СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ Российский патент 1996 года по МПК C08F220/22 

Изобретение относится к химии полимеров, в частности, к способу получения формуемых оптических фторсодержащих полимеров, применяемых в радиотехнической, приборостроительной, химической и других областях техники, где требуются прозрачные материалы с пониженным показателем преломления.

Указанные материалы могут быть использованы в качестве оболочки световодов, к которым предъявляются следующие требования:
полимер должен обладать высокой термостабильностью (не менее 200^oС по видимой деструкции при прогреве в течение 2 часов), обеспечивающей при формировании блоков полимеров отсутствие в волокне дефектов в виде пузырей и раковин;
обладать хорошей формуемостью при температуре 190^oС (показатель текучести расплава (ПТР) 18-40 г/10 мин);
быть бесцветным (коэффициент желтизны исходного полимера не более 10% и после прогрева при 210^oС в течение 30 мин не более 20%);
иметь гладкую и ровную поверхность у экструдата.

Все известные способы получения формуемых оптических фторсодержащих полимеров основаны на радикальной (со)полимеризации в массе мономеров общей формулы:

где R₁ -Н, -СН₃, -F;
R₂ фторсодержащий алифатический радикал;
в присутствии радикального инициатора и агента передачи цепи - меркаптана, который вводится в реакционную смесь с целью регулирования молекулярной массы полимеров и обеспечения их текучих свойств.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения поли-2,2,3,3-тетрафторпропил- α -фторакрилата полимеризацией в массе в присутствии 0,06-00,7 мас. ч. на 100 мас. ч. мономера радикального инициатора азодинитрила изомасляной кислоты и регулятора молекулярной массы - додецилмеркаптана /1/.

Сополимеры получают при температуре 0-100^oC и давлении 0-50 кг/см².

Недостатком способа является сложность процесса, обусловленная дополнительной стадией сушки остаточного мономера (10%) и высокая температура формования (250^oС), не удовлетворяющая предъявляемым требованиям. Кроме того, полимер имеет высокую желтизну (исходный коэффициент желтизны 15% коэффициент желтизны после прогрева 45%).

Целью изобретения является снижение желтизны полимера и улучшение формуемости при сохранении высокой термостабильности.

Поставленная цель достигается путем полимеразации в массе 2,2,3,3-тетрафторпропил- a\ -фторакрилата (ФН-1) с 15-20% мас. 2,2,3,3,4,4,5,5- октафторамилакрилата (АН-2) в присутствии 0,02-0,05 мас. ч. от массы мономеров п-метоксифенола (ПМФ) и 0,24-0,28 мас. ч. от массы мономеров н-додецилмеркаптана (ДДМК) с использованием в качестве инициатора 0,06-0,07 мас. ч. от массы мономера азодинитрила изомасляной кислоты (АДН).

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В 100 г мономерной смеси, состоящей из 80 г ФН-1 и 20 г АН-2, растворяют 0,06 г (0,06 мас. ч. от мономера) инициатора АДН, 0,24 г (0,24 мас. ч. от мономера) агента передачи цепи ДДМК и 0,02 г (0,02 мас. ч. от мономера) ПМФ.

Реакционную смесь заливают в стеклянные ампулы диаметром 15 мм, вакуумируют при 3-х кратном перемораживании жидким азотом для удаления кислорода воздуха, ампулы запаивают.

Бездефектность блоков обеспечивается постепенным погружением ампул с реакционной смесью со скоростью 1 см/час в термостатирующую среду на первой стадии полимеризации. Температура первой стадии 50^oС.

Последующую дополимеризацию образцов проводят в термостате с вертикальными воздушными потоками при 110^oС.

В результате получают бесцветный полимер.

Коэффициент желтизны рассчитывают по формуле

где τ коэффициент пропускания, определяется на спектрофотометре СФ-26 по инструкции к прибору (методика НИИ полимеров).

Показатель текучести расплава определяют по ГОСТ 11645-73 при температуре 190^oС и нагрузке 12,5 кг.

Термостабильность полимера определяют по видимой деструкции.

Состав и свойства полимера приведены в таблице.

Примеры 2-5.

Режим полимеризации по примеру 1.

Состав полимеризационной смеси и свойства полимера приведены в таблице.

Использование: получение фторсодержащих полимеров, широко используемых в радиотехнической, приборостроительной, химической отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ получения фторсодержащих полимеров заключается в том, что 2,2,3,3-тетрафторпропил- α -фторакрилат подвергают полимеризации в массе в присутствии 15-20% мас. от мономера 2,2,3,3,4,4,5,5,-октафторамилакрилата, 0,02-0,05 мас. ч. от массы мономеров п-метоксифенола и 0,24-0,28 мас.ч. от массы мономеров н-додецилмеркаптана, а в качестве инициатора используют 0,06-0,07 мас.ч. от массы мономеров азодинитрила изомасляной кислоты. 9 прим., 1 табл.

Способ получения фторсодержащих полимеров путем полимеризации в массе 2,2,3,3-тетрафторпропил-альфа-фторакрилата в присутствии 0,06 0,07 мас.ч. от массы мономера азодинитрила изомасляной кислоты и 0,24 0,28 мас.ч. н-додецилмеркаптана, отличающийся тем, что полимеризацию проводят в присутствии 15 20 мас. 2,2,3,3,4,4,5,5-октафторамилакрилата и 0,02 0,05 мас.ч. на 10 мас.ч. акрилатов п-метоксифенола.