Способ получения оргстекла

ОП ИСАНИ ИИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕИЛЬСТВУ Союз СоветскнаСоцнаннстнческнаРеспублик 1 1899576(5 )М. Кл,С 08 Е 20/14С 08 Р 2/44 3 ЪерарстааыВ каитат СССР в делан зарата н атрыт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГСТЕКЛА Изобретение относится к технологии получения полимеров, а точнее к получению блочного гомо- н сополимера на основе метилмет-.акрнлата, Такое органическое стекло предназначается в качестве конструкционного материала для приборостроения и агрегатостроения и для з изготовления изделий технического назначения в машиностроении н других отраслях промышленности. В производстве органическое стекло получают блочной радикальной полимеризацией в силикатных формах. По окончании процесса полимеризацтвн происходит раэъемка двух поверхностей (снликатное стекло - органическое стекло). Органическое стекло отделяется от силикатном формы за счет различных коэффн циентов расширения при изменении температуры. Этому процессу отделения препятствуют силы сцепления поверхностей.Условия разъемки в значительной мере определяют внешний вид готового продукта, его целостность н пригодность силикатной подложки для дальнейшего использования. Для уменьшения этого явления существуют два 2способа - упрочненне силикатного стекла и уменьшение силы сцепления поверхностей.Известен способ упрочнения силикатного стекла методом ионного обмена, в основе которого лежат диффузионные процессы в поверхностных слоях стекла (1),Известен также способ упрочнения силиката, заключающийся в использовании антнадгезионного покрытия для стеквпвых форм, прн этом силикатные листы покрывают полисилок. санами 2. Однако при применении этих способов уменьшается лшпь раскалывание силюсатного стекла,а количество раскапываемого органическогостекла при разъемке не изменяется,Кроме того, предварительная обработка полисилоксанами силикатных форм трудоемка,она требует тщателвного равномерного нанесения антиадгеэионного покрытия и термообработкн.Известно получение акриловых пдлимерныхпластин методом радикальной полимеризациив формах между целлофановыми или поливи.Кроме того, прилипание пыли.на смазанную поверхность благоприятствует ее загрязнению,Известен способ, согласно которому при переработке пластмасс литьем под давлением илн экструзией используются внутренние и наружные смазки. Они добавляются к компо. знциям для снижения трения между ними и металлической поверхностью деталей перерабатывасмого оборудования, а также для улучшения текучести смолы и взаимного смачивания ингредиентов композиции.В качестве смазок для пластмасс обычно прнмсняюгся стеараты металлов, амиды и эфи. ры жирных кислот, синтетические и натуральные воски, а также некоторые другие вещества и полимерные материалы (спирты, кислоты жирного ряда, фторопласты и силиконовые полимеры 41 и 51.Наиболее близким к изобретению по техческой сущности и достигаемому эффекту является способ получения оргстекла 1 здикальной полимериэацией метилметакрилата или его смеси с мстакриловой кислотой в формах в нри-. в качестве соединения используют стеариновую39 кислоту в количестве 0,5 - 1% 6).Однако концентрация стеариновой кислоты 0,5 - 1% для тонких номиналов стекла мало- эффективна, так как растрескивание силикатных и органических стекол велико, а прн3 концентрации стеариновой кислоты более 1% теплостойкость оргстекла умсныпается и оно становится мутным.Цель изобретения - уменьшение растрески вания органических стекол при сохранении их высоких физико-механических характеристик.