Способ получения наполненных полимеров

Союз Советски иСоциалнстичесиикРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 907005(2 В) Приоритет по делам изобретений и открытийОпубликовано 23. 02. 8261 оллетень7 Дата опубликования описания 25 . 02 . 82Н, С, Ениколопов, А. А. Чуйко, С. А. М, И. Хома, Р, В. Сущко, С, С. АлексВ. П. Лаврентович и А. И Авторы обретен ового Кра В. Писа Н УкраинсОрдена Т химии им ого Знамени инсевского Орденай ССР(71) Заявитель 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРО к способам поолимеров путем ых мономеров в тем,Изобретение относится к химии полимеров, в частностилучения наполненных иполимеризации виниловприсутствии добавок.Известен способ получения наполненных полимеров путем свободнорадикальной полимеризации виниловых мономеров в присутствии наполнителей,согласно которому полимеризацию ви 1 Ониловых мономеров проводят в присутствии минеральных наполнителей природного происхождения при рН 37 13.Недостатками этого способа являются неоднородность распределения на 15полнителя в полимере и, как следствие этого, невысокая термостабильность полимера.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения наполненных полимеров путем , свободнорадикальной полимеризации виниловых мономеров в присутствии наголнителей, согласно которому полимеризацию проводят в электрическом поле в присутствии 5-6 вес. от веса мономера аэросила 21.Недостатками известного способа являются неоднородность получаемого полимерного порощка, трудность его переработки и низкая химическая стойкость к растворителям.Цель изобретения - получение однородного порошкообразного полимера с повьниенной термостабильностью и хими" ческой стойкостью к растворителямПоставленная цель достигается что согласно способу получения наполненных полимеров путем свободно- радикальной полимеризации виниловых мономеров в присутствии наполнителей, в качест,ве наполнителей используют 1-20 от веса мономера высокодисперс= ных минеральных окислов или их смесеймодифицированных бифункциональными ненасыщенными прсизводными си" ланов.3 90700В качестве высокодисперсных окислов используют ЯО, Т 10 А 10 и их смеси, модифицированные ненасыщенными соединениями, преимущественно силанами с двумя ненасыщенными груп 5 пами виниловыми, аллиловыми, акриловыми и др.) .Полимеризацию проводят эмульсионным или суспензионным методом с мономерами, которые полимеризуются ука занными способами винил и винилиденхлорид,стирол, фюропроизводные,метилметакрилат, производные этилена со сложными заместителями, полиэфиры). Полимеризацию инициируют инициатора ми свободнорадикальной полимеризации персульфатами и органическими перекисями). Для гомогенизации и равномерного распределения наполнителя в полимере и снижения вязкости вводят 20 эмульгаторы и стабилизаторы алкилсульфонаты, высшие мыла, поверхностно-активные вещества) в сусгензию вода-мономер.Процесс полимеризации проводят 25 при температуре полимеризации соответствующих мономеров до достижения конверсии мономеров 60-95 под давлением. Химическое взаимодействие между модифицированными наполнителями З 0 и полимерной матрицей обУсловлено относительно высокой Кммоль/г) концентрацией привитых групп винил, аллил, акрил), которые вступают в реакцию сополимеризации с ненасыщенными мономерами. Относительно высокая концентрация привитых групп обусловлена высокой концентрацией гидроксильных ОН-групп поверхности исходных окислов. 40 П р и м е р 1. В автоклав емкостью 1 л, оснащенный рубашкой и мешалкой, загружают 0,5 л дистиллированной воды, добавляют 16 г эмульгатора - моноалкилсульфоната и 0,025 г45 инициатора полимеризации-персульфата натрия. Смесь нагревают до 40 ОС, пропуская горячую воду в рубашку; перемешивая, растворяют введенные ингредиенты. Предварительно готовят 50 суспензия, состоящую из 0,5 л винилхлорида и 1,53 от веса мономера аллираэросила, и заливают в тот же автоклав, охлажденный жидким азотом, загерметизировав реактор, нагре вают его цо 65 ОС, затем включают мешалку. Полимеризацию проводят 5 ч, после этого дегазируют полученный 5 4латекс вакуумированием и продувкой азотом. Выгружают продукт, коагули" руют его электролитами, например МаСО,пр омывают, фильтруют и сушат в вакууме при 65 оС до порошкообразного состояния.