Способ получения металлополимеров

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Савв СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Завалено Ос присоединьниэ.0577(21) 2481756/23-0 С 08 Е 112/ОС 08 Е 120/1С 08 Р 2/44 аввкн Ио Государственный аомнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(71) 3 аяВИтЕдЬ Научно-исследовательский институт химии при Горьковском государственном университете им. Н.И.Лобачевского(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОПОЛИМЕР аю Известен способ получения металлололимеров путем радикальной полимери зации в блоке винилового мономера(стирола) в присутствии металлоорГанического соединения общей формулы: Ме(СЬНв)д, Где Ме - свинец, ртуть, олово, мышьяк и др. при нагревании ЗО до 120-200 С 3. Предлагаемое изобретение относит. ся к областк получения металлополимеров и может быть использовано для создания полимерных материалов, обл дающих повышенной термостабильность и антистатическими свойствами.Известен термический способ получения металлополимеров на основе теропластов, обеспечивающий высокую дисперсность и равномерность частиц металла в объеме полимера 1 . Сущность его состоит в том, что неорганические соединения металлов, диспергированные механическим путем, вводят в концентрированные растворы соответствующих полимеров, а затем смесь выдерживают при температуре разложения неорганического соединения металла.Недостатком известного способа является сравнительно высока температура разложения применяемых неорганических соединений, которая превышает температуру термической деструк" ции виниловых полимеров, и образование окислов и карбидов в процессе термического разложения металлосодержащих соединений,Температура разложения металлосодержашего соединения значительно. снижается в случае использования металлоорганических соединений (МОС) при получении металлополимера, в частности полистирола, заполненного кадмием, осуществляют путем смешения полистирола с дибензилкадмием в тетрагидрофуране с последующим испарением растворителя при температуре 60 С и разложением дибензилкадмия при нагревании до 130 С 2,Недостатком указанного известного способа является многостадийность процесса, заключающаяся в следующем;-разложение металлоорганическогосоединения в гомополимере принагревании до 130 С.707929 Таблица 1 Термостабильность полиметилметакрилата (ПИМА) и полистирола, полученных в присутствии бис-(триэтилгермил)кадмия 0 2,5 3,0 5,0 16,0 полисти- концент-начальная рол рация темпераМОС, тура развес.Ъ ложения;фС 260 300308 320 278 Как видно из таблицы, что меры практически устойчивы припри содержании Сй в полимерах 250 С в условиях термоокисли 2,5-16 вес.Ъ и выше, металлополи тельной деструкции,Недостаток способа заключается в том, что процесс протекает при высоких температурах до 200 С, Все без исключения МОС применяемые для получения металлополимеров, выделяют при распаде летучие продукты, которые5 необходимо удалять из полимера, что усложняет технологию процесса.Цель данного изобретения - упрощение технологии процесса. Эта цель достигается тем,что виниловые мономе- ) ры подвергают радикальной полимеризации в блоке при нагревании в присутствии МОС, 2,5-16 Ъ от веса мономерабис-(триэтилгермил)кадмия.Бис-(триэтилгермил)кадмий является жидкостью с низкой температурой разложения, Он распадается с заметной скоростью при температуре 20- 30 С, что позволяет получать смеси мономеров и металлоорганического соединения простым смешением жидкос тей и далее полимериэовать их. При этом разложение металлоорганического соединения происходит в процессе полимеризации до затвердевания смесей что позволяет получать металлоРнаполненные композиции без внутренних напряжений. Бис-(триэтилгермил) кадмий распадается с образованием металлического кадмия и бис-триэтилгермила. ЗОПроцесс полимеризации осуществляют следующим образом.