Способ получения светотехнического замутненного органического стекла

Способ получения светотехнического замутненного органического стекла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ1СТВУ (и) 6! 4117 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.76 (21) 2379999/05 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл, С 08 F 220/14

С 08 F 2/44

Государственный комктот

Соавтв Нкннстроа СССР ао делам нэооротеннй н открытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,07.78. Бюллетень №25 (53) УДК

678.744.32 (088.8) (45) Дата опубликования описания 06.06.78 (72) Авторы изобретения

О. И. Корчев, Г. Х. Маркин, Л, Н. Голодкова, Г. И. Измайлов, Г. Л. Зискин, Г. В. Леплянин и С. P. Рафиков

Челябинский завод оргстекла н Институт химин Башкирского филиала

АН СССР (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКОГО ЗАМУТНЕННОГО

ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА

Изобретение относится к синтезу светотехничесасого замутненного органического стекла.

Известно, что светотехническое замутненное органик:ское стекло на основе метилметакрнлата получают путем полимеризации кОмпОзиций, состо- 5 ящих из метилметакрилата (основа) и растворенного в нем замутняющего материала, в качестве которого используют полистнрол, поливинилхлорид (1).Молекулярно растворимый в мономере замутнякяцнй материал при полимеризацци переходит в Io дисперсное состояние вследствие макроструктурной неоднородности (т, е. несовместимости) используемых полимеров, в данном слуие полистирола или поливинилхлорида н полиметилметакрилата. Появление в системе микронеоднородных IS астиц, имеющих различные показатели преломления, приводит к возникновению явлений отражения, преломления и дифракции, т. е. рассеянию сэетового потока при прохождении через полимерный материал. Именно этим и определяются свето-20 технические характеристики замутненных органичеасих стекол.

Качество замутненных органических стекол определяется размерами мнкронеоднородных участков и их числом. Чем меньше раэлк.ры неодно- 25 родностей и чем больше нх число. тем выше светотехнические показатели материала.

Недостаток известного способа заключается в том, что светотехнические стекла нлкют сравнительно невысокие светотехнические характернстнкн, а также свето- и термоокислнтельной стабильности.

Цель изобретения — повышение светотехнических показателей стекла, а также его свето- и термоокислительной стабильности.

Эта цель достигается тем, что в исходную смесь дополнительно вводят 0 05 — I,О вес. ч. на

l00 вес. ч. метнлметакрилата соединения обшей формулы и „„С(ЯВ) „ . где R — H, алкил (С,— С4), СаНа; R" — алкил (С,,— С а); п 2-4.

Увеличение светотехнических характеристик органического стекла, замутненного полистнролом, получаемого в присутствии указанных вьппе серусодержаших добавок, объясняется тем,что вводимая добавка, солюбнлиэируясь на поверхности образующихся прн полимериэации макромолекулярных клубках полистирола, препятствуют их агрегированию в более крупные обраэования, в результате чего размеры неошюролностей уменьшаются с одновременным увели книсм их числа

6141!7 (по сравнению с этими показателями при полимеризации композиций в отсутствие добавки).

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Компоэи! я к), состоящую из метилметак рила 5 та,растворенного в нем полистирола, инициатора радикальной полимериэацни и сероорганического соедтптения общей формулы R, „C(SR")„, где

8 = Н, алкил С1 — С, С Н, Н вЂ” алкил С,— Г11

Ф» и и 2 — 4, полимеризуют в стеклянной форме до полного превращения метилметакрилага в полиьа".р. Получтют светотехническое стекло с улучшенными светотехническими показателями и повышенными свето- и термостойкостью.

Пример 1. В 100 вес. ч, метилметакрилата растворяют 0,9 вес. ч. полистирола, 0,2 вес.ч твптитрила азодиизомаслянной кислоты (АДН), 1,0 вес. ч. 1-фенил-1,1-бис (додецилтио) этапа, (соединение, содержащее два атома серы — 2$).

