Полимерная композиция

оюз Советских Соцналнстнт 4 еских Республнк. Фг висимыи от патента й,Кл, С 081 29 т 2 Заявлено 18.ЧП.1968 ( 1258784/2 Приоритет 28.Ч 11.1967,48571/67, Япони публиковано 11.Ч 11,1973, Бюллетень30 ата опубликования описания 21. 1974 Государственный комитетСовета Министров СССРОо делам нзобретеннйи открытий ДК 678.743.22(088.8 АвторыизобретенЗаявител Иностран о Иде и Сейд(Япония Иностранная тсубиси Рейо) Фум ЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Изобретение относится к области получения композиций на основе поливинилхлорида илп его сополимеров.Известна полимерная композиция на основе поливинилхлорида или его сополимера и привитого полимера, состоящего из сополиме ра, содержащего 40 - 80% вес. стирола, 1 О - 50% вес. метилметакрилата и 10 - 40% вес. акрилонитрила и сополимера 1,3-бутадиьна со стиролом. Однако известная композиция обладает недостаточной прозрачностью и низкой ударной прочностью.Целью настоящего изобретения является получение паливинилхлоридных композиций, обладающих лучшей прозрачгностью и высоким ударным сопротивлением.Поставленная цель достигается тем, что в качестве сополимера 1,3-бутадиена применяют эластомер, состоящий из 30 - 70% всс.1,3-бутадиена, 5 - 30% вес. н-бутилакрплата и 20 - 50% вес. стирола. Указанный эласгомер берут в количестве 20 - 70 вес. ч. от веса привитого полимера.Привитый полимер (смолистая присадка) получают путем полнмеризации 30 - 80;вес. ч. мономерной смеси в присутствии 20 - 70 вес.ч. заранее приготовленного эластомера. Это приводит к получению композиций с большим ударным сопротивлением.Композиции с хорошим ударным сопротивлением мотут быть получены также в следующих случаях:1) при изготовлении части (например до70% вес,) сополимера в отсутствие эластомеа ра, а остаток - в присутствии эластомера;2) эластомер и сополимер изготавливаютраздельно с последующим смешением, Прп изготовлении эластомера и сополимера путем эмульсионной полимеризации могут быть О использованы любые известные эмульгаторы,пниц.;вторы - передаю:цпе цепи агенты и другие присадки гент спосооом и В тех количествах, которые были известны ранее. Например, в,качестве инициатора полимериза ции могут быть использованы персульфатаммония, персльфат калия, перекись Водорода, гидрсперекись кумола, гидроперекись гек.сагидропарацимола и подобные соединения.Змульгатором может быть любое анионоген ное поверхностно-активное вещество, такоекак соль алифатической кислоты, алкилсульфат, алкилсульфонат и подобные им или же неисиогеьные поверхностно-активные ВещестВа, такие как моиоглицерид алифатпческой кпс 2 з лоты, простой алкиловый эфир полпэтппенгликоля и другие подобные пм в:п,ества, Возможно также иопользование смесей таких поверхностно-активных веществ.Независимо от того, как они пзготовляют- ЗО ся, смолистые присадки должны содержать320 - 70% вес. эластомера. В противном случае, если эластомер входит в количестве менее 20% вес., тогда поливинилхлоридные композиции будут обладать неудовлетворительной жесткостью и плохими поверхностными свойствами. Оптимальное содержание эластомера составляет 40 - 60 вес. ч. в обоих случаях.По предлагаемому способу поливинилхлорид может быть изготовлен путем конвекционной эмульсионной полимеризации, полимеризации в суспензии или полимеризации в массе. Предпочтительно, чтобы показатель преломления (а ") составлял 1,525 - 1,550. Примеры 1 - 3.Синтез эластомера (Е)1,3-Бутади енн-БутилакрилатСтиролОлеат калияПерсульфат калия вес. ч.57103320,3 Композиции поливинилхлорида по этому способу изготовляют путем смешения около 3 - 40 вес. ч. смолистых присадок и 97 - 60 вес. ч. поливинилхлорида,Если используется менее 3 вес. ч. смолистой присадки, то ее добавление почти не дает эффекта, если же используется более 40 вес. ч., то ухудшаются другие положительные свой. ства поливинилхлорида (не обязательно прозрачность). Кроме того, добавка такого большого количества неэкономична.