Способ получения сополимеров метилметакрилата

Способ получения сополимеров метилметакрилата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<о854938 (61) Дополнительное к авт. свид-ву= (51)М. Кл.з (22) Заявлено 0907,79 (21) 2793140/23-05 с присоединением заявки ¹

С 08 F 220/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150881. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 150881 (53) УДК678 744 .325.13(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Соболев, К.М. Махкамов, И.Я. Калонтар

А.А. Стоцкий, Н.П. Лебедева и Н.B. Окуловс

Институт химии им. В.И. Никитина и Ленингр (71) Заявители ордена Трудового Красного Знамени институт и легкой промышленности им. С.N. Кирова (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРОВ

METHJIMETAKPHJIATA

Изобретение относится к синтезу . сополимеров, конкретно метилметакрилата с азотсодержащими соединениями, и может быть использовано в промышленности пластических масс при про5 изводстве органического стекла и других иэделий на основе сополимеров метилметакрилата (MMA).

Известен способ получения азотсодержащих сополимеров на основе NNA, применяемых для различных целей, заключающийся в том, что винильные мономеры сополимеризуют с 2,4-толуиленизоцианатом в присутствии анионного катализатора в количестве 0,050,65 вес.ч. при 25 С в течение 75ч $1).

Получаемые по данному способу азотсодержащие сополимеры не обладают достаточно высокой свето- и теплостойкостью

Известен также способ получения азотсодержащих сополимеров на основе

ММА, заключающийся в том, что с целью получения термопластических сополимеров, винильные мономеры сополимериэуют с нитрилом акриловой кислоты в присутствии радикального инициатора — перекиси бенэоила в количестве 0,15 вес.ч. при 40оС в течение 30

48 ч с добавлением до 5Ъ малеиновой кислоты или малеинового ангидрида Г2).

Получаемые по этому способу азотсодержащие сополимеры также обладают недостаточно высокой свето- и теплостойкостью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к прецлагаемому является способ получения сополимеров ММА путем радикальной сополимеризации NMA с азотсодержащим соединением, в котором с целью повышения теплостойкости получаемых сополимеров винильные мономеры сополимериэуют с тримером толуилендиизоцианата в присутствии каталитических количеств 1,4-диазобицикло-2,2,2-октана в растворе (3).

Получаемые по данному способу азотсодержащие сополимеры обладают недостаточно высокой теплостойкостью, а также низкой устойчивостью к действию

УФ-света.

Цель изобретения — повышение светостойкости и теплостойкости азотсодержащих сополимеров MMA.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сополимеров ММА путем радикальной сополимериэации MNA с азотсодержащим сое854938

Теплостойкость

Светостойкость

Температура обработки, OC

Удельная вязкость

Сохранение массы, В

Продолжитель ность облучения, ч

Продолжитель ность обработки, ч

Сохранение от исходной величины, % до облучения после облучения

Продукт

Сополимер на основе полиметилметакрилата с поливинилэтинилтриметилпиперидолом

2,1

1,26 60,1

84,6

250

Сополимер на основе полиметилметакрилата с поливиниловым эфиром 4,4-динитровалериановой кислоты

80,9

250 (поли-ВЭВ), взятого в количестве

0,1 моль на 1 моль метакрилата динением в качестве аэотсодержащего соединения используют виниловый эфир

4,4-динитровалериановой кислоты в количестве 0,1-0,15 моль на 1 моль MNA.

Виниловый эфир 4,4-динитровалериановой кислоты ВЭВ имеет следующую формулу

VOz О (Сн — C — CHz —,бн — С

NO z 0 — Ск=бн 1О

Азотсодержащее соединение ВЭВ является доступным мономером, его легко получить реакцией винилирования динитровалериановой кислоты. Кро- 15 ме того, ВЭВ обладает светостабилизирующими свойствами. Строение ВЭВ подтверждено ИК-спектром и элементным анализом. Использование ВЭВ расширяет ассортимент сополимеров на ос- щ нове MMA и придает им повышенную свето- и теплостойкость.

