Способ получения полистирола Советский патент 1977 года по МПК C08F112/08 

1

Изобретение относится к способу получения полистирола.

Известен способ получения полистирола путем блочной полимеризации стирола при нагревании в присутствии инициаторов. Однако блочный полистирол имеет очень высокое удельное поверхностное электрическое сопротивление (PS) (10 5-10 ом) и следовательно не обладает антистатическими свойствами, вследствие чего сильно электризуется 1.

Общеизвестно, что при введении поверхностно-активных веществ (ПАВ) в прозрачные полимеры резко ухудшается прозрачность последних. Причем прн введении ПАВ в термопластичные полимеры обычно требуются дополнительные технологические операции: смещение в смесителях различного типа и вторичная грануляция. Это приводит к удорожанию продукта.

Кроме того, известно, что для придания полистиролу антистатического эффекта с ps порядка 10 -10° ом при относительной влажности 65% необходимо вводить в полимер больщое количество ионогенного ПАВ (6- 10 вес. %), что также приводит к дополнительному удорожанию материала и способствует ухудщению физико-механических свойств 2.

Также известны полистирольные композиции, содержащие такие ионогенные ПАВ, как

лаурилтриметиламмонийдиметафосфат или лаурилдиметиламмонийдиэтилфосфат, которые вводятся в полимер в смесителе. В этом случае PS полученных образцов составляет 2,,2.10 ом 3.

Цель предлагаемого изобретения - устранение указанных недостатков.

Эта цель достигается тем, что полимеризацию проводят в присутствии 0,5-5% ионогенного поверхностно-активного вещества от веса мономера.

В качестве инициаторов могут быть использованы перекись бензола, перекись лаурила, перекись ацетилциклогексила и др.

Полученные образцы полистирола обладают более высокой прозрачностью, чем материалы, приготовленные смещением компонентов в расплаве полимера, и имеют хорощие антистатические свойства: ps при 20+3-С и относительной влажности 65+5% порядка 10 ом при содержании 1-5 вес. % антистатика и хорощие физико-механические свойства: предел прочности при изгибе (a,i) 800- 950 кгс/см, ударную вязкость (Р) 16- 18 кгс-см/см, теплостойкость по Вика (Т) 85-100-С и твердость по Бринелю (Пв) 12- 15 кгс/мм.

Пример 1. В 25 см промытого, высущенного хлористым кальцием и свежеперегнанного стирола загружают в качестве инициатора

перекись бензоила в количестве 0,1 моль/л (0,4361 г) и 0,5 г (2,0 вес. %) 1-оксиэтил-2гептадецилимидазолинийдиметасульфата.

Приготовленную смесь номещают в ампулу объемом 50 см ампулу замораживают, вакуумируют, продувают инертным газом и запаривают. Затем ампулу помещают в термошкаф при температуре и выдерживают в течение 6 час.

Полученный полимер прозрачный и бесцветный со слабым желтоватым оттенком и имеет PS 3,4-10 ом при 20+3-С и относительной влажности 65±5%, а„ 890 кгс/см, Р 17 кгс-см/см, т по Вика 95°С и Нв 14 кгс/мм.

Пример 2. В 25 см промытого, высушенного хлористым кальцием и свежеперегнанного стирола загружают 0,4361 г перекиси бензоила и 1,25 г (5,0 вес. %) нафтенилпиридиний-л - толуолсульфоната. Приготовленную смесь помещают в ампулу объемом 50 см, ампулу замораживают, вакуумируют, продувают инертным газом и запаивают. Затем ампулу помещают в термощкаф при температуре и выдерживают в течение 6 час.

Полученный полимер слегка замутневший со светло-бежевым оттенком, и имеет ps 2,3-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±3%J о„ 800 КГС/СМ2; Р 16 кгс-см/см ; т. по Вика и Пв 12 кгс/мм.

Пример 3. Приготовление полимеризационной смеси и проведение полимеризации осуществляют так , как в примере 2, за исключением того, что нафтенилпиридиний-я-толуолсульфонат вводят в количестве 0,75 г (3 вес.

%).

Полученный полимер - слегка замутненный со светло-бежевым оттенком и имеет ps 8,0-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%; а„ 835 кгс/см ; Р 16 кгс-см/см ; т. по Вика 91°С и Нв 13 кгс/мм.

