СШИТЫЕ СОПОЛИМЕРЫ ДИАЛЛИЛФТАЛАТОВ С N -АЛКИЛИМИДАМИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ ТЕРМОСТАБИЛЬНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СТЕКОЛ Советский патент 2007 года по МПК C08F218/18 C08F222/40 

Изобретение относится к полимерной химии, а именно - к новому классу аллильных полимеров - сшитых сополимеров диаллилфтататов с N-алкилимидами, применяемых для изготовления прозрачных термостабильных органических стекол, и может быть использовано в химической промышленности.

Известен аллиловый полимер - гомополимер диаллилметафталата. Полученный прозрачный твердый полимер обладает невысокой термостойкостью, повышенной хрупкостью и довольно низкими прочностными свойствами при обычной и повышенной температурах. Прочность на разрыв до 300 кг/см², термостойкость до 238°С.

Целью изобретения является повышение светопрозрачности, прочностных свойств, термостабильности и деформативности (удлинения на разрыв) полимеров и получаемых из них стекол, а также рабочей температуры их эксплуатации.

Эта цель достигается новой структурой аллильных полимеров - сшитых сополимеров диаллилфталатов c N-алкилимидами общей формулы

где R₁=H, R₃=H или CH₃ и R₄=C_nH_2n+1 (при n=2-4) или CH₃; или R₃=H или CH₃ и R₄=C_nH_2n+1 (при n=2-4) или CH₃,

k=40-50 мол.%, m=20-25 мол.% и р=25-35 мол.%.

Сшитые сополимеры указанного строения получают полимеризацией смеси мономеров в блоке в присутствии смеси трех радикальных инициаторов: дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК), перекиси бензоила (ПБ) и перекиси дикумила (ПДК), имеющие температуру разложения соответственно 20-45°, 50-80° и 110-140°C.

Мономерную смесь, предварительно отвакуумированную, полимеризуют в форме по следующему температурному режиму: 27-28°C - 18 ч, 35° - 24 ч, 40°, 50°, 60° и 80° - по 6 ч, 100° - 3 ч, 110°, 120° и 130° - по 6 ч, 140°, 160° и 180° - по 3 ч и 200° - 12 ч.

Пример 1. Мономерную смесь, состоящую из 30,08 г (45 мол.%) диаллил-мета-фталата, 6,03 г (20 мол.%) N-метилмалеимида, 10,31 г - метилцитраконимида (35 мол.%) и 0,6 мол.% от общей смеси момеров каждого из инициаторов (ЦПК, ПБ, ПДК) фильтруют и проводят удаление растворенного воздуха последовательным замораживанием, вакуумированием и размораживанием до создания в колбе постоянного вакуума 1·10^-3 мм рт.ст., заливают смесь между двумя параллельными стеклянными пластинами. Полимеризацию проводят по указанному выше тепловому режиму.

Полученный образец представляет собой прозрачное органическое стекло со следующими свойствами, приведенными в табл.1.

Таблица 1Механические свойстваСветопрозрачность, %Термостабильность, °С появление видимых дефектов на поверхности стекла20°200°250°δ_pε, %Eδ_pε, %Eδ_pε, %EИсходнаяПрогрев 3 ч при 250°C6902,2285003803,4170001953,682009174290δ_p - прочность на разрыв, кг/см², ε - удлинение, %, Е - модуль упругости, кг/см

Примеры 2-6. Условия проведения процесса полимеризации аналогичны описанным в примере 1.

Данные по условиям синтеза и свойствам полученных сополимеров приведены в табл.2.

Таблица 2
условия синтеза и свойств сшитых сополимеров на основе диаллил-мета-фталата и диаллил-пара-фталата№ примераИсходное соотношение мономеров, мол.%Количество инициаторов в полимеризации, мол.%Относительное удлинение при различных температурах испытания, %Светопрозрачность сополимеров, %Термостабильность, °С Появление видимых дефектов на поверхности стеклаПрочность на разрыв при 20°С, кг/см²Исходн. образецПосле прогрева 3 ч при 250°СДАМФДАПФММИМЦИБМИ ЦПКПБПДК20°С200°С250°С12345678910111213141516145-2035-0,60,60,62,23,43,69174290690250-2525-0,60,60,62,083,052,058871280565340-2535-0,60,60,62,63,75,29075280680450-2030-0,60,60,62,43,3-7972290636545-20-350,120,30,32,456,135,489802906006-452035-0,60,60,62,22,12,458975280200Сокращение: ДАМФ - диаллил-мета-фталат, ДАПФ - диаллил-пара-фталат,ММИ - N-метилмалеимид, МЦИ - N-метилцитраконимид,БМИ - N-изобутилмалеимид.

Изобретение относится к полимерной химии для синтеза новых аллильных полимеров - сшитых сополимеров диаллилфталата с N-алкилимидами, которые могут применяться для изготовления прозрачных термостабильных органических стекол. Сшитые сополимеры общей формулы

или СН₃ и R₄=C_nH_2n+1 (при n=2-4) или СН₃, k=40-50 мол.% и m=20-25 мол.% и р=25-35 мол.%. Изобретение позволяет повысить светопрозрачность, термостабильность, деформативность и температуру эксплуатации стекла. 2 табл.

Сшитые сополимеры диаллилфталатов с N-алкилимидами общей формулы

где R₁=H, R₃=H или CH₃ и R₄=C_nH_2n+1 (при n=2-4) или CH₃; или R₂=H, R₃=H или CH₃ и R₄=C_nH_2n+1 (при n=2-4) или CH₃,

k=40-50 мол.%, m=20-25 мол.% и p=25-35 мол.% для изготовления прозрачных термостабильных органических стекол.