Способ получения карбоцепных полимеров

Способ получения карбоцепных полимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

802293

Сева Сееетских

Сецуалистмческна

Ресеублнк

К АВТОРСКОМУ СВ ОЗЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060479 (21) 2748606/23 05 (53)М. КЛ с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

С 08 F 4/30

С 08 F 4/52

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070281. Бюллетень йй 5 (5З)НЖ678.742.

° 02 (088 ° 8) Дата опубликования описания 070281

Р.И.Макин, В.Е.Лелеков, В.A.Ñoêîëoâà, Л.М. азанова, Ю.Д.Семчиков, D.A.Александров, В.Д.Мальков/; . "..:7р,;и Л.Ф.Кудрявцев

1, /, ; / ." с ! У

Научно-исследовательский институт химии прЫГорькоseкpм. государственном университете им. Н.И.Лобачевско1 о-.--,...

I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОЦЕПНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Изобретение относится к получению карбоцепных полимеров на основе виниловых мономеров и может быть использовано в химической промышленности, а полимеры — для изготовления органического стекла, пленок и волокон, а также для изготовления изделий широкого технического и бытового назначения.

Известен способ получения карбоцепных полимеров полимеризацией виниловых мономеров в массе в присутствии инициатора — смеси триалкилбора и гидроперекиси трет-бутила, при этом процесс ведут при температуре от 0 15 до -60оС fl). Однако неустойчивость триалкилбора на воздухе ввиду его быстрого окисления и гидролиза и необходимость проведения процесса при низких температурах требуют специ- 20 алькой аппаратуры, что создает значительные трудности для проведения процесса полимеризации в массе и делает этот способ приемлемым лишь в лабораторных условиях. 25

Цель изобретения - упрощение технологии и повышение экономичности процесса.

Эта цель достигается тем, что по известному способу получения карбо- 30 цепных полимеров полимеризацией вини ловых мономеров в ма=се в присутствии инициатора в качестве последнего используют 0,02-0,1 моль/л реакционной массы три-(трет-бутилперокси)—

-галлия tG .a(OOKBu ) ) и процесс ведут в вакууме или в присутствии кислородсодержащего газа при 15-50 С. о

В качестве кислородсодержащего газа используют воздух или кислород.

Пример 1.В стеклянную ампулу содержащую 10 r метилметакрилаФа (MMA), вводят 0,3 г Cia(OOtSu)3 (концентрация 0,1 моль/л). Полимеризацию проводят в массе в запаянной ампуле: в вакууме при 50 С. в

П ример 2.. В стеклянную, ампулу, содержащую 10 г ММА, вводят

0,1 г ба(ООЬЬо) (концентрация

0,03 моль/л) . Полимериэацию проводят в массе в запаянной ампуле в вакууме при 50 С.

Пример 3 . В стеклянную ампулу, содержащую 10 г ММА,вводят

0,3 r ба(ОЖЬв)1 (концентрация

0,1 моль/л}. Полимеризацию проводят в массе в запаянной ампуле без предварительного вакуумирования при 30 С.

Пример 4 . В стеклянную ампулу, содержащую 10 г ММА, вводят

802293 аблица1 иотн, 92

0,48

97,2

1,5

0,1

115

97

0,03

0,3

5,5

О;1 лок

1,5

0iO3

21

0,1

0,22

20

0,02

СТ

0,11

40

0,1

93

0,1

1,9

20

0i04

ВХ

1,9

0,04

10 валентных колебаний связи С-С.

Т а б л и ц а 2 (}), дл/г я

Щ4А СТ

Время, ч

Состав блок-сополи мера

Конвер сия, % к "активно i мму !!

ПИМА Активный" пММА мономер вес.ч, Темпера тура, ОС

Мономер сходно- конечна о пМИА

0,3

1,7

70

1г4,5

1:4,5

370

22

0,3 3,6. 70

0,1 г Ga(OOtBu) (концентрация

О, 03 моль/л) . Полимернзацию проводят при 50 С в массе в запаянной ампуле о беэ предварительного вакуумиров ания.

