Способ получения сополимеров акрилонитрила Советский патент 1977 года по МПК C08F220/44 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРОВ АКРИЛОНИТРИЛА

Изобретение относится к способу получения полимерных материалов, имеющих низкую гато-, паропроницаемость и высокую химстойкость, которые могут быть использованы для изготовления бутылок, пленок и др. Известен способ получения сополимеров акрилонитрила 1адикальной со1юлимериза 1ией акрилонитрила и мономера, содержащего сопряженные двойные связи,. В качестве сомономера акрилонитрила используют инден в эквимолекулярном соотно1нении. Реакцию ведут до конверсии 21, 11 . Од)1ако этим способом нельзя получить сополиме|)ы с высокими физико-химическими свойствами С нелыо улуч1пения физико-химических свойств продукта предлагается в качестве сомономера использовать инден и/или кумарон, прич(.м сополимеризации подвергают от 50 до 90 Bec.Vn акрилопитрила и от 10 до 50 вес./ сомономера. Полимеризацию ведут в массе, в растворе или в суспепзпн при периодической, непрерывной и,1и сметаной добавке мсмюмеров и других комионентов. Г1)едпочтительн1):м методом является эмульсионная полимеризация с получением латекса сополимера, lljxmecc полиме)изации предпочтительно проводят в водной среде в присутствии эмульгатора и свободно-радикального инициатора при температуре от О до 100° С, в отсутствие молекулярного кислорода с использованием регулятора мол. в., например меркаптана. Для полимеризации используют смесь мономеров, содержащую 50-90 вес. /о акрнлонитрила, лучще 60-90 вес. /о акрилонитрила и 10-40 вес. % индена. Получаемый термопластичные материалы легко перерабатываются известными способами. Пример 1. Смесь (вес. ч.) 300 воды, 3 эмульгатора (GAFAC Е -610), 70 акрилонитрила, 30 ипдена, 0,2 додецил меркаптана непрерывно перемещивают, нагревают до 70° С без доступа воздуха в атмосфере азота, добавляют 0,3 персульфата калия, перемешивают 16 ч. Г1олученный латекс обрабатывагорячим (95° -100° С) водным раствоAl2(SO,) 18Н2О (3 на 100 мономера). Смолу отфильтровывают, промывают водой и метанолом, сушат под вакуумом. Вы86%. Количество акрилонитрила в смо67,5%, момент кручения по Врабендс(230° С 35 об/мин, 50 г) I90(J м г, в. по методу GLPC 1,37-10, температу)а тепловой деформации по AS ТМ Д -- 648 114° С (19,3 кг/см2).

Пример 2. (вес. ч.) Смесь 300 воды, 3 эмульгатора (GAFACRE - 610), 30 акрилонитрила, 20 индена, 0,1 додецил меркаптана непрерывно перемешивают, нагревают до 70° С, добавляют 0,3. персульфата калия. Реакцию проводят 5 ч. Смолу выделяют, как описано в примере I. Выход 58%.

КоЛичество акрилонитрила в смоле 69,5%, мол. в. по методу GL СР 2,0x10, температура тепловой деформации по AS ТМ 106° С (19,3 кг/ см, пропускание кислорода (ASTM Д - 1434-66) 0,322 г-0,0001/100 дм2/24 ч, пропускание водяных паров (AS ТМ Е - 96- 66) 2 , 2 8г 0,001/100 ДМ2/24 часа,

пример 3. Сополимер акрилонитрил-инден получают как описано в примере I из 60 вес. ч. акрилонитрила и 40 вес. ч. индена. Выход 85%.

Смола- содержит 52,3% акрилонитрила, мол. в. 0,9x10, температура тепловой деформ ции по AS ТМ 116° С, момент кручения по Бра§енЭе;зу(230°С, 35 об/мин, 50 г) 820 м-г. Пример -4. Сополимер акрилонитрила и индена получают как описано в примере 1 за исключением того, что берут 75 вес. ч. акрилонитрила и 25 вес. ч. индена. Выход 88%.

Смола содержит 72,5% акрилонитрила, мол. в. 1,3x10. температура тепловой деформации по AS ТМ 111° С, момент кручения по Брабендеру 2400 м-г.

