Сополимер стирола и п-аминофенилентиоцианата в качестве стабилизатора деструкции полистирола Советский патент 1985 года по МПК C08F212/08 C08F8/50 

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к сополимерам стирола и п аминофенилентиоцианат общей формулй { сн сн 4с-кЦ О где X 20,4-88,2 мол.%| у 11,8-79,6 мол.%} 80 - 100, которые могут быть использованы в качестве стабилизаторов деструкции полистирола. Известны сополимеры стирола с органическими нитрилами (в частнос акрилонитрилом), получаемые радика ной сополимеризацией стирола с акрилонитрилом С1J. Недостатком этих сополимефов яв ется невозможность использования их 3 качестве стабилизаторов дест.рухции полистирола. Известны сополимеры стирола с бензонитриломр которые получают ка тионной блочной сополимеризацией стирола с бензонитрилом в присутст вии хлорного олова при нагревании Недостатком известных сополимер являетсяотсутствие у них стабилизирующего действия против деструкции стирола. Целью изобретения является созд ние сополимеров стирола и п аминофенилентиодианатаэ которые являются стабилизаторами деструкции поли стирола. Поставленная цель достигается новой химической структурой вещес общей формулы где X 20,4-88,2 мол.%| 11,8-79,6 мол.%; И 80 - 100, 92 Указанные сополимеры представляют собой порошки от светлого до темнокоричневого цвета, растворимые в диметилформамиде и имеющие температуры плавления 200-160 С, начинающиеся разлагаться при 240 С. Структура полимера установлена на основании данных ИК-спектроско- ПИИ. В ИК-спектрах имеются полосы поглощения 1640 см , характерные для связей в линейной цепи. Присутствие полос в области 33003500 (валентные колебания NH), 1300 и 830 см (деформационные колебания NH) свидетельствуют о наличии в сополимере первичных аминогрупп: отсутствие в ИК-спектре сополимера полос 2160 см , характерных для CN групп, и полос, характерных для двойных связей, говорит о том, что полимеризация прошла по этим связям. Присутствуют полосы отвечающие валентным колебаниям ароматического кольца, при 1600, 1490, 1440 см. На основании значений относительных активностей сополимеров в реакции сополимеризации, рассчитанных по методу Майо и Льюиса, рассчитана средняя длина последовательностей однотипных элементарных звеньев, которая колеблется в зависимости от состава сополимера от 1,2 до 2,4, Для характеристики степени полимеризации определены характеристические вязкости растворов сополимеров в диметилформамиде, которые равны 0,2-0,4 дл/г, что свидетельствует о степени полимеризации, равной 80-100, Пример 1, В стеклянную ампулу помещают 2 г стирола и 3 г и аминофенилентиоцианата (мольное соотношение 1:1) и 1,03 г хлорного олова (10 мол.% от- общего количества мономеров).Ампулу откачивают от остаточного давления 10 мм рт.ст,, запаивают, помещают в термостат и нагревают при 60с в течение 35 ч, затем ее вскрывают, содержимое растворяют в небольшом количестве диметилформамида и осаждают мета- . НОЛОМ. Полученный сополимер тщательно промывают до полного отсутствия ионов хлора. Выход 3,42 г (68%). Температура плавления 92-194 С, Содержание азота 7,8%, серы 8,79%, в сополимере содержится 30,5 мол.% п аминофе илентиоцианата и 6.9,5 мол.% стирол-а. Температура начала разложения 195 С. НК-спектр характеризуется наличием полос поглощения: 1640 Ьм ( группы) и 1300 (NH группы).. Пример2. В стеклянную ампулу помещают 2 г стирола и 3 г п-аминофенилентиоцианата (мольное соотношение 1:1) и 0,978 г диэтилоловодихлорида (10 мол.