Способ обработки полистирола Советский патент 1975 года по МПК C08F33/02 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛИСТИРОЛА

Известен способ обработки полистирола путем введения в его расплав в.качестве адсорбента глины, обработанной органогалоидсиланом.

Для снижения содержания остаточного

мономера в полистироле и повышения его текучести (индекса расплава) предлагается в качестве адсорбента применять кремнеземный пористый продукт с размером пор 2,810ОА в количестве до 1О вес. %, предпочтительно 0,5-3 вес. %.

С целью повышения эффективности способа полистирол с добавкой дополнительно подвергают термообработке и/или радиационному воздействию.

В качестве кремнеземного гористого продукта Ърименяют кремнеземные пористые волокна, порошок, крошку и д.

Кремнеземные пористые волокна (КПВ) и кремнеземные пористые порошки (КПП) имеют развитую поверхность (около 850 )и регулируемые размеры пор (от 2,8 до ВО А и более).

стеклянных волокон определенных систем и составов. Для регулирования структуры КПВ проводят предварительную или последующую термическую обработку.

КПВ и КПП вводят двумя способами: в блочный и ударопрочный полистирол в расплав в процессе экструзии; в эмульсиониь й полистирол при механическом перемешивании в шаровой мельнице.

В целях снижения содержания остатооюго мономера и последующей дополимеризации приготовленные образцы нагревают и подвергают воздействию ионизирующих излучений, которые, как известно, являются инициаторами полимеризации стирола.

Облучение проводится гамма-лучами изотопного источника кобальт-60 типа МРХгамма-1ОО, мошдюсть поглощенной дозы составляет 0,8 ирад/час.

Для определения эффективности воздействия перечисленных факторов (нагрев, ионизирующее излучение, адсорбент) содержание остаточного мономера определяют на каждой стадии изготовления образцов. Остаточный .мономер определяют в чистьгх прессованных полимерах, подвергнутых облучению; в ис ном порошкообразном или гранулированном полимере; в полимерах с добавками адсор бента - гранулированных или порошкообра ных; в прессованных образцах, содержащи адсорбент, - облученных и необлученных. Пример 1. Кремнеземные пористые волокна и изготовленные из них порошки предварительно подсушивают до постоянного веса при 120°С. Полученный порошок из КПВ в количестве 1% вводят в- эмульсионный полистирол. Результаты испытаний приведены в табл. 1. С введением адсорбентов в эмульсионный полистирол содержание свободного стирола снижается с 0,34% в исходном до 0,15%, т..е. в 2,3 раза. Термическая обработка и воздействие радиации инициируют полимеризацию погло шейного адсорбентом стирола и дополни- тельно способствуют уменьшению содержа чиня незаполимеризованного мономера; совместное воздействие этих факторов приводит к уменьшению количества остаточного мономера почти в четыре раза. Пример 2. Адсорбенты - кремнеземные пористые волокна вводят в блочный полистирол в процессе экструзии Предварительная обработка адсорбентов КПВ описана в примере 1. Результаты испытаний даны в табл. 2. Сочетание термообработки и воздействия ионизирующих излучений снижает содержание стирола в полимере от 0,55 до 0,3 вес, %. Пример 3, Кремнеземные пористые волокна вводят в процессе экструзии. Предварительная обработка КПВ описана в примере 1. Данные анализа приведены в табл. 3. При введении кремнеземных пористых волокон в ударопрочный полистирол с последующей термообработкой и облучением его ионизирующим излучением содержание мономера снизилось от 1,02 до 0,38%, т. е. в 2,7 раза. Пример 4. КПВ и изготовленные |из них порошки подсушивают при 120°С до достижения постоянного веса. Полученный порошок из КПВ в количестве 1% вводят в блочный полистирол. Затем блочный полистирол гранулируют и подвергают испытаниям. Результаты испытаний приведены в табл. 4. Пример 5. Образцы ударопрочного полистирола готовят по методике примера 1. Порошок - адсорбент в количестве 3% вводят в расплав в процессе экструзии. Результаты испытаний см. в табл. 5. Пример 6. Порошок, полученный i из КПВ, вводят в количестве 2% в эмульсионный полистирол при механическом смешивании на шаровой мельнице. Перемешивают в течение 4 час. Результаты испытаний см. в табл. 6. Введение кремнеземных пористых по , рошков приводит к значительному росту индекса расплаве.

Наименование показателей

Содержание свободного мономера, вес. %

в исходном порошкообразном полимере

в образцах, приготовленных методом компрессионного прессования в облученном образце (доза 1 мрад)

Предел прочности при растяжении.

Таблица 1

Э1С{ульсионный полистирол

исходный

с добавкой 1% КПВ

0,15 0,13

0,09

Наименование показателей

Содержание свободного мономера, вес, %

в исходном гранулированном в экструдироваином

в образцах, изготовленных методом компрессионного прессования

в облученном образце (доза 2мрад Предел прочности при растяжении, кгс/см

Плотность, г/см Водопоглощение, вес. %

Таблица 2

Блочный полистирол

с добавкой 3% КПВ

исходный

0,55 0,55

0,55

0,55

0,48 0,5О 0,30

340

58

1,О64

1,О55 0,22 0,36

Наименование показателя

Содержание свободного мономера, вес, %

в исходном гранулированном в экструдированном

в образцах, изготовленных методом компрессионного прессования

Б облученных образцах (доза облуч

2 мрад)

2 Предел прочности, кгс/см

3 Плотность, г/см

Водопоглощение, вес. % Индекс расплава. г/10 мин- Наименование материала

Определяют при стандартном режиме:

t 2ОО С; Р 5 Kri; диаметр сопла 2 мм. Индекс расплава, Наименование материала

Исходный ударопрочный полистирол

Ударопрочный полистирол с добавкой 3% порошка КПП .Наименование материала Индекс расплава,

Исходный эмульсионный полистирол

Эмульсионный полистирол с добавкой 2% КПП

Таблица 3

Ударопрочный полистирол

с добавкой 2% КПВ

исходный

1,03

О,72 1,02

1,02 О,65

0,91

0,38 276 83

1,028

1,035 0,40

0.35 .

Таблица 4

G целью исключения ориентации в процессе литья под давлением образцы нзготовля-; ют методом комцрессионвого прессования. Таблица 5. г/10 мин

3,70

1,055

290

6,10

286

1,062

. а б л и ц а 6 iVlO мин

355

1,058 344 1,062 Предел прочности при раст5ш;е- Плотность, НИИ, кг/смг/смЗ Предел прочности Плотность, при растяжении, , 2хх кгс/см Предел прочностиПлотность, при растяжении, кг/см

П р е д м е

изо

р е т е н и я

1, Способ обработки полистирола путем введения в него адсорбента, отличающийся тем, чтОуС целью снижения содержания остаточного мономера в полистироле и повышения его текучести, в качестве адсорбента применяют кремнеземный пористый продукт с размером пор 2,8J1OO Я в коф честве до 10 вес. %,предпочтительно 0,5-3 вес. %.

2. Сп9соб поп. l,oтличaющ и е с я тем, что, с целью повышения .эффективности способа, полистирол с выше.указанной добавкой дополнительно подвергают термообработке и/или радиационному воздействию.