Способ получения полимерных модификаторов для полиметилметакрилата

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ(11) 6217 ОО Сотоз Соаетсккх Социалистических Рвсттублкк(22) Заявлено 27,05. 76 (21) 23 51) М. 655 38/23-0 08 Ь 33/08 08 Ь 33/12 рис нением зая 3) Приоритет ударотаенный комитетвата Миннотроа СССР (4 Зоо делам изобретенийн открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МОДИФИКАТОРОВ ДЛЯ ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА оснтся к области полуднфикаторов для попу- попнметнлметакриланей или м стью,тИзобретение отнчення полимерных мочення ударопрочногота (ПММА).Известен способ получения модификатора попнметнлметакрнлата методом эмупь сйонной лолнмернееанн Ц . Проаесс аро водят в четыре стадия в присутствии 1- 3% эмульгатора н окислнтепьно-восстановительной системы в качестве ннициатора попнмеризацин.На первой стадия получают сшитый эластомер латексной полимернзацией апкнлакрнлатов с числом углеродных атомов в алкнльной группе от 2 до 8 (95-99%) н бнфункцнональных мономеров (дивнннлбензол, днакрипатэтиленгликоль , диалпилфталат) в количестве 0,1-5 вес.%На второй стадии на образовавшийся полимер прививают моно яркую смесь нз 10-90 вес.% алкнлакрнпата и 90-10% алкнлметакрилата ( С 1 - С 1), На третьей стадии прививают мономерную смесь нз 5-40% алкилакрилата н 95-60% алкилметакрилата, На четвертой стадии прнвнвают мономерную связь из 0-20% алкилакрнлата н 100-80% алкнлметакрилата.Общее время полнмеризацни 13 ч. Попученный полимер выделяют коагуляцраспылительной сушкой,Недостатками такого способа получения модификатора являютср сложностьпроцесса, обусловленная многостадийнон низкая ударная вязкость полиметилмеакрилата,Модифицированный полиметилметакрипат с использованием моднфнкатора потакому способу имеет ударную вязкостьпо ГОСТ 4647-69 27 кгсесм/см, Такаяйударная вязкость низка для полученияударопрочных материалов.Известен также двухстадийный способполучения полимерных модификаторов путелатексной сополимеризации влкилакрилвтас числом углеродных атомов в алкильнойгруппе от 1 до 8 и бифункционапьных мономеров (например, диалрилат и диметилакрилат 1,3-бутнленгликоляди- и тривинилбензол, винилакрнлат, аллилакрилат25 и аплилметакрилвт и т. д.) в количестве0,5 вес.% с поспедующей прививкой метилметаприпата на напученная эпаотомер 2 Соотношение эпастомера и метипметакрипата составляет 2,3-3:1.Известный способ имеет следующие% Ф недостатки: многостааийность процесса, низкая ударная прочность попиметипмет акрипата, попученного с испопьзованием данного модификатора (23-25 кгс см/см).2Кроме того, использование известных10 модификаторов дпя получения ударопрочного ПММА затруднено, так как модификатор представпяет собой липкую массу, которая при попимеризации в метипметакрипате и переработке модифицированно 5 го ПММА распредепяется неравномерно, что приводит к получению нестабильного материапа с недостаточной ударной прочностью.Цепь изобретения - упрощение тех 20 нопогии попучения модификатора и повышение его эффективности.Это достигается тем, что проводят эмупьсионную полимеризацию апкилакрилатов с числом угперодных атомов от 2 до 8 ипи их смеси со стиропом и 8-25% от веса мономеров бифункционапьных мономеров и эмупьсионную попимеризацию метипметакрипата с последующим смешением попученных патексов в соотношении 1-2:1).П р и м е р 1. А. Синтез эпастомерного сопопимера гептипакрипат - аплипметакри лат.В колбу, снабженную мешапкой, обратным хододипьником и дозировочной воронкой, загружают 92,8 г дистиппированной воды, 1,47 г паурипсульфоната натрия и нагревают до 80 С, Затем приоинтенсивном перемешивании растворяют40 эмупьгатор, добавляют раствор 0,011 г двузамещенного фосфорнокислого натрия в 2 г НО, половину раствора 0,28 г персупьфата калия в 10 г дистиллированной воды и сразу же через дозировочную воронку приливают смесь 31,5 ггептипакрипата и 3,5 алпипметакрипата в течение 9 мин. Через час поспе слива мономеров припивают оставшуюся часть раствора инициатора, затем через 0,5 ч после добавления раствора инициатора температуру в реакторе поднимают до 90 С и реакционную смесь выдерживают при этой температуре 2 ч.Попученный патекс (А) содержит 25,9% сухого вещества, 0,2% остаточных мономеров, 90% гептипакрипата и 10% аппипметакри пата.Б. Попучение патекса полиметилмет- екрипата В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капепьной воронкой, запивают 54 г дистиплированной воды и 1,2 г паурилсупьфоната натрия.Содержимое интенсивно перемешивают, нагревают до 80 С и приливают растворО0,3 г персупьфата калия в 6 г дистиппированной волы, затем припивают смесь 40 г метипметакрипата и 0,04 гаурипмеркаптана в течение 15 мин.После спива мономера попимеризацияОпродопжается при 80 С в течение 3 ч.Полученный патекс (Б) содержит 40,9% попимера с мол. весом 100000. Общее время полимеризации 4 ч.