Способ получения прозрачного ударопрочного сополимера Советский патент 1983 года по МПК C08F279/06 

Изобретение относится к получению, пластических масс, в частности сополимеров стирола и метилметакрилата с бутадиеновым каучуком (МБС), блочно-суспензионным способом.

Сополимеры МБС находят применение в радиотехнической и электротехнической отраслях промышленности, в автомобиле- и приборостроении, для изготовления медицинского оборудования, в частности контейнеров и систем переливания крови. Для применения сополимеров в указанных областях требуется, чтобы материал имел хорошую перерабатываемость и высокие прочностные характеристики в сочетании с повышенной теплостойкортью и прозрачностью.

Известен способ Ц получения сополимеров стирола и метилметакрилата с бутадиеновым каучуком, включающий растворение каучука в смеси стирола и метилметакрилата, форполимеризацию в массе при 70-90°С до конверсии 20-30% в присутствии третдодецилмеркаптана и перекиси бензола, суспендирование форполимера в водном растворе поливинилового спирта и завершение полимеризации в суспензии в присутствии перекиси дикумила.

Полученные этим способом сополимеры МБС имеют очень высокую прозрач ность - коэффициент светопропускания 9р%, коэффициент мутности 2,4-4,8%, однако ударопрочность продукта невысока: например, 8,2-8,5 кгс см/см (по Изоду с надрезом) при ко«центра10ции каучука 5% масс.

Наиболее близок к предлагаемому .способ получения прозрачного ударопрочного сополимера путем растворения бутадиенового каучука в смеси

15 стирола и метилметакрилата, форполимеризации в массе полученного раствора до конверсии мономеров 15-20%, суспендирования форполимера. в воде в присутствии стабилизатора суспен20зии и завершения полимеризации в суспензии 2J.

Полученный сополимер обладает ударной вязкостью порядка 12 13 кгс-см/см- и ияее коэффициент

25 светопропускания 88-89%, однако физико-механические показатели, характеризующие его эксплуатационные, свойства - относительное удлинение, предел текучести при растяжении,

30 предел прочности при разрыве - невелики, что ограничивает области при менения получаемого сополимера. Целью предлагаемого изобретения является улучшение физико-механиче ских -свойств сополимера. Указанная цель достигается тем что в способе получения прозрачног ударопрочного сополимера путем растворения бутадиенового каучука в смеси стирола и метилметакрилата, форполимеризации в массе полученно го раствора до конверсии мономеров 15-20%, суспендирования форполимер в воде в присутствии стабилизатора суспензии и завершения полимеризац в суспензии, на стадии форполимери зации при достижении конверсии 4-7 вводят 10-30% от массы исходных ко понентов форполимера, полученного полимеризацией раствора каучука в смеси стирола и метилметакрилата д конверсии мономеров 4-7%. Форполимер с конверсией мономеров 4-7% готовят отдельно. Предлагаемый способ позволяет получать сополимеры 15-30 масс.ч. стирола и 60-80 масс.ч. метилметакрилата с бутадиеновым каучуком (5-10 масс.ч.). В качестве стабилизатора суспензии используют свежеприготовленный трикальцийфосфат. Процесс проводят в присутствии перекисных инициаторов (например, перекись бензола, трет-бутилпербензоат), при ступенчатом введении регулятора молекулярной массы трет-- додецилмеркаптана; . Пример 1. В автоклав емкостью 50 л, снабженный лопастной мешалкой, загружают при постоянном перемешивании стирол, метилметакрилат, бутадиеновый каучук и проводят растворение каучука при 70°С в течение 4 ч. По окончании растворения в раствор вводят 0,04 масс.% (от масляной фазы) инициатора полимеризации - перекиси бензоила и 0,07 масс.% (от масляной фазы) тредодецилмеркаптана. Остальное количество трет-додецилмеркаптана загружают равными порциями в количестве 0,07 масс,% (от масляной фазы) при конверсии 4 масс.%, 9 масс,-%, 15 масс.%. Содержимое автоклава нагревают до 80 С и при этой температуре проводят полимеризацию в течение 3-3,5 ч до конверсии мономера 15 масс.%. В момент достижения конверсии форполимера 5 масс.% в реактор вводят заранее приготовленный Форполимер с конверсией 5 масс. в количестве 10 масс.% от масляной фазы. После завершения форполимеризации в реактор с неохлажденным форполимером загружают водную фазу, полученную сливанием растворов солей хлористого кальция и фосфорнокислого натрия в демирализованной воде с добавлением углекислого кальция. За 10 мин до разбивки суспензии в водную фазу загружаются вторичный алкилсульфат натрия. Объемное соотношение масляная фаза: водная фаза - 1, (6) :1. Рецептура загрузки Масляной фазы; масс.ч, Стирол 23,7 МетилметакрилатБутадиеновый каучук Форполимер 10 2,0 2,1 Перекись бензоила (для форполимеризации) 0,04 Перекись бензоила (для суспен- 0,35 зионной сополимеризаЦии) Трет-додецил- . меркаптан 0,28 Трет-бутилпербензоат 0,08 Водной фазы: 12,9 12,9 Вода 100 Трикальцийфосфат 0,7 0,09 Вторичный алкилсуль0,0009 фат натрия 0,007 глекислый 0,039 кальций О,3 Загрузка компонентов водной фазы роизводится от количества испольуемой воды. После загрузки водной фазы в орполимер вводят перекись бензоила 0,35 мас.%(. (от масляной фазы) и рет-бутилпербензоат - 0,08 масс.% foT масляной фазы).