Смолистые присадки смешивают с поливинилхлоридной смолой обычным образом. Например, они могут быть смешаны в твердом состоянии в роликовой мельнице, в мельнице ВапЬцгу, иластикаторе, компаундирующем эыструдере и тому подобных устройствах. Если необходимо, то производится предварительное смешение при помощи ленточного смесителя или НепзЬеЬ-миксера. Кроме того, смолистая присадка может быть перемешана с поливинилхлоридом в латексной форме. Более того, при смешении перечисленных выше компонентов могут добавляться такие компоненты, как стабилизаторы, пластикаторы, смазочные масла, пигменты, наполнители и т. п.Использование н-бутилакрилата в эласто,мере является обязательным, поскольку если используются другие акриловые эфиры в этой части смо.тистой присадки, то будет невозможно получить смолистые композиции хорошей прозрачности и с высоким ударным сопротивлением путем их перемешивания с поливинилхлоридом, Мономеры, полимеры и другие материалы (не те, которые специально упомянуты здесь и в приложенных пунктах изобретения) могут быть включены в поливи., нилхлорид, смолистую присадку, эластомер и сополимер в такой степени, чтобы серьезно не уменьшить сопротивление к удару и прозрачность результирующей композиции. В этом смысле здесь применяепся термин по существч состоит из.4н-Лаурилмеркаптан 0,4Деионизированная вода 200Описанную смесь загружают в автоклав, в 5 котором происходит полимеризация в течение15 час при температуре 55 С при перемешивании. Выход готового эласпомера Есоставляет 98% от загруженных мономеров.Изготовление п р ив и то го 1 О п о л и м е р а (С) вес, ч,фЭластомер Е40Стирол 36Акрилонитрил 12Метилметакрилат 12 15 Персульфат калия 0,18н-Лаурил мерка птан 0,1Деионизированная вода 200В твердом состоянии20 таблица 1 Свойства ПВХ.композицип 1м о 1 50 82,0 78,3 74,0 4,6 5,1 5,9 590 453 392 13,7 28,3 62,5 90/10 80/20 70/30 55 а) Измерено ударным тестом Американскогообщества по испытанию материалов(15 Х 90 Х 5 мм, у - обрезная метка глубиной 5 мм.60 б) Измерено в соответствии с АСТМР 638 - 58,в) Коэффициент пропускання света измеренв соответствии с АСТМ Р 1003 - 61.г) Величина помутнения измерена в соответст;вии с АСТМ Р 1003 - 61.65 П р и м е р ы 4 - 9, Мономерная смесь, соУказанная смесь реагирует в течение4 час. при 60 для создания привитого полимера в латексе (конверсия 98%), Полученный в результате латекс коагулирует с 0,2% водным 25 раствором серной кислоты, промывается горячей водой и высушивается до получения белого порошкообразного привитого полимера (С - 1). Используемые соотношения смесей привитого полимера и поливинилхлорида (Со) 30 приведены в табл, 1. Весовые части привитогополимера были смешаны с 2 вес. ч, дибутилмалеата, 0,5 вес, ч, дибутиллаурата и 0,5 вес, ч, бутилстеарата на 100 вес. ч. поливинилхлорида; затем каждая из результирую щих смесей перемешивается в течение 5 минпри 160 С в роликовой мелннице и отливается в листовой материал. После этого лист плавится под прессом в течение 10 мин при 180 С и давлении 200 кг/см в целях проверки 40 образцов. Свойства образцов показаны втабл. 1,Коэффициент пропускания света Композиция ПВХ/привитой полимерУдарная вязкость кг сл/слгз Пример 80,3 74,1 78,3 71,5 79,4 73,0 85/15 70/30 85/15 70/30 8 о/15 70/30 33 33 43 43 40 40 1 О 1 О 12 12 20 20 57 57 45 45 40 40 23,6 62,5 21,6 548 20,5 53,1 Таблица 3 Средний диаъгетр частиц эластомсраЯММААИ 65 50 45 70 75 60 65 20 20 30 20 20 10 35 78,3 78,0 762 79,0 78,2 77,7 78,9 3,1 4,2 6,7 6,5 5,0 6,1 3,0 15 30 25 10 5 30 0 38,4 31,6 30,7 36,2 35,2 46,0 36,4 14 15 1 б 17 18 19 20 5стоящая из 36 вес, ч. метилметакрилата и 12 вес, ч. акрилонитрила, была привита к эластомерам, имеющим композиции, приведенные в табл. 2. Для изготовления смоляных композиций каждый привитый полимер, 5 полученный таким способом, был перемешан с поливинилхлоридом в соотношениях, приведенных в табл. 2, причем были измерены ударное сопротивление и коэффициент пропускания света. Результаты измерений приве дены в табл. 2.