Способ получения полистирола Советский патент 1974 года по МПК C08F7/02 

1

Изобретение относится к способу получения полистирола.

Известен способ получения нолистирола Путем Полимеризации стирола в присутствии перфторалкановых кислот в качестве катализаторов. Однако этот способ требует большого расхода катализаторов и не позволяет получать полистирол с большим молекулярным весом.

Предлагаемый Способ отличается от известного тем, что в качестве катализатора применяют смесь трифторуксусной кислоты с солямн металлов органичесусих кислот.

Процесс по предлагаемому способу осуш.ествляют в присутствии растворителя (Дихлорэтан, нитрометан, этилбензол и др.) в количестве 50-200% от веса мономера. Температуру реакции варьируют от -30 до 45°С. Трифторуксусную кислоту вводят в количестве 5-300%, предпочтительно, 7-12%, от веса стирола.

В качестве солей металлов органических кислот применяют соли хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, ртути и уксусной, щавелевой, трифторуксусной, циановой и других органических кислот в количестве 0,01-5%, нредночтительно 0,05-0,5%, от веса кислоты.

Предлагаемый снособ нозволяет сократить расход катализатора и ускорить процесс

при получении полистирола с высоким молекулярным весом и большим выходом.

Процесс осуш;ествляют следуюшим образом:

К смеси, приготовленной из определенного количества соли и кислоты, в растворителе нри выбранной температуре реакций и при перемешивании добавляют стирол. Через определенный промежуток времени (от нескольких минут До нескольких часов) образуется полимер, который либо выделяется в виде иорошка из раствора (гетерогенный метод), либо находится в растворе (гомогенный метод) и затем осаждается из раствора в спирт.

После промывки и сушки полученный полистирол представляет собой порошок белого цвета, по свойствам не отличаюшийся от полистирола, полученного радикальной полимеризацией. Молекулярный вес его колеблется в зависимости от применяемого сокатализатора, а также режима работы от 25000 до 110000.

Полистирол может быть пспользовап самостоятельно и в качестве добавок к каучуку в ироизводстве ударопрочного полистирола, в виде компонента лакокрасочных материалов и других композиций.

Пример 1. К смеси, состояшей из 1,4 г иетролейного эфира, 2,3 г нитрометана, 4,5 г

СРзСООН добавляют при перемешивании 0,9 г свежеперегнапного стирола при -30°С. Через 2-3 мин от реакционной смеси отфильтровывают полимер с выходом 100% и мол. вес. 28060; т 0,23.

Пример 2. Получение гголистирола осуществляют по примеру 1, но добавляют 0,001 г Сг(СНзСОО)2. Через 2-3 мин отфильтровывают полимер с выходом 100% и мол. вес. 35050; г| 0,27.

Пример 3. Получение полистирола осуществляют по примеру 1, но добавляют 0,001 г Ni(CN)2.

Выход 100%; мол. вес. 55080; -ц 0,365.

Пример 4. Получение полистирола осуществляют по примеру 1, но добавляют 0,001 г Ni(HCO2)2. Через 2-3 мин отфильтровывают полимер с выходом 100% и мол. вес. 36570; ц 0,28.

Пример 5. К смеси, состоящей из 0,5 г СРзСООН, 0,005 г Мп(ОСОСНз)з и 5 г дихлорэтана при перемешивании при 20°С добавляют 5 г свежеперегнаиного стирола.

Выход полистирола за 30 мин составляет 69%; мол. вес. 32500 ц 0,255.

Пример 6. К смеси, состоящей из 0,5 г СРзСООН, 0,005 г Ре(ОСОСРз)2 и 5 г дихлорэтана, при 20°С добавляют 5 г стирола.

Выход полистирола за 30 мин составляет 12,2%; мол. вес. 50000; т 0,34.

Пример 7. Получение полистирола осуществляют по примеру 5, но добавляют 0,005 гКЧ(ОСОСНз)2.

Выход полистирола за 30 мин составляет 77%; мол. вес. 32000; ц 0,25.

4

Пример

. Получение полистирола осуприлгеру 7, 10 проносе ведуг нсествляют но при 0°С.

Выход полимера

за 30 мин составляет

67%; мол. вес. 67600; М 0,41.

Пример 9. Получение полистирола осуществляют по примеру 7, по при - 20°С.

Выход полимера за 30 мин составляет 31%; мол. вес. 97300; ц 0,53, а при - 25°С выход 12,5%; мол. вес. 112200; TI 0,57.

Пример 10. Получение полистирола осуществляют по примеру 5, но добавляют 0,005 г Н§(ОСОСНз)2. Выход полимера за 30 мин составляет 11,5%; мол. вес. 97300 л 0,53.

Пример 11. К смеси, состоящей из 0,2г СРзСООН, 0,0015 г Ni(OCOCPs)2 и 2 г дихлорэтана, при 0°С прибавляют 2 г стирола.

Выход полистирола за 30 мин составляет 100%; мол. вес. 50000; л 0,332.

П р и .м е р 12. Получение полистирола осуществляют по примеру 5, но добавляют 0,005 г Zn(OCOCH3)2.

Выход полимера за 30 мин составляет 77%; мол. вес. 28000.

Предмет изобретения

Снособ получения полистирола путем полимеризации стирола в среде растворителя в присутствии катионного катализатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения молекулярного веса полистирола, в качестве катализатора при.меняют смесь трифторуксусной кислоты и солей металлов органических кислот.