Поставленная цель достигается тем, что со. гласно способу получения оргстекла радикаль ной полнмеризацией метилметакрилата (ММА) нли его смеси с метакрнловой кислотой (МАК) в формах в присутствии соединения, облегчающего разъемку форм, в качестве соединения, обеспечивающего разъемку форм, используют 0,1 - 0,5% от веса мономера или его смесидизтиленгликоля (ЛЭГ) .Введение в мономерную смесь диэтнленгликоля снижает силы сцепления между силикатным и органическим стеклом при получении полнметилметакрилата (ПММА) или сополимера ММА и МАК.Уменьшение сил сцепления оценивают по облегчению разъемки по количеству растрес. кивающихся в процессе получения полимера органических н силикатных стекол. Пример 4. 100 вес. ч, ММА;10 вес, ч, МАК и 0,15 вес. ч. дициклогексилпероксидикарбоната еремешнвают с 0,6 вес.ч,ДЭГ и заливают в силикатные формы. Затемпроводят полимериэацию,Из 10 залитых форм при раэъемке растрес.кавшихся листов не оказалось, но готовоеиэделие не удовлетворяет требованиям ГОСТ15809 - 70, так каксветопроэрачность стекла89%; температура размягчения 132 С,П р и м е р 5. 100 вес. ч, ММА и0,1 вес, ч, дициклогексилпероксидикарбонатаперемешивают с 0,1 вес, ы, ДЭГ и заливают всиликатные формы, Затем проводят лолимериэацию,Из 10 залитых форм при разъемке полученодин лист растрсскавшегося органическогостекла. Готовое иэделие удовлетворяет требова.ниям ГОСТ 10667-74. 3 899576ннлспнртовымн пленками, пропитанными СПрнсугствие ДЭГ в мономерной смеси в коалкнленглнколем 1,3-бутсндиолом 31. личестве менее 0,1% от веса мономераеилн егоОднако нанесение на поверхность силнката смеси, неэффективно, так как растрескивание1,3 бутендиола также создаег необходимость стекол почти не уменьшаемся. При концентра.введения дополнительной трудоемкой операции,ции ДЭГ выше 0,5% растрескивания не наблюдается, но готовое изделие не удовлетворяеттребованиям ГОСТ 15809 - 70 и ГОСз 10667 - 74по светопрозрачности и температуре размягчения,10 П р и м е р 1. 100 вес. ч. ММА;10 вес, ч. МАК и 0,15 вес. ч, дициклогексил.пероксидикарбоната перемешивают с 0,1 вес. ч.ДЭГ к заливают в силикатные формы. Затемпроводят полимеризацию,1 Из 10 залитых форм при раэъемке полу.чен один лист растрескавшегося органическогостекла. Физико- механические характеристикисополимера полностью удовлетворяют требова.ниям ГОСТ 15809-70.Пример 2. 100 вес. ч, ММА;10 вес, ч. МАК и 0,15 вес, ч, дициклогексил.пероксидикарбоната перемешивают с 0,5 вес. ч.ДЭГ и заливают в силикатные формы. Затемпроводят полимернзацию,Из 10 залитых форм при разъемке растрескавшихся листов не оказалось. Светопрозрачность сололимерного стекла 91,0%; темпераотура размягчения 135 С. Стекло соответствуетсутствин соединения, облегчающего раэъемку форм, ГОСТ 15809 - 70,Пример 3. 100 вес. ч, ММА;10 вес. ч. МАК и 0,15 вес. ч. дициклогексилпероксидикарбоната перемешивают с 0,05 вес,ч.ДЭГ н заливают в силикатные формы. Затемпроводят полнмеризацню.Из 10 залитых форм при разъемке растрес.калось 6 листов органического стекла и 2 силикатных листа. Светопроэрачность сополимерного стекла 92,0; температура размягчения134 С, Стекло соответствует ГОСТ 15809 - 70.899576 5Пример 6, 100 вес. ч. ММА и 0,1 вес. дициклогексилпероксидикарбоната перемешивают с 0,5 вес. ч. ДЭГ и заливают в силикатные формы, Затем проводят полиме. ризацию. 5Из 10 залитых форм при разъемке растрескавшегося органического стекла не оказалось. Физико. механические характеристики готового изделия удовлетворяют требованиям ГОСТ 10667-74.Пример 7,100 вес,ч.