Способ получения ударопрочных эластичныхполимеров

Способ получения ударопрочных эластичныхполимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

231807

ОПИСАН И Е

ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуелик

Зависимое от авт. свидетельства . »в

Кл. 39с, 25/01

39Ь, 22,06

Заявлено 11Л .1964 (Л 899724. 23-5) с присоединением заявки чв

Приоритет

Опубликовано 28.Х1.1968. Бюллетень, м 36

Дата опубликования описаш1я 14. т .1969

Комитет по делам

МПК С 08t

С 08( К 678 746 2-139 (088.8) изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ABT0P6I изобретения

А. В. Голубева, Е. Н. Еремина, Н. Ф. Усманова, И. П. Китнер, В. П. Шамина, А. Б. Зайцева и К. А. Сивогракова

Государственный научно-исследовательский институт полимеризационных пластмасс и Экспериментальный завод

Заявители

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОПРОЧНЪ|Х ЭЛАСТИЧНЫХ

ПОЛ ИМЕРОВ

Известен способ получения ударопрочных полимеров на основе стирола, альфа-метилстирола и бутадиенстирольного каучука.

Предлагаемый способ предусматривает tlpllмеиение бутадиен-альфа-метилстирольного каучука вместо бутидиенстирольного, позволяет получать полимеры с повышенной теплостойкостью (до 105 С по Чартенсу). Причем берут 60 — 70 вес. ч. стирола, 30 — 40 вес. ч. альфа-метилстирола и 5 — 30 вес. ч. бутадиенальфа-метилстирольного каучука. Бутадиенальфа-метилстирольный компонент мо>кно вводить в пластик непосредственно в процессе сополи»еризации стирола с альфа-метилстиролом (химический метод); в процессе термомеханической обработки в пластосмесителе, например, типа Бенбери (механохимическ11й метод); в процессе сокоагуляции латексов с последующей термомеханичсской обработкой или без нее.

Химический метод получения ударопрочных теплостойких пластиков

При химическом методе получения теплостойкого ударопрочного сополимера, основная цепь которого состоит из бутадиен-альфа-метилстирольного каучука, а боковые звенья из альфа-мети IcTlipoëñTèрола, проводят эмульсионную сополимеризацию в присутствии инициаторов (различных персульфатов). В аппарат загружают альфа-метилстирол, латекс IlGлибутадиена-альфа-метилстирольного каучука. Реакция прививки осуществляется за счет

5 отрыва подвижного водорода у третичного атома углерода макромолекулы каучука. Наряду с привитым сополимером получаются также статистические линейные сополимсры.

По окончании сопогнтмеризации полученный

10 латекс поступает на отгонку остаточных мономеров, коагуляцшо, промывку, сушку, грануляцию и переработку в изделия различными методами.

Механохимический метод получения ударопрочных теплостойких пластиков

Для получения ударопрочных теплостойких пласп1ков, обладаюших наряду с повышенной

20 теплостойкостью также улучшенными технологическими характсристиками (легкостью переработки в изделия), эмульсиоиный сополимер стирола с альфа-метилстиролом подвергают термомеханической обработке в аппара25 те типа Бенбери совместно с бутадиен-альфаметилстирольным каучуком.

Обработку ведут при 165 †1 С в течение

10 ттин с образованием блок-сополимеоного

30 продукта.

231807

Метод сокоагуляции латексов

П р им е р 1. B автоклав при размешивании загру>кают воду, эмулы атор, мономеры, латекс каучука, инициатор — персульфат калия ли аммония в два приема — 0,15 вес. ч. при 45 загрузке реагентов и 0,1 вес. ч. вводят дополнительно через 2 час от начала сополимеризации.

Рецептура загрузки, вес. и.: стирол 70 альфа-метилстирол 30 латекс каучука СКМС-30 ЛРП с твердостью до Дефо 800 г (в пересчете на сухой вес) 15 персульфат калия 0,25 вода 200 жирная парафиновая кислота 1,5 аммиачная вода в видс25О/о-ного раствора 3 стабилизаторы: тинувип Р 1 полигард 0,2.

55

Сополимеризацию проводят при 82 — 85 С в течение 8 — 9 час. 65

Процесс производства теплостойкого ударопрочного пластика по такому методу состоит из следующих операции: сополимеризация альфа-метилстирола со стиролом эмульсионным методо;I; сокоагуляция вышеуказанного латекса с латексом бутадиен-альфа-метилстирольного каучука с последующим отжимом, промывкой, сушкой и грануляцией полученно- 10 го продукта.

Кроме того, разработан ударопрочный материал, обладающий повышенной теплостойкостью и более высокими ударной вязкостью и относительным удлинением, чем материал, полученный вышеописанными методами.

Преимущества предлагаемого материала достигнуты благодаря получению блок-сополимера, состоящего из звеньев каучукового блока — бутадиен-альфа-метилстирольного и 20 сополимера альфа-метилстирола со стиролом.

Процесс производства этого пластика состоит из следующих операций: сополимеризация альфа-метилстирола со стиролом эмульсионным методом; сокоагуляция вышеуказанного латекса с каучуковым латексом с последующим отжимом, промывкой и сушкой продукта; термомеханическая обработка высушенного сокоагулята в аппарате, например, типа Банбери, с целью получения блок-сопо- з0 лимера при температуре 1б5 — 175 С в течение б — 8 лик.

Для предотвращения старения в пластики вводят термо- и светостабилизаторы.

Все полученные пластики обладают повышенной теплостойкостью, перерабатываются в изделия экструзией, литьем под \BBJlpíèñì и прессовапием. Такие пластики могут найти широкое применение для производства изделий технического и бытового назначения. 40

По окончании процесса сополимеризации непрореагировавшие мономеры отгоняют с острым паром и высаждают полимер из латекса различными методами (применяя электролиты, например алюмокалиевые квасцы, вымора>киванием или механическим методом).

Затем продукт промывают, отжимают и сушат при 85 — 90 С до остаточной влаги не более

0,5>/„с последующей грануляцией.

Рецептура загрузки, вес. ч.: стирол 70 альфа-метилстирол 30 латекс каучука СКМС-30 ЛРП с твердостью по Дефо 800 г (в пересчете иа сухой вес) 20 персульфат калия 0,3 вода 200 жирная парафииовая кислота 1,5 аммиачная вода в виде 25 / -пого раствора 3 стабилизаторы: тинувин Р полигард

0,2

Пример 3. Порядок загрузки, режим сополимеризации и обработку полученного продукта проводят по примеру 1.

Рецептура загрузки, вес. ч.: стирол б0 альфа-метилстирол 40 латекс каучука СКЧС-30 ЛРП, твердость по Дефо 800 — 1500 г (в пересчете на сухой вес) 15 персульфат калия 0,25 вода 200 жирная парафиновая кислота 1,5 аммиачная вода в виде 25>/,-ного раствора 3 стабилизаторы: тинувин Р 1 полигард 0,2.

П ример 4. Порядок загрузки, ре>ким сополимеризации, отгонка мономеров с паром, промывка и сушка полученного продукта такие же, как в примере 1.

Рецептура загрузки, вес. ч.: стирол 70 альфа-метилстнрол 30 персульфат калия 0,8 сульфанол 0,3 вода 300 едкий натр 0,05 полигард 0,15 — 0,2.

Полученный продукт обрабатывают в пластосмесителс Бенбери с альфа-метилстирольным каучуком с последующей грануляцией.

Рецептура загрузки в аппарат Бенбери, вес. ч.:

Пример 2. Порядок загрузки, режим сополимеризации и обработку полученного продукта проводят по примеру 1.

231807

0,5

15

0,2

1. продукт сополимеризации каучук марки СКЧС-30 ЛРП полигард тинувин P вода едкий натр стабилизаторы: тинувин Р полигард

0,15 — 0,2.

Термомеханическую обработку сополимеров проводят прн 170 — 175 С в течение 10 лги.

По окончании сплавления однородную тестообразную массу выгружают из смесителя и передают на вальцы, где массу. раскатывают при температуре 150 С с последующей грануляцней в экструдере.

Пример 5. Получение н обработку сополимера проводят по примеру 4.

