимое автоклава перемешивают 1 чеспри 20 С, после чего подогрегают до 50 оС,и ведут процесс полкмериэацкк винклхлоркда при этой температуре до снижения давления в нем до 4 кг/см 2, Получают образцы модифицированного полквкнилхдоркдаодре"деляют их удельную ударную вязкость снадрезом по ГОСТ 4647-69 при 20 о;,Удельная ударная вязкость 22 к-с:м .П р и м е р 8, .ов-оояю. ре епт загрузки примера 8.о.: оезнкдек, что перекись леурокла с льфет закис=и., железа и 6капроат натрия берут в количестве 1,54 г(0,2% от веса мономера), 1,39 г и 1,38 гсоответственно. Образец имеет удельную;ударную вязкость 20 кгс см/см 2,П р и м е р 9, Повторяют рецепт загру.ки примера 1 с той разницейчто вместокепроаге натрия берут 0,67 г бу гиратанатрия, е полимеркзацкл 2-ЭГА ведут в течение 2 час. Образец при испытании не раэр бивается,П р и м е р 10, Повторяют рецептзагрузки пркмерв.с той разницей чтовлест,:;епроа.в .,;,;тркя берут 1,1 г каприн:е н-.тдкя. Полкмеркэецкю 2-ЭГА ведут в.с /р к м е р ь. ,прототип), В автоклав емкостью 4 л, освобожденный от кислоВрода продувкой чистым азотом, эгружают1 5 00 г О, . 5 д-ного водного ресВора поливкнилового спирта, После векуумирования втечение 10-15 мкн, зегружеют 70 г 2-ЭГА,в котором предварктельно р створяют 1 гперекиси лауроиле и З,Э г перекиси аце тклциклогексансульфонила ( АЦСП). Полиме,ризацкю 2-ЭГА ведут прк 20 С в течение,винилхлорида при этой температуре до сниженки давления в нем до 4 кг/см 2. Недоьолимеркэовавшкйся винилхлорид сбрасывают, пол.мер фильтруют, промывают дистиллированной водой и сушат при 60 С до постоянного веса,Образец виниплесте, приготовленный изПВХ, имеет удельную ударную вязкость снадрезом 20 кгс см/см 2.Формула изобретенияСпособ получения модкфицкровеМного полквкнклхлоркде путем полимериэации 2-этилгексклекрклете в прксутствии инициаторас последующей прививкой вкнилхлорида на,полимер 2-этклгексклекрилате, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощенк технологического процесса и повышения -:, в .-непрочности конечного продукта,в к ,эе кнч 1.:-,.-.: используют зкисли;т ., ; в .с:-во:сне;:сиятельную систему: перекись;,:кле- соль кербоновой кислоты двухэамещенного иегеэа, е полкмеризацию 2-этилгексилвкркле 1 е и последуюшую прививкувкнклхлоркде на полимер,2-этилгексклекрилегапроводят в сусл. нзки прк температуре 20-40и 40-50 оС соотве";ственно,