Способ получения виниловых полимеров Советский патент 1986 года по МПК C08F112/08 C08F114/06 C08F120/14 C08F4/40 

Изобретение относится к техноло- гии получения виниловых полимеров, в частности полиметилметакрилата, поливинилхлорида и полистирола, инициированной полимеризацией соответствующих мономеров и может быть использовано в химической промышленности,, а полимеры - для получения органического стекла, пленок и волокон, а также для изготовления издели широкого технического назначения.

Цепью изобретения является интенсификация процесса получения вини- ловых полимеров, а также улучшение физико-механических свойств полученных полимеров.

Пример 1. В стеклянную ампулу содержащую 100 мл ММА, вводят 0,41 РСЦ (0,03 м/л), 0,81 г ГПТБ (0,09 м/л). О, 2,2,6,6-тетра- метилпиперидиноксила-1 (0,002 м/л). Ампулу запаивают на воздухе и выдерживают в термостате 2 ч при 20 С, Конверсия ММА 98%.

П р и м е р 2. Опыт проводят по примеру 1, но вводят 0,07 г (0,04 м/л) 2,2,6,б -тетраметилпипе- ридиноксила-1,

Ампулу запаивают на воздухе и выдерживают в teчeниe 1 ч при 20 С. Образуется блок полимера.

П р и м ер 3. Опыт проводят по примеру Ij но добавляют 0,017 г (0,01. м/л) 2, 2 ,6,б -тетраметилпипе- ррщиноксила-. Конверсия ММА за 1 ч при - 98%.

им ер 4, Опыт проводят по примеру 1, но вместо 2,2, 6,6 -тет- рамет илпиперндиноксила-1 вводят 0,025 г ионола (0,001 м/л). Блок полимера образуется при 20°С за 5 ч.

П р и м е р 5. Опыт проводят по nptiMepy 1, но вместо 2,2 ,6,6 -тет- раметилпиперидиноксила- вводят 0,05 г (0,002 м/.л) ионола. Конверсия ММА за 5 ч составляет 98%.

П р и м е р 6. Опыт проводят по примеру 1, но вместо 2,2 ,6,6 -тет- paмeт шпипep щинoкcилa-l вводят 0,02 г гидрохинона (0,002 м/л).

Конверсия ММА за 20 ч при - 96% I,

- П р и м е р 7. Опыт проводят по примеру 1, но вместо 2„ 2 p6j,6 -тет- раметилпиперидиноксила-1 вводят 0,002 г видразила ().Блок полимера при 20 С образуется за 15 ч

Примере. Опыт проводят по примеру 1, но вместо 2,,2 ,6,6 -тет358722 .

раметилпиперидиноксшта- добавляют 0,002 г 2-метш1-2-нитрозопропана (2,), Блок полимера при 2Q°C образуется за 18 ч.

5 .Пример9. Опыт проводят по примеру 1, но вместо 2,2 ,6,6 -тет- раметилпиперидиноксила-1 добавляют 0,035 г диЛенштэтилена (2-10 м/л). Конверсия ММА при 20°С за 18 ч сос0 тавляет 98%,

Пример 10. Опыт проводят по примеру 1, но вместо 2,2,6,6 -тет- раметилпиперипинокси.па-1 вводят 0,04 г (0,002 м/л основания Маниха).

5 Конверсия ММА при составляет за 18 ч 98%.

Пример П, В стеклянную ампулу, содержар1ую 00 мл ММА, вводят 0,41 г РС1(0,03 м/л), 1,37 г

0 (0,09 м/л) гидропероксида изопропил- бензояа и 0,034 г (0,002 м/л) 2,2, 6,6 -тетраметилпиперидинокгила-1 . Конверсия №1А лри 20° за 19 ч - 97%. П р и м е р 12. Опыт провод,ят по

5 пр -1меру 1, но вместо 2,2,6,6 -тет- рамет шпиперидиноксила- вводят iO,06 г беназола (0,002 м/л). Блок полимера образуется за 18 ч. Пр им е р 13. В стеклянную

0 ампулу, содержапгую 100 мл ММА, вводят 0,41 г PCI, (0,03 м/л), 1,37 г (0,09 м/л) гидропероксида изопропил- бензола и 0,06 г беназола (0,002 м/л). Конверсия ММА составляет за 18 ч

5 при . - 95%.