Мономерную смесь заливают в форму из силикат- О ного стекла и полимеризуют при повьш енной температуре в две стадии. Температура на первой стадии 50 С, время полимеризации — до твердого состояния, температура на второй стадии 120 С, время полимеризации — 2 ч.

Аналогично полям;ризуют и другие мономерные смеси, отличакнциеся друг от друга количеством полистирола и соединения 2S.

Светотехнические показатели замутненного полимерного материала, измеренньк на приборе

ФИ1У-2, приведены в табл. 1.

Пример 2. Полимеримцию мономерной сьаси, состоящей из 100 вес. ч. ьютилметакрилата, 1,3 вес. ч. полистирола, 0,2 вес. ч. АДН и

0,8 вес. ч. тридодецилтиозтана (соединенне, содержащее три атома серы — 3S) проводят в условиях примера 1.

Светотехнические показатели получетвтого полимера приведены в табл. 1.

Аналогично полижризутот и другие мономерные смеси, отличающиеся друг от друга количеством полистирола и соединения 3$ (см.табл.1).

Пример 3. Полимеризацию мономерной смеси, состоящей из 100 вес. ч. мономера, О,б вес. ч

Я< полистирола, 0,4 вес. ч. тетраунт@цилтио метана (соединение, содержащее четыре атома серы—

4S) и 0,15 вес. ч, АДН, проводят в условиях примера 1.

Светотехнические показатели полученного полимера приведены в табл. 1.

Аналогично полимериэуют и другие мономерные скоси, отлиаюцтиеся друг от друга количеством полистирола (см. табл. 1)

Как видно из табл. 1, найденные серооргании.ские соединения обшей формулы R „Ñ(SÍ „ позволяют получать замутненное органическое стекло, имеющее на 34 — 56% выше (по сравнению со стеклом без добавки) коэффициент рассеяния 7, на 33—

54% выше коэффициент отражеция р, на 2,3 — 5,6% выше суммарный коэффициент отражения и пропускания р + (. Героорганические соединения, введенные в мономер и залолимериэованные, не оказывают замутняюшего действия, и стекло в их присутствии получается прозрачным.

Из табл. 1 также видно, что повышением содержания в стекле полистирола без применения добавок улучшения светотехнических характеристик стекла добиться нельзя. Например, при содержании полистирола 3 вес. ч. на 100 вес. ч. мономера 7 = 0,62, р = 0,31, р + Т = 0,91; при содержании 2,2 вес. ч. полистирола и 0,8 вес. ч. соединения 2$7 = 0,73, р = 0,39; p+t =0,94

Полученный эффект может быть использован для экономии полистирола, так как при меньшем содержании полистирола в присутствии добавки светотехни вские характеристики 7 и Р стекла оста. ются такими же, как светотехнические характеристики стекла с повышенным содержанием полистирола, но беэ добавок.

Введение предлагаемых сероорганических соединений позволяет увеличить светостабнльность органических светотехнических стекол и, следовательно, продлить срок их службы. Так, при облучении ультрафиолетовым светом ртутной лаьвты ПРК за

50 ч уменьшение светотехнического показателя р+ Г для известного стекла составляет 3,4%, а для предлагаемого — 2,2%, т. е. старение стекол, полученных в присутствии серусодержаших соединений, протекает на 30 — 40% м:дленнее (см. табл.2).

Добавка сероорганических соединений в органнческм стекло позволяет увеличить термоокислительную стабильность, что также павьптиет срок службы стекла и расширяет область его применения. Так, температура начала разложения предлао гаемого стекла на воздухе повышается на 30 С (см. табл. 3).

Физико-механические показатели стекти, полученного по предлагаемому способу, приведены в табл, 4, 614117

Та блица

О, 0,6

0,89

0,15

0„32

0,74

0,6 о,о:

0,18

036

О,91

0,73

0,6

0.05

0,20

О,71

0,42

0,01

0,6 о,!о

0,2!