% от общего количества мономеров). Реакцию проводят при 80с в продолжении 30 ч. Содержимое ампулы растворяют в диметилформамиде и осаждают эфиром Выход продукта составляет 3,1 г (62%). Содержание азота 15,8%, серы 17,92%. В сополимер входит 74,6 мол.% п аминофенилентиоцианата и 20,4 мол.% стирола Температура плавления сополимера совпадает с температурой начала разложения и составляет . Характеристическа вязкость его в диметилформамиде (|) 0,2 ЦП/г. В ИК-спектре имеются полосы поглощения: 1640 см (-C-N группы) и 1300 см (NH группы). Пример 3. В стеклянную ампулу помещают 2,75 г стирола и 1 г п-аминофёнилентиоцианата (мольно соотношение 4:1) и 0,87 г хлорного олова (10 мол.% от общего количества мономеров). Реакцию проводят по примеру 2 в течение 15 ч. Содержимо ампулы растворяют в диметилформамид и осаждают метанолом. Полученный продукт тщательно промывают до полного отсутствия ионов хлора. Выход составляет 2,85 г (76%). Содержание азота 3,55%, серы 4,1%, В сополимере содержится 11 ,87„п-аминофешшентиоцианата и 88,2% стирола. Темпера тура начала разложения 191 С. В ИК-спектре имеются полосы поглощения в области ( группы и 1300 СМ oCNHj группы). I Прнмер4. В стеклянную ампу лу помешают 0,9 г стиоола и 3 г : п-аминофенилентиоцианата (мольное соотношение 3:7) и 0,363 г хлорного олова (5 мол.% от общего количества мономеров). Реакцию проводят по примеру 2 в течение 45 ч. Содержимо ампулы растворяют в диметилформамиде и осаждают метанолом. Процесс переосаждения повторяют несколько раз до полного удаления ионов хло94pa. Выход составляет 1,8 г (46%). Содержание азота 9,71%, серы 10,94%. В сополимер входит 64 мол.% п-амииофенилеитиоцианата и 36 мол.% стирола. Температура плавления 196198°С. Температура начала разложения 200°С. В ИК-спектре имеются полосы поглощения в области 1640 см ( группы) и 1300 см (NHj группы). Пример 5. В стеклянную ампулу помещают 1 г стирола и 1,5 г п-аминофенилентиоцианата (мольное соотношение 1:1) и 0,456 г этилцинкацетанилида (10 мол.% от общего количества мономеров). Реакцию проводят по примеру 2 в течение 25 ч. Содержимое ампулы растворяют в диметил- формамиде и осаждают метанолом. Температура плавления сополимера 196198с. Выход составляет 1,6 г ( 65,5%). Характеристическая вязкость (1) 0,15 дл/г. Содержание азота 15,25%, серы 17,4%. В состав сополимера входит 71,1 мол.% п-аминофенилентиоцианата и 28,9 мол.% стирола. Температура начала разложения . В ИК-спектре имеются полосы поглощения: 1640 ( группы) и 1300 (NH группы). Оптимальными сополимерами для стабилизации деструкции полистирола являются сополимеры, в которых содержание серы колеблется в пределах 8-15%, т.е. содержание п-аминофенилентиоцианата -в сополимере 3064 мол.%. В примере 3 указаны условия получения сополимера, содержащего 11,8 мол.% п-аминофенилентиоцианата. Использование такого сополимера в условия с, идентичных примеру 6, показало, что температура начала разложения стабилизированного полистирола на воздухе была 290, т.е. эффект стабилизации был идентичен ионолу. В примерах 2 и 5 содержание серы в сополимерах 17,4 и 17,92%, в этом случае сополимер не растворяется в стироле, что затрудняет его использование в качестве стабилизатора. . Введение электроотрицательного заместителя-, такого, как сера, по соседству с группой, а также введение в пара положение Шл группы повьипают реакционную .способность нитрильной группы, что дает возможность провести реакцию в одну

Сополимер стирола и п-аминофенилентиоцианата общей формулы |fCH,(C N) SJ О ТШг где X 20,4-88,2 мол.%; у 11,8-79,6 мол.%; п 80-100, Б качестве стабилизатора деструкции полистирола. (Л