Способ получения окрашенного полиметилметакрилата

Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид-ву2) Заявлено 21.07,78 (21) 2648250/23-05 М. Кл 2 С 08 Г 120/14 С 08 Г 2/44 присоединением заявки ударствеииый комитет СССР(088.8) по делам изобретеии и открытий(45) Дата опубликования описания 30.04.80(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕН ПОЛ ИМЕТИЛМЕОКРАШЕН НОГОКРИЛАТА 2 Изобретение относится к области получения окрашенных полимеров, а точнее окрашенного блочного полиметплметакрилата.Известен способ получения окрашенных полимеров путем полимеризации соответствующих мономеров под действием динитрила бисазоизомасляной кислоты в массе при 60 - 80 С в присутствии жирорастворимых красителей 1.Недостаток этого способа заключается в том, что процесс можно проводить только при повышенных температурах, что снижает молекулярную массу полимеров и как следствие ухудшает физико-механические показатели образцов, Кроме того, высокая температура полимеризации предопределяет требования к применяемым красителям; последние должны обладать высокой термостойкостью, что в конечном счете, ограничивает выбор используемых в производстве красителей.Известен способ получения окрашенных полимеров путем полимеризации виниловых мономеров под действием перекисных инициаторов 12.Недостаток этого способа заключается в том, что используемые перекиси как сильные окислители вступают в химическую реакцию с целым рядом красителей, что приводит к изменению первоначальной окраски. Вследствие этого для получения, например, синих, зеленых, красных и других оттенков перскпсные инициаторы не применяются.Наиболее близким тсхническим решением является способ получения окрашенного полиметилметакрплата (ПММА) путем полимеризацпи метил метакрилата (ММА) в массе прп температуре 60 - 80 С в присут ствии перекисного инициатора, жирорастворпмого красителя и 0,01 моль/л мопомера стабилизирующей добавки, в качестве которой используют щавелевую кислоту 3.Стабилизирующую добавку используют для 15 увеличения светостойкости окрашенногоПММА.Недостаток этого способа заключается втом. что использование щавелевой кислоты не приводит к стабилизации первоначальной окраски целого ряда красителей (красного, зеленого).На фиг. 1 показана зависимость оптической плотности (Д) полпММА, полученного в присутствииПЛ = 5 10 - з м/л, ЩК = =0,01 м/л, КР-А) =1,3 10 - " м/л, от времени облучения: 1 - 0 ч, 2 - 25 ч, 3 - 50 ч, /=1 см.Как видно из фиг. 1, окраска полимера,полученного в присутствии красителя 30 жирорастворпмого антрахпнонового зеленого (1,3 10 - 4 моль/л), перекиси лаурил (5 10 -м/л), щавелевой кислоты (0,01 моль/л) при температуре 60"С, под действием облучения лампа ПРКизменяется. Кроме того, повышенная температура полимеризации и введение кислоты прп производстве блочного полиметилметакрилата ухудшают физико-механические свойства полимера (уменьшение молекулярной массы, прочности, температуры размягчения и т. д.) и затрудняют отделение силикатного стекла от органического.Цель изобретения - повышение свето- стойкости окрашенных полимеров.Эта цель достигается тем, что в способе получения окрашенного ПММА путем радикальной полимеризации ММА в массе при нагревании в присутствии перекисных инициаторов, жирорастворимых красителей и стабилизирующей добавки в качестве стабилизирующей добавки используют 5 10 -- 2 10 -моль/л мономера третичного амина и полимеризацию проводят при 30 - 50 С.В качестве перекисных инициаторов используют перекись бензоила (ПБ), перекись лаурила (ПЛ) и дициклогексилпероксидикарбонат (ЦПК), а в качестве третичных аминов - диметил - д - толуидин (ДМТ), диэтиланилин (ДЭА), триэтиламин (ТЭА).Концентрацию перекиси и амина изменяют в пределах 10 -- 10 -и 10 - - - 10 вмоль/л соответственно, при их оптимальном соотношении 1: 10 концентрация красителя равна 1 10 - 4 моль/л.