СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОПРОЧНОГО ПОЛИСТИРОЛА Советский патент 1971 года по МПК C08F279/02 C08F2/02 

Изобретение относится к способу получения ударопрочного полистирола.

Известен способ получения такого полистирола в присутствии полибутадиена, полиизопрена, бутилкаучука, а также различных сополимеровых каучуков, растворением последних в стироле и проведением ступенчатой свободнорадикальной полимеризации стирола при повышенных температурах под действием известных инициаторов.

Предлагается способ получения ударопрочного полистирола полимеризацией стирола в присутствии нового класса эластичных полимеров, так называемых чередующихся сополимеров бутадиена и нитрила акриловой кислоты или бутадиена и метилметакрилата.

По своей внугренней структуре чередующиеся сополимеры резко отличаются от всех известных каучукОВ. Они имеют строгий порядок чередования звеньев бутадиена и нитрила акриловой кислоты, бутадиена и метилметакрилата, что резко изменяет их физикохимические характеристики. Бутадиеновая часть таких сополимеров содержит только 1,4-транс-звенья, в их структуре полностью отсутствуют 1,4:-цис- -и 1,2-звенья. Такие сополимеры даже в невулканизованном и ненаполненном состоянии имеют высокие прочностные характеристики, что значительно улучщает свойства ударопрочного полистирола.

Пример 1.

а)В трехлитровой стеклянной бутыли готовят бутадиен-акрилонитрильную смесь с содержанием бутадиена 15 вес. %. Смесь осущают активированной окисью алюминия.

б)Для полимеризации в стеклянную бутылку емкостью 1 л заливают 800 мл приготовленной углеводородной смеси и при перемешивании в атмосфере аргона при температуре -21°С в нее вводят 10 мл толуольного раствора диизобутилалюминийхлорида (ДИБАХ) концентрацией 216 г/л. После перемешивания бутылку с содержимым нагревают до 30°С и полимеризацию ведут до получения полимеризата с сухим остатком 9,3 вес. %. Затем реакционную смесь обрабатывают этиловым спиртом, высадивщийся полимер отделяют и сушат в лабораторной вакуум-сушилке. Опыт повторяют 3 раза. Полученный полимер в количестве 75 г объединяют.

Пример 2. Полимер, полученный по примеру 1 б, в количестве 8 г мелко нарезают и загружают в бутылку со 102 мл стирола и на

лабораторной качалке растворяют в течение 40 час. Далее в полученную смесь вводят 0,3 г перекиси бензоила и 0,2 г перекиси дикумола. Смесь дополнительно перемешивают и разливают в термостойкие ампулы по 50 мл.

шивапни нолимеризуют при температуре 80°С в течение 10 час, а затем выдерживают при температуре 180°С без перемешивания 6 час.

Данные о полимеризации и евойетвах ноли:чера лредетавлены в табл. 1, 2.

Пример 3. Полимер, полученный по примеру 1 б, в количестве 4 г мелко парезают и загружают в бутылку, еодержащую 106 мл стирола. На лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в течение 40 час. Далее в получепную смесь вводят 0,3 г перекпси лаурила и 0,25 г перекиси дикумола. Смесь дополнительно перемепливают и разливают в термостойкие ампулы по 50 мл. Содержимое ампул при непрерывном перемешивании полимеризуют при температуре 80°С в течение 8 час, а затем выдерживают при температуре 170°С без перемешивания 8 час.

Данные о полимеризации и свойствах полимера представлены в табл. 1, 2.

Пример 4. Полимер, полученный по примеру 1 б, в количестве 10 г мелко нарезают и загружают в бутылку, содержащую 100 мл стирола. Па лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в течение 40 час. Далее в полученную смесь вводят 0,45 г гипериза концентрацией 89 вес. %; 0,35 г r/jer-додецилмеркаитана, 0,25 г перекиси дикумола. С.месь донолнительио перемешивают и разливают в термостойкие ампулы по 50 мл. Содержимое ампул при непрерывном перемешивании полимеризуют при температуре 80°С в течение

12час, а затем выдерживают при температуре 175°С без перемешивания 8 час.

Данные о полимеризации и свойствах полимера представлены в табл. 1, 2. Пример 5.

а)В трехлитровой стеклянной бутылки готовят углеводородную смесь из бутадиена и метилметакрилата с содержанием бутадиеиа

13вес. %. Смесь осушают активированной окисью алюминия.