Пример 5. Сополимер получают как описано в примере 2. Конверсия 73%. Смола содержит 76,3% акрилонитрила, мол. в. 1,0x10, температура тепловой деформации по AS ТМ 105° С, момент кручения по Брабендеру 2520 м-г.

Пример 6. Как описано в примере 1 получают сополимеры акрилонитрила и индена. В таблиуе приведены результаты анализа полученных смол на пропускание кислорода (ПК) по AS ТМ и на пропускание паров воды (ПВ) по AS ТМ в зависимости от состава полученных смол.

Пример 7. (Сравнительный). Известным способом 1 в стеклянную ампулу загружают (вес. ч.) 31,5 акрилонитрила, 68,5 перегнанного индена и 0,109 перекиси бензоила, охлаждают до -70° С в смеси ацетона и сухого льда, ампулу вакуумируют и запаивают, а затем греют 30 ч при 70-80° С. Полимер

55,6 - 44,4 65,9 - 30,5 73,5 - 26,5 74 - 26 76 - 24 80 - 20

очищают переосажденнем и сушат до постоян ного веса. Выход от 18 до 21 вес. %. Получают хрупкий полимер, содержащий 39 вес. % акрилонитрила, мол. в. по QLPC 4,3-4,8x10.

Пример 8. (Сравнительный).

Известным способом 1 смешивают (вес. ч.) 250 воды, 2,5 эмульгатора GAFAC RE - 610, 31,5 акрилонитрила, 68,5 перегнанного индена, 0,05 додецил меркаптана. Смесь при непрерывном перемешивании нагревают до 70° С в атмосфере азота, добавляют 0,1 персульфата калия, добавляют по 0,1 персульфата калия через 3,5, 8 и 25 ч. Полученный латекс разбавляют метанолом и осажденный полимер сушат под вакуумом. Выход сухого полимера 37 вес: %: Полимер содержит 37 вес/ акрилонитрила, мол. в. по GL PC 6,:2х10. Смолу можно прессовать в прутки при 422 кг/см и 140° С. Прутки хрупки, проводить испытание на тепловую деформацию по AS ТМ и получить удовлетворительные пленки для испытания на газопроницаемость не удалось.

Пример 9. Смесь (вес. ч.) 300, воды, 3 эмульгатора GAF АС R Е - 610, 70 акрилонитрила, 30 кумарона, 0,1 додецил меркаптана при непрерывном перемешивании нагревают до 55° С в атмосфере азота, добавляют 0,2 персульфата калия. Реакцию ведут при 55° С при перемешивании в течение 16 ч. Латекс обрабатывают горячим (95-100° С) водным раствором Al2(SO4, 18НяО (3 вес. ч. на 100 мономера). Смолу отфильтровывают, промывают водой и метанолом, сушат в вакууме.- Смола содержит 80 вес. % акрилонитрила, мол. в. 4,4x10, температура тепловой деформации

98° С.

Пример 10. Как описано в примере 9, за исключением того, что берут 75 вес. ч. акрилонитрила и 25 вес. ч. кумарона. Выход 63%. Смола содержит 88 вес. % акрилонитрила, мол. в. 4,3x10, температура тепловой деформации 99°.

Пример 11. Как описано в примере 9, за исключением того, что берут 80 вес. ч. акрилонитрила, 20 вес. ч. кумарона и 0,3 вес. ч. персульфата калия, перемешивают 13 ч. Выход 84%. Смола содержит 94 вес. % акрилонитрила, мол. в. 4,6x10, температура тепловой деформации 97°.

Т а б Л И ц а

55818766

Форму.а изобретенияпричем сополимеризации подвергают от 50 ло

нитрила радикальной сополимеризацией акри-.2 Способ по п. 1, оглыча/ои иыся тем, что полонитрила и сомономеров, содержащее сопря-лимеризацию проводят в водной эмульсии,

женные двойные связи, огличаюы4 йся тем, что, 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в

с целью улучшения физико-химических свойствкачестве сомономера используют инден.

продукта, в качестве сомономера используют поИсточники информации, принятые во внима

крайней мере одно из соединений, выбранныхние при экспертизе:

из группы, состоящей из индена и кумарона,1. Nozaky, I. Polyrn, Sci, I, 1946, 455.

90 вес. /о акрилонитрила и от 10 до 50 вес.%