Способ получения замутненных материалов

Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственный комитет Совета Миииатрае СССР ао делам изааретений и открытий(45) Дата опубликования описания 08.09.77 И.А, Воронкова, Т.И. Рвдбиль, Е.М. Лукина,Н, А. Михалев и Б, П, Штаркман(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАМУТНЕННЪХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение касается получения непрозрачных замутненных материалов на основеакрилатов, которые могут быть использованы как в светотехнической промышленности,твк и в строительстве в качестве декоративных, отделочных материалов,Известные способы получения замутненных материалов, основаны на введении полимеров, неорганических соединений или совместно неорганических соединений и полимеров в реакционную полимеризуюшуюся систему на основе акрилвтов 11, Известен,например, способ получения замутненныхматериалов путем полимеризации метилмегвкрилвта (ММА) в присутствии сополимерв этилена с винилацетатом и окиси титана Е 4.Смесь сополимерв трифторхлорэтилена свинилиденфторидом и сернокислого барияпредлагается в качестве замутнителя при 20получении светотехнического органическогостекла на основе метилметвкрилвта 3. В ряде случаев с целью создания матовых экранов предлагается при полимернзации ММА вводить окиси металлов (АВ О,1 тО, тъО, СО О ), карбонаты Етт, Р 13,СО,сульфоксиды, алюминаты, силикаты СО,Мр и т.д. 4.Все известные способы имеют следуюшие недостатки,Во-первых, трудно приготовить однород-.ную, устойчивую к седиментации и коагуляции дисперсию указанных добавок в мономере.Поэтому к диспергнруемым частицам предъяэлееются жесткие требования в отношении размеров частиц и лиофильности их поверхности(поверхность частиц пигмента, лучше Тт О,предварительно гидрофобизируется; а по дру.гому способу стабилизации суспенэий достигается звтиранием пигмента со стружкойблочного полиметилметакрилата с молекулярным весом меньше 3 10 в присутствиимыл жирных кислот, Иногда для полученияоднородной дисперсии используют специальные смесители.Во-вторых, седиментация диспергируемых частиц при полимериэации мономеровприводит к получению материалов, неоднородных как по физико-механическим свойст 5- 08 135 где я:НСН,; Л=l ф вам, так и в большей степени по светотехническим характеристикам. Создание условийдля высокой скорости полимеризации позволяет в некоторой степени избежать этогонедостатка 5,5Б - третьих, трудность (и даже иногданевозможность) фильтрации реакционных смесей от посторонних включений (грязь, вносимая вместес добавками пигментов; спекшиеся, оплавленные частицы диспергируе-10мых полимеров) приводит не только к пло-хому внешнему виду получаемых замутненных листов, но и к ухудшению физико-механических свойств, обусловленному неравномерной скоростью полимериэации по поверхности материала,Известен способ получения замутненныхматериалов путем полимеризации ММЛ вприсутствии поливинилхлорида (ПВХ), являющегося замутнителем, инициатора полимеризации и стабилизирующей добавки-диметакри нового эфира дифенилолпропана ( 6. Укаэанная стабилиэируюшая добавка вводитсяв мономерную смесь в количестве 2-20 вес.ч.на 100 вес.ч, ММЛ с целью повышения 25теплостойкости материала и сохранения хороших,светотехнических свойетв после Уфоблучения. Недостатки такого способа получени. замутненных кетериалов заключаютсяв сложности технологического процесса 30обусловленной необходимостью выбора полимера (ПВХ) с определенной степенью дисперсности и смачиваемости его порошкообра.ных частиц тщательного смешения ПВХ сММА, седиментациейполимера во времяприготовления реакционной смеси и в процессе дальнейшей полимеризации. Седиментация ухудшает как физико-механические,так и светотехчические свойства материала, Кооме того, теплостойкость получаемого при этом материала невысокая,Цель изобретения - упрощение процессаполучения замутненных материалов и увеличение теплостойкости с сохранением хороших светотехнических свойстви удельной 45ударной вязкости после Уф-облучения.Согласно изобретению поставленная цельдостигается тем, что диметакрилаты илидиакрилаты бисфенолов вводят в форполимеэфиров метакриловой кислоты или в их смеси, 50с эфирами акриловой кислотеВ качестве диметакрилатов и диакрилатов бисфенолов используют соединения обцей формулы0 ," О 55Н С =С-С -О-Я-О-С - С=СН,2.2В 3 611/л / Способ осуществляют следуюцйм образом.В процессе полимеризации исходной смеси образуются сополимеры метилметакрилата и сложных эфиров акриловой и метакриловой кислот и полимеры сложных эфировакриловой и метакриловой кислоты, которыеограниченно совмещаются с полиметилметакрилатом форполимера, Степень замутненияобусловливается их несовместимостью, которая зависит от молекулярного веса полимера в форполимере, конверсии форполимера, соотношения форполимера и сложных эфиров в исходной реакционной смеси и температуры процесса полимеризации. Хорошаяоднородность и высокая степень диспергирования достигается тем, что в процессе.полимеризации гомогенная прозрачная реакционная смесь (совместимая система) преврашается в непрозрачный, замутненный материал (ограниченно совместимая система)т,е. диспергирование происходит на макросмолекулярном уровне. Количество вводимыхсложных эфиров составляет от 5 до 20 вес.ч.на 100 вес,ч, форполимера.