Способ получения органо-минерального наполнителя для поливинилхлорида Советский патент 1984 года по МПК C08F292/00 C08F214/06 C08L27/06 

f Изобретение относится к химии и технологии полимеров, а именно к способу получения органоминерального наполнителя для поливинилхлори да, и может быть использовано для производства высоконаполненных поли мерных материалов. Известен способ получения органо минерального наполнителя для поливи нилхлорида путем прививки на минеральный наполнитель, содержащий функциональные группы, ненасыщенной органической кислоты вЧфисутствии инициатора радикальной полиме зации при нагревании, в котором наполнитель пропитывают карбоксилсодержащим пероксидом С 1J. Недостаток этого способа заключается в сложности технологии процесса. Известен способ получения органо .нерального наполнителя для поливини хлорида путем прививки на минеральный наполнитель, содержащий функцио нальные группы, ненасьщенной органи ческой кислоты в присутствии инициа тора радикальной полимеризации при нагревании, в котором мел обрабатывают в автоклаве или смесителе при 80-150 С акриловой кислотой и смешивают с поливинилхлоридом в присут ствии перекиси лауроила при.120ЗОО С. Недостатком указанного способа является низкий предел прочности наполненного поливинилхлорида. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения органоминерального наполнителя для поливинилхлорида путем при вивки на минеральный наполнитель, содержащий функциональные группы, ненасьнценной органической кислоты в присутствии инициатора радикальной полимеризации при нагревании, согла но которому мел добавляют в концент рированную акриловую кислоту, нагре ют дисперсию Цчо кипения, вводят ини циатор (персульфат аммония) и выдерживают до гаолучения привитого сополимера, который содержит привиi тое покрытие из полиакриловой кисло ты, и смешивают с поливинилхлоридом 3. Недостатками данного способа явл ются сложность технологии процесса 87 и низкие прочностные характеристики наполненного поливинилхлорида. Цель изобретения - упрощение технологии процесса и повышение предела .прочности наполненного поливинилхлорида. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения органоминерального наполнителя для поливинилхлорида путем прививки на минеральный наполнитель, содержащий функциональные группы, ненасыщенной органической кислоты в присутствии инициатора радикальной полимеризации при нагревании, 100 мае.ч. минерального наполнителя смешивают в водной или водно-органической фазе при 15-25°Сс 10-300 мае.ч. винилхлорида и 0,5-15,0 мае.ч. ненасыщенной органической кислоты с последующим нагреванием полученной смеси при 45-65 0. В качестве минерального наполнителя используют мел, перлит или кальцит, в качестве ненасьщенных органических кислот - метакриловую, малеино вую, итаконоаую кислоты, инициаторами радикальной полимеризации могут служить перекись лауроила, перекись бенэоила, динитрил азоизомасляной кислоты, персульфата, перэфира янтарной или глутаровой кислот. Получение органоминерального наполнителя проводят в воде или водно-органической среде (ацетон, спирт. гексан), получаемый наполнитель смешивают на вальцах с ненаполненным поливинилхлоридом для получения высоконаполненного полимера. Сочетание предварительной активации наполц теля ненасьщенной органической кислотой с последу ощей привитой полимеризацией винилхлорида дает возможность повышения прочностных характеристик наполненного ПВХ. Концентрация ненасьпценной органической кислоты имеет оптимальные значения 0,5-15,0 мас.% от наполнителя, уменьшение концентрации- кислоты ниже 0,5% понижает прочностные свойства наполненного ПВХ, а у ;:личение ее выше 15% отрицатель.чо с;лч зывается на перерабатываемости композиций. Проведение сополимеризации пртемпературе ниже 45с значите.аьио уменьшает скорость пол еризаа/АИ, а увеличение температурь выше существенно повьниает давление а рг акционной системе и усложняет проведение процесса. Образование привитого сополимера доказьшается наличием нерастворимого полимера на поверхности частиц напол нителя после 60 ч экстракции кипящим растворителем (дихлорэтан) в аппарат Сокслетта. Привитой сополимер идентифицирован методом ИК-спектроскопии и данными элементного анализа. Модифицированный по данному способу наполнитель содержит 20 мае.ч. полимерной рубашки, равномерно покрывающей поверхность частиц порошкообразного наполнителя. Смешением такого наполнителя с серийным суспензионным ПВХ можно получить широкий ассортимент высоконаполненньж ПВХ-композиций, содержащих от 30-35 до 100-150 мае.ч. наполнителя на 100 мае.ч. ПВХ, имея одну тех нологическую линию производства модифицированного наполнителя. Указанные наполненные композиции обладают хорошей текучестью, перерабатываются экструзией с высокой производительностью экструдера и дают материал с высоким значением прочностных характеристик. Пример 1. В реактор емкостью 20 л с мешалкой загружают 100 мае.ч. химически осажденного мела с удельной поверхностью (S) 3 , 400 мае,ч. воды и О,.ч. динитрила азоизомасляной кислоты. Дисперсию вакуулэфуют и загружают реактор при 20с 30 мае.ч. винилхлорида и 2 мае.ч. акриловой кислоты (2% от количества наполнителя). Через 20 мин температуру в реакторе поднимают до 65°С и проводят полимеризацию при этой температуре, в течение 3 ч получают 120 мае.ч. органоминерального наполнителя, содержащего 20 мае.ч. полимерного покрытия. Полученный наполнитель вводят в состав стандартной композиции состава, мае.ч.: Кенаполненный поливинилхлорид 100,о Органоминеральный наполнитель100,О Трехосновной сульфат свинца1,5 Двухосновной стеарат свинца2,5 Стеарин0,5 Режим смешивания: 80с, 30 мин, режим вальцевания: 165°С, 5 мин. Прочностные свойства наполненного ВХ приведены в таблице. П.р и-м е р ы 2-25. Всеоперации проводят как в примере 1. Таким образом, изобретение позволяет получать Органоминеральный наполнитель для ПВХ простым и удобным способом и существенно повышать прочностные характеристики наполненного . ПВХ.

СПОСОБ ОРГАКОЬШНЕРА.ПЬНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА путем прививки на мииеральньш наполнитель, содержащий функциональные группы, ненасыщенной органической кислоты в присутствии инициатора радикальной полимеризации при нагревании, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения прочности наполненного поливинилхлорида, 100 мае.ч. минерального наполнителя смешивают в водной или водно-органической фазе при 15-25 0 с 10-300 мае,ч винилхлорида и 0,5-15,0 мае.ч. ненаQ ;в сыщенной органической кислоты с последующим нагреванием полученной сме(Л си при 45-65°С.

400,0 0,5 (ДАЮ 0,5(ПСФК) 0,5(АЦК) 0,5(ДАЮ 0,5(ДАЮ

Сравнительный мел немодифицированньгй

Перлит немодифицир о в а н ный

Кальцит немодифицированный

25 1IBX ненаполненный

Продо,пжение таблицы Приме чани е.ДАК- динитрил азоиэомасляной кислоты, ПСФК - персульфат аммония, АЦК -4-азобис-4-цианвалериановая кислота, ПК-перекись дикумила, ПЯК - перекись янтарной кислоты, ПЛ - перекись лауроила, МАК - метакриловая кислота, АК - акриловая кислота, МЛК - малеиновая кислота, НТК - итаконовая кислота.