ММАи 0,1 вес. ч. дициклогексилпероксидикарбоната перемешивают с 0,05 вес. ч, ДЭГ и заливают в силикатные формы. Затем проводят поли. мериэацию, 13Из 10 залитых форм при разъемке растрес кавшихся органических стекол пять листов и два силикатных, Физико механические характе. ристики удовлетворяют требованиям ГОСТ 10667-74. 20П р и м е р 8. 100 вес. ч, ММА и 0,1 вес. ч. днциклогексилпероксидикарбоната перемешивают с 0,6 вес. ч. ДЭГ и заливают в силикатные формы. Затем проводят полимери. эацию, 2%Из 10 залитых форм при разъемке растрес кавшегося стекла не оказалось, Однако стекло не удовлетворяет требованиям ГОСТ 10667 - 74, так как светопрозрачность стекла 88%; температура размятчения 119 С 30П риме р 9, 100 вес.ч, ММА; 10 вес.ч. МАК н 0,1 вес,ч, дициклогексилпероксидикарбоната перемешивают с 1,0 вес, ч. стеариновой кислоты и заливают в силикатные формы. Затем проводят полимеризацию. йИз 10 залитых форм при разъемке оказа.лись расколотыми трорганических стекла иодин лйст силикатной подложки. Готовое изделиеудовлетворяет требованиям ГОСТ 15809 - 70.Пр и ме р 10 (сравнительный) 100 вес.ч.ММА; 10 вес, ч. МАК и 0,1 вес. ч, дициклогексил.пероксидикарбоната перемешивают с 1,5 вес, ч.стеариновой кислоты и заливают в силикатныеформы. Затем проводят полнмернзацню.Из 10 залитых форм при раэъемкерасколотых листов не оказалось. Готовое изделие неудовлетворяет требованиям ГОСТ 15809-70/посветопрозрачности и температуре размягчения.П р и м е р 11 (сравнительный). 100 вес. ц.ММА и 0,1 вес.ч. дициклогексилпероксиднкарбо.ната перемешивают с 1 вес.ч. стеариновой кислотыи заливают в силикатные формы, Затем проводятполимеризацию,Иэ 10 залитых форм при разъемке расколотымн оказались три органических стекла. Готовое иэделие удовлетворяет требованиям ГОСГ10667-74,П р и м е р 12 (сравнительный), 100 вес,ч, ММА и 0,1 вес. ч, дициклогексилпероксидикар. ,боната перемешивают с 1,5 вес. ч. стеариновой кислоты и заливают в силикатные формы. За. тем проводят полимеризацию.Из 10 залитых форм прн раэъемке расколо. тых листов не оказалось. Готовое изделие не удовлетворяет требованиям ГОСТ 10667 - 74 по температуре размягчения и светопрозрачрости.В таблице приведены показатели, характери зующие разъемку форм и свойства оргстекла,ЙЧ)Ф о С 4 о оЙ Сф оО в 81 3 4 Ю Я 8 о 3 осГ о о о о оо 3фо 8,(й1 1899576 14 0,1 - 0,5% от веса мономера или его смеси диэтиленглнколя. Таким образом, изобретение позволяетуменьшитьрастрескивание листов органическогостекла при сохранении высоких физико. меха.нических характеристик. Способ получения оргстекла радикальной полимеризапней метилметакрилата или его 0 смеси с метакриловой кислотой в формах, в присутствии соединения, облегчающего разъемку форм, о т л и ч а ю щ н й с я тем, что, с целью уменьшения растрескивания органичес ких стекол и сохранения их высоких физико И механических характеристик, в качестве соединения, облегчающего разъемку форм, используют Составитель А. Волков Техред А.Бабинец Корректор О, Билак Редактор Г. Кацалап Заказ 12055/31 Тираж 511 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения Источники ннформа-ии,принятые во внимание при экспертизе1, Денисенко О, Н. Современные методыупрочнения стекла в СССР и за рубежом. М.,ВНЧИЭСМ, 1970.2, Патент Японии Мф 51-48664,кл. В 29 с 5/00, опублик. 1973.3. Патент Японии Яе 36155/77,кл, В 29 с 5/00, опублик 1977.4. Химическая промьппленность за рубе.жом, М., НИИТЭХИМ, М 1979, йе 5, с. О.5, Марек О Томка М. Акриловые полиме.ры. М. - Л. "Химия",1966, с, 245.6. Там же, с. 67.