Способ получения атмосферостойких ударопрочных сополимеров

Способ получения атмосферостойких ударопрочных сополимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АТМОСФЕРОСТОЙКИХ УДАРОПРОЧНЫХ СОПОЛИМЕРОВ, включающий у-радиационную прививку стирола и акрилонитрила на высокомолекулярный акрилатный каучук в водной эмз льсии и последующую сополиме- . ризацию стирола и акрилонитрила в водной, эмульсии в присутствии полученного привитого сопол:1мера, о тличающийся тем, что, с целью повьшения относительного удлинения , теплостойкости и показателя текучести рлсплава, сополимеризацию стирола и акрилонитрила в присутствии привитого сополимера проводят при последовательном изменении температуры от 35-40°С до 40-60°С и затем Ь до 35-40°С. е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) С 08 Р 285/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2995143/23-05 (22). 20.10.80 (46), 28.02,85. Бюл. ¹ 8. (72) В.И. Луховицкий, В.В ° Поликарпов, Е.В. Громов, А.В. Бры ковская, Б.Г. Садиков, Е.В. Уманская, В.В. Михайлова, Е.Л. Дубнова, Н.В. Любчанская, P.M. Поздеева, В.Г. Белянин и И.Н. Добрецова (53) 678.764.32"13(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

¹ 416365, кл. С 08 F 265/ОО, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР 447050, кл. С 08 Г 265/04, 1976.

3. Патент Великобритании

¹ 1254226, кл. С 3 G, 1971 °

4. Авторское свидетельство СССР

¹ 686385, кл. С 08 F 285/00, 1977 (прототип); (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АТМОСФЕРО- .

СТОЙКИХ УДАРОПРОЧНЫХ СОПОЛИИЕРОВ, включающий / -радиационную прививку стирола и акрилонитрила на высокомолекулярный акрилатный каучук в водной эмульсии и последующую сополиме-, ризацию стирола и акрилонитрила в водной. эмульсии в присутствии полученного привитого сопол.1мера, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения относительного удлинения, теплостойкости и показателя текучести р,".сплава, сополимеризацию стирола и акрилонитрила в присутствии привитого сополимера проводят при последовательном изменении темпе- Б ратуры от 35-40 С до 40-60 С и затем

0 о до 35-40 С.

"908039

20

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения атмосферостойких ударопрочных сополимеров, 55 включающий — радиационную прививку стирола и акрилонитрила на высокомолекулярный акрилатный каучук в водИзобретение относится к области получения атмосферостойких ударопрочных сополимеров, в частности сополимеров стирола и акрилонитрила с акрилатным каучуком (АСА-пластики). 5

АСА-пластики находят применение в автомобильной промышленности, сельскохозяйственном машиностроении, в приборостроении и других отраслях промышленности.

Привитые сополимеры, полученные с использованием акрилатных каучуков, отличаются высокой атмосферостойкостью из-за того, что насыщенные акрилатные каучуки не подверже- 15 ны окислению и деструкции под действием ультрафиолетового излучения и атмосферных факторов. Оцнако в силу химической инертности акрилатных каучуков прививка стирола и акрилонитрила на него невелика, поэтому ударопрочность АСА-пластиков ниже ударопрочности привитых сополимеров стирола и акрилонитрила с бутадиеновым каучуком (АБС-пласти- .25 ков).

Для повышения степени прививки мономеров к акрилатным каучукам и, следовательно, для,,повышения ударопрочности АСА-пластиков акрилатные каучуки активируют, например, вводя в их состав во время синтеза функциональные группы (1) и (2) . Однако наличие в готовом продукте остаточных .функциональных групп приводит

35 к снижению его атмосферостойкости. . Известен j3j способ повышения ударопрочности ACA-пластиков путем химической сшивки акрилатного каучука перекисью и бифункциональными 40 мономерами, вводимыми в бутилакрилат на стадии синтеза каучука. 3атем сшитый каучук используется для получения привитого сополимера.

Этот способ требует дополнительной технологической операции сшивки каучука и не дает в результате высоких значений ударной вязкости привитого сополимера. Так, ударная вязкость такого сополимера по Из,оду с над50 резом не превышает 9 кгс см/см . ной эмульсии и последующую сополимеризацию стирола и акрилонитрила в водной эмульсии в присутствии полученного привитого сополимера Ц .

В присутствии латекса привитого каучука сополимеризуют в эмульсии стирол и акрилонитрил под действием вещественного катализатора. Полимеризацию проводят при температуре

60-65 С в присутствии эмульгатора о и регулятора молекулярной массы.