В емкость при отсутствии влаги и кислорода воздуха в мономер, содержащий в качестве катализатора полимеризации диазонитрил изомасляной кислоты (ДАК) дозируют бйс-(триэтйлгермил)кадмий, Полимеризацию проводят в ампулах - дилатометрах или стеклянных Формах при нагревании до температуры 70 С,По окончании полимеризации образцывыдерживают в течение трех часов притемпературе 100 С,В качестве мономеров используютметилметакрилат., стирол. Количествовводимого металлоорганического соединения варьирует в пределах 2,5-6 вес,Ъ(2,5 мп) бис-(триэтилгермил) кадмия учто в пересчете на СЙ составляет2,5 вес.Ъ от веса ММА, и 0,0105 г(0,4 вес,Ъ) ДАК. Смесь полимеризуютв ампуле при температуре 70 С, азатем выдерживают 3 часа при 100 С.Полученный полимер является гетерогенным, имеет серый цвет, обладаетметаллическим блеском.Аналогичным образом получают металлополимеры с содержанием МОС впересчете на СЙ 3,0; 5,0; 10,0; 12,0;16,0 у и 30,0 вес.Ъ.Термостабильности и антистатические свойства полученных металлополимеров представлены в таблицах 1 и 2,П р и м е р 2. К 2,265 г (2,5 мл)стирола добавляют 0,2169 г (0,155 мл)бис-(триэтилгермил)кадмия и 0,0096 г(0,4 вес.Ъ) ДАК. Концентрация МОСсоставляет в пересчете на стирол2,5 вес.Ъ. Смесь полимеризуют в ампуле при температуре 70 С и выдерживают3 часа при 100 С. Полученный полимерявляется светло-серого цвета и обладает металлическим блеском. Аналогичным образом получают металлополимеры.с содержанием МОС в пересчетеча СЙ Зр 0 5 р 0 10 0 и 16 вес Ъ,Термостабильность и антистатические свойства полученных металлополимеров представлены в таблицах 1 и 2.707929 Т а блица 2 Электрические характеристики металлополимеров Концентрация СЙ, весО 16 Удельное сопротивление У(Ом,см) 1 1,210 810 5,910 Удельная электропроводность 6 (Ом.см) 8,3 10 1,25 10 1,7 " 10 формула изобретения Составитель В.ПоляковаТехред Э,чужик Корректор Н,Горват Редактор И,Вечтомова Тираж 549 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 8431/21 филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Как видно из таблицы, металлополи" мер обладает антистатическими свойст вами . Чистый ПИМА (концентрация СЙ = 0) имеет удельное сопротивление р=1,2 10 Ом.см. и является чистым статиком. Металлополимер, наполнен" ный СЙ имеет значительно меньше удельное сопротивление и, в частности при концентрации СЙ 16 вес. =5,9 10 , что характеризует металло 2полимер как антистатик. Наличие в ПММА металла доказано в работе методом эмиссионного спектрального анализа. Дисперсность металла в полимере определена методом электронной микроскопии,В спектре образца ПММА с 2,5 ЗО СЙ полученного с использованием прибора ПСП, обнаружены аналитические линии бе и СЙ: 6 е(бе 1-2651; 3039; 2691; 2709 А ) 35СЙ(СЙ 1-3261; 2288; 2677,6; 3133 3 Р) Электронномикроскопические снимки, сделанные при прямом увеличении 2200 в среде полимера обнаружили агрегаты металла правильной гексагональной формы,В табл.3 представлена дисперсностьСЙ в полимере в зависимости от егоконцентрации. Таблица 3 Размеры агрегатов СЙ в зависимости от его концентрации в ПММАСЙ в ПММА 2,5 5 0 10,0размер частиц/ммк бю 5 5 г 1 Ос 36 Таким образом, изобретение позволяет получить металлополимеры по упрощенной технологии. Способ получения металлополимеровпутем радикальной полимеризации вблоке виниловых .мономеров в присутствии металлоорганического соединенипри нагревании, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью, упрощениятехнологии процесса, в качестве металлоорганического соединения исполь.зуют 2,5-16 от веса мономерабис-(триэтилгермил)кадмий,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Натансон Э;М. и др. Металлополимеры Успехи химии, М1972, т.41 вып.8 стр.1465-1493,2. Авторское свидетельство СССР95390 46 кл. С 08 К 3/10, 1976,3Авторское свидетельство СССР9115458, кл. С 08 Г 112/08 1958