СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА Советский патент 1974 года по МПК C08F2/00 C08F114/26 

1

Изобретение относится к способам определения длины цени растущих макрорадикалов в ходе полимеризации при помощи метода электронного парамагнитного резонанса и может быть использовано для контроля срсдпечисленного молекулярного веса нолитетрафторэтилена, для которого из-за отсутствия удовлетворительных растворителей и большой вязкости расплава в настоящее время не существует нриемлимых методов измерения и контроля абсолютной величины молекулярного веса.

Известны косвенные методы онределения таких свойств, которые зависят от молекулярного веса нолимера. Эти методы основаны на том, что при повышении молекулярного веса фторопласта-4 уменьшается его способность к кристаллизации из расплава, увеличивается температура потери прочности и т.д.

В предлагаемом способе для контроля абсолютной величины среднечисленного молекулярного веса методом электронного парамагнитного резонанса измеряют концентрацию свободных макрорадикалов в первичном политетрафторэтилене. При полимеризации образующийся фторполимер обычно находится в твердой фазе и процессы обрыва цепи (гибели макрорадикалов) незначительны. При этом макрорадикалы растущей полимерной цепи стабилизируются полимерной матрицей.

и концентрация макрорадикалов (К) в образце непосредственно связана с длиной иолимерной цепи, а следовательно со среднечисловым молекулярным весом образовавшегося полимера (Лр), например, в условиях постполимеризации Np . Таким образо.м, для контроля среднечисленного молекулярного веса политетрафторэтилена измеряют концентрацию макрорадикалов в образце первичного полимера, пе подвергавшегося нагреву после полимеризации. Процесс измерения концентрации свободных радикалов на современных радиоспектрометрах электронного парамагнитного резонанса занимает всего несколько минут, и поэтому по предлагаемому способу путем отбора проб непосредственно во время реакции полимеризации можно проводить контроль среднечисленного мо.текулярного веса образующегося фторполимера. Пример 1. Определение молекулярного веса политетрафторэтилена, полученного методом радиационной нолимернзации в газовой фазе. Колбу, занолнеппую тетрафторэтиленом до

давления 600 тор, облучают при на v источнике СО при мощности дозы 0,25 рад/ сек до дозы 0.1 мрад. При этом образовавшийся полимер оседает на стенках колбы. Далее облученную систему выдерживают в

0 течение 48 час при 20°С. В течепие этого

времени проходит дополиительная постполимеризация. После этого на спектро.метре ЭПР-2 Р1ХФ определяют концентрацию свободных радикалов в полученпом полимере, которая составляет радикалов на 1 г веui,ecTBa. При комнатной температуре радикалы устойчивы в течение длительного времени и, следовательно, реакция обрыва не существенна. При этом среднечисленный вес образовавшегося полимера равен

Np±6- Q / R Q-W.

Пример 2. Определение длины привитой полимерной цепи.

Топкодисперсный порошок вторичного фторопласта-4 облучают в вакууме на уИСточнике при 20°С дозой ОД мрад. Концентрация радикалов, измеренная на радиоспектрометре ЭПР-2 ИХФ составляет ,8-10 радикалов на 1 г вещества. Затем при 50°С проводят прививку тетрафторэтилена до степени конверсии 10%. Скорость прививки па протяжении всего опыта постоянна, следовательно, макрорадикалы, ведущие прививку в течение реакции, не гибнут и обрыва цепи нет. С другой стороны, если на облученный образец сначала напустить кислород и все радикалы перевести в перекисные, а затем проводить прививку в атмосфере тетрафторэтилена, то по спектрам ЭПР видно, как все перекисные радикалы переходят в концевые радикалы растущей полимерной цепи. Таким образом, все радикалы, регистрируемые методом ЭПР, участвуют в прививке и их концентрация не уменьшается за время реакции. Следовательно, среднечисловой молекулярный вес привитой полимерной цени будет: л/ 6.1(з

1 Предмет изобретения

Способ контроля процесса полимеризации тетрафторэтилена путем определения молекулярного веса получаемого полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и сокращения времени эксперимента, непосредственно после полимеризации в образце полимера измеряют концентрацию свободных радикалов, по величине которой определяют среднечисловой молекулярный вес.