0,1-0,15 моль ВЭВ сополимеризуется с 1 моль MMA в условиях полимеризации МИ, т.е. процесс проводят в блоке в присутствии каталитических количеств динитрилазодиизомасляной кислоты (ДИЯИИЗ).

Пример 1. В 1 вес.ч. (1 моль) MNA растворяют 0,24 вес.ч., (0,1 моль) ВЭВ и добавляют ДИНИИЗа в количестве 0,04 вес.ч. (1% от общего веса мономеров).. Сополимеризацию ведут в запаянной стеклянной ампуле при 75 С в течение 3-х ч, Полученный сополимер представляет собой З5 стеклообразную массу. Его экстрагируют ацетоном для удаления гомополимеров и не вступивших в реакцию мономеров, а затем растворяют в бензоле и осаждают двухкратным объемом петролейного эфира фракции 35-50ОС, отфильтровывают, промывают эфиром и сушат на воздухе. Выход сополимера, 45%, содержание азота 0,7В, удельная вязкость в бензоле при 25 С 0,12.

Пример 2. В 1 вес.ч. (1 моль

ММА растворяют 0,296 г (0,15 моль)

ВЭВ и 0,04 вес.ч. ДИНИИЗа. Далее«аналогично примеру 1. Выход сополимера

48%, содержание азота 0,78%, удельная вязкость в бензоле 0,11 при 25 С.

Строение сополимеров подтверждено

ИК-спектрами и элементным анализом.

Полученные сополимеры на основе MNA и ВЭВ обладают повышенной термической устойчивостью. Об этом свидетельствуют. экспериментальные данные о сохранении массы образцами сополимера, полученного в указанных условиях по сравнению с известным. При нагревании на воздухе при 250 С в тече- ние 1 ч сополимер тримера толуилендиизоцианата с ММА сохраняет всего

65,8Ъ первоначальной массы, тогда как сополимер, полученный по примеру 2-80,13.

Пример 3. По 0,1 r сополимеров ММА с ВЭВ, полученных в условиях примера 1 и 2, и с известным, полученным в условиях примера 1, измельчают в порошок и рассыпают тонким слоем размером 4 х 4 см, а затем подвергают УФ-облучению под лампой

ПРК-2 в течение 10 ч.

Изменение удельных вязкостей сополимеров на основе MMA до и после облучения приведены в таблице.

1О О,12 О,О8 8З,З

854938

Продолжение таблицы

Теплостойкость

Продукт

Температура обработки, Qc

Продолжительность обработки, ч

Сохранение массы, ф

Сополимер на основе полиметилметакрилата с поли-ВЭВ, взятого в количестве

0,15 моль на

1 моль метилметакрилата

80,9 .10

86,4

0,11 0,09

250

Сополимер на основе полиметилметакрилата с тримером толуилендииэоцианатом, взятого в количестве 1 моль на 1 моль метилмет-. акрилата

59,9 10

0,13 0,06

47,6

250

Формула изобретения

Составитель В. Моисеенко

Техред С.Мигунова Корректор Е. Рошко

Редактор М. Дылын

Заказ 6816/33 Тираж 530

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Как видно иэ таблицы, полученные .сополимеры значительно .превосходят 30 известные по стойкости к фотоокислительной деструкции.

Использование предлагаемого.спосо ба по сравнению с известными позволяет получить сополимеры более стой- 35 кие к действию температуры и ультрафиолетового света, увеличить срок службы иэделий на основе этих сополимеров.

Способ получения сополимеров ме1 тилметакрилата путем радикальной сополимериэации метилметакрилата с азотсодержащим соединением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения светостойкости и теплостойкости сополимера, в качестве азотсодержащего соединения используют виниловый эфир 4,4-динитровалериановой кислоты в количестве 0,1-0,15 моль на 1 моль метилметакрилата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 300479, кл. С 08 F 226/00, 1969.

2. Патент ФРГ 9 919140, кл. 39 в 22/00, опублик. 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 467910, кл. С 08 G 18/04, 1973 (прототип).