б)Для полимеризации в стеклянную бутылку емкостью 1 л заливают 800 мл нриготовленной углеводородной смеси и при перемешивании в атмосфере аргона в иее вводят 2 мл бензинового расгвора триизобутилалюминия (ТИБА) концентрацией 0,5 моль/л и 6 мл толуольного раствора ДИБАХ концентрацией 1,23 моль/л. При температуре 45°С ведут нолимеризацию до получения полимеризата с сухим остатком 4,8 вее. %. Полученный цолимеризат обрабатывают этиловым спиртом, высадившийся полимер отделяют и сушат в лабораторной вакуум-сушилке. Опыт повторяют 3 раза. Полученный поли.мер в количестве 45 г объедиияют.

Пример 6. Полимер, полученный по примеру 5 б, в количестве 8 г мелко нарезают и загружают в бутылку, содержаш,ую 102 мл стирола. На лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в течение 40 час. Далее в полученную смесь вводят 0,3 г перекиси бензоила и 0,2 е перекиси дикумола. Смесь дополнительно перемешивают и разливают в

те)мостойкие ампулы по оО мл. Содержимое при иеирерывно.м иеремешиваиии полимеризуют при температуре в течение 10 час, а затем выдерживают при те.мпературе 180°С без перемешивания О час.

Дапные о полпмеризации и свойствах поли.мера иредставлеиы в табл. 1, 2.

Пример 7. Поли.мер, получешый ио примеру 5 б, в количестве 4 г мелко нарезают и

загружают в бутылку, содержащую 106 мл стирола. Па лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в течение 40 час. Далее в полученную смесь вводят 0,3 г перекиси лаурила и 0,25 г перекиси дикумола. Смесь

дополнительно перемешивают и разливают в термостойкие а.мпулы по 50 мл. Содержимое ампул при nenpepbiBHOiM перемешивании полимеризуют при те.мпературе 80°С в течение 8 час, а затем выдерживают при те.мнературе

170°С без перемешивания 8 час.

Данные о иолимернзации и свойствах полимера представлепы в табл. 1, 2.

Пример 8. Полимер, полученный но прилгеру 1 б, в количестве 8 г мелко нарезают и загружают в бутылку, содержащую 102 мл стирола. Па лабораторной качалке полимер растворяют в стироле в течение 40 час. Далее в полученную смесь вводят 0,3 г перекиси

бензоила и при температуре 80°С ведут полимеризацию до получения полимеризата с сухим остатком 23,5 вес. %. Затем содержимое бутылки выливают в аппарат с мешалкой, куда дополнительно вводят 200 мл воды, 4 г парафипа калия, 5 г поливинилового спирта, 0,2 г персульфата калия, 0,1 г триэтаноламина, 0,2 г иирофосфата натрия и при температуре 40°С, перемешивая, ведут полимеризацию до 100%-ной копвереии стирола с сухим

остатком 35,4 вес. %, Затем поли.мер выгружают, промываю г и сушат.

Даппые о полимеризации и свойствах поли.мер а представлены в табл. 1, 2.

П р и м е р 9. Полимер, полученный по примеру 5 б, в количестве 8 г мелко нарезают и загружают в бутылку, содержащую 102 мл стирола. Па лабораторной качалке нолимер растворяют в стироле в течение 40 час. Далее

в полученную смесь вводят 0,3 г перекиси лаурила и при температуре 80°С ведут полимеризацию до получения полимеризата с сухим оетатком 24,8 вес. %. Затем содержимое бутылки выливают в аппарат с .мешалкой, куда

допол1иггелыю вводят 200 .«л воды, 4 г калиевой соли, канифоли, 0,35 г гипериза, 0,1 г трииатрийфосфата, 1 г хлористого калия, 0,15 г ронгалита, 0,07 г трилона Б, 0,04 г железа закисного семнводного и при температуре 5°С

ведут полимеризацию до получения пол-имеризата с сухим остатком 34,8 вес. %. Полимер коагулируют поваренной солью и серной кислотой, промывают и сушат. Данные о поли.меризации и свойствах полиТаблица 1

Предмет изобретения

Способ получения ударопрочного полистирола свободнорадикальной полимеризацией стирола в присутствии эластичных полимеров, отличающийся тем, что, с целью улучшения

Таблица 2

физико-механических свойств конечного продукта, в качестве эластичного полимера применяют стереорегулярный бутадненакрилонитрнльный или бутадиенметилметакрилатный сополимер с чередующимися звеньями мономеров в полимерной цени.