В. В копбе, снабженной мешалкой и дозировочной воронкой, смешивают 83 г латекса А и 48,8 г латекса Б, нопученную смесь разбавляют 130 г дистиппированной воды и при интенсивном перемешивании и температуре 60 С припивают 80 г 10% хлористого бария. После добавления раствора сопи высажденный полимер инстенсивно перемешивают 10 мин и при слабом перемешивании выдерживают 30 мин при 60 С и содержимое0выдепяют известным способом.Полученный модификатор представляет собой порошок с размером частиц 0,08- 0,1 мкм; содержание гель-фракции 40%, остаточного мономера 0,2%.Свойства модифицированного полиметипметакрилата приведены в табпице (пример 1).П р и м е р 2. Синтез эластомерацроводят аналогично примеру 1, тольков патексе попимеризуют смесь, состоящуюиз 30 г бутилакрипата и 10 г аплилметакрипата. 83 г полученного латекса смешивают с 24,5 г патекса попиметилметакрипата, высаждают, сушат.Модификатор имеет размер частиц0,1-0,15 мкм, содержит 15% гель-фракции, остаточного мономера - 0,1%,Свойства модифицированного ПММАприведены в таблице (пример 2).П р и м е р 3. Синтез эластомерапроводят анапогично примеру 1, тольков патексе по имеризуют смесь, состоящую из 27 г гептипакрипата, 3 г диаппипфталата, 5,2 г стиропа,80 г полученного патекса смешиваютс 48,9 г латекса полиметилмвтакрилата.Попученный полимер высаждают, сушат.Модификатор имеет размер частицО, 1-0, 15 мкм; содержание гепь-фракции17%, остаточного мономера - 0,1%,Содержание звеньев гептилакрипата76,6 вес.% звеньев стиропа 14,9%, зве621700 ньев диалпилфтапата 8,5 вес.%. Общеевремя попимеризации 4 ч,Свойства модифицированного ПММАприведены в таблице (пример 3).П р и м е р 4, Синтез эпасТомерапроводят аналогично примеру 1, но поли 5меризуют смесь мономеров, состояшуюиз 25,6 г бутипакрипата, 6,4 г стиропаи 8 г диаппипфтапата. Попученный патекссодержит 26% сухого отатка, 0,1% ос 0таточного мономера 64,0% бутилакрилатных звеньев, 16,0% стиропьных звеньеви 20% диаплипфтапатных звеньев.Модификатор, полученный смешением83 г эластомерного патекса и 24,5 г15патекса попиметидметакрипата (попримеру 4) с последующими коагуляциейи сушкой, имеет размер частиц 0,100,15 мкм; содержание непь-фракции 38%,остаточного мономера - 0,2%,зоСвойства модифицированного попиметипметакрипата приведены в таблице(пример 4). Свойства модифицированного попи- метилметакрипата Состав эпастомера Соотношение эпасто- меров Состав Компоненты Содержание, вес.% Светопускание,Ударнаявязкостькгс см/см"ГОСТ4647-69% 37 82 90 10 ГептипакрипатА лпипметакрипат 80 БутипакрилатА ппипметакрипат 90 90 87 20 ГептилакрипатСтиропДиаплипфта патБутипакрипатСтиропДиа ппи пфта па тБути пакри патСтиралБутилендиакрипатММАГептипакрипатСтиролДиаппипфтапатГептипакрипатСтиролА ппипметакрипат 76,614,98,564,016,029061,513,50,42578175571330 6П р и м е р 5. Получение удлропрочного поди мети пметакри пата с исп ользованием вышеуказываемого модификатора,Растворяют при комнатной температуре и перемешивании 50 г модификатора в 950 г метипметакрилата, После полного растворения модификатора в раствор добавляют 4 г перекиси лауроила и 6 г паурипмеркаптана, Проводят форполимеризацию в течение 1 ч при 70 С до конверсии 30%, затем в охпажденную до .о25 С попимеризационную смесь вводят 3,5 г перекиси пауроипа и 0,05 г хпористого цинка при перемешивании. Полимеризационную смесь запивают в попиэтипеновые формы и полимеризуют при температуре 60 С до степени конверсии 95% за 80 мин,Допопимеризацию проводят прн 215 С.оПолучают попимер со свойствами, приведенными в таблице.621700 Составитель В, ПоляковаРедактор Г. Никольская Техред Э. Чужих Корректор А. Гриценко Заказ 5020/9 Тираж 641 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 При соотношении эластомера и ПММА более, чем 2:1, невозможно получение порошкообразного неслеживающегося мс дификатора; при соотношении эластомера и ПММА менее 1:1 (например, при соотношении 1:5) эффективность модификатора снижается. Ударопрочность модифицированного ПММА составляет 22 кгс см/см.УТаким образом, преимуществом данного способа является одностадийность про цесса и увеличение ударопрочности ПММАо с использованием получаемого модификато ра в 1,5 раза по сравнению с известными ФормУла изобретения15 Способ получения полимерных модификаторов дпя полиметилметакрилата, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюупрощения технологии получения модификатора и повышения его эффективности,проводят эмульсионную полимеризациюалкилакрилатов с числом углеродных атомов от 2 до 8 или их смеси со стирслом и 8-25% от веса мономеров бифункциональных мономеров и эмульсионнуюполимеризацию мети пметакрилата с последуюцим смещением полученных латексовв соотношении 12: 1. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Патент США %3562235,кп. С 08 15/18, 19 7 1,2. Патент США %3681475,кл, С 08 с 1 9/10, 1972.