Изобретение относится к промышле ности полимеров, в частности к способу модифицирования полиэтилена в целях использования его в качестве связующего в промышленности искусст венных кож. Известны различные способы механомодификации полиэтилена путем механического воздействия на системы полимер-полимер и полимер-мономер 1. . Диспергирование указанных моно-. меров или их солей в среде полимера приводитк модификации полимерного материала. Одна-ко эффективност прививки невысокая. Наиболее близкий к предлагаемому способ получения модифицированного полиолефина механохимической обработкой его различными мономерами в присутствии солей. В качестве солей используют CaCEj CaCOj, . Этот способ механомодификации по лиолефинов позволяет достичь эффективность прививки ненасыщенных карбоновых кислот к полирлефину в пределах 1% 2 . Полученные таким образом модифиц рованные полиолефины имеют неудов- летворительную гидрофильность вследствие низкой прививки. Цель изобретения - повышение гидрофильности конечного продукта. Поставленная цель достигается проведением процесса механохимической модификации полиолефина (полиэтилена) различными мономерами, например акриловой кислотой .Иее производными, малеиновым ангидридом, янтарной кислотой, стиролом, тетрагидрофураном в присутствии кислот Льюиса, например AtCE,, SnCf.,, ZnCC, , ГеСёз.3 4 -Z. Способ заключается в получении модифицированного полиолефина механохимической обработкой его мономером в присутствии в качестве солей 1-10 вес.% на 100 вес. ч. полиолефина кислот Льюиса. Используют полиэтилен высокого давления с молекулярной массой от 2000С до 25800. Механохимическое модифицирование полиэтилена в присутствии кислот Льюиса осуществляют в лабораторном шнековом экструдере, имеющем отношение рабочей длины шнека к диаметру 6:1, степень сжатия 5. Гранулыполиэтилена объемом 30 мм предваритель но загружают в емкость, куда добавл ют жидкий.мономер в соответствующих количествах на 100 вес, ч. полиэти лена . После 24 ч набухания гранулы по дают в зоны загрузки экструдера, добавляют необходимое количество кислоты Льюиса. Процесс модифицирования проводят в течение 25-30 м при температуре 175-l85°C. Кристаллические мономеры в соот.ветствующих количествах на 100 полиэтилен подают непосредственно в загрузочную воронку экструдера, и смесь перерабатывают при температуре 175-185° С в .течение 25-30 ми Пример 1. -Полиэтилен смешивают в стакане с малеиновым ангид ридом (МА). Смесь подают в загрузочную воронку экструдера с одновременным введением . Количест во компонентов приведено в табл. Г Переработку проводят в указанном выше режиме. Основные свойства модификата представлены в табл.1. Пример 2. Полиэтилен и стир смешивают в стакане и оставляют набухать в течение 24 ч. После набухания смесь подают в зону загрузки экструдера и добавляют AtCi. Количество компонентов приведено в табл. 2. Процесс ведут в указанном выиге режиме. Свойства модификата представлены в табл. 2. Примерз. Полиэтилен перерабатывают в соответствующих количествах с акрилатом калия в присутствии лесе д. Количество компоненто приведено в табл. 3. Полученные результаты представлены в табл. 3. П р и м а р 4. Полиэтилен оставляют набухать 4 ч в тетрагидрофура после чего смесь перерабатывают в экструдере в указанном вьш1е режиме в присутствии Свойства модификата представлены в табл. 4, Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, но используют в качестве модифицирующей добавки янтарную кислоту. Свойства модификата представлены в табл. 4 . П р и м е р 6. Процесс ведут аналогично примеру 5, но используют в качестве кислоты Льюиса SnCE, 2пСб2или FeCEj. Количество компонентов указано в