Способ получения полимеров, обладающих фотохромными свойствами

ZIP архив

Текст

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 55850 б А 1 08 Р 2 44 С 08 К 5 0 51 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ го синтеза и А.Топчи- .Толстоолкова, .В.Пузаанов,ков, Н С.К,Вина и роуаег пзаТгх оп Ьепозргапз",57Изобретение от учения полимеров, ными свойствами.Известен спосо обладающих фотох путем введения фо на основе производ щей структуры носится к области пол бладающих фотохром получения полимеров, ромными свойствами, охромного соединения ного индолина следуюе мономе товый по стант ско окрашен н в пленку р перед и имер, О росте й ой формполимет или в гония кончивания денного в моноолимеризациеи ределены значе еакций обесцве ы фотохрома, вве лметакрилата и ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР"Роубеге 1 тегз", 6, 1968,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ, ОБЛАДАЮЩИХ ФОТОХРОМНЫМИ СВОЙСТВАМИ, путем введения фотохром- ного соединения в мономер с последующей полимеризацией или в готовый полимер, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения оптических свойств стекол на их основе, в качестве фотохромного соединения используют 3,3 -диметил-нитро-спиро-бензоксазол,2 -(2 -Н-бензопиран в смеси с протонодонорной добавкой, выбранной из группы, состоящей из этилового спирта, уксусной кислоты, полиэтиленгликоля с мол,весом 400 - 4000, взятой в количестве 0,1 - 10; от веса полимера. мерный метилметакрилат. При этом установлено, что в мономере скорость реакцииобесцвечивания примерно в 50 раз выше,чем в пленке,Недостатки известного способа заключаются в том, что в подобных системах возможности регулирования скоростиобесцвечивания окрашенных форм фотохрома существенно ограничены и определяются только подбором подходящейполимерной матрицы, стекла на основе этихполимеров не обладают достаточно высокой оптической чувствительностью,Цель изобретения - устранение указанных недостатков.Согласно изобретению в качестве отохромного соединения используют З,З -диметил-нитро-спиро- (бензоксазол,2-(2 -Н-бензопиран) в смеси с протонодонорной добавкой, выбранной из группы, состоящей из этилового спирта, уксуснойкислоты, полиэтиленгликоля с мол,весом1 Нж Ж0 10 400-4000, взятой в количестве 0,1-10 от веса полимера.Полимер, обладающий фотохромными свойствами, получают двумя способами.А. В мономер - метилметакрилат, стирол или конденсационную смесь для получения полиэфиров. вводят соединение структурной формулы в количестве 0,01 - 0,5 вес,ч, от веса полимеризационной смеси. В полученный раствор добавляют протонодонорный агент, например этанол (Э), уксусную кислоту (УК), полиэтиленгликоли (ПЭГ) различных молекулярных весов, в количествах 0,1-0,2 вес,% для УК и 1 - 10 вес.для Э и ПЭГ. Приготовленную таким образом смесь подвергают дегазации неоднократным перемораживанием в вакууме, а затем полимеризуют при 60 С в течение 20 ч. Инициаторы используют стандартные для данного типа реакций полимеризации, например для метилметакрилата - азодинитрил бисизомасляной кислоты (АДН) в количестве 1"10 моль/л.Б. Получают полимерные пленки из готовых полимеров путем испарения раствора полимера с добавками фотохрома и протонодонорного агента, Для этого полимер с указанными добавками растворяют в подходящем низкокипящем растворителе, например метиленхлориде, причем концентрацию полимера в растворе выбирают в зависимости от желаемой толщины пленки и от ее площади. Количества протонодонорных добавок и фотохрома колеблются в тех же пределах, что и в способе А.Раствор оставляют медленно испаряться над очищенной ртутью или на горизонтальном столике из силикатного стекла, В результате получают полимерную пленку, обладающую свойствами, сходными со стеклами, полученными способом А,Оптимальная толщина пленки 15-40 мкм, При облучении стекла или пленки Уфсветом с длиной волны 260 - 400 нм ) лампа ПРК - 4, светофильтр 365 нм) происходит окрашивание фотохромного соединения в результате перехода замкнутой формы (А) в раскрытую (В). Кинетику обратного перехо"да, т,е. обесцвечивания образца регистрируют спектрофотометрически при постоянной длины волны, причем Л л.: по 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 глощения лежит в пределах 500-580 нм в зависимости от исходного состава полимеризационной смеси,П р и м е р 1, По способу А приготовлены стекла из полиметилметакрилата, в которых содержание компонентов полимеризационной смеси следующее,:Метил мета крилат 99 95 90 Полиэтиленгликоль(мол.