Рецептура загрузки в аппарат Бенбери, вес. ч.: продукт сополимеризации 80 каучук марки СКМС-30 API1 20 полигард 0,2 тннувин P 1.

Г! р и м е р 6. Порядок загрузки, режим сополнмеризации и отгонку мономеров проводят, как в примере 1.

Рецептура загрузки компонентов, вес. ч.: стирол 70 альфа-метилстнрол 30 персульфат калия 0,3 сульфанол 0,3

4 5

7 при следующем

2 3 б прп следующем

Показатели соотиогп енин латексов соо гио пении латексов! (40 — 42 45 50 — 47 40 — 42 30 — 40 40 — 45 45 — 50 42 — 45 42 — 45 47 — 50 40 — 43 47—

1 ! !

Ударная вязкость, кг(слс(с.н-

15 20 — 25 18 25,25 — 30 15! ) 1

15.— 18

15 10

15 (450 420 400

500 450 400

500

430

370

450

900 850 800 750 780 800

750—

«800

850—

900

850

850 870!

92

103 — 95 — 97!

105

96 — 93 — 95 85 — 89

103

100 — 94 — 97

103

103— ! 105

Terrлостойкость по Мартенсу, ОС

99 — 93 — 95 90—

103

0,002 0,003

)0,0015 0,002 0,003 0,003

О 003 0,005

О, 007

О, 003 О, 005

0,005

О, 006! пав при 10" аи,007, О, 2,7 2,7 2,7 2,6

2,6 2,6

2,7 2,6

2,7

2,6 2,6 (1 10- 1 10»

E при 106 гп

3. 10" 1 10 > 2 10 - 1 IOr1 10» 1 10» 2 10»

2.101 4.10»

t v, огк сгп

Г1редмет изобретения

1. Способ получения ударопрочных эластичных полимеров на основе стнрола, альфа-меОтнос1ггсльнос удлннснне при разрыве, ",, Предел прочности прн разрыве, кг/сл-

Предел прочности при изгибе, кг/с.яПолученньпг в результате сополимеризацни латекс сокоагулируют с латексом бутадиенальфа-метилстирольного каучука в соотноше10 нии 70 вес. ч. и 30 вес. ч. соответственно.

Сокоагуляцию проводят в аппарате с мешалкой при 80 — 85 С в течение 15 — 20 лгин.

Обработку латекса, промывку и сушку проводят по пример . 1.

Пример 7. Получение материала проводят по примеру 6, но в дальнейшем высушенньп продукт для образования блок-сополимера подвергают термомеханической обработке

20 в аппарате типа Бенбери при 165 — 175 С в течение 8 — 10 мин.

B результате такой обработки полученный продукт обладает более повышенной механической прочностью, ударной вязкостью и отно25 сительным удл|шеиием при разрыве.

Свойства полученных ударопрочных материалов с повышенными теплостойкостью и удельной ударной вязкостью приведены в таб30 лице.

Материалы, полученные по примерам

85:15 (80:20 70:30 85:15 80:20, 70:30 тилстирола и каучуков, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости полимеров, для их получения используют бутадиен-альфа-мечглстирольны и каучук.

231807

Составитель В. филимонов

Редактор С. С. Лазарева

Текред Л. К. Малова Корректор Л. В. Юшина

Заказ 342/11 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Способ по п. 1, orëu÷à oùuuñÿ тем, что стирол берут в количестве 60 — 70 вес. ч., альфа-метилстирол 30 — 40 вес. ч-. и бутадиенальфа-метилстирольный каучук 5 — 30 вес. ч.

3. Способ по п. 1, отгичагощийся тем, что латекс бутадиен-альфа-метилстирольного каучука вводят непосредственно в процессе сополимеризации стирола с альфа-метилстиролом.

4. Способ по п. 1, отличагощийся тем, что сополимер стирола с альфа-метилстиролом подвергают термообработке в пластосмесителе совместно с бутадиен-альфа-метилстирольным каучуком.

5 5. Способ по п. 1, от,гичагощийся тем, что латекс сополимера стирола с альфа-метилстиролом подвергают совместной коагуляции с латексом бутадпен-альфа-метнлстирольного каучука с последующей термомеханической

10 обработкой пли без нее.