Способ получения акрилонитрилбутадиенстирольных сополимеров, модифицированных диэтиламиноэтилметакрилатом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 0 ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ ТЕН ОПИСАНИЕ ИЭОБ к АВтОРсйбмУ сВидеильст:(56) 1. Тиниус К. Пластификаторы.М.-Л, фХимияф, 1964, с. 83-89.2. Фойгт И. Стабилиэация сийтети;ческих полимеров против действия света и тепла. Л., фХимияф, 1972,с. 388-389.3. Патент СЦЖ Р Зб 37555,.кл. 260-237, опубпик,. 19724. Бакнелл К.В. Ударопрочные плас-.тики. кЛ.; фХнмияф, 1981, с. 88-89;5, Патент Японии В 49-23821,кл, 25/1/, 318.4, опублик. 1974 (прототип),54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛОНИТРИЛБУТАДИЕН СТИРОЛЬНЫХ СОПОЛИМЕРОВ,МОДИФИЦИРОВАННЫХ ДИЭТИЛАМИНОЭТИЛМЕТАКРИЛАТОМ, о т л и ч а юы и й с ятем, что, с целью улущаения Физикомеханических свойств сополимеров и ускорения процесса,; осуществляют привитую сополимериэацию диэтиламиноэтилметакрилата, стирола и акрилонитрилана латекс бутадненового каучука.,7 Б модифицированных диэтиламиноэтилметакрилатом, осуществляют привитую сополимеризацию диэтиламиноэтилметакрилатй, стирола и акрилонитрила на латекс бутадиенового каучука.Термостабилизированные сополимеры АБС по предлагаемому способу получают периодическим или непрерывным способом в присутствии инициатора полимеризации и эмульгатора, В качестве инициатора полимериэации используют водорастворимые перекисные инициаторы, например персульфат калия. В качестве эмульгатора могут применяться мыла жирных карбоноэых кислот или диспрояорционированной канифоли, а также алкилсульфаты, алкил- и арилсульфонаты щелочных металлов. Процесс проводят в присутствии регулятора молекулярной массы, например третичного додецилмеркаптана, нормаль ного лаурилмеркаптана ит.п.Возможны следующие соотношения компонентов при получении сополимера, мас.ЪСтирол 45-58Акрилонитрил 20-27Диэтиламино- этилметакри.лат 1-5Бутадиеновыйили бутадиенстирольныйкаучук 14-30П р и м е р 1. В реактор, снабженный мешалкой, холодильником и системой для подачи азота, загружают водную фазу для эмульсионной полимеризации мономеров: латекс бутадиенового каучука 2,0 кг (20,0 мас, е ) и канифольное мыло 0,2 кг ( 2,0 мас.В ). Затем загружают смесь мономвров при -модуле ванны 11:2,5);стирол 5,2 кг 152,5 мас.Ъ ), акрилонитрил 2,3 кг 1 10303Изобретение относится к получениюпластических масс, в частности акрилоиитрилбутадиенстирольных (АБС) сопо .лимеров, эмульсионной полимеризацивй.Сополимеры АБС как самостоятельнотак и в смеси с поливинилхлоридом, 5используются как конструкционные материалы в электротехнической и радиотехнической отраслях промышленности,а также для изготовления листов, пленок и других товаров народного потреб 10ления.Известно, что сополимеры АБС присодержании бутадиенового каучука выше 20 мас.Ъ обладают высокой ударопрочностью, но имеют низкий показатель текучести расплава (ПТР ), чтозатрудняет их переработку и, крометого, они неустойчивык окислительной деструкции из-за наличия двойныхсвязей в молекуле полибутадиена. ПТРсополимеров АБС повышают послеполимеризационным смешением сополимера снизкомолекулярными пластификаторамитакими, как стеариновая кислота, бу"тилстеарат, вазелиновое масло и 25тп. Г 1 Э,Для повышения термостабильности кАБС после полимеризации добавляютстабилизаторы, например дитретбутилметилфенол, тринонилфенилфосфит ит.п. 23, или стабилизирующие системы, включающие пространстввнно затрудненные фенолы, тринонилфенилфосфит, диалкилтиодипропионат, эпоксиди;рованное соевое масло и пластификатор - стварат кальция 33.35Однако при проведении процессауказанными способами увеличиваетсяего продолжительность, усложняетсятехнологическая схема, требуетсядополнительноеоборудование и дополнительные затраты энергии, Кроме того, низкомолекулярные пластификаторьи стабилизаторы неравномерно распределяются в композиции при сухом.смешении и в любом случае мигрируют к 45поверхности сополимера. При неравномерном смешении и миграции низкомолекулярных компонентов ухудшаются физико-механические свойства полимера иего термостабильность, а, кроме того,портится внешний вид полимерных иэделий.Известен способ получения сополимероэ АБС, согласно которому стироли акрилонитрил прививают на латвксбутадиенового каучука, а полученныйсополимер смешивают с термостабилизатором., например с 2,б-ди(трет-бутил,)-4-метилфенолом 4 3.Этот способ имеет тот же недостаток, что и указанные. 60Йаиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату,является способ получения акрилонитрилбутадиенстирольных еополимеров,модифицированных диэтиламиноэтилмета 65 крилатом (ДЭАЭМ ), согласно которомудля повышения термостабильности сополимеризуют каучукообразующий мономврбутадиен с диэтиламиноэтилмвтакрилатом ДЭАЭМ) в водной эмульсии, сополимериэуют в водной эмульсии стирол иакрилонитрил, а затем смешивают и сокоагулируют латексы. Общее содержаниеДЭАЭМ в сополимере составляет 15 мас.В. Полученный в результате сополимер отличается хорошей тврмостабильностью 5),Однако образование ионных сшивокза счет введения ДЭАЭМ в бутадиеновыйкаучук снижает физико-механические ха.рактерифтики сополимера АБС, особенноПТР, предел прочности при растяжении иударную вязкость.Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств сополимеров и ускорение процесса.Указанная цель достигается :ем,что по способу получения акрилонит- .(22,5 мас. ) ( отношение стирол:акрилонитркл 70 30 в этом и в последующихопытах )и ДЭАЭМ 0,5 кг (5,0 мас.)Проводят змульсацию в течение 2 чпри 50 С. В стироле предварительнорастворяют регулятор - третичный 5додецилмеркаптан - 0,024 кг(.0,24 мас. ). Затем температуруреакционной смеси повышают до 65 С,опосле чего вводят инициатор - водныйраствор персульфата калия - 0,024 кг 10(0,24 мас. ), и проводят сополимеризацию до достижения 98,5-ной конверсии в течение 2,5 ч при 60 С.По окончании сополимеризации латекс АБС отгоняют от непрореагировавшкх мономеров коагулируют сульфатомалюминия, выделившийся порошок полимера промывают водой и высушивают допостоянного веса при 60-70 фС.физико-механические характеристики 20синтезированных сололимеров приводятся в таблице.Термостабильность АБС-пластиков.определяют по скорости поглощения кислорода на окислительной установке.,За меру термостабильности условно принимают время( зр ) , в течение ко.торого образец поглощает кислород вколичестве, соответствующем изменениюдавления масляного столба при 30 мм,П р и м е р 2. Сополимериэоцкюпроводят в тех же условиях, что и впримере 1, но ДЭАЭМ вводится в количестве 0,1 кг (,1,0 мас. ). В этомопыте окончательная степень конверсиидостигается лишь за 5 ч (нагревание в З 5течение 4 ч при 65 ОС и 1 ч при 75 ОС).П р .