СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИВИТЫХ СОПОЛИМЕРОВ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА Советский патент 1974 года по МПК C08F261/04 C08F8/00 

1

Изобретение относится к способам получения привитых сополимеров на основе поливинилового спирта (ПВС) путем эмульсионной сополимеризации -с мономерами.

Известен способ получения привитых сополимеров поливинилового спирта с алкилакриловыми мономерами, заключающийся в прививке алкилакриловых мономеров на поливиниловый спирт, находящийся в водном растворе, при перемешивании в присутствии качестве инициатора солей церия. Однако физико-механические свойства получаемого при этом привитого сополимера недостаточно хорошие, выход продукта низкий.

Предлагаемый способ дает возможность устранить указанные недостатки. Сущность способа состоит в том, что прививку алкилакриловых мономеров к поливиниловому спирту осуществляют путем полимеризации мономеров в водном растворе поливинилового спирта. В качестве инициатора полимеризации применяют Персульфат аммония. Участвующие в реакции вещества (раствор поливинилового спирта, персульфат, мономер) смешивают до получения однородной системы и нагревают на ВОДЯНОЙ бане до окончания полимеризации.

Для обеспечения достаточно высокой конверсии мономера и получения однородных дисперсий, образующих эластичные пленки с термостойкостью выше, чем термостойкость

пленок гомополимеров, необходимо обязательно выполнить два условия: во-первых, полимеризацию мономеров следует проводить в водно : растворе поливинилового спирта с концентрацией в пределах от 3,0 до 10,0%; вовторых, количество взятого для реакции персульфата должно быть в пределах от 0,1 до 0,5% от веса поливинилового спирта. Если не соблюдают эти условия, то получают продукты либо неоднородные, либо они образуют пленки с пониженной температурой текучести, либо конверсия мономера невысокая.

Увеличением количества персульфата можно повысить конверсию мономера, но в этом

случае пленки продуктов термически неустойчивы и начинают разлагаться при низких температурах. Так, уже при выдержке в сушильном шкафу при температуре 100°С в течение 2-3 час появляются следы термического

разложения - пленки приобретают окраску.

В зависимости от количества взятого для реакции персульфата меняется степень термического разложения, пленки окрашиваются от желтого до темно-коричневого цвета, а при

количестве персульфата выше 3% иногда происходит полное обугливание пленок.

Соблюдение установленных условий проведения реакции приводит к получению устойчивых однородных дисперсий, образующих пленки с термостойкостью от 220 до 260°С и растяжением 300-700%. Такая термостойкость пленок значительно выше, чем термостойкость исходных полиметилакрилата (температура текучести 70-80°С) и ПВС (200-210°С). Эффективность прививки полиакрилата очень высока и достигает 70-95%. Пример 1. В трехгорлой колбе с обратным холодильником растворяют 5 вес. ч. ПВС и 95 вес. ч. дистиллированной воды при температуре 70-80°С, охлаждают до 20-30°С и добавляют 0,005 вес. ч. персульфата аммоБИя и 20 вес. ч. метилакрилата. Смесь размешивают и нагревают на водяной бане при температуре 80 С в течение 30 мин. Получают однородную молочно-белую десперсию, при высыхании которой образуются прозрачные прочные эластичные пленки. Растяжение в момент разрыва 500%, термостойкость 244°С. Эффективность прививки, определенная путем экстракции воздушно-сухих пленок ацетоном, равна 87%. Пример 2. В трехгорлой колбе с обратным холодильником растворяют при нагрева нии 2,5 вес. ч. ПВС и 48 вес. ч. дистиллированной воды. К полученному раствору после охлаждения добавляют 0,0125 вес. ч. персульфата аммония и 10 вес. ч. этилакрилата. Смесь размешивают на холоду, затем постепенно нагревают до 80°С и размешивают при оi-)nтт ЭТОЙ темнературе 30 мин. Получают однородную молочно-белую дисперсию, которая при РЛМГ; МП ГТПЧЦП- Р ГТЛ7ТП TTWrnArirHl/ T nTnriQCf высыхании образует эластичные прочные и водостойкие пленки. Растяжение в момент разрыва 550%, термостойкость 217°С. Эффективность прививки 62%. Пример 3. В трехгорлой колбе с обратным холодильником растворяют при нагревании 10 вес. ч. ПВС и 90 вес. ч. дистиллированной воды. К полученному раствору после охлаждения добавляют 0,05 вес. ч. персульфата аммония и 10 вес. ч. метилакрнлата. Смесь размешивают и постепенно нагревают на водяной бане до 80°С. При этой температуре размешивают 30 мии. Получают однородную густую молочно-белую дисперсию, которая при высыхании образует эластичные прочные и водостойкие пленки с высокой термостойкостью- 262°С и растяжением в момент разрыва 300%. Эф|фективность прививки 95%. П р 1 м е р 4. В трехгорлой колбе с обратным холодильником при температуре 70-80°С растворяют 3 вес. ч. ПВС в 97 вес. ч. дистиллированной воды, к полученному и охлажденному раствору добавляют 0,015 вес. ч. персульфата аммония и 21 вес. ч. метилакрилата, размешивают и постепенно нагревают до 80°С Размешивают при этой температуре 30 мин Полученная белая однородная дисперсия образует при высыхании прозрачные эластичные и водостойкие пленки с термостойкостью 23б°С и растяжением в момент разрыва 550-600% Эффективность прививки 81%. Пример 5. В трехгорлой колбе с обратным холодильником растворяют 2,5 вес. ч. ПВС и 48 вес. ч. теплой дистиллированной воды. К полученному и охлажденному раствору добавляют 0,01 вес. ч. персульфата аммония, 8 вес. ч. метилакрилата, 2 вес. ч. бутилакрилата. Смесь размешивают на холоду, затем постепенно нагревают на водяной бане До 80°С. При этой температуре размешивают 30 мин. Получают белую однородную диспеп- . с f сию, при высыхании которой образуются прозрачные эластичные водостойкие пленки с термостойкостью 220°С и растяжением в мо -- -ллрч . п 1Y1UМ-нт разрыва 500-700%. Эффективность ппит-..тт,-т ООО/ вйвкч 82%. Предмет изобретения Способ получения привитых сополимеров поливинилового спирта путем эмульсионной привитой сополимеризации алкилакриловых мономеров в водном растворе поливинилового спирта при перемешивании в присутствии инициатора при температуре 70-80°С, от л ич ающийся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения физико-механических свойств сополимеров, применяют 3-10%-ный раствор поливинилового спирта и в качестве инициатора используют персульфат аммония в количестве 0,1-0,5% от веса поливинилового спирта.