Способ получения замутненных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БРЕТЕН т хикад. Соро Куче, кл Н ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 1(56) Патент Великобритании М 10805С ЗР, 1968,Патент Японии М 16848/68, кл411.1,Авторское свидетельство СССРМ 371255, кл, С 0827/06, 1973.Авторское свидетельство СССРМ 560891, кл, С 08 Е 220/10, 1977.Авторское свидетельство СССРМ 912730, кл, С 08 Е 2/44, 1981.Патент Японии М 61-215610, клЕ 230/06, опулик, 1981,Изобретение относится к химии полимеров, в частности к способу получения замутненных материалов на основе органических стекол, которые могут быть использованы как в светотехнической промышленности, так и в строительстве в качестве декоративных материалов.Замутненные полимеры светотехнического назначения должны удовлетворять требованиям ГОСТа 9787-75, согласно которому существует 5 светотехнических групп стекла. Они должны хорошо формоваться и иметь достаточно высокий уровень физико- механических свойств: температура размягчения не ниже 125 С; прочность при разрыве не ниже 85 МПа; модуль упругости не ниже 5000 МПа,1730091 А(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАМУТНЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Использование: оргстекло, Сущность способа заключается в том, что метилметакрилат полимеризуют в присутствии радикального инициатора и 10-40 мас,ч. от реакционной смеси трис(метакрилоилоксиэтил)бора и полученный материал подвергают обработке водой или паром до степени набухания 2 - 5%, Температура размягчения материала 125-140 С, прочность при разрыве 85 - 89 МПа, модуль упругости 5000 - 6000 МПа, относительное удлинение 4 - 7( 1 табл. Известны способы получения замутненных материалов, получаемых при введении в исходную реакционную систему на основе акрилатов неорганических соединений или совместно неорганических пигментов и полимеров,Так при полимеризации метилметакрилата (ММА) в качестве замутнителя вводят окиси металлов (А 20 з; ТО 2; ЕпО; СаО) и ряд других неорганических соединений или ММА полимеризуют в присутствии сополимера этилена с винилацетатом и окиси титана.Недостатки данных способов получения заключаются в трудностях приготовления однородных устойчивых к седиментации и коагуляции дисперсий указанных добавок вмономере, а также в том, что получаемыетаким образом материалы в значительнойстепени неоднородны как по светотехническим, так и физико-механическим характеристикам,Известен способ получения замутненных материалов путем радикальной блочной полимеризации метилметакрилата вприсутствии поливинилхлорида;Недостатками указанного способа являются плохая формуемость получаемогозамутненного материала, определяемая малым относительным удлинением (2 - 3), инизкая теплостойкость Трвзм=90 - 110 С),Известен способ получения замутненных материалов путем сополимеризациифорполимера ММА с 5-20 мас. от массымономера диакрилатов или диметакрилатовбисфенолов. П ри испол ьзова ни и известного способа увеличивается теплостойкостьорганических стекол (Тр=117 - 130 С),Недостатки способа заключаются всложности, обусловленной необходимостью выбора форполимера ММА различнойконверсии, обеспечивающего получение частиц ММА необходимой степени дисперсности, низкой деформационнойспособности стекол (относительное удлинение 2 - 3), затрудняющей, а часто делающей вообще невозможной ихпереработку (формование), и возможности получения светотехнического материала только 3 - 4 групп,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущнос;и и достигаемому результату является способ получения замутненных материалов полимеризациейметилметакрилата в блоке в присутствии радикального инициатора и модифицирующей добавки, в качестве которогоиспользуют 0,15 - 10,0 мас,от мономераолигодиметилсилоксана с кинематическойвязкостью 25 - 100 сСт.Способ позволяет получить замутненные материалы любой светотехническойгруппы, способные формоваться в изделияразличной конфигурации,Недостатками известнога способа являются недостаточный уровень физико-механических свойств; теплостойкостьсоставляет 117 - 120 С; прочность - 66 -70 МПа; модуль упругости - 3000 - 3500 МПаи сложность процесса, заключающаяся внеобходимости подбора олигодиметилсилоксанов с определенной кинематическойвязкостью для получения материала различных светотехнических групп.1 Цель изобретения - улучшение физикомеханических свойств при сохранении фор 1730091муемости материала и упрощение процесса,Поставленная цель достигается тем, чтов способе получения замутненных материалов полимеризацией метилметакрилата вмассе в приСутствии радикального инициатора и модифицирующей добавки, в качестве модифицирующей добавки используют10-40 мас.ч, от массы реакционной смеситрис-(метакрилоилоксиэтил)бора и получен 1" ный материал подвергают обработке водойили паром до степени набухания 2 - 5 .Трис-(метакрилоилоксиэтил)бор известен в качестве мономера для получениянейтронопоглощающего прозрачного пол 15 имерного материала.