СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКРАШЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА Российский патент 1996 года по МПК C08F120/14 C08F2/44 

Изобретение относится к области получения блочного органического стекла методом радикальной полимеризации метилметакрилата в массе.

Цветное органическое стекло широко используется в качестве отделочного материала, для изготовления товаров народного потребления, в приборостроении, где к современному дизайну изделия предъявляются высокие требования, такие как яркость, насыщенность тона, устойчивость окраски, отсутствие поверхностных дефектов и хорошая оптика.

Известно получение окрашенного полиметилметакрилата радикальной полимеризацией в массе при 20 ± 2^oC в присутствии инициатора-дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК) и регулятора молекулярной массы пинена (1).

Полученное таким способом органическое стекло обладает хорошим качеством поверхности, как до ориентации, так и после вытяжки. Однако получение окрашенного органического стекла по этому способу невозможно, так как в результате химического взаимодействия перекисного инициатора и антрахинонового красителя, последний частично разрушается и органическое стекло значительно обесцвечивается уже в процессе его получения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения окрашенного блочного органического стекла радикальной полимеризацией метилметакрилата в массе при 50±4^oС в присутствии комбинированного инициатора дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК) и азо-бис-изобутиронитрила (АДН) /2/.

По этому способу получают органическое стекло с хорошей поверхностью, но при этом наблюдается заметное ослабление интенсивности окраски органического стекла, из-за взаимодействия ЦПК с антрахиноновыми красителями, что приводит к их частичному разрушению.

Предлагаемый способ получения окрашенного блочного органического стекла включает радикальную полимеризацию метилметакрилата в массе при температуре 30-50^oC в присутствии антрахинонового красителя, радикального инициатора -азо-бис-изобутиронитрила (АДН) и -пинена при массовом соотношении последних 1:2-8.

В качестве антрахинонового красителя можно использовать жирорастворимые красители синий, зеленый, голубой, фиолетовый; пинен является слабым регулятором молекулярной массы (константа передачи равна 0,04), в присутствии его получают более однородный по молекулярно-массовому распределению полиметилметакрилат. Физико-механические характеристики блочного органического стекла сохраняются, т.к. средняя молекулярная масса полимера остается более 3-4 млн.

Проведение радикальной полимеризации метилметакрилата в присутствии антрахинонового красителя, азо-бис-изобутиронитрила и пинена позволяет получить окрашенное органическое стекло насыщенной яркой окраски с хорошим (без отлипов и наплывов) оптическими показателями.

Интенсивность окраски полученного предлагаемым способом органического стекла оценивалась на спектрофотометре светотехническим показателем чистота тона
Изменение оптимальных количеств азо-бис-изобутиронитрила и -пинена приводит к довольно высокому (до 30%) браку оргстекла по наплывам и отлипам.

Способ иллюстрируется нижеследующими примерами:
П р и м е р 1.

В 100 мас.ч. метилметакрилата (ММА) растворяют 0,11 мас.ч. азо-бис-изобутиронитрила (АДН). 0,4 мас.ч. пинена (соотношение 1:4) и 0,01 мас.ч. зеленого красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 50^oС в течение 12 часов и дополимеризацию при температуре 100^oС в течение 2 часов. Полученное зеленое органическое стекло характеризуется яркой насыщенной цветовой окраской (чистота цвета 18%), практически полным (97%) отсутствием поверхностных дефектов типа отлипов и наплывов.

П р и м е р 2.

В 100 мас.ч. ММА растворяют 0,04 мас.ч. АДН, 0,3 мас.ч. пинена (соотношение 1:6) и 0,01 мас.ч. синего красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 45^oС в течении 16 часов и дополимеризацию при температуре 100^oС в течение 3 часов. Полученное синее органическое стекло характеризуется яркой насыщенной цветовой окраской (чистота цвета 15%), практически полным (98%) отсутствием поверхностных дефектов типа отлипов и наплывов.

П р и м е р 3.

В 100 мас.ч. ММА растворяют 0,15 мас.ч. АДН, 0,4 мас.ч. пинена (соотношение 1:2) и 0,01 мас.ч. синего красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 30^oC в течение 45 часов и дополимеризацию при температуре 100^oC в течение 3 часов. Полученное синее органическое стекло характеризуется яркой насыщенной цветовой окраской (чистота цвета 16%), практически полным (98%) отсутствием поверхностных дефектов типа отлипов и наплывов.

П р и м е р 4.

В 100 мас.ч. ММА растворяют 0,1 мас.ч. АДН и 0,01 мас.ч. синего красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 35^oC в течение 40 часов и дополимеризацию при температуре 100^oС в течение 3 часов. Полученное синее органическое стекло характеризуется насыщенной цветовой окраской (чистота цвета 15%). Однако оно имеет до 90% наплывов и отлипов.

П р и м е р 5 (по способу-прототипу).

В 100 мас.ч. ММА растворяют 0,007 мас.ч. дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК), 0,08 мас.ч. АДН и 0,01 мас.ч. зеленого красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 50^oC в течение 10 часов и дополимеризацию при температуре 100^oС в течение 2 часов. Полученное зеленое органическое стекло практически не имеет поверхностных дефектов типа отлипов и наплывов, но характеризуется ненасыщенной цветовой окраской (чистота цвета 35%).

Использование: в производстве окрашенного блочного органического стекла. Сущность изобретения: способ получения окрашенного органического стекла путем радикальной полимеризации метилметакрилата при 30-50^oC в присутствии антрахинонового красителя, азобисизобутиронитрила и α-пинена при массовом соотношении азобисизобутиронитрил: a--пинен, равном 1:2-8. 1 табл.

Способ получения окрашенного органического стекла путем радикальной полимеризации метилметакрилата в присутствии антрахинонового красителя и азобисизобутиронитрила при 30 50^oС, отличающийся тем, что в реакционную смесь дополнительно вводят альфа-пинен и полимеризацию проводят при массовом соотношении азобисизобутиронитрил альфа-пинен 1 2 8.