Способ получения хлорсульфированного полимера Советский патент 1991 года по МПК C08F8/38 C08G77/385 

Изобретение относится к химической модификации полимеров и может быть использовано в резиновой и латексной промышленностях, в антикоррозионной технике, в шинной, кабельной и лакокрасочной промышленности, в строительстве.

Целью изобретения является снижение деструкции и сшивания макроцепей полимера и уменьшение взрывоопас- ности процесса.

Олигоаэин диацетила получают поли- конденсацйей диацетила с гидразином, он имеет формулу

сн

()n , где n-10-lS СН3

не разлагается при температуре менее 240°С, стабилен на воздухе.

Соотношение олигоазин/полимер варьируют от 0,5 до 3% от массы полимера, так как при соотношении менее 0,5% заметно снижается скорость реакции, при более 3% скорость реакции существенно не возрастает, не требуОдСО С& Јь

О

ется дополнительная очистка хлорсуль- фированных полимеров.

Температурный режим процесса ограничен температурами (-10)-(+20)°С, так как при температурах ниже -10°С замерзает четыреххлористый углерод и ухудшается растворимость полимеров, поднимать температуру выше 20°С также нецелесообразно, так как с повы- шением температуры синтеза возрастают деструкция и сшивание полимеров.

ИК-спектры хлорсульфированных полимеров показывают наличие полос в области 700-800, 1350-1400 ,которые на основании литературных данных указывают на присутствие в цепях сульфохлоридных групп и хлора, что свидетельствует об образовании химических связей галогена и серы с поли- мерами.

В качестве реактора используют четырехгорлую колбу емкостью 100 мл, снабженную мешалкой, вводами хлора и сернистого ангидрида и выводами газов.

Пример 1. В реактор вносят 6%-ный (1,5 г) раствор полидиметил- силоксана (СКТ) в четыреххлористом углероде и 0,0075 г олигоазина (0,5%, от массы СКТ) с мол.м, 900. Установку термостатируют при -10°С и подают хлор со скоростью 0,4 л/ч и сернистый ангидрид со скоростью 0,05 л/ч. Раствор перемешивают в течение 45 мин. После окончания реакции раст- вор полимера фильтруют и выливают в 50 мл этанола. Осажденный полимер растворяют в 20 мл четыреххлористо- го углерода и переосаждают в 40 мл этанола. Полимер сушат в вакууме при 20°С до постоянства массы. В результате реакции получают 1,97 г хлорсульфированного СКТ (SC1-CKT), что составляет 96% от теоретического выхода.

П р и м е р 2 (контрольный). В реактор вносят 6%-ный раствор (1,5 г) СКТ в четыреххлористом углероде.Уста- нов ку термостатируют при -10°С и подают газообразные хлор (скорость 0,4 л/ч) и сернистый ангидрид (0,05 л/ч). Перемешивают в течение 45 мин. Газы пропускают в течение 45 мин. После окончания реакции раст вор полимера выделяют и сушат аналогично примеру 1. В результате реакции получают 1,45 г полимера, что

,

JQ

15 20

25

зо 0

35

50

55

составляет 95% от теоретического выхода.

ПримерЗ. В реактор в носят 4%-ный (1,5 г) раствор полистирола (ПС) в четыреххлористом углероде и 0,045 г (3%) олигоазина диаце- тила с мол.м. 700. Установку термостатируют при 20°С, в систему подают газообразные хлор со скоростью 0,5 л/ч и сернистый ангидрид со скоростью 0,015 л/ч, перемешивая раствор в течение 55 мин. После окончания реакции раствор фильтруют и выливают в 60 мл этанола. Осажденный полимер (SCl-ПС) сушат в вакууме при 20°С. В результате реакции получают 2,12 г SCl-ПС, что составляет 94% от теоретического выхода.

П р и м е р 4 (контрольный). В реактор вносят 4%-ный (1,5 г) ПС раствор в четыреххлористом углероде. Установку термостатируют при 20°С. В систему подают газообразные хлор со скоростью 0,5 л/ч и сернистый ангидрид со скоростью 0,015 л/ч, пе-1 ремешивая раствор в течение 55 мин. Выделение и сушку полимера проводят аналогично примеру 3. В результате реакции получают 1,5 г полимера,что составляет 97% от теоретического выхода.

Пример5. В реактор вносят 6%-ный раствор (1,5 г) сополимера этилена с пропиленом с соотношением звеньев этилена и пропилена 55 и 45 моль.% (СКЭП) в четыреххлористом углероде и 0,0375 г (2,5%) одигоази- на диацетила с мол.м. 1450. Установку термостатируют при 0°С. 3 систему подают газообразные хлор со скоростью 0,4 л/ч и сернистый ангидрид со скоростью 0,030 л/ч, перемешивая раствор в течение 50 мин. После окончания реакции хлорсульфировэнный СКЭП осаждают в 80 мл этанола, растворяют в 40 мл четыреххлористого углерода и осаждают в 80 мл этанола. В результате реакции получают .2,32 г SCl-СКЭП, что составляет 97% от теоретического выхода. Сушат в вакууме до постоянства массы.

П р и м е р 6 (контрольный). В реактор вносят 6%-ный раствор (1,5 г) сополимера этилена с пропиленом (СКЭП) в четыреххлористом углероде. Установку термостатируют при О С. В систему подают газообразные хлЬр со скоростью 0,4 л/ч и сернистьй ангид5163

рид со скоростью 0,030 л/ч в течение 50 мин. Раствор перемешивают. Выделение, очистку и высушивание образцов полимера проводят аналогично примеру 5. В результате реакции получают 1,49 г полимера, что составляет 97% от теоретического выхода.

Характеристики полимера приведены в таблице. Формула изобретения

Способ получения хлорсульфировэнного полимера обработкой полимера

смесью хлора и сернистого ангидрида в среде четыреххлористого углерода в присутствии азотсодержащего инициатора, отличающийся тем, что, с целью снижения деструкции и сшивания макроцепей полимера и уменьшения взрывоопасное™ процесса, в качестве азотсодержащего инициатора используют олигоазин диацетила,взятый в количестве 0,5-3,0% от массы

полимера, и процесс проводят (-10) - 20°С.

при

Изобретение относится к хими.ческой модификации полимеров - хлор- сульфированию и может быть использовано в резиновой, латексной, шинiiou, кабельной и лакокрасочной промышленностях, в антикоррозионной технике и строительстве. Изобретение позволяет снизить деструкцию и сши- - вание макроцепей полимеров и уменьшить взрывоопасность процесса хлор- сульфирования. Способ осуществляют обработкой полимера (полидиметилси- локсана, полистирола, сополимера этилена с пропиленом) смесью хлора и сернистого ангидрида в среде четы- реххлористого углерода в присутствии 0,5-3,0 % от массы полимера оли- гоазина диацетила формулы (rN-N СН3 (-N-N-c-e-Ол сн. где Я-/0-/3 I (Л при (-101-(+20)С. 1 табл.