П р и м е р 14. Опыт проводят согласно примеру 1, но вместа 2,2, 6,6 -тетраметилпиперидиноксина-1 0 берут 0,02 г (0,002 м/л) ортофенилен- . диамина. Конверсия ММА составляет 98% при за 14 ч.

Пример 5. Опыт проводят сог ласно примеру 1, но вместо 2,2, 5 6,6 -тетраметилпиперидиноксила- берут О,ПОЗ г (0,002 м/л) дифенила. Блок полимера образуется при 20 с за 13 ч.

П р и м е р 16. Опыт проводят сог- 0 ласно примеру 1, но вместо 2,2, 6, -тетраметилпиперидиноксила- берут 0,03 г пора -нитрофенола (0,002 м/л). Блок полш- ера образуется при 20°С за 14 ч.

55 Пример17.В , содержащую 100 мл ВХ, вводят 0,14 г PClj (0,01 м/л), 0,18 г ГПТБ (0,02 м/л) и 0,017 г 2,2 ,6,б -тетраметилпиперидиноксила-1. Ампулу запаивают на воздухе и выдерживают при 20°С 15 ч Конверсия ВХ 20%.

П р и м е р 18. В ампулу, содержащую 100 мл ВХ, вводят 0,41 г РСГ, (0,03 м/л), 0,81 г ТПТБ (0,09 м/л) и 0,034 г 2,2,6,6 -тетраметилпипе- ридиноксила-1. Конверсия БХ за I5 ч при 20°С 45%.

Приме р19, В ампулу, содержа ШУЮ 100 мл ВХ, вводят 0,41 г PCЦ (0,03 м/л), 1,08-г ГПТБ (0,12 м/л) и 0,034 г 2,2,6,6 -тетраметилпипери диноксила-1. Ампулу запаивают на воздухе и вьщерживают при 20°С в те- чение 15 ч. Конверсия ВХ 50%.

Пример 2П. в стеклянную ампулу, содержащую 100 мл ВХ, вводят 0,28 г РСЦ(0,02 м/л), 0,54 г ГПТБ (0,06 м/л), 0,05 г ионола (0,002 м/л

Ампулу запаивают и выдерживают при 20 С в течение 10 ч.Конверсия В Х 40%.

Пример 21. В стеклянную ампулу, содержащую 100 мл ВХ, вводят 0,41 г РС1з (0,03 м/л), 0,81 г ГПТБ (0,09 м/л) и 0,02 г (0,002 м/л) гидрохинона. Ампулу запаивают на воздухе и выдерживают в течение 10 ч при 20 С. Конверсия ВХ 50%.

П р и м е р 22. В стеклянную ампулу, содержащую 100 мл стирола, вводят 0,41 г РС1з (0,003 м/л), 0,81 г ГПТБ (0,09 м/л) и 0,034 г 2,2 ,6,6 -тетрамет1шпиперидиноксила- 1 (0,002 м/л). Ампулу запаивают на воздухе и выдерживают при 20 С в течение 10 ч. Образуется блок поли1 1е- ра.

Данные синтеза полимеров и их свойства приведены в таблице.

j

JQ f5

2о

25

30

5

0

Как видно из таблицы, процесс полимеризации идет при умеренных температурах в присутствии кислорода воздуха. Полученные полимеры обладают хорогаими физико-механическими свойствами.

Использование предлагаемого спо- соба по сравнению с известным обеспечивает сокращение времени полимеризации. Так, например, при использовании предлагаемой инициирующей системы для получения блока Hb&fA толщиной 24-65 мм время полимеризации составляет 1 ч, а по известному способу - до 24 ч; при полимеризации ВХ до 20%-ной конверсии - 10 ч, а по известному способу - 20 ч„ Кроме того, при полимеризации ВХ за 5 ч конверсия повьгошется до 50%.

Предлагаемый процесс полимеризации осуществляется в присутствии кислорода воздуха без предварительного вакуумирования системы и без применения инертной атмосферы.

Полученньш полимер обладает комплексом свойств, превосходящих полимер, получаемый по известному способу. В частности, удельная ударная вязкость известного полимера 25- 28 кг см/см , а полученного по предлагаемому способу 28-32 кг.см/см, разрушающее напряжение при разрыве 1000-1220 кгс/см полимера, полученного по известному способу, а по предлагаемому 1020-1050 кгс/см .

Термическая обработка блоков оргстекла показала, что оптические свойства ПММА не изменяются при выдерживании до температур 150-153 в течение 8 ч.