Способ получения ударопрочных сополимеров стирола

Способ получения ударопрочных сополимеров стирола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

OIIHCAHHE i ИЗОБРЕТЕНИЯ сони советских со уесиувлш косхдиствкииоыитизпиов. вадемство ссср тесаатвж ссср

К АВТОРСКОМУ: СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g1jaaeS eS (Щ17.16ЕЕ (4@16ЛЖВ Бйа th - . (Щ ХокповЗА; Таркова ЕМ; Горфункв» O34„

Гинзбург йй. Консетов ВВ; Егорова ЕИ; Senses A; (!9) SU (ill Юя&.М (51) Рупыцюв ВГ„. Кравчена Б В; Уваров ВК; Лившиц

ЮЛ. (Я) C!lOC65 ВОПУЧЕНИЯ,У фИФИЗЧНЫХ

СОПОПИМЕРОВ СГИРОПА

{Я) 999536

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способам получения ударопрочных сополимеров стирола, которые используют как конструкционные материалы в различных областях промышленности. 5

Известен способ получения ударопрочных сополимеров стирола путем полимеризации 12.%-ного раствора каучука в стироле в каскаде из.трех реакторов при ступенчатом повышении температуры и конвер- "0 сии стирола с 4астичным рециклом форполимера из второго реактора в первый. Полимериэацию проводят. в присутствии по крайней мере 10% инертного разбавителя, Съем тепла полимеризац и в реакторах осуществляют за счет кипения разбавителяи непрореагировавшего стирола.

Недостатком этого способа является низкая ударопрочность целевого продукта. 20

Так, ударная вязкость продукта с содержанием каучука 14 — 18 мас.% составляет 15 кг см/см (по Изоду с надрезом), Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является 25 способ получения ударопрочных сополимеров стирала путем непрерывной полимеризации в массе раствора бутадиенового каучука в стироле в присутствии радикального инициатора и регулятора молекуляр- 30 ной массы в каскаде реакторов при ступенчатом повышении температуры и конверсии стирола с последующей отгонкой непрореагировавшего стирола, В реакцию полимериэации вводят 5,3%-ный раствор в 35 стироле бутадиенового каучука или 7,5%ный раствор стиролбутадиенового каучука.

Часть реакционной массы отбирают шестеренчатым насосом со стадии реакции при конверсии стирола 20-38% и рециркулиру- 40 ют в область ввода на первую стадию полимерйзации.

Недостатком этого способа является низкая ударопрочность целевого продукта. Так, ударная вязкость продукта, содер- 45

>кзщего более 9 мас. каучука, составляет

6 кг см/см (по Изоду с надрезом).

Целью изобретения является увеличение ударопрочности целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что 50 при осуществлении способа получения ударопрочных сополимеров стирала путем неи реры вной полимериэации в массе раствора бутадиенового каучука s стироле в присутствии радикального инициатора и регулятора молекулярной массы в каскаде реактаров при ступенчатом повышении температуры и конверсии стирола с последующей отгонкой непрореагировавшего стирала первый реактор каскада питают раствором бутадиенового каучука в стироле, содержащим 10-16 мас.% бутадиенового каучука, полимеризацию в нем проводят до конверсии стирола 1,5 — 13%, поток полученного форполимера смешивают со стиролом до достижения концентрации полистирола 3,5 — 5,75 мас.% и концентрации бутадиенового каучука 5,0-7.4 мас. и суммарный поток подают в последующие реакторы каскада на дополимеризацию.

Я р и м е р 1. В аппарат емкостью 200 л загружают 135.5 кг стирола, 22.4 кг (14 мас.%) бутадиенового каучука, содержащего не менее 93% 1,4-цис-звеньев и имеющего вязкость по Муни 54 ед, и проводят растворение при 40.-45ОС в течение 10-12 ч..