Предлагаемый способ по сравнению с известными обеспечивает высокое качествозамутнения материала благодаря осушествлению диспергирования на макромолекулярном уровне. Кроме того, введение сложныхэфиров акриловой и метакриловой кислотповышает теплостойкость и стабильность кУф-облучению полученного светотехнического материала, Способ позволяет получатьсветотехнические изделия путем реакционного формования в пресс-форме под давле 2нием от 10 до 2000 кг с/см и при температуре от 50 до 200 оС. В случае необходимости получения материалов 5-6 светотехнических групп возможно введение различных неорганических пигментов, при этомустраняется их седиментация благодаря тому,что исходную смесь можно приготовить снеобходимой вязкостью,П р и м е р 1, К 100 вес,ч. форполимера метилметакрилата (конверсия 407 омолекулярный вес полимера 80000) добавляют 10 вес.ч. диметакрилового эфира дифенилолпропана. Реакционную смесь заливают в пресс)юрму иэ нержавеюшей стали.Полимеризацию проводят при температуре140 С в течение 20 мин. Получают эамутоненный материал, свойства которого приведены в таблице.(метилвкрилат в количестве 2,0 вес.% отММЛ; конверсия форполимера 31%, молекулярный вес 100000) добавляют 5 вес.ч.диметакрилового эфире дифднилолпропана,Реакционную смесь заливают в форму изсиликатного стекла и полимеризуют в двестадии: температура первой стадии 50 С,время полимеризвции по готовности; температура второй стадии 115 С, время полимеризации 1 час.Свойства замутненного материала приведены в таблице,П р и м е р 3 К 100 вес,ч, форполимера метилметакрилвтв (конверсия 28%, молекулярный вес 110000) добавляют 10 вес.ч,диметакрипового эфира дифенилолпропвнв,Полимеризвцию проводят, как описано в примере 2Свойства полученного материала приведены в таблице.П р и м е р 4, К 100 вес.ч. форполимера метилметвкрилвта и метилакрилвта(метилакрилат в количестве 2 весЛ от ММА,конверсия форполимера 31%, молекулярныйвес 100000) добавляют,15 вес,ч, диметакрилового эфира дифенилолпропана, Полимеризацию проводят, как описано в примере 2,Свойства полученного материала приведены в таблице.П р и м е р 5, К 100 вес.ч. форполимера метилметакрилата и бутилакрилата (бутилакрилат 10 вес% от ММА; конверсияфорполимера 22%, молекулярный вес 76000)добавляют 7 вес.ч, диметакрилового эфирагидрохинонв. Полимеризацию проводят, какописано в примере 2,Свойства полученного материала приведены в таблице,П р и м е р 6. К 100 вес.чфорполимера метилметакрилата и бутилакрилата (бутилакрилат 10 вес.% от ММА; конверсияфорполнмера 22%, молекулярный вес 76000)добавляют 8 вес.ч. диакрилового эфира гидрохинона. Полимеризвцию проводят, квк описано в примере 2,Свойства полученного материала приведены в таблице.Введение диметакрилатов и диакрилатовбисфенолов в форполимер значительно упрошает процесс получения замутненных материалов, твк как отсутствуют стадии смешения с ПВХ, седиментвция смеси и стадиявведения других добавок. Введение указан-ных добавок в форполимер дает возможностьФзначительноувеличить теплостойкость и получить материал с хорошими светотехническими свойствами и удельной ударной вязкостью посл е УФ-облуч ения,П р и м е р 7., К 100 вес.ч. форполимера метилметакрилвте (конверсия 23%, молекулярный вес полимера 130000) добавляют 20 вес,ч, диметакрилового эфира дифе 2 нилолпропана. Реакционуню смесь заливают в форму из силикатного стекла и полимеризуют в две стадии; температура первой стадии 50 оС время полимеризации -до готовности; температура второй стадии25 115 оС, время полимеризвцни 1,5 ч,Свойства замутненного материала приведены в таблице.П р и м е р 8. К 100 вес.ч. форполи.мера метилметвкрилата и бутилвкрилата (бузО тилакрилат в количестве 10,0 вес.% отММА; конверсия форполимерв 25%, молекулярный вес 90000) добавляют 20 вес,ч.диметакрилового эфира гндрохинонв. Полимее ризацию проводят как описано в примере 1,35 Свойства полученного материала приведены в таблице.П р и м е р 9. К 100 вес.ч. форполимера метилметвкрилатв и метилакрилатв(метилакрилат в количестве 5 вес,% от ММЛ40 конверсия форпопимера 34%, молекулярный вес110000) добавляют 20 вес.ч, диакрилового эфира гидрохинона. Полнмеризацию проводят как описано в примере 1,Свойства полученного материала приве 4 З дены в таблице.560891 10 О ОН С =С-С -О-Я-О-С-С:СНЙй в 1 О 15 о Составитель В. ПоляковаРедактор Л. Ушакова Техред Н. Андрейчук Корректор Е. Па з 1658/138 Тираж 610 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписноеа Совета Министи открытийская наб., д. 4/5 в СССР иал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения Способ получения замутненных материалов путем сополимеризации эфиров метакриловой кислоты или смеси эфиров метакриловой и акриловой кислоты с диметбкрилатами или диакрилатами бисфенолов обшей формулы где Я=НСНЗ; Я, = // ф сц, С.Ъ 20количестве 5-20% от веса мономероа,.т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с пелью упрощения процесса и увеличения теплостойкости материала при сохранении хорошихсветотехнических свойств и удельной ударной вязкости пОсле Уф-облучения, диметакрилатй йли диакрилаты бисфенолов вводят в форполимер эфиров метакриловой кислоты ила их смеси с эфирами акриловой кислоты,Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство Иф 219174, кл, С 08 1 29/46, 1968 г.2, Патент Японии М 16848/68.3. Авторское свидетельство % 181276, кл. С 08 1 29/46, 1966 г.4, Патент Великобритании Иф 1080549, кл. С 3 Р, 1968 г.5. Авторское свидетельство % 353940, кл. С 08 1 25/ОО, 1972 г.6. Авторское свидетельство % 423357, С 08 1 29/46, С 08 1 29/18, 1974прототип) .