0,42

091

0,7О

0,55 о,во

0,20

0,72

0,44

0,9

0,27 о,г

0,92

0,65

0,56

0,9

0,92

0,6

0,66

0,26

0,56

0,9 о92

0,27

0,57

1,0

0,65

0,9

0,92

0,64

0,28

0,56

1,5

0,03

0,63 о,зо

0,62 о,в

093

1,6

0,58

0,8

0,35

0,69

0,55

2,2

0,73

0,8

0,39

О,!В

0,8

0,71

0,43

0,89

1,3

0,24

0,65

0,50

0,89 з,о

О,6О

0,61

0,28

О,в

НЗС вЂ” C(SC, а На ) 3 3 0,05 0,42

3 0,10 0,50

0,6

0,72

0,19

091

0,69

0,23

0,6

0,92

0,64

094

0,30

0,61

0,8

0,57

0,37

0,94

0,67

1,3

3.0

0,31

0,62

0,91

0,60

091

0,77

0,14

0,30

C(SC«1i») 0,4

0,92

0,72

0,20

0,39

0,6

092

4 0,4

0,64

0,28

0,54

0,92

4 0,4

0,59

О 65.

0,33

1,4

Н С вЂ” C(SC»11»)

Cees

3 0,8

3 0,8

4 0,4

4 0,4

6!4!!7

% % ™ % Ж о

\/) ч ч ч о о о о о о а а с 1 "1 Ч. о о о ч R. R, ч о о о о о о а о о ае

N о о о о о о о и Ф (4 ч СЧ о о о и Л Я о о о о о о

00 Ф Ф о о о

I rv сч еч е4 Сч еЧ сЧ

ВФЪ о л о о О Ю о о о с о

Ch О\ о о С(Ю Ю С о о о о о

II

У y о ф

1 °

g)l а )I

ega о оо о ч е и о еч о с- еч а о

% % % Ъ % ". % % "1 о с о о ь о î î о о о о о о о

% 1 " % Я 1 % % % о о о о о о о о о о о о о о о

OQ О 0 0 О Ch Ch О аО 0 + 3 О О О о о о о о о о о о о о о о о о о еч ж р оо и v cn е с еч о с „г-„ч а о л e (.-„а О л а о о о о о о о о о о о о о

e r e e o ev o c e ю

Е 1 И М Ч Л ЧВ„Е а а с сО о о о о о о о î о о о о о о о и о о е о о - оо ж о e no . о - м

I о о о о о t о о о

614117

Таблица 3

0,6

215

224

210

224

250

0,9

1,0

263

0,9

1,5

250

270

310

2,2

0,8

263

1,3

0,8

210

1,0

0,4

243

260

270

По данным измерений на дериватографе F. Pautik,a. Pauiik.

Таблица 4

19,6

668

1,3

108

8,2

19,6

700

108

0,8

9,6

0,55

3,8

685

0,8

9,0

1,3

108

196

675

3,2

108

8,4

0,4

1,4

Ф о р м у л а и з о б р е т е ы и я 45 стабильности, в исходную смесь дополнительно вводят 0,05 — 1,0 вес.ч. на 100 вес. ч. метилметаСпособ получения светотехнического замут- крилата соединения общей формулы Н „С(ЯН )„, пенного органического стекла путем радикальной где R водород алкил (, r4) С

I (С -С i „H R alIKHJI полимеризации метилметакрилата в присутствии (С1 — С) а); п =2 — 4. полистиРола, о т л и ч а ю Ia и и с Я тем, что, 50 . Источники информации,принятыевовнимание с целью повыпиния светотехнических показателей при экспертизе: стекю, а также его свето- и термоокислительной 1. Патент США Р 3236914, кл. 260-857, 1965.

Составитель В. Полякова

Л. Унвкова

Идактор Техред Е. Лавидович Корректор Л. Небола

Закаэ 3642i24 Тираж 641 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретениИ и открытии

l13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5

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