Получение химически сшитого полимера характеризуется исчезновением в ИК-спектре частоты 1610 см- колебаний двойной связи С:С у модифицированного слоя дисперсного окисла, как наполнителя, при введении его в мономер и сополимеризации с полимерной матрицей по двойным связям мономера и модифицированного слоя наполнителя.П р и м е р с, В автоклав емкостью 1 л, оснащенный рубашкой и мешалкой, заливают 0,5 л дистиллированной воды, в которой растворяют 15 г винилового спирта - стабилизатора суспензии, Для лучшего растворения смесь нагревают до 60 С при помешивании, Пр едварительно в стироле (0,3 л) растворяют 0,06 г перекиси бензоилаинициатора полимеризации. В эту смесь вводят 5 вес,Ф акрилпропилтитаноаэросила от веса стирола. Включают мешалку и при нагревании (80 С) выдерживают 3-4 ч. После полимеризации суспензию вакуумируют от непрореагированного стирола, выгружают, отфильтровывают, промывают и сушат в вакууме при 80 С до порошкообразного состояния. П р и м е р 3. В автоклав емкостью 1 л, оснащенный рубашкой и мешалкой, заливают 0,5 л дистиллированной воды, в которой растворяют 15 г поли- винилового спирта-стабилизатора суспензии при нагревании до 60 С. Предварительно готовят суспензию, состоящую из 0,2 л винилиденхлорида и 103 винилаэросила от веса мономера.Эту суспензию заливают в автоклав, туда же добавляют 0,03 г перекиси водорода, герметизируют автоклав и включают мешалку. Процесс ведут при 65 ОС, выдерживают 4 ч, После полимеризации суспензию сливают, фильтруют промывают и сушат до порошкообразного состояния при 100 ОС в вакууме.П р и м е р 4. В автоклав емкостью 1 л, оснащенный рубашкой и мешалкой, загружают 0,5 л дистиллированной воды, в ней растворяют 2,5 г персульфата аммония и 45 г эмульгатора алкмлсульфоната,Предварительно готовят суспензию, состоящую из 0,35 л5 9070 метилметакрилата и 15 вес.ь аллилалюмоаэросила, Суспензию заливают в автоклав, при постоянном перемешивании нагревают до 80 С и выдерживают 2 ч, Смесь выгружают,коагулируют5 электролитами, фильтруют и сушат до порошкообразного состояния при 65- 70 оС. П р и м е р 5. В автоклав емкос о тью 1 л, снабженный мешалкой и рубашкой заливают 0,7 л дистиллированной воды и в ней растворяют при нагрева" нии 35 г алкилсульфоната, затем добавляют смесь персульфата и тиосуль фата калия 0,4 г). Реактор охлаждают жидким азотом, пропуская его через рубашку, Вводят предварительно приготовленную суспенэию, состоящую из 0,1 винилфторида и 181 от веса мо- о номера акрилаэросила. Автоклав герметизирулт и нагревают до 70 о С при 05 Бпостоянном пренешивании. После падения давления до 3-4 ати автоклав охлаждают и, продувая азотом, ва" куумируют, смесь коагулируют, фильтруют, промывают и сушат в вакууме при 90 С до порошкообраэного состояния.Полученные полимеры исследовали на химическую стойкость к растворителям при кипячении. Определяли размеры частиц, температуры разложения полимера на воздухе, термостабильность при 180 С и электрическое сопротивление. Данные приведены в таблице.Таким образом, изобретение позволяет получать наполненные полимеры в виде монодисперсных по размерам частиц порошков, химически связанных с наполнителем, и обладающие повышенной термостабильностью и химической стойкостью к растворителям.9070 формула изобретенияСпособ получения наполненных полимеров путем свободнорадикальной полимеризации виниловых мономеров в присутствии наполнителей, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения однородного порошкообразного полимера с повышенной термостабильностью и химической стойкостью к растворителям, в качестве наполни- О телей используют 1-20/ от веса моно 05 10меров высокодисперсных минеральных окислов или их смесей, модифицированных бифункциональными ненасыь;енныии производными силанов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Ю 1419310, кл. С 3 Р, опублик. 1975.2. Авторское свидетельство СССР й 528305, кл. С 082/44, 1976прототип) .Корректор М. АемчикПодписное Составитель В, ЧуповРедактор Г. Кацалап Техрев Л, ПекарьЗаказ 513/31 Тираж 512ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11 ОД Москва Ж-Я Рауаская наб, д. 4 Дфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная.