Способ получения атмосферостойких ударопрочных сополимеров

Способ получения атмосферостойких ударопрочных сополимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АТМОСФЕРО-. СТОЙКИХ УДАРОПРОЧНЫХ СОПОЛИМЕРОВ путем последовательных операций при-;витой сополимеризации стирола и акридонитрила с акрилатным каучукомi» водной^эмульсии, сополимеризации , стирола и акрилонитрила в водной/ эмульсииj смеаения получе:нных латекса привитого сополимера и латекса сополимера стирола и акрилонитр1та и бокоагуляции их, отличающийся тем, что, с целью упроще-' ния-технологии, в качестве акрилатного каучука используют каучук с . характеристической вязкостью, по крайней, мере, 4 дл/г, и прививку осуществляют под действием У-излу~ чения.

СО 03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фа

Яч

ЬР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 2340542/05 (22) 30.03.76 (46) 28.02.85. Бюл. 9 8 (72) В.И. Луховицкий, В.В. Поли» карпов, P.M. Поздеева, )"..Л. Добрецов, И.Н. Добрецова, В,Г. Белянин, Б.Г, Садиков, В.Н. Степанова, К.И.Егорова, 10.В. Никитин, Т.В.Кудрявцева и АЛ. Антонова (53) 678.746.22-139(088.8) (56) 1. Патент Англии Р 1254226, кл. С 3 G, 1971. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АТИОСФЕРО СТОЙКИХ УДАРОПРОЧНЫХ СОПОЛИМЕРОВ путем последовательных операций при4(Sl) С 08 L 51/04 С 08 L 25 12, витой сополимеризации стирола и акрилонитрила с акрнлатным каучуком

:в водной эмульсии, сополимеризации стирола и акрилонитрила в водной

Iýìóëüñèè:, смешения полученных латек" са привитого сополимера и латекса со:полимера стирола и акрилонитрила и сокоагуляции их, о т л и ч а ю—, шийся тем, что, с целью.упроще-..

: ния технологии, в качестве акрилат

;.ного каучука используют каучук с характеристической вязкостью, по крайней мере, 4 дл/г, и прививку, осуществляют под действием / -излу; чения.

584523

Изобретение относится к области синтеза атмосферостойких ударопрочных сополимеров, в частности сополимеров стирола и акрилонитрила с акрилатными каучуками (АСС-пластики). 5

Известно, что акрилатные каучуки, являясь предельными (насыщенными) соединениями, не подвержены окислению и деструкции под действием ультрафиолетового излучения и атмосферных факторов, и поэтому привитые сополимеры, полученные на основе акрилатных каучуков, отличаются высокой атмосферостойкостью. Однако в силу химической инертности ука- 15 занных каучуков степень прививки к ним невысока, и поэтому и ударопрочность ААС-пластиков значительно ниже ударопрочности сополимеров стирала и акрилонитрила с бутадиено- 20 вым каучуком.

Для повышения степени прививки стирола и акрилонитрила к акрилатным каучукам и, следовательно, ударопрочности привитых сополимеров акрилат- 25 ные каучуки активируют, например,,введением в их состав во время синтеза функциональных групп. Однако наличие остаточных функциональных групп в привитом сополимере приводит щ к снижению его атмосферостойкости.

Известен способ получения ААС-пла- стика, согласно которому в водной эмульсии прививают стирол и акрилонитрил к сшитому акрилатному каучу- Ы ку полимеризуют отдельно в водной эмульсии стирол:и акрилонитрил, смешивают полученные латексы в таком соотношении, чтобы получить желаемую концентрацию каучука в сополи- мере, и сокоагулируют латексы обычным путем; эмульсионную полимеризацию прово,пят под действием окислительно-восстановительного катализаВ тора f1J . Латекс сшитого акрилатного каучука по известному способу получают следующим образом: в водной эмульсии под действием окислительновосстановительного катализатора полимеризуют 100 вес.ч. бутилакрилата 0 (с возможными добавками сомономеров) в присутствии 0,3-3,0 вес.ч. перекиси (например перекиси лаурила, перекиси бензоила и т.п.). Во время полимеризации перекись тонко диспер- 55 гируется в каучуке. После окончания полимеризации латекс прогревают при перемешивании и температуре выше

70ОС в течение 1 †ч для сшивки. С этой же целью в мономерную смесь добавляют полифункциональные соединения, например диметилакрилат,этиленгликоль и т,п. в количестве 0,2-, 1,5 вес.ч. на 100 вес.ч. мономеров.

Указанный способ требует дополнительной технологической операции сшивки каучука и в ряде случаев не дает высоких значений ударной вязкости привитого сополимера.

С це ью упрощения технологии процесса в качестве акрилатного каучука используют каучук с характеристической вязкостью, по крайней мере, 4 дл/г, и прививку осуществляют под действием Г -излучения, Сополимеризацию стирола с акрилонитрилом в водной эмульсии проводят под действием -излучения, но можно проводить ее и в присутствии любого вещественного катализатора полимеризации.

Латекс высокомолекулярного акрилатного каучука получают сополимеризацией бутилакрилата и акрилонитрила в водной эмульсии под действием -излучения в присутствии эмульгатора, устойчивого к жесткому облучению. Полимеризация под действием

/-излучения позволяет получить каучук с очень высоким молекулярным весом (определяемым величиной характеристической вязкости) .

Применение высокомолекулярного каучука и прививка под действием радиации позволяет без сшивки каучука и без введения в него активных добавок получать сополимер, имеющий высокие и стабильные значения физико-механических показателей. Кроме того, проведение процесса под действием /-излучения позволяет широко варьировать состав сополимера стнро ла с акрилонитрилом в степень прививки сополимера на каучук.

