Способ получения серусодержащего полистирола

(19) (И) СОЮЗ СОВЕ )СНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК щ 4 С 08 Р 112 14 8 34 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ЕТ СССРОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЯПЬСТ ТОРСНОМУ СВИ позс физиис- золил- исут- соот(21) 3851462/23-05(71) Московский институт тонкой химической технологии им.М, В,Ломоносова и Всесоюзный научно-исследовательс,кий проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промьппленности(56) Авторское свидетельство СССР У 554267, кл. С 08 Р 8)36, 1975.Пройчева А.Г. Исследование активации вулканизации ненасышенных поли меров, Дис. на соиск. учен. степени канд. хим. наук. М.: МИТХТ, 1970.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРУСОДЕРЖАЩЕГО ПОЛИСТИРОЛА(57) Изобретение относится к областихимии и технологии полимеров иволяет получать резиновые смесиулучшенными технологическими ико-химическими свойствами, что достигается получением серусодержащегополистирола с бензтиазолилполисульфидными группами без низкомолекулярных примесей нагреванием полистирола при 200-240 С с серусодержащимреагентом, в качестве которогопользуют смесь серы и дибензтиасульфидаи процесс проводят в прствии окиси цинка при массовомношении полистирола, серы, дибензтиазолилсульфида и окиси цинка 100:13Изобретение относится кхимии итехнологии полимеров, а именно кспособу получения серусодержащегополистирола, и может быть использовано в технологии резин для получениярезиновых смесей с улучшенными технологическими и Физико-механическими свойствами,Цель изобретения - получение серусодержащего полистирола с бенэтиазолилполисульфидными функциональными группами и предотвращение образования низкомолекулярных примесей.П р и м е р 1. В ампулу емкостью200 мл помещают 100 г суспензионного полистирола молекулярной массы200000, 5 г серы, 5 г альтакса, 5 гокиси цинка, тщательно перемешиваютмногократным встряхиванием, ампулузапаивают и нагревают при 200 С втечение 40 мин. Ампулу вскрываютпосле охлаждения, продукт дробят дочастиц размером 3-5 мм и перемешивают на вальцах при 190-200 С 20 мин.Продукт дробят и используют как добавку в резиновую смесь. Количествосвязанной серы в полимере 1,11 Е,связанного азота 0,57, низкомолекулярных примесей 2,60%.Данные по примерам 2-8 приведеныв табл.1, данные по влиянию температуры в табл.2.Для получения модифицированногосерусодержащего полистирола можноиспользовать отходы производства изделий из полистирола или вторичныйполистирол, так как механическиесвойства и молекулярная масса исходного полистирола не оказывают заметного влияния на качество получаемогопродукта.П р и м е р 9. На вальцах или в резиносмесителе готовят резиновые смеси следующего состава, мас.ч.:Иэопреновый каучук 100,0Сульфенамид Ц 0,8Сера 1,5Оксид цинка)Стеариноваякислота 1,0Техническийуглерод ПМ50,0Серусодержащийполистирол, полученный по примерам 1-8 25,0Изготовление резиновых смесей проводят в две стадии. В начале поли 10404 2 стирол совмещают с каучуком при 125 С в течение 5 мин,затем при температуре 70 С вводят остальные компоненты. Смеси вулканизируют при 143 С в течение 30 мин. Определяют. влияние дозировки модифицированного полистиргпа на технологические свойства резиновых смесей и физико-механические показатели вулканизатов:О Время вулканизаций резиновых смесей следующие; Время вулканизации, мин Способ по примерам5 26 24 4 О 23 13 17 Данные по влиянию количества се-русодержащего полистирола на свойства резиновых смесей состава примера9 приведены в табл.3.Таким образом, способ получениясерусодержашего полистирола дает полностью растворимый (линейный) продуктс активными серусодержащими группами при введении которого в резиновыесмеси улучшаются.их технологическиесвойства (когезионная прочность,стойкость к подвулканиэации) и физико-механические свойства резин. Приэтом реакция. модификации не сопровождается образованием низкомолекулярных побочных продуктов, что характерно для процесса получения сульФированного полистирола по известному способу. Образование ниэкомолекулярных продуктов является результатом деструкции полистирола в присутствии серы, что иллюстрируется данными по эксракции модифицированногополистирола аэеотропной смесью ацетон-хлороформ-метанол в течение 60 ч,удаляющей из образца только низкомоТаблица 1 Содержание реагентов, мас.ч. Количество Количеств связанной связанног серы,7 азота,Е Количество Способ попримерам низкомолекулярных примесей,7 Поли- Сера Аль- Окись стирол такс цинка 0,61 3,20 100 5 5 5 100 7 8 5 0,70 3,36 3,2 0,72 3,76 100 100 5 2 5 1,6 2,41 0,20 3,2 0,69 100 5 10 5 5 5 2 5 5 10 0,30 1,4 3,01 100 3,2 0,70 3,24 100% Определено зкстракцией азеотропной смесью ацетон: хлороформ: метанол в течение 60 ч,Таблица 2 Температура, фС Количество связанных,Е 1 зота Серы 180 0,6 2,8 0,51 190 3,0 0,63 210 3,2 0,70 220 2,0 0,32 240 3 131 лекулярные продукты реакции. В случае сульфированного полистирола, полученного по известному способу, вес изменяется после экстракции на 182, а в случае сульфированного полистирола, получаемого предлагаемым способом, только на 3,27 Формула и з о б р е т е н и я Способ получения серусодержащего полистирола путем обработки полистирола серусодержащим реагентом при 0404 4нагревании до 200-240 С, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью получения серусодержащего полистиролас бензтиазолилполисульфидными функциональными группами и предотвращения образования низкомолекулярныхпримесей, в качестве серусодержащегореагента используют смесь .серыи дибензтиазолилсульфида и процесс про водят в присутствии окиси цинка примассовом соотношении полистирол " сера - дибензтиазолилдисульфид - окисьцинка, равном 100:(5-7):(5-8):5 .1310404 Таблица 3 Модифицированный полистирол Свойства смесейи вулканизатов 25 мас.ч. Вязкость по Мунипри 100 С 40 Подвулканизация поМуни при 120 (Т ),мин Жесткость по Дефо,гс 550 Эластическое восстановление, мм 0,55 Напряжение прирастяжении смесей на 300%, МПа 0,20 0,29 0,32 0,40 0,65 0,62 0,60 0,31 Когезионная прочность, МПа Прочность прирастяжении, МПа 16,5 Относительноеудлинение,7. 400 Остаточноеудлинение, % 19 20 25 27 30 40 30 12 45 48 50 60 25 30 20 Динамическиймодуль, кг/см2 62 71 105 115 120 130 112 Составитель В,ЧуповТехред Н.Глущенко Корректор И.Эрдейи Редактор И.Сегляник Заказ 1865/24 Тираж 438ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 Модуль внутреннего трения, кг/сма 3 5 10 20 25 40 50 57 55 50 46 42 40 50 14 16 17 19 24 26 26 1300 1280 1250 950 500 650 950 1,5 1,14 1,10 0,90 0,60 О,/5 0,90 0,40 0,70 0,90 1,30 1,70 1,72 1,70 18,0 19,9 22,0 24,5 30,8 29,8 28,8 500 500 510 500 520 500 480 Полистиролпо известномуспособу