табл. 5. Свойства модификата представлены в табл. 5. Кроме указанных мономеров ненасыщенного ряда, участвующих в механохимических реакциях по двободнорадикальному механизму, модифицирующее, действие оказывают мономеры, способные сополимеризоваться при пластикации с полиолефином по механизму, отличному от радикального, благодаря присутствию кислот Льюиса. В табл. 4 приведены основные свойства модифицированного полиолефина, полученного при механосополимеризации последнего с мономерами, не участвующими в свободнорадикальных реакциях . Как видно из табл. 1, при большем по сравнению с предлагаемым содержанием модифицирующей добавки и постоянном количестве кислоты Льюиса свойства модифицированного полиэтилена не изменяются. Это связано с тем, что в данных условиях существует оптимальное соотношение (для модифицирования) кислоты Льюиса и модифицирующей добавки. Как видно из табл. 2, большое количество кислоты Льюиса резко снижает физико-механические с.войства полиэтиленовых пленок, так как при таком содержании кислоты полиэтилен при указанной температуре переработки сгорает (резко увеличивается процесс дегидратирования и деструкции) . Меньшее количество кислоты Льюиса недостаточно для процесса модифицирования. При использовании в качестве катализатора других кислот Льюиса (см. табл. 5) получают результаты, согласукициеся с приведенныг-Ш в примерах. Из приведенных данных видно, что примвЕгение кислоты Льюиса в качестве инициаторов механо-химических процессов позволяет осуществить значительную прививку модифицирующих мономеров и при этом улучшить физике-. хиг4ические и физико-механические свойстваполиолефина.:
Таблица l
l&O вес. ч, ПЭ + 5 вес. ч, малеинового ангидрида + +5 вес. % AECej
100 вес. ч. ПЭ + Iff вес. ч, Мсшеинового ангидрида + 5 вес. % AEce,
100 вес. ч. ПЭ + 50 вес. ч. малеинового ангидрида + -5. вес. % лесе,
100 вес. ч. ПЭ + 75 вес. ч. малеииового ангидрида + 5 вес. % Atctj20-23
Йо известному способу
100 вес. ч. полйэтилена + 50 вес. % акрилата калия + . вес.% AecC-j
90 80-85 110-112
2,9-5,2
8,0-10,3 92-92,5 80 105-108
15-20 90-95 82-85 95-100
80-84 100-103
12-1695
Т а 6 л и ц а 2
ТаблицаЗ
Не набухает . 80-90
80-95 110-116
40-45 90-95
80-82 105-110
100 вес., ч. полиэтилена + 50% комплекса с переносом заряда в присутствии 5 вес. % AECtg
100 вес. ч. полиэтилена + 50% малеинового ангидрида + 5 вес.% АбСЕ Пленки для испытаний отлиты из ксилольных Полиэтилен -f янтарная кислота в присутствии Полиэтилен + тетрагидрофуран в присутствии Не определялась
Полиэтилен + стирол в присутствии ACCBj 100 вес. ч. ИЭ +50 вес. ч. янтарной кислоты+ 5 вес.% Snce. 100 вес. ч. ПЭ +50 вес. ч. янтарной кислоты+ . 5 вес.% ZnCe i 100 вес. ч. ПЭ +50 вес. ч. янтарной кислоты+ 1,55 вес.%
75-84 100-110
100
95-100
82-85
90-95
Свойство модификата
75-78
116
50-60
Т а 6 л И Ц а 5 растворов. Таблица4 70-75 100-110 100-110 Не определялось80-82 1J.6 12-16 70-75 100 ,5-4,5 75-80 105 9 66097 Формула изобретения Способ получения модифицированного полиолефина механо симической обработкой его мономером в присутствии солей, отличающийс я тем, что, с. целью повышения гидрофильностй конечного продукта, в ка- 5 честве солей используют 1-10 вес.% на 100 вес. ч полиолефина кислот Льюиса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 910 1. Барамбойм Н. К. Механохимия высокомолекулярных соединений. М,, Химия, с. 130-185, 1971. 2.8азо(1.1 Isao, lia KemcVii.KodQUia Tsunco, Ide Fumio-, Свойства смесей модифицированного полипропилена ненасыщенной карбоновой кислотой с неорганическими соединениями Кобунсю ромбунсю, KoBunshi чопЬипзЬй , 1975, 32, 11, р.645-652.
Авторы
Даты
1979-05-05—Публикация
1977-01-20—Подача