Пример 4. Приготовление цолимеризационной смеси и проведение полимеризации осуществляют так же, как в примере 2, за исключением того, что нафтенилпиридиний-п-толуолсульфонат вводят в количестве 0,5 г (2 вес. %).

Полученный полимер - прозрачный с незначительной опалесценцией и светло-желтым оттенком и имеет ps 8,4-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%; а„ 880 кгс/см ; Р 17 кгс-см/см ; т. по Вика 95°С и Нп 14 кгс/мм.

Пример 5. Приготовление полимеризационной смеси и проведение полимеризации осуществляют так же, как в примере 2, за исключением того, что нафтенилпиридиний-и-толуолсульфонат вводят в количестве 0,26 г (1 вес. %).

Полученный иолимер - прозрачиый с незначительной опалесценцией и желтоватым оттенком и имеет ps 2,2-10 ом ири 20±3°С и относительной влал ности 65±5%; а,, 930 кгс/см ; Р 18 кгс-см/см-; т. по Вика 100°С и Пв 15 кгс/мм.

Пример 6. 25 см промытого, высушенного и свежеперегнанного стирола смещивают с 0,4358 г перекиси бензоила и 1,25 г (5 вес. %) триметилоктадециламмонийацетата. Приготовленную смесь загружают в ампулу объемом 50 ампулу замораживают, вакуумируют, продувают инертным газом и запаивают. Затем ампулу выдерживают в термостате при температуре 100°С в течение 6 час. Полученный полимер - слегка замутненный с желтоватым оттенком и имеет ps 6,7-10 ° ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%; а„ 810 кгс/см ; Р 16 кгс-см/см ; т. по Вика 85°С и Нв 12 кгс/мм. Пример 7. Приготовление полимеризационной смеси и проведение полимеризации осуществляют так же, как в примере 6, за исключением того, что триметилоктадециламмонийацетат вводят в количестве 0,75 г (3 вес. %).

Полученный полимер - слегка замутненный с желтоватым оттенком и имеет р., 5, ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%; а„ 860 кгс/см ; Р 17 кгс-см/см ; т. по Вика 92°С и Нв 13 кгс/мм.

Пример 8. Приготовление полимеризационной смеси и проведение полимеризации осуществляют так же, как в примере 6, за исключением того, что триметилоктадециламмонийацетат вводят в количестве 0,5 г (2 вес. %).

Полученный полимер - прозрачный и бесцветный и имеет ps 2,5-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65+5%; 0„ 900 КГС/СМ2; Р 18 кгс-см/см ; т. по Вика 96°С и Нв 14 кгс/мм.

Пример 9. Приготовление полимеризадионной смеси и проведение полимеризации осуществляют так же, как в примере 6, за исключением того, что триметилоктадециламмонийацетат вводят в количестве 0,25 г (1 вес.

%).

Полученный полимер - прозрачный и бесцветный и имеет ps 6,0-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%; сг„ 950 кгс/см2; Р 18 кгс-см/см ; т. по Вика 100°С

И Нв 15 кгс/мм.

Пример 10. Приготовление полимеризационной смеси и проведение полимеризации осуществляют так же, как в примере 6, за исключением того, что триметилоктадециламмонийацетат вводят в количестве 0,125 г (0,5 вес. %).

Полученный полимер - прозрачный и бесцветный с PS 9,7-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65+5%; а,, 970 кгс/см ;

Р 18,3 КГС-СМ/СМ2; т. по Вика 10ГС и Нв 15,4 кгс/мм.

Формула изобретения

Способ получения полистирола путем радикальной полимеризации стирола в блоке, отличающийся тем, что, с целью придания полимеру антистатических свойств и повыщепия его прозрачности, полимеризацию проводят в присутствии 0,5-5% от веса мономера 5 ионогенного поверхностно-активного веще-. ства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. А. Ф. Николаев. Синтетические полимеры5 б и пластические массы на их основе, Изд. «Хи-. мия, М.-Л., 1966, с. 89, 120. 2. Авт. св. № 459488, кл. С 09К 3/16, 1973. 3. Патент Великобритании № 1223678, кл, С ЗР, 1971 (прототип).