и м е р 3. Сополимеризациюпроводят в тех же условиях, что и впримере 1, но ДЭАЭМ вводится в количестве 0,3 кг (3,0 мас.). Окончательная степень конверсии достигаетсяза 3 ч (четырехчасовое нагреваниепри 65 О С ),П р и м е р 4 (контрольный ),Сополимеризацию проводят в тех же 45условиях, что и в примере 1, но безДЭАЭМ. Окончательная степень конверсии достигается эа 8 ч (режим полкмеризацик: 4 ч при 65 ОС и 4 ч прк75 С)П р и м е р 5 (контрольный 2Сополимеризация проводится в техже условиях, что и з примере 4, т.е.без введения ДЭАЭМ, но в синтезированНый сополимер вводят обычно исполь"зуемый термостабклиэатор 2,6-ди(третбуткл)-4-метилфенол - 0,15 кг(1,5 мас. ). Окончательная:; степенькойверски достигается за 8 ч при том же режиме нагревания, что и в примере 4.. П р и м е р 6 (контрольный в ,аналогично известному способу ).Сополимеризацию проводят в тех жвусловиях, что и в примере 1, но вмес.то латекса бутадиенового каучука бе-.рут латекс бутадкенового каучука.,содержащего 15 мас. ДЭАЭМ (3 мас.в расчете на АБС ). Смесь же мономе-ров, добавляемая при синтезе АБС,не содержит ДЭМАЭМ.Бутадиеновый латекс, содержащийДЭАЭМ, получают путем сополимериэациисмеси, состоящей из 17 кг 1,3-бутадиена (85 мас. ), 3 кг (15 мас.) ДЭАЭМ0,4 кг (2,0 мас. ) калиевого врыласинтетических жирных кислот фракцииС-С ; 0,1 кг персульфата калия(0,5 мас, ), 0,07 кг третичного доде.циймеркаптана (0,35 мас) и 20 кгводнопарового конденсата в реактореемкостью 50 л при перемешивании 30 Сдо полной конверсии мономвров. Готовый латекс имеет размеры частиц1280 Й, содержание геля 79, сухойостаток 47,3,Окончательная степень конверсиипри синтезе АБС достигается эа 8 чпрк том же режиме нагревания, что ив примере 4.П р и м е р 7 (контрольный - ана.логично известному способу ),Сополимериэацию проаодят в техже условиях, что и в примере 6, нолатекс бутадиенового каучука содержит 25 мас. ДЭАЭМ (5 мас. в расчете на АБС ). Окончательная степеньконверсии при синтезе АБС достигается за 8 ч при том же режиме нагревания, что и в примере 4.физико-механические свойства продуктов приведены в таблице.Иэ таблицы видно, что когдаДЭАЭМ введен в привитой и матричныйсополимер стирола и акрклонитрилавсе физико-механические характеристи.ки модифицированных сополимеров АБС,в том числе термостабильность, улучшаются по сравнению с тем, когдаДЭАЭМ вводят в каучук. По сравнениюс сополимерами, не содержащими ДЭАЭМне только резко возрастает термостабильйость, но улучшаются и показатели ПТР и предела прочности при растяжении прк сохранении других показателей в тех же пределах.Таким образом, изобретение позволяет улучшить физико-механическиесвойства сополкмеров и ускорить процесс получения полимеров..3 5 5 1 Содержание ДЭАЭМ, В 13,0 .4,5 6,5 4,3 4,3 0,7 1,5 показатель текучестирасплава, г/10 мин Предел прочности при.растяжении, кгс/смф 482 35,0 36,0 36,0. 35,5 35,3 31 . 25103. .105 : 104,5 104 :104 102 101.56 2238 818 25 352,5 5,0 4,0 8,0 .8,0 8,0 8,0 ударная вязкость поЙзоду, кгс см/см 2 Теплостойкость по Вика, С Термостабильность, фь 3 апри 160 фС, мин Время 6 интеза, ч Составитель, ЭмоайковаРедактор Н.Егорова Техред Т.фанта : Корректор А,ЯовхЮюееЗаказ 5129/28 Тираж 494:,Подписное,ВНИИПИ Государственного, КЬэтета СССР .по делам изобретений и открытий113035, Москва ЖФауаская. наб., д.4 фбщ Ьевамйв 6 аМЙееевоеюевЮЕфилйал ППП фйайеитф . г.Ужгород, ул.йроектнйй, 4 Относительноеудлинение,Ф 32 441 460481431 . 410 39032 ЗО 35 35 . 30 26 еЮФа1