Затем содержимое реактора продувают азотом и ведут процесс суспензионной сополимеризации по режиму: Подъем температуры до 45 ми Выдержка при ч

Подъем до 120с1,5 ч

Выдержка при 120°С 3ч В готовую суспензию вводят соляную кислоту для разрушения стабилизатора суспензии - трикальцийфосфата Полученный бисер промывают, отфильтровывают и сушат при 70 С. Продукт гранулируют на червячном экструдере.

Физико-механические свойства продукта приведены в таблице.

Пример 2. Процесс проводят как в примере 1, но форполимер с конверсией 5 масс.% загружают в количестве 20 масс.ч.

Физико-механические свойства продукта приведены в таблице, а форполимеризацию проводят до конверсии 17%.

Пример 3. Процесс проводят как в примере 1, но форполимер с конверсией 4 масс,% загружают в количестве 30 масс,ч. при конверсии

4 масс.%, а форполимеризацию проводят до конверсии 20%.

Физико-механические свойства продукта приведены в таблице.

Пример 4. Процесс проводят в условиях примера 2, но берут 60 масс.ч. метилметакрилата, 30 масс.ч. стирола и 10 масс.ч. бутадиенового каучука и форполиме|ризацию проводят до конверсии 15 масс.%| а при достижении конверс форполимера 7 масс.% в реактор ввод заранее приготовленный форполимер с конверсией 7 масс.%. Физико-механические свойства продукта приведены в таблице.

Пример 5. Процесс проводят в условиях примера 2, но берут 80 мае.ч. метилметакрилата и 15 масс.ч. стирола. Физико-механические свойства продукта приведены в таблице.

Пример 6 контрольный - по прототипу . Процесс проводят как в примере 1, но без введения форполимера. Физико-механические свойства продукта приведены в таблице. Как видно из таблицы, введение форполимера, обогащенного привитым сополимером, в количестве 1030 масс,ч. от массы исходных компонентой приводит к значительному улучшению таких физико-механических свойств продукта, как ударопрочност относительное удлинение, предел текучести при р.астяжении, предел проч ности при разрыве, при сохранении в норме прочих показателей. Таким образом, предлагаемое изоб ретение позволяет получать прозрачный ударопрочный сополимер с улучшенными физико-механическими свойствами. Формула изобретения Способ получения прозрачного ударопрочного сополимера путем раст ворения бутадиенового каучука в сме си стирола и метилметакрилата, форполимеризаций в массе полученного раствора до конверсии мономеров 15-20%, суспендирования форполимера в воде в присутствии стабилизатора суспензии и завершения полимеризации в суспензии, отличающийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств сополимеров, на стадхии форполимеризации, при достижении конверсии 4-7% вводят 10-30% от массы исходных компонентов форполимера, полученного полимеризацией раствора каучука в смеси стирола и метилметакрилата до конверсии мономеров 4-7%, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 46-40688, кл. 26 В 121, опублик. 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 615093, кл. С 08 F 279/06, 1978 (прототип.