Способ получения ультрадисперсных полимерных систем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК1479096 0 4 В 02 С 19 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИ(71) Московский технологическлегкой промышленности и Инстческой химии АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛПЕРСНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ СИ(57) Изобретение относится к олучения полимерных порошков и ии инситут ф зиарам Д, М оим СаССР983.ия высокМ.: Хими ЬТРАД ласти суспе Изобретениемерных порошкоиспользовано дллимерных матерверхностью.Цель изобрености повышение степечецие моцодисперснияобес ни дисперсности.Меха ниполимерногс неорганисодержа ниобеспечивадействие псоли приэтом полимвступает вповерхцост тносится к получению поли в и суспензий и может быт получения порошковых по алов с высокоразвитой по ескии размол низкодисперсцого о порошка осуществляют в смеси еской солью при максимальномполимерного порошка, которое т полное необрати мое взаимоолимера с поверхностью частиц отсутствии гомополимера. П ри ерный порошок измельчается ихимическое взаимодействие с ю частиц соли - происходит и может быть использовано для получения порошковых материалов с высокоразвитой поверхностью, С целью повышения степени дисперсности и обеспечения монодисперсности способ получения ультрадисперсных полимерных порошков путем механического помола низкодисперсного полимерного порошка до постоянной степени дисперсности ведут в присутствии неорганической соли, взятой в количестве 93,4 - 99,0 О, после чего неорганическую соль растворяют в растворителе, не растворяющем полимерный порошок. Г 1 олученные полимерные системы имеют среднюю дисперсцость 8,4;5,1 и 3,3 нм и полидисперсность 1,04;1,07 и 1,03 при использовании соответственно полиэтилена, полистирола и сополимера метакриловой кислоты с метилметакрилатом. При этом гомополимер не образуется.5 табл. прививка макромолекул поли;:, цсрхности частиц соли. Агрсгацця час 1 ц полимера в данном случае це происходит вследствие того, что макромолекулы полимера разделены микрочастицамц сорганической соли. После растворения неорганической соли в растворителе, це растворяющем полимер, получают ультрадцсперсный порошок, представляющий собой отдельные макромолекулярные цепи полимера. Прц содержании полимерного пороцка в смеси с неорганической солью выше максимального, обеспечивающего полное н обратимое взаимодействие с поверхностью частиц соли, происходит резкое снижение сзецеци дцсперсностц полимерного цорогцка вследствие агрегации полимерных частиц (образование гомополимера). Уменыцецце содержания по 1479096лимерного порошка в смеси с неорганической солью нецелесообразно, поскольку не приводит к возрастанию степени дисперсности получаемого порошка, а эффективность его получения снижается. Кроме того, полученные полимерные системы обладают высокой монодисперсностью.Способ осуществляют следующим образом.Пример 1. Порошок полиэтилена низкого давления со средним размером частиц 200 мкм в количестве 1 - 2 г подвергают механическому размолу совместно с 100 г карбоната кальция марки 4 в шаровой вибромельнице с частотой 50 Гц, амплитудой 5 мм, стальными шарами диаметром 6 мм в течение 30 мин. Полученный порошок обрабатывают 0,1 н. раствором соляной кислоты до полного растворения карбоната кальция. Затем определяют среднюю дисперсность порошка, содержание гомополимера и полидисперсность,Характеристики порошка приведены в табл. 1.Продолжительность механического измельчения порошка при указанных в примере 1 параметрах является оптимальной, так как при этом достигается предельная степень дисперсности полимерного порошка. Увеличение продолжительности измельчения не оказывает влияния на характеристики полученного порошка, приведенные в табл. 1.При механическом размоле низкодисперсного порошка полиэтилена совместно с неорганической солью максимальное содержание порошка полиэтилена в смеси, обеспечивающее полное необратимое взаимодействие полиэтилена с поверхностью частиц соли, составляет 1,4 мас. %. Увеличение содержания порошка полиэтилена в смеси свыше 1,4 мас. % приводит к резкому повышению содержания гомополимера и снижению степени дисперсности получаемого порошка. Уменьшение содержания порошка полиэтилена в смеси ниже 1 4 мас. % не повышает степень дисперсности получаемого порошка.Пример 2, Порошок полистирола со средним размером частиц 200 мкм в количестве 2 - 3 г подвергают механическому размолу совместно с 100 г карбоната кальция и обрабатывают 0,1 н. раствором соляной кислоты так, как описано в примере 1,Средняя дисперсность полученного порошка, содержание гомополимера и полидисперсность приведены в табл. 2.