вес,4000) 1 5 10 Фотохром 1 0,05 вес.ч. от веса исходзной смесиИнициатор АДН 1 10 моль/л В качестве эталона сравнения приготовлено стекло без добавки полиэтиленгликоля, Все стекла получены полимеризацией исходной смеси в одинаковых условиях при 60 С в течение 20 ч;Образцы также в одинаковых условиях подвергнуты облучению УФ-светом с длиной волны 365 нм, а затем помещены в спектрофотометр для регистрации скорости обесцвечивания по изменению поглощения при Я к.В результате измерений получены следующие значения констант скоростей изомеризации первого порядка при 33 С. (табл,1),П р и м е р 2. По способу А приготовлены стекла, аналогичные по составу образцам примера 1, но в качестве добавки введен полиэтиленгликоль с мол.весом 400. Константы скоростей реакций обесцвечивания в этом случае следующие (табл,2).Температура измерений ЗЗОС,П р и м е р 3. В качестве низкомолекулярных добавок выбраны этиловый спирт и уксусная кислота. Количество вводимого в полимеризационную смесь фотохрома, как и в примерах 1 и 2, составляет 0,5 вес,ч от веса образца. Полимеризацию производят в аналогичных условиях, При этом зависимость констант скоростей реакций обесцвечивания от состава стекол при 15 С следующая (табл.З),П р и м е р 4, Приготовлена пленка из полиметилметакрилата испарением раствора полимера в метиленхлориде (по способу Б), Соотношение компонентов в пленке такое же, как в стекле примера 2, Константы скоростей обесцвечивания следующие (табл. 4).Температура измерений 33 С,П р и гл е р 5. По способу А приготовлены стекла из стирола термической полимеризацией в присутствии радикального инициатора АНД в условиях, аналогичных приведенным в примере 2. Количества вводимых в реакционную смесь добавок аналогичны количествам в примере 2.558506 Таблица 1 Таблица 2 Константы скоростей обесцвечивания вэтом случае следующие (табл,5),Температура измерений ЗЗ С,П р и м е р 6, Поликонденсацией приготовлен полиэфир. В качестве протонодонорной добавки введена уксусная кислота вколичествах, указанных в табл. 6. Определены константы скоростей обесцвечивания(табл. 6). Температура измерений 15 С.Из приведенных примеров видно, что скорость реакций обесцвечивания окрашенной, раскрытой формы соединений класса бензоспиропиранов - производных 15 бензоксазола в полимерной среде значительно увеличивается в присутствии небольших количеств протонодонорных веществ, таких как спирты, гликоли, органические кислоты.Предложенный способ дает положительный эффект и может быть использован в области оптического приборостроения для получения оптических светофильтров, способных обратимо изменять свою окраску в зависимости от интенсивности падающего на них света, Такие фильтры могут применяться в авиационной промышленности для защиты глаз летчика и пассажиров от воздействия солнечного света и создания постоянной освещенности. Возможно также применение фотохромных полимеров для оптического способа записи различной информации, например в устройствах кратковременной и длительной памяти в электронно-счетных машинах.

Смотреть

Заявка

2127744, 18.03.1975

ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ИМ. А. В. ТОПЧИЕВА

НАМЕТКИН Н. С, КАБАНОВ В. А, ТОПЧИЕВ Д. А, АРЖАКОВ С. А, ШАШКОВ А. С, ТОЛСТОВА Н. И, КАЛИНИНА Л. П, ВОЛКОВА С. К, РОСЛЯКОВА В. А, ШАБАЛИНА Н. А, ПУЗАНОВА И. В

МПК / Метки

МПК: C08F 2/44, C08K 5/00

Метки: обладающих, полимеров, свойствами, фотохромными

Опубликовано: 15.11.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-558506-sposob-polucheniya-polimerov-obladayushhikh-fotokhromnymi-svojjstvami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения полимеров, обладающих фотохромными свойствами</a>

Похожие патенты