Указанн;и способом получен сополимер АСА, имеющий очень высокую ударопрочность, но другие физикомеханические свойства, определяющие способность сополимера в переработке и его эксплуатационные свойства, такие, как относительное удлинение, теплостойкость и показатель теку— чести расплава, невелики.

Целью предлагаемого изобретения является повышение относительного удлинения, теплостойкости и показателя текучести расплава.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения атмосфаростойких ударопрочных сополимеров, включающем -радиационную прививку стирала и акрилонитрила на вы1 высокомолекулярный акрилатный каучук в водной эмульсии и последующую сополимериэацию стирола и акрилонитрила в водной эмульсии в присутствии полученного привитого сополимера, сополимеризацию стирола и акрилонитрила в присутствии привитого сопо.лимера проводят при последовательном изменении температуры от 35 — 40 С до

О

40-60 С и затем до 35-40 С.

Пример 1. Получение латекса привитого сополимера.

B аппарат емкостью 10 л, снабженный охлаждающей рубашкой и мешалкой, загружают 6,6 л 0,5%-ного водного раствора эмульгатора — смеси алкилсульфонатов натрия среднего состава

С6Н31SO,Na, 1760 r бутилакрата и 240 г акрилонитрила. Содержимое аппарата продувают азотом и подвергают -облучению от источника Со в течение 3 ч (мощность дозы J

8 рад/с) при температуре 25+2 С.

Получают каучук, имеющий характеристическую вязкость 4,8 дл/г.

К полученному латексу добавляют смесь мономеров, включающую 376 г (17,6% от общеи ма< сы мономеров) стирола и 124 r (5,8 мас.%} акрилоТемпературный режим сополимеризации стирола и.акрилонитрила в присутствии привитого сополимера и физико. - механические свойства сополимера

ОтносиПоказатель

ТеплостойУдарная вязкость

Температурный режим сополио меризации, С. Пример тельное по Изоду, но Шарпи кГс см/см текучести расплава г/10 мин кость удлинение при разрыве, % по

Вика, о-"

110 13-15

Не раэру- 25 шается

40-60-40

112 12-14

109 11-12

42

40-50-40

То же

35-40-35

30

7,0

99

65

4 (прототип) нитрила, содержимое реактора проду. вают азотом и подвергают / -облучению от источника Со в течение 3 ч

Ьо при температуре 50 С. Степень коно в ер сии м о но мер ов 99, 3% .

Получение сополимера АСА. Латекс полученного на предыдущей стадии привитого сополимера подают в смеситель, где смешивают со стиролом и акрилонитрилом, водой, регулятором молекулярной массы и третичным додецилмеркаптаном, инициатором сополимеризации-персульфатом калия и эмульгатором-калиевым мылом диспропорционированной канифоли.

Рецептура загрузки, мас.%:

Привитой сополимер 7,4

Стирол 13,0

Акрилонитрил 4,5 трет-Додецилмеркаптан 0,075

Персульфат калия 0,0125-0,025

Калиевое мыло диспропорционированной канифоли 0,5

Вода деминерализованная 74,3

Полученная смесь непрерывно подается в 1 реактор, где подвергается полимеризации при 40"С и скорос-, О ти перемешивания 25 об/мин. Среднее время пребывания в 1 реакторе 7 ч.

Реакционная масса непрерывно выгру-, жается из 1 реактора и подается во"

П реактор, где по тимеризация прохо-.

908039 4 дит при 60оС и той же скорости пере-мешивания, средне время пребывания в реакторе 2 ч. Из П реактора реакционная масса непрерывно подается в Ш реактор, где выдерживается 1 ч при 40 С.

О

Латекс сополнмера АСА коагулируют добавлением 1,0%-ного водного раствора сернокислого алюминия, осажден1О ный порошок промывают и сушат. ФиsHKo-ìåõàHè÷åñêHå свойства полученного сополимера АСА приведены в таблице.

Пример 2. Опыт проводят так1$ же, как в примере 1, но сополимери зацию стирода и акрилонитрила в присутствии привитого сополимера проводят и температурном режиме 40-50 -40 С. Физико-механические свойства о

20 полученного сополимера приведены в таблице.

Пример 3. Опыт проводят, как в примере 1, но сополимеризацию

И стирола и акрилонитрила в присутствии привитого сополимера проводят в температурном режиме 35-40-35 С. о

Физико-механические свойства получен. ного сополимера приведены в таблице.

Зо .

Таким образом, изобретение позволяет получать атмосферостойкие ударопрочные сополимеры с улучшенными физико-механическими свойствами.