Пример 1. Получение латекса привитого сополимера.

В аппарат емкостью 10 л, снабженный охлаждающей рубашкой мешалкой и вводом азота, загружают 6,0 л

0,57.-ного водного раствора эмульгатора Е-30 — смеси алкилсульфанатов сред его состава С(5Н5!SOÇNa, 1,760 r бутилового эфира акриловой кислоты и 240 r акрилонитрила, продувают азотом и при 23-28 С облучают t -èçëó÷åíèåì Со 0 в течение 3 ч

584523 4

240 г акрилонитрила, продувают содержимое аппарата азотом и облучают Ic -излучением (J=8 рад/с) в течение 3 ч при 40-50 С. Заданный о

5 режим дает возможность получить акрилатный каучук с характеристической вязкостью 4,4 дл/г, степень конверсии 98%.

К полученному каучуку прививают

10 стирол и акрилонитрил так же, как в примере 1.

Сополнмер СН получают так же, как в примере 1, но мономеры берут в пропорции: 65 вес.ч. стирола и

f5 35 вес.ч. акрилонитрила. Полученный сополимер имеет молекулярную массу

2,4 10 . Латексы привитого сополиме) ра и сополимера СН смешивают из расчета 33,8 вес,ч. привитого сополи20 мера и 66,2 вес.ч. сополимера СН.

Смесь латексов подвергают дальней. шей обработке, как в примере 1.

Свойства полученного сополимера приведены в таблице.

И Пример 4 (контрольный).

Латеко акрилатного каучука получают, как в примере 3, и смешивают его без прививки стирола и акрилонитрила с сополимером СН, полученным, ЗО как в примере 3, иэ расчета 25 вес.ч. каучука и 75 вес.ч. сополимера СН.

Смесь латексов подвергают дальнейшей обработке, как в примере

Свойства пластика приведены в таблице.

II р и м е р 5. Латекс акрилатного каучука получают, как в примере 3. Характеристическая вязкость сополимера 4,6 дл/г.

К полученному латексу добавляют

1000 r смеси мономеров (636 г стиро- ла и 364 г акрилонитрила) и подвер- гают обработке, как в примере 1.

Сополимер СН получают, как в при.мере 3. Латексы смешивают иэ расчета

36 вес.ч. привитого сополимера и

64 вес.ч. сополимера СН. Смесь латексов подвергают дальнейшей обработке, как в примере 1.

3 (мощность дозы J"- =8 рад/с), Полученный акрилатный каучук имеет харак теристическую вязкость 5,8 дл/г, степень конверсии 98%.

K полученному каучуковому латексу добавляют 500 r смеси мономеров (376 r стирола и 124 г акрилонитрила), эмульсию продувают азотом и при 50 С облучают -излучением в теа чение 3 ч. Степень конверсии 99,3%.

Получение латекса сополимера стирола и акрилонитрила (СН).

В аппарат емкостью 10 л загружают 5 л 1%-ного водного раствора эмульгатора — натриевой соли синтетических жирных кислот с длиной алифатнческой цепи CfgCff;y 1500 г (75 вес.ч.) стирола,.500 r (25 вес.ч; акрилоннтрила и 8 г третдодецилмеркаптана, продувают азотом и облучают при 50 С в течение 2 ч излучео нием (J-8 рад/c) до степени конверсии мономеров 99%. Полученный сополимер имеет среднюю молекулярную массу 2,6 10

Получение сополимера ААС.

Латексы привитого сополимера и сополимера СН смешивают из расчета

30 вес.ч. привитого сополимера и

70 вес.ч. сополимера СН. Полученную смесь латексов коагулируют сернокислым алюминием. Суспензию фильт- руют и порошок, полимера сушат в вакууме при 60-80 С. о

Свойства полученного сополимера приведены в таблице.

Пример 2 (контрольный). В аппарат емкостью 10 л загружают

6,85 л 0,05%-ного водного раствора эмульгатора Е-ЗО, 880 г бутилового

: эфира акриловой кислоты и 120 r ,акрилоннтрила, продувают азотом и облучают f -излучением (J-8 рад/с) прн 70-80ОС в течение 3 ч. Характеристическая вязкость каучука

3 дл/г, степень конверсии 99%. К полученному каучуку прививают стирол и акрилонитрил в том же весовом соотношении, что в примере 1.

Сополимер СН получают так же, как в примере 1, и дальнейшие операции проводят аналогично примеру 1.

Свойства полученного сополимера приведены в таблице. . Пример 3. В аппарат емкостью 10 л загружают 6 л 0,5%-ного водного. раствора Е-ЗО, 1460 r .бутилового эфира акриловой кислоты, Свойства сополимера приведены в таблице.

Полученные сополимеры и полупродукты не несут остаточной радиоак g тивности, так как мощность применяемого источника излучения недостаточная для того, чтобы вызвать наведенную радиацию.

584523

Пример,й

Ударная вязкость, кгсм/см

Относительное 1ЕИ

2 кг/см епло стойкость по Шарпи по Изоду о

Вика, ОС

110 361

23 101

25

5,8

2 (контрольный) . 3,0

89,5 8

89 6,6

100 354

102 341

25

16

4,4

4 (контрольный) 25 372

30,5

6,6

4,4

10 5 108 384

2,4

7 101

4,6

Редактор П. Горькова Техред T,Ìàòî÷êà Корректор О. Билак

Заказ 565/4 Тираж 475 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вязкость бутилакрипатного каучука, дл/г

Количество привитого СН

Е удлинение при разрыве, Ж

А оказатель екучести асплава (210 С)

21,6 кг, г/10 мин