Способ получения полистирола

. с.И СА":Н. О ПИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик) Заявлено 02,04.76(21) 2342490/2 Ъ 05 С 08 Г 112/О присоединением заявки-3) Приоритет 3) Опубликовано 15,11,78, Бюлле45) Дата опуоликования описания Гаоударстеенный номитет Соеета Министров СССР оо делам нзооретений н открытий2) Авторы изобрет иков, Л. И ко ен Московский ордена Трудового Красного онкой химической технологии им, М. В мени институт(71) Заявитель но ЕНИЯ ПОотносит ла мего к области полум эмульсионной зягого иницна тора ор загрязняет гот ор практически не а на стадии выдел вшн а оволимеризаци ый продукт. удаляется из ения и очистк полимеи загрязняет прежде то одукт иг ному арению полисгир Кроме того, по известны удается получить высокомол листирол с достаточно больш тями полимеризации. Полнст гексы, полученные по извесг не обладают достаточно высо востью к действию электрол ческим воздействиям.Бель изобретения - улучш механических свойств полнме ние технологии процесса, г.е концентрации инициатора. м способам не екулярный поими скороо ирольные ланым способам,кой усгойчитов и механиние физнкоа и упроше- уменьшение Эта цельдостигается тем,чинициатора используют 15 1ог веса сгирола гидроперекисмулы т в качест 0 -15 10 и общей форЭмульсионная полимеризация сгирола широко применяется в промышленности, поскольку позволяет проводить полимеризацию при умеренных температурах с высокой скоростью.В качестве инициаторов при эмульсионной полимеризации сгирола используют персульфагы аммония и калия, перекиси и т гидроперекиси динитрнлазоизомасляной кислоты и другие инициаторы 11Известен способ получения полистирола путем полимеризации стирола в водной эмульсии в присутствии эмульгагора и ра дикального инициатора 121, Этот способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.Недостаток этих способов состоит в 20 том, что для проведения полимеризации требуется значительное количество инициатора (1-2% от веса мономера), причем, на синтез полистирола,как правило, расходулишь незначительное количОйСН - С -ОН,СНС=О12 где К, Р -Н,СН .Молекула инициатора имеет дифильную 10структуру, она состоит из полярной полиоксиэгиленовой части и гидрофобной части,содержащей гидроперекисную группу.Полярная часть молекулы стабилизирует латексную частицу, т.е. выполняет рольэмульгатора. Гидроперекисная группа молекулы инициатора химически связываетсяс полимерной цепочкой. Таким образом,каждая полимерная цепочка оказываетсяхимически связанной с молекулой эмульга- Отора, следствием чего является повышенная устойчивость полистерольных латексовк различного рода воздействиям,Количество инициатора по изобретениюв несколько тысяч раз меньше, чем по и 5весгному способу, а молекулярный вес полимера в 10-20 раз выше, чем по известным способам.Полистирол с таким высоким молекулярным весом приобретает совершенно новыесвойства - он становится ударопрочным.Еще одним преимушеством предлагаемого способа является го, что полученныйполистирол практически не содержит остатков инициатора, т.е. является высокочистым, поскольку количество гидроперекиси,взятой для синтеза, ничтожно.П р и м е р 1. В реактор подают100 мл стирола, 200 мл водного 4% ного раствора эмульгагора Ц40(/С 6 Н О/С Н О/ Н/) и 1,54 10 глюбой из приведенных выше гидроперекисей. Содержимое реактора тщательно деогазируют, нагревают до 50 С и перемешивают при этой температуре 9 ч. Готовый 4продукт получают в виде полистирольноголатекса или выделяют полистирол приливанием 100 мл изопропанола к латексу.Выход полистирола 97% молекулярныйвес, определенный методом вискозимегри,016 млн. Ударная вязкость полимера28 кгссм/см2П р и м е р 2. Процесс проводят согласно примеру 1 но количество гидроперекиси 1,5 , 10 г. Время полимериза ции до 96%-ной конверсии 8,5 ч. Молекулярный вес 14 мпн. Ударная вязкосп 26 кгс см/см2 П р и м е р 3 (сравни тельный) . Процесс проводят согласно примеру 1, но брут 1 г динитрилазоизомасляной кислоты.Процесс ведут 12 ч до 90% конверсии.Молекулярный вес 1 млн ударная вязкость 10 кгссм/см2П р ц м е р 4 (сравнительный). Процесс ведут согласно примеру 1, но вместо гидроперекиси берут 2,5 г перекисибензоила. Время полимеризации до 90%конверсии 35 ч. Молекулярный вес полимера 300 тыс. Ударная вязкость29 кгс фсм/смП р и м е р 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве эмульгатора берут алкилсульфонаг натрия приконцентрации 4 Ж количество гидропереки си 7 1 О г. Время полимер изации до98% ной конверсии 8 ч свойство продукта, как в примере 1,Полисгирольные латексы, полученныепо предлагаемому способу, обладают повышенной устойчивостью к действию электролитов и механическим воздействиям. Так,порог коагуляции латексов, полученных попримерам 3 и 4, составляет при нормальных условиях 1,0 моль/л ЙсбО,а латексы, полученные по примерам 1,2,5,не коагулируют под действием Ма8 Опри этих условиях.Размер латексных частиц не изменяется после четырехчасового испытания на приборе Марона (примеры 1,2,5), Лагек-, сы, полученные по примерам 3 и 4, увеличиваются в размерах с 1500 до 1800 А при испытании на приборе Марона в течение 2 ч. Укрупнение частиц говорит о начале процесса скрытой коагуляции, г.е. о потере латексом устойчивости под действием механических нагрузок.Таким образом, по предлагаемому способу можно получить ударопрочный полиогирол и высокоусгойчивые полистирольные лагексы, а также полисгирол, не содержаций остатков инициатора.Формула изобретенияСпособ получения полистирола путем водноэмульсионной полимеризации стирола в присутствии инициатора, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств полимера и упрощение технологии процесса, в качесгве инициатора используют 1,51031,510 /о ог веса сгирола гидроперекиси обшей формулы.632705 ОПСН - С-ОНсн,с=о12 гИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Николаев А. ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М,"Химия", 1966, с. 94.2, Хомиковский П. М. Кинетика и гопохимические особенности эмульсионной полимеризации. "Успехи химии, 1958, 27, с. 1025.Заказ 6498/22 Тираж 599 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4