Пример 5 . В стеклянную ампулу, содержащую 10 г MMA!Bâîäÿò 5

О, 3 r Ga (00tSug (концентрация

0,1 моль/л) . Полимеризацию проводят в массе в запаянной ампуле беэ предварительного вакуумирования при 15 С.

Пример 6 . В стеклянную щ ампулу, содержащую 10 г стирола (СТ), вводят 0,07 г Ga(00t(3u)y (концентрация 0,02 моль/л) . Полимеризацию проводят при 50 С в массе в запаянной ампуле в вакууме.

Пример 7. В стеклянную ампулу, содержащую 10 г СТ, вводят 0,3г

Ga(0QSBu)g (концентрация 0,1 моль/л) .

Полимеризацию проводят в массе в запаянной ампуле s отсутствии воздуха при 40 С. 30

Пример 8. В стеклянную ампулу, содержащую 10 г СТ, вводят 0,3 г В присутствии кислорода воздуха.

-1 где 635 и 693 см " частоты

D 693

Ga(00tSu )y (концентрация 0,1 моль/л) .

Полимеризацию проводят в массе в запаянной ампуле в присутствии воздуха при 50 С.

Пример 9 . В стеклянную ампулу, содержащую 10 г винилхлорида (BX) вводят 0,14 г Ga(00tBu) (концентрация 0,04 моль/л) .Полимеризацию проводят в массе при 20 С с предварительным вакуумированием.

Предлагаемым способом можно полу-. чать активные полимеры, которые можно использовать в дальнейшем для блок-сополимеризации за счет вторичного роста макромолекул, содержащих перекисные группы -0-0-.

Условия синтеза и характеристика . полимеров, полученных предлагаемым способом, приведены в табл. 1.

Условия синтеза вторичной полимеризацин ИМА и блок-сополимера ММА со СТ приведены в табл. 2; В качестве исходного активного пММА был выбран образец Ю 3, табл. 1.

802293

Формула изобретения

©4ЩУ, МиЕ

ВНИИПИ Заказ 10502/28 Тираж 54i Подписное

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

Значительное увеличение вязкости конечного продукта (табл. 2) является основным доказательством вторичного роста цепей и блок-сополимериэа, ции.

Основным преимуществом способа является упрощение и удешевление процесса полимериэации за счет проведения его в атмосфере воздуха и при: умеренных температурах (15-50 С) .

Прямолинейный ход кинетических кривых полимериэации MMA при 30 С в присутствии воздуха изображенных на чертеже, показывает отсутствие гельэффекта (кривая 1-инициатор ба(ООФЭЮ), кривая 2 — ПБ), что обеспечивает: получение полимеров, однородных по 3% молекулярному весу и составу.

Проведение процесса при таких мягких условиях дает возможность вести полимериэацию до глубокой конверсии (97%), а также сннтеэиров<-.ть ;р блок-сополимеры.

Кроме того, при синтезе поливинилхлорида устраняется налипание полимера на стенках реакционного сосуда и продукт получается с повышенной синдиотактичностью, что существенно при получении волокон.

Таким образом, применяемый по изобретению инициатор-три-(трет-бутилперокси)-галлий характеризуется преимуществами: ЗО значительно увеличивает скорость полимериэации при умеренных температурах в присутствии кислорода возцуха; обеспечивает отсутствие автокатализа (беэгелевую полимеризацию) при проведении процесса в массе; обеспечивает синтез поливинилхлорида с повышенной синдиотактичностью, что черезвычайно важно при производстве волокон; позволяет получить блок-сополимеры, а также синтезировать полимеры с заданными свойствами.

Способ получения карбоцепных полимеров полимеризацией виниловых моно-; меров в массе в присутствии инициатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения экономичности процесса, в качест ве инициатора используют 0,020,1 моль на 1 л реакционной массы трн-(трет-бутилперокси)-галия и процесс ведут в вакууме или в присутствии кислородсодержащего газа при 15-50 С .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции М 2107651, кл. С 08 Х 1/00. опублик. 1972.