Максимальное содержание порошка полистирола, обеспечивающее полное необратимое взаимодействие полистирола с поверхностью соли, составляет 2,6 мас.при этом гомополимера не образуется.Пример 3. Порошок сополимера метакриловой кислоты с метилметакрилатом со средним размером частиц 200 мкм в количест 25Максимальное содержание порошка полистирола, обеспечивающее его полное не 30 Формула изобретения 1 О 15 20 40 45 50 ве 6 - 7 г подвергают механическому размолу совместно с 100 г карбоната кальция и обрабатывают 0,1 н. раствором соляной кислоты так, как описано в примере 1.Средняя дисперсность полученного порошка, содержание гомополимера и полидисперсность приведены в табл. 3. Максимальное содержание порошка сополимера полиметакриловой кислоты с метила крил атом, обеспечивающее полное необратимое взаимодействие с поверхностью соли при отсутствии гомополимера, составляет 6,6 мас. %.Пример 4. Порошок полистирола со средним размером частиц 200 мкм в количестве 2 - 3 г подвергают механическому размолу совместно с 100 г оксида цинка так, как описано в примере 1. Полученный порошок обрабатывают 0,1 н. раствором соляной кислоты до полного растворения оксида цинка. Затем определяют среднюю дисперсность порошка, содержание гомополимера и полидисперсность.Характеристики порошка приведены в табл. 4. обратимое взаимодействие с поверхностью без образования гомополимера, составляет 2,6 мас. %.Пример 5. Порошок сополимера метакри- н ловои кислоты с метилметакрилатом со средним размером частиц 200 мкм в количестве 6 - 7 г подвергают механическому размолу совместно с 100 г хлорида натрия так, как описано в примере 1. Полученный порошок обрабатывают дистиллированной водой до полного растворения хлорида натрия.Средняя дисперсность полученного порошка, содержание гомополимера и полидисперсность приведены в табл. 5. Максимальное содержание порошка сополимера метакриловой кислоты с метилметакрилатом, обеспечивающее его полное необратимое взаимодействие с поверхностью соли без образования гомополимера, составляет 6,6 мас. %.Применение неорганической соли и ее растворителя различной химической природы не оказывает существенного влияния на получаемый результат,Предлагаемый способ может быть использован для получения порошковых материалов с высокоразвитой поверхностью в качестве электролитов, монодисперсных латексов и центров мицеллообразования или для адсорбции газов и жидкостей. Способ получения ультрадисперсных полимерных системпутем механического помола479096 неорганической соли, взятой в количестве 93,4 - 99,ООАпосле чего неорганическую соль растворяют в растворителе, не растворяющем полимерный порошок. низкодисперсного полимерного порошка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени дисперсности и обеспечения монодисперсности, помол ведут в присутствии Таблица 1 Полидиспер сность Содержаниегомополимера, мас. % 1,03 1,07 1,04 1,25 1,36 1,47 Таблица 2 Содержание Полидисперсгомополиме- ностьра, мас.% Средняя дисперсность порошка полистирола,нм Содержание порошка полистирола в смесис солью,мас.Таблица 3 Полидисперсность Содержаниегомополимера, мас.% Содержание порошка тилметакрилатом всмеси с солью,мас,% Средняя дисперсностьпорошка полимера, нм Содержание порошка полиэтилена в смеси ссолью, мас. 8,3 8,4 8,4 21,5 315, 5 678,3 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 5,1 5,0 5,2 5,1 34,6105,1 Средняя дисперсность порошка полистирола,нм сополимера метакриловой кислоты с ме 3,3 3,2 3,4 3,3 29,1 89,5 6,06,26,46,66,87,0 0 0 0 0,2 0,4 0,6 0 0 0 0 0,2 0,4 О О 0 0 0,2 0,4 1,0 1,03 1,02 1,07 1,26 1,45 1,0 1,01 1,01 1,03 1,48 1,591479096 Таблица 4 Средняя дисперсность порошка полистиСодержание Полидисперсгомополиме- ностьра, мас.7 рола, нм Таблица 5 Средняя дисперсность порошкасополимера метСодержание порошкасополимера метакриловой кислоты с Полидисперсность Содержаниегомополимермас. 7 акриловои кисоты с метилмеакрилатом, нм ма с. 7. 4,4О,0 Составитель О. СамТехред И, ВересТираж 544комитета по изобретениямскв а, Ж - 35, Раушскаякий комбинат Патент, г. хинаКорректор И. МускаПодписноеоткрытиям при ГКНТ СССнаб., д. 4/5Ужгород, ул, Гагарина, 101 Редактор Л. ПчолинскаяЗаказ 2468/5ВНИИПИ Государственного113035, МПроизводственно-издател Содержание порошка полистирола в смеси ссолью, мас . 7 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 метилметакрилато в смеси с солью,4,3 4,1 4,2 4,5 11,4 49,7 4,24,132,3121,0 О 0 0 0,1 0,2 1,01 1,05 1,04 1,06 1,13 1,38 1,05 1,04 1,06 1,05 1,52 1,78