П р и м е р ы 10 - 13, Эластомеры, каждый пз которых имеет различный средний диамепр частиц, были изготовлены путем смешивания 57/о вес. 1,3-бутадиена, 10/о вес. н-бутилакри лата и 33/о вес. стирола. В присутствии 40 вес, ч. каждого из этих эластомеров моно- мерная смесь, содержащая 39 вес. ч. стирола, 9 вес, ч. метилакрилата и 12 вес. ч. акрилонитрила, была полимеризована для создания нескольких привитых полимеров. Смолистые композиции были приготовлены из 20 вес. ч, каждого привитого полимера и 80 вес. ч.,поливинилхлорида. Их коэффициенты пропускания света приведены в табл, 3. 25П р и м е р ы 14 - 19. Несколько привитых полимеров было изготовлено прививкой на 1640 вес, ч. эластомера (57/о вес, 1,3-бутадиена, 10/о вес. н-бутилакрилата и 33/о вес. стирола), 60 вес. ч. различных мономерных смесей, имеющих композиции, показанные в табл. 4. Из 20 вес. ч. каждого результирующего привитого полимера и 80 вес. ч. поливинилхлорида были изготовлены различные смолистые композиции, свойства которых приведены в табл. 4. Условия изготовления привитых полпмеров были теми же, что и в примере 1.П р и м е р 21, Привитый полимер был изготовлен путем принивки 40 вес. ч. эластомера (53 ого вес, 1,3-бутадиена, 15/о вес. н-бутилакрилата и 32/о вес, стирола) с мономерной смесью 30 вес. ч. стирола, 15 вес. ч. метилметакрилата и 15 вес. ч. акрилонитрила. Из 10 вес. ч. привитого полимера, полученного таким образом и 90 вес. ч. сополимера, состоящего из 90/о вес. хлористого винила и 10% вес, винилацетата, была получена смолистая композиция. Ударная нагрузка и общий коэффициент пропускания света были 14,2 кг/сл и 77,8% соответственно.П р и м е р ы 22 - 25. Некоторые привитые полимеры были изготовлены путем прививки на 55 вес. ч. эластомера (60% вес. 1,3-бутадиена, 10/О вес. н-бутилакрилата, 30% вес. сти39072 Предмет изобретения Коэффициент пропускания света, % 20 Ударнаявязкостькг см/см При- мер 2245/О2335/1024 22,5/22,5 25 31,5/13,5 27,1 25,6 23,2 14,8 78,4 77,6 77,0 76,3 25 Составитель Л. Чижова Техред Л, Грачева Корректор В. Жолудева Редактор Л. Емельянова Заказ М 6028 Изд. М 1868 Тираж 551 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Загорская типография 7рола) Х (переменная) вес. ч. сополимера (60% вес. стирола, 20% вес. метилметакрилата и 20% вес. акрилонитрила). Они были перемешаны с У (переменная) вес. ч. сополимера (собственная вязкость т 11 измерялась в диме тилформамиде при 25 С и составляла 0,94) и изготовлены путем полимеризации в эмульсионной системе мономерных смесей, имеющей композицию 60% вес. стпрола, 20% вес, метилметакрилата и 20% вес. акрилонитрила, так 10 что всех частей (Х+ У) сополимера было 45.Из 12 вес. ч зкаждой смеси и 88 вес. ч, поливинилхлорида (степень полимеризации 750) были приготовлены раз.тичные смолистые15Таблица б 18композиции, свойства которых приведены втабл. 5,Полимерная композиция, состоящая из поливинилхлорида или его сополимера и прывитого полимера, состоящего из сополимера 40 - 80% вес. стиморола, 10 - 50% вес. метилметакрилата и 10 - 40% вес. акрилонитрила и сополимера 1,3-бутадиена, отличающаяся тем, что, с целью улучшения прозрачности готовых изделий, в качестве привитого полимера применен указанный выше полимер, в котором в качестве сополимера 1,3-бутадивна использован эластомер, состоящий из 30 - 70% вес, 1,3-бутадиена, 5 - 30% вес. н-бутилакрилата и 20 - 50% вес. стиморола, в количестве 20 - 70% вес. от веса привитого полимера, причем поливинилхлорид или его оополимеры и привитый полимер взяты в следующем соот. ношении (вес ч )поливюнилхлорнд или егосополимер 60 - 97 привитый полимер 3 - 40