Затем в раствор вводят 1,6 кг медицинского . вазелинового масла, 0,48 кг термостабилизатора — тринонилфенилфосфита и 0,0102 кг инициатора полимеризации — трет.-бутилпербенэоата, Питающий раствор со скоростью 0,36 кг/ч подают в первый реактор каскада, где поддерживают температуру 110 :3 С и конверсию по стиролу 13 . Форполимер выгружают из первого реактора каскада со скоростью 0,36 кг/ч и подают в смеситель, куда со скоростью 0,64 кг/ч вводят стирол, содержащий 0,02 вес.ч. (0,0128 кг/ч) трет.бутилпербензоата и 0,01 вес,ч. (О,0036 кг/ч) трет-додецилмеркаптана. Суммарный поток, содержащий 3,5 мас.% полистирола и 5 мас. каучука, со скоростью 1 кг/ч подают во второй реактор каскада, где поддерживают температуру 110+3 С и конверсию по стиролу 38-40 мас.%, Форполимер выгружают из второго реактора каскада со скоростью 1 кг/ч и направляют в третий реактор каскада, где поддерживают температуру 142 — 148 С (145+3 С) и конверсию по стиролу 88 — 93 мас %

Из третьего реактора каскада форполимер через дополимеризатор подают в перегреватель вакуум-камеры для отгонки остаточного мономера Температура в вакуум-камере 200 — 220 С, Затем полимер экструдируют и гранулируют. Свойства готового продукта приведены в таблице.

Примеры 2 и 3. Процесс проводят по примеру 1, но при других концентрациях каучука и полистирола в растворе, питающем второй реактор каскада. Концентрации компонентов в растворах и свойства готового продукта приведены в таблице.

Пример 4. Процесс проводят по примеру 1, но концентрация каучука в растворе, питающем первь и реактор каскада, 999536 равна 16 мас. . а концентрация каучука в Пример 11(контрольный). В аппарат растворе, питающем второй реактор каска- емкостью 200 л загружают 149.76 кг стирода, равна 7..4 мас.$, концентрация полисти- ла, 8 кг (5 мас.$) каучука, 0,48 кг тринонилрола в нем 5.3 мас.$. Свойства готового фенилфосфита, 0,16 кг продукта приведены в таблице. 5 трет-додецилмеркаптана и при 40-455С в

Пример 5. Процесс проводят по . течение 6-8ч растворяют каучук. В раствор примеру 1; но концентрация каучука в рас- вводят 0.0102 кг трет-бутилпербензоата. творе, питающем первый реактор каскада, Питающий растворсоскоростью1:кг(чподсоставляет 12 мас.$, а концентрация каучу- ают в первый реактор каскада, где поддер-, ка в растворе, питающем. второй реактор 10. живаюттемпературу110й3 С и конверсию каскада,-cîñòàâëÿåò 5 мас.$. Концентрация по стиролу 12 мас jf. Выгружают форполиполистирола в нем 3.6 мас.$, Свойства го- мер из первого реактора каскада со скоротового продукта приведены в таблице. стью 1 кгlч и подают во второй реактор

П риме р ы 6 и 7. Процесс проводят по каскада, где поддерживают температуру примеру 5, но при других концентрациях 15 110+ЗОС и конверсию по стиролу 38 40 каучука и полистирола в растворе, питаю- мас.$. щем второй реактор каскада, Концентрации Далее полимеризацию проводят, как в компонентов в растворе и свойства готового примере 1; Свойства готового продукта припродуктэ приведены в таблице, ведены в таблице.