Природа исходных компонентов, а также выбранное соотношение концентраций амина, перекиси и красителя приводит к тому, что скорость реакции взаимодействия перекиси с амином намного больше по сравнению со скоростью взаимодействия ее с красителем, Наличие такой конкурирующей реакции исключает возможность реакции перекисного соединения с красителем, что и приводит к получению светостойких окрашенных полимеров. Вследствие наличия указанных двух типов реакций порядок введения компонентов в реакционный об ьем по предлагаемому способу имест решающее значение: к раствору красителя в мономере добавляют сначала амин, а затем перекисный инициатор,Использование третичных аминов приводит не только к стабилизации окраски полимеров, полученных в присутствии перекисных инициаторов, но и позволяет снизить температуру процесса получения окрашенных полимеров и при этом интенсифицировать данный процесс в 1,5 - 2 раза. Проведение полимеризации при более низких температурах (20 - 50 С) по сравнению с известными способами получения окрашенных полимеров в присутствии таких радикальных инициаторов, как перекиси, динитрил азоизомасляной кислоты (бО -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 100 С) способствует улучшеншо всех физико-механическнх свойств готовых изделий.П р и м е р 1. Раствор метплметакрилата с 1,3 10 -моль/л красителя, 5 10 -моль,л диметил-и-толуидина и 5 10 -моль/л перекиси лаурнла (ПЛ) помещают в стеклянную ампулу, вакуумируют на водоструйном насосе, ампулу заполняют инертным газом, запаивают и помещают в термостат с температурой 50 С. Через 4 - 5 ч получают готовый окрашенный полимер, который облучают ртутной лампой ПРК.На фиг, 2 представлена зависимость Д поли-ММА, полученного в присутствии ПЛ =5 10 -м/л, ДМТ =5 10 - - м/л, .КР-А =1,3 10 - 4 м/л, от времени облучения: 1 - 0 ч, 2 - 25 ч, 3 - 50 ч, 1=1 см.В качестве красителей используют: А. Кирорастворимый антрахиноновый зеленый (КР-А) .Б. 5 Кирорастворимый антрахиноновый фиолетовыи.В. 5 Кирорастворимый антрахиноновый оранжевый.Г. Люминар красный 2 К бОО РТ, (КР-Г).Д. Люминар желтый 2 3 495 РТ.т. е. красители, применяющиеся при промышленном синтезе окрашенного ПММА.П р и м е р 2, Процесс проводят по примеру 1, используя раствор ММА с 5 10- моль/л ПЛ. Полимеризацию проводят при 70 С в течение 8 - 10 ч.На фиг. 3 показано изменение Д поли- ММА, полученного в присутствии ПЛ= =5 10 -м/л КР-Г =1,3 10 - 4 м/л, в зависимости от времени облучения: 1 - 0 ч, 2 - 25 ч, 3 - 50 ч; 1=1 см.П р и м е р 3, Процесс проводят по примеру 1, используя раствор ММА с 5 10 -моль/л ПБ, 5 10 -моль/л ДМА. Полимеризацню проводят при 30 С в течение 7 - 9 ч.На фнг. 4 показана зависимость Д поли- ММА, полученного в присутствии ПБ = = 5 10 - з м/л, ДМА = 5 10 вм/л, КР-Г = = 1,3 10 - 4 м/л от времени облучения: 1 - 0 ч, 2 - 25 ч, 3 - 50 ч; /= 1 см.Таким образом, проведение процесса по способу изобретения позволяет получать окрашенный полиметилметакрилат с повышенной светостойкостью. Формула изобретенияСпособ получения окрашенного полиметилметакрилата путем радикальной полимеризации метилметакрилата в массе при нагревании в присутствии перекисных инициаторов, жирорастворпмых красителей и стабилизирующей добавки, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения светостойкости окрашенного полимера, в качестве стабилизирующей добавки используют 5 10 -10 -моль/л мономера - третичного амина и полимеризацию проводят при 30 - 50 С.730775 ЮОа 17 Составитель Л. Валуевдактор Т. Никольская Техред В. Серякова Корректор О, Данишев аказ 767/18 Изд. М 292 Тираж 569 Подписное1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5 и:ографии, пр. Саптнова. 2 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Марек О., Томка М. Акриловые полимеры, Химия, М., 1966, с, 218.2. Бородкин В, Ф. Влияние красителей на фотодеструкцию пол пметилметакрилата, -Пластические массы,2, 17, 1968.3. Сергеев 3. И. Крашение пластическихмасс органическими пигментами и лака 5 ми, - Пластические массы11, 27, 1961