СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕСТОЙКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА Советский патент 1995 года по МПК C08G65/08 C08F2/44 

Изобретение относится к области получения огнестойкого органического стекла для изготовления теплостойких светофильтров.

Изобретение может быть использовано в приборостроении, оптических и сигнальных устройствах, светильниках, при оформлении рекламных и декоративных щитов и т.д. в тех случаях, когда используются пластмассовые светофильтры, к которым предъявляются повышенные требования по огнестойкости, и теплостойкость которых должна быть выше 150^оС.

Это касается, в первую очередь, самолето- и судостроения, а также электротехники, где требование огнестойкости ко всем изделиям обязательны и закреплены международными соглашениями.

Известны пластмассовые светофильтры с различными красителями и наполнителями на основе полиметилметакрилата (ПММА), полистирола, ацетилцеллюлозы, целлофана, поликарбоната, сополимеров метилметакрилата (ММА) со стиролом, тройных сополимеров ММА, бутадиена и стирола, поли-4-метилпентена.

Известные способы получения светофильтров на основе ПММА состоят в том, что красители растворяют в мономере или форполимере, а из пигментов и нерастворимых красителей готовят пасты, растирая их с небольшими количеством мономера или форполимера. Последние перемешивают с остальной мономерной или форполимерной массой с радикальными инициаторами. Полученные окрашенные мономерные или форполимерные массы заливают в формы и отверждают при нагревании.

Однако, недостатками таких светофильтров являются их относительно невысокая теплостойкость в основном, 100-120^о, но не выше 135^о и высокая пожароопасность они полностью сгорают при поджиге после удаления источника пламени.

Известен способ получения огнестойкого органического стекла полимеризацией 5-метилен-1,3-диоксолан-4-она или сополимеризацией его с винильными мономерами, например, ММА и стиролом, в массе при температуре 40-150^оС в присутствии радикального инициатора и антипирена органического фосфата или фосфоната. Теплостойкость такого органического стекла выше 150^о. Однако, получить светофильтры на основе этого высокотеплостойкого огнестойкого органического стекла известным способом путем предварительного растворения или перетирания красителей и замутнителей с мономером не удается из-за большой активности мономера 5-метилен-1,3-диоксолан-4-она. Интенсивные механические воздействия перемешивание и перетирание приводят к его загустению, связанному с началом полимеризации. Такой гелеобразный концентрат сам неравномерно окрашен и не может обеспечить равномерного распределения красителей и замутнителей во всей массе мономера при разбавлении.

Целью изобретения является получение огнестойкого окрашенного органического стекла.

Цель достигается тем, что краситель и/или пигмент предварительно растворяют или перетирают с антипиреном, и полученный раствор или пасту вводят в исходную смесь.

Способ получения огнестойкого органического стекла, предусматривающий предварительное растворение красителя в антипирине (органическом фосфате или фосфонате) или предварительное перетирание пигмента в пасту с последующим добавлением полученного раствора или пасты к 5-метилен-1,3-диоксолан-4-ону или его смеси с винильным мономером и радикальным инициатором, придает равномерную окраску (замутнение) огнестойким светофильтрам. Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Краситель жирорастворимый темно-красный Ж (ВТУ 37-66 ГАП) в количестве 0,083 г растворяют в 26 г трихлорэтилфосфата (ТХЭФ). Полученный раствор перемешивают со 104 г 5-метилен-1,3-диоксолан-4-она. Затем в смесь добавляют 0,052 г азодинитрилбисизомасляной кислоты (АДН). Смесь заливают в форму из силикатного стекла и полимеризуют при 35^оС в течение 20 ч и затем при 150^оС 3 ч. Готовый светофильтр извлекают из формы и испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 2. Краситель жирорастворимый зеленый антрахиноновый 2-Ж (МРТУ 6-14-130-69) в количестве 0,010 г растворяют в 26 г ТХЭФ. Полученный раствор смешивают с 104 г смеси 5-метилен-1,3-диоксолан-4-она и стирола в соотношении 95: 5 и добавляют 0,052 г АДН. Способ полимеризации и режим аналогичны приведенным в примере 1. Результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 3. Пигмент-сажу марки СВП-300 в количестве 0,01 г растирают в ступке с 14 г ТХЭФ. Полученную пасту смешивают с 56 г 5-метилен-1,3-диоксолан-4-она и 0,011 г АДН. Способ полимеризации и режим аналогичны приведенным в примере 1. Результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 4. Пигмент двуокись титана рутильной формы в количестве 0,056 г растирают в ступке с 14 г ТХЭФ. Полученную пасту смешивают с 56 г 5-метилен-1,3-диоксолан-4-она и 0,006 г циклогексилпероксидикарбоната (инициатор). Способ полимеризации и режим аналогичны приведенным в примере N 1. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таким образом из приведенных в таблице данных видно, что способ обеспечивает получение равномерно окрашенных и замутненных пластмассовых высокотеплостойких (Тс выше 150^оС) огнестойких светофильтров.

Известные способы получения светофильтров на основе ПММА и сополимеров ММА не обеспечивают огнестойкости (полностью сгорают после удаления пламени) и имеют теплостойкость 122-133^оС (примеры 7, 8).

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕСТОЙКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА путем полимеризации 5-метилен-1,3-диоксолан-4-она или его смеси с винильными мономерами, в массе при температуре 40-150^o в присутствии радикального инициатора и антипирена, отличающийся тем, что, с целью получения огнестойкого окрашенного органического стекла, краситель и/или пигмент предварительно растворяют или перетирают с антипиреном и полученный раствор или пасту вводят в исходную смесь.