Способ осуществляют следующим образом,П р и м е р 1. К 70 мас.ч. метилметакрилата добавляют 30 мас.ч. трис-(метакрилои 20 локсиэтил)бора (ТБОМ) и 0,3 мас.ч.инициатора дициклогексилпероксидикарболэта (ЦП К), Реакцион ную смесь зал и ва ютв формы из силикатного стекла и проводятполимеризацию в водяной бане при 20 С дод готовности. Дополимеризацию осуществляют в сушильном шкафу с воздушным обогревателем при 135 С в течение 1 ч. Поверхностьполученного листа оргстекла обрабатываютводой до степени набухания 2,Степень набухания определяют путемвзвешивания образца до и после набухания,Получают материал 1-й светотехническойгруппы.П р и м е р 2. Готовят реакционнуюсмесь, содержащую 60 мас,ч, ММА, 40 мас.ч,ТБОМ и 0,3 мас,ч. ЦПК, Полимеризациюпроводят по примеру 1, обрабатывают поверхность стекла паром до степени набухания 2 ф. Получают материал П-йсветотехнической группы.П р и м е р 3. Полимеризацию проводятпо примеру 1, но используют 20 мас, ч.ТБОМ и 0,1 мас.ч. инициатора - азодинитрила изомасляной кислоты (АДН), Степень набухания стекла 46, Получаютматериал 1 Ч-й светотехнической группы.П р и м е р 4. Полимеризацию проводятпо примеру 1, но используют 25 мас,ч, ТБОМ, и 0,15 масч. АДН,Полученное стекло обрабатывают паром до степени набухания 3.Получают материалЧ-й светотехнической группы.П р и м е р 5. Полимериэацию проводятпо примеру 1, но используют 10 мас,ч, ТБОМ и 0,2 мас,ч. ЦПК. Степень набухания 2.Получают материал 1-й светотехническойгруппы.П р и м е р 6, Полимеризацию проводятпо примеру 5. Степень набухания 3 Пол-1730091 40 4550 учают материал 111-й светотехнической группы.П р и м е р 7. Полимеризацию проводят по примеру 5. Степень набухания 5%. Получают материал Ч-й светотехнической группы.Свойства материалов, полученных по примерам 1 - 7 приведены в таблице.Из таблицы видно, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет получить замутненный формуемый материал с повышенным комплексом физико-механических свойств (теплостойкость выше на 5 - 20"С; прочность при разрыве больше на 17 - 19 МПа; модуль упругости выше на 2300 - 3300 МПа1 Кроме того, способ позволяет из одного и того же листа органического стекла путем изменения степени набухания получить замутненный материал любой светотехнической группы(примеры 5-7), что значительно упрощает процесс по сравнению с прототипом, по которому для получения различных светотехнических групп необходим подбор олигодиметилсилоксанов с различной кинематической вязкостью При использовании ТБОМ менее предложенного количества (пример 9) снижакнся физико-механические свойства иматериал не соответствует ГОСТУ на светотехническое стекло, при увеличении его содержания (пример 10) получаемый материалне формуется.При степени набухания меньше 2%(пример ".1) материал не соответствуетГОСТУ на светотехническое стекло, пристепени набухания больше 5% (пример 12)появляются дефекты ча поверхности стекла(коробление, сыпь,. рябь),Формула изобретенияСпособ получения замутненных материалов полимеризацией метилметакрилатав блоке в присутствии радикального инициатора и модифицирующей добавки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшенияфизико-механических свойств материала иупрощения процесса, в качестве модифицирующей добавки используют 10 -40 мас.ч. на 100 мас.ч. реакционнойсмеси трис-(метакрилоилоксиэтил)бора25 и полученный материал подвергают обработке водой или паром до степени набухания 2 - 5%,1730091 Степень набухаг- -ПримерМодуль упру гости НПа ния, 4 ТемпеПроч- ность ратура размягцения, С приразрыве,МПа 89 5000 135 ННАТБОМЦПК МНАТБОМЦПК ННАТБОМАДН НМАТБОМАДН 90 10 НМАТБОН 0,2 ЦПК ММАТБОНЦПК 901002 90100,2 МНАТБОМЦПК 100 МмдОлигоди метилси- локсан МНАТБОМЦПК 9280,1 55450,390100,2 10 НМАТБОМЦПК МНАТБОМЦПК ННАТ БО)1ЦПК 90100,2 12 45 50 55 Состав реакционнойсмеси, мас,ч. 70300,360400380200,175250,15 Сизико-механические показатели 140 85 бооо 130 89 5500 133 88 5500 127 87 5000 120 80 5000 125 87 5000 117-120 66-70 2700 118 80 3000 145 65 5500 128 86 4500 Де)екты поверхности стекла1730091 Продолжение таблицы тСизико-механичес .кис гоказат еи Светотехнические характеристики формуеность Прииер ОтносиСветоуд рная техни- ческая тельное вязудлинение группа кость, .Дяl. 1 5,0 14013 0,75 0,07 1 формуется 4,0 12 0,36 0,65 0,07 11 , Формуется 0,55 0,06 П 1 формуется 14 0,45 5,0 0,03 1 т Формуется 14 0,78 0,45 14 0,13 0,77 0,08 1 Формуется 5,5 18 0,45 0,55 0,07 П 1 Формуется 7,0 4 0,75 03 0,03 Ч формуется 13 0,68 057 0,03 17-7 формуется 7,0 0,12 о,7 о,о 8 Не соответствует6,0 10 0,30 0,04 1 Не форсуется 8 0,75 2,0 5,3 15 0,85 0,05 Не соответ стаует 12 Дефекты поверхности стекла (коробление сыпь, рябь) 45 50 Составитель В. ПоляковаРедактор А, Лежнина Техред М.Моргентал Корректор Д. Сычева Заказ 1486 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Степеньрассеяния озффициснт пропусКоэффициентпоглощения