Пример 8. Процесс проводят по 20 П ример-ы 12,13 и 14(контрольные), примеру 1, но концентрация каучука в рас- Процесс проводят по примеру 11 с различтворе, питающем первый реактор каскада, ной концентрацией каучука в растворе, писоставляет 10 мас.$, а концентрация каучу- тающем первый реактор каскада. ка в растворе. питающем второй реактор Концентрации компщ ентов в рэствокаскада, составляет 5 мас.$, концентрация 25 рах и свойства готовых продуктов приведеполистирола в нем 3,9 мас.$. Свойства го- ны в таблице. тового продукта приведены в таблице. Таким. образом, осуществление предлагаемого способа позволяет повысить удаПример ы 9 и 10. Процесс проводят ропрочность сополимеров стирала и попримеру8, нопридругих концентрациях ЗО бутадиенового каучука. каучука и полистирола в растворе, питаю- (56) Патент Великобритании hb 1530023, щем второй реактор каскада. Концентрации кл. С 3 Р, 1978. компонентов в растворе и свойства готового Патент США th 3660535, продукта приведены в таблице.. кл. 260-880, 1912.

999536

Щ

III

tg с

» с

Е о о! с"Ъ Ф

l сч

IlI )

Е с

Ф сс о

m а и

z о

СЪ с Ъ

Е

Е с о сч

Z о

Б сч

СО ссъ "Ъ с}»: ID " сч и сч " . сч Ф иъ оч

lA С

ee eQ о3eo-ео

ОЪ ОЪ

С"Ъ съ СО сч

ОЪ СЪ О

ОЪ

Й съ а о.

Ф "у и

lA ОЪ О ср l Г и W = С Ъ = ID СЪЪ СЧ Ф

mg С Ъ Ъ CO

Оъ С Ъ ССЪ ОЪ In ю I иЪ I» со" ССЪ Оъ С"Ъ иЪ ОЪ т

CO 00 Ф е с ъ с ъ е сч е - - ю сч сч сч - с ъ сч с» » а «(а» с. ° е» - Ф О О а Г »

tO

CL о

) Z о

СО «0 Д СЧ C0 СЧ СО Ф ссъ, w co ч» Ф е» Ф

Ф

Ф

I о

«Я о

0)

Ф

ЪС и

Ф т

Z

III х

Ф

Ы

S

Ф

«ф о

Z х о

=5

Q.

Й

cb о о

С>

«5 о

Ф о

Ф

S о

Ф т

Z

Ь

Е

«Ъ}

1х

Ф

X о

Е о

IlI о.

Iх

Ф

CL.

2 х

Ф

Е о

Ь

S с

Ф о (5 о!

I» о сс

CL

5 л

«Я

2 о

1» о

l2

CL о

М

1v

Щ а

«S

X с:С о х и ъ

S о

Ф

Е

«. о

Z о

=т

Й о

5"! е

CL с х

Ф

5 о о .6

I» и о

h«.

Ы

Ь л с о

Q. о

«Я

cf о х о. о CO

««Ъ а

З

CL

Ф

CL

1 о

«х о и о. о

I» P

aI

Ф

С и сс

b а z

S с с= о с=

S с е о v а s с о ь- о с= о с= х с

s а со с: о

X с S c

v о о о

s а з с х с о о о о с c u c

Ф

Я сс

Щ с «съ о и а с 5 с о - о с о с:

Ф

S с с о

CQ CL

1- Б с о и

s ..а s с о - о с: о с

999536

S с

Ф

IO

Ф

lO

М о с

5 О о

Е С0 с о с4

S о

Ф г

Ф

ID

1 сч

1 а с

Ф

5 о о

X о

Х S

S CL

>о, Ф

S о

ИЪ сч о в

1» S

C3 S

С0

cv о

3( к о

CO S а s

m 5 а а

C)

ICI сч

X

М о с

IO О

X. Iа о щ о .. Y

СЧ.

Е

° СЭ е о

Я

I»

М) о

М о

I» о

С C оn n сч сч от е со о "

Ф

Е

СР

1»

Ф

X о с

Е а

Ф

>5

9

I1

C

О. о

Ф.

О

IO а

CL о

М

I»

CO

Ф

CL в5 о

О. о

М

"Г

CO

CL

3X

Ф

=к

0I

О. и

CL С0

О О. оо

Ф М а Ф

Ф

s5

СС о х о

Ф х о

>5

2 с( о х

CL о

CO

Iо

О.

Я Я: М ф Д С

Cb.

СЧ 00 О О О О

° — 00 е ОЪ е» QI

5 о

Ф

Е и 5 о

X о

:1

Z . X

С.S С 5 с +- с оеоuID.CI

5 5 а 5 5 cL с с s c: e s о о ь- о о ссоссо

5 С

Ц0 О .и

5 CL 5

С 5 С о - о сос

С 5 с

3.Ь о

Cl S 5 с о о оса

p ;. с о о с с

S Г с о

s а о о с о о

CL

S с 3о о а с о о с

CL с

IS

X о

0( о

О, с

CO

Iо з5 о

Ф

М

CJ

© 3

Z

lO х

Ф

Е

Ф9

Ф

Ф

О.

Б о

Ф

X о

C .

Е о

М м .g еъ и) " сч м» сч и сч " -и)

ID Ch QСЧВоФeo Оeee ф а оъ, оъ

CO 00 В % С» Ц 00 " . СО.00 а " CD

СЧ 00 О О С С СО Î CV О О - С СО 00 сч 00 - СЧ. ч (» а ° СЧ У ° 00 00 а 00 00 ° g СЧ °

00 00 00

999536

Я Ф

О .Ф о (Ф " Z o т

% м о о. с ь cÄ а

lA (сч о

С Ъ

CV а.о Ф и с с

CO Ф Р(й ()( т ОФ

)(О. S о

Jl Л о и .о ео v

Х

Ф к

z а

С э о

ОО

О» Я

Ф о

I» о ((>

cf о

О. с

PI . Ql

Е сч. Сч (. о (СО о

СЬ Ch

LA

CV Сч с(CD . czI OP

5 о х

Р

-=-(. оФ СР СО х о

>Я

z

С. о х о

Б а о

Ф

l» и

Ф

О.

ОЪ (. CD

lA (-(-641

С > (о, оъ

K а

2i

=(S

Ю (Ф

z

Ф

Х с о о

О. о Я о

Ф

Ю

Ф

М о

Х

Б

С5 х

Ф

Е о

S

CCI

Ф

I»

Ф

z о с

X о

S

CCI

О. (х

Ф

=Г

О.

2 ( х

Ф х о с и о

Ь(S с

Ф (»

Щ

Щ

Ъ(О

С:

1 с

Ф

l»

K о

Z ( о

K с

ci

Cl (о

Щ

О. л

Ф

P. о

I6 (M

63

Б

Ф

sS о х х о

:1 и

И

z а. Ж . з и с

5 о з т и а о а.

О

Ф а Ф

Ф с

K

Я о, (СЭ

Ф

S о с о

C Iv а о о

Е K CL K с 5 с о о - о сcoñ

999536

Формула изобретения

Составитель В. Хохлов

Редактор М. Кузнецова Техред ММоргентал Корректор М, Шароши

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. вмоскве, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Заказ 3350

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ф, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОПРОЧ-

НЫХ СОПОЛИМЕРОВ СТИРОЛА путем непрерывной полимеризации в массе раствора бутадиенового каучука в стироле в присутствии радикального инициатора и регулятора молекулярйой массы в каскаде реакторов при ступенчатом повышении температуры и конверсии стиролэ с последующей отгонкой непрореагировавшего стирола. отличающийся тем, что, с целью увеличения ударопрочности целевого продукта, первый реактор каскада питают раствором бутадиенового каучука в стироле, содержащим 10 - 16 мас. ф бутадиенового каучука. полимеризэцию в нем проводят до конверсий стиролэ 7,5 - 13$, поток полученного форполимера замешивают со стиролом до. достижения концентрации полистирола 3.5 - 5,75 мас.$ и концентрации бутадиенового каучука 5,0 - 7,4 мас.g и суммарный поток подают в последующие реакторы каскада на дополимеризацию.