Способ получения сополимеров Советский патент 1979 года по МПК C08F236/04 C08F236/10 C08F236/12 C08F236/14 C08F2/22 

Изобретение относится к получению сополимеров, содержащих в молекуляр,ной цепи функциональные группы, и может быть использовано в различных областях техники для получения изделий, обладакяцих высокими физикомеханическими показателями. Определенный интерес представляют сополимеры, содержащие амидную группу. Резиновые смеси на основе амидных каучуков не подвергаются подвулканизацЬи. Известен способ получения сополиtuepOB сополимеризацией диенов и винильных мономеров с амидами метакриловой кислоты. Однако физикомеханические показатели сополимеров низки 1. Наиболее близким к изобретению является способ получения сополимеро водно-эмульсионной сополимеризацией сопряженных диенов с винильиыми мономерами и амидсодержащими мономе рами в присутствии радикальных инициаторов, эмульгаторов, регуляторов . В качестве амидсодержашего соеди нения используют Ы-(1-окси-2,2,2-тр хпорэтил)-метакриламид (ХАМК).Сопол 1йл могут применяться в качестве хау чуков, вулканизаты на основе которых отличаются более высокими прочностными показателями, но имеют невысокий показатель по модулю и эластичности и достаточно высокий показатель по остаточному удлинению. Целью изобретения является получение конечного продукта сповышенными физико-механическими свойствами. Это достигается предлагаемым способом получения сополимеров водно-эмульсионной сополимеризацией сопряженных диенов с винильными мономерами и амидсодержащими мономерами, в качестве которых используют диацетонакриламид в присутствии радикальных инициаторов, эмульгаторов, регуляторов, -Отличительными признаками способа является использование в качестве амидсодержащих мономеров диацетонакриламида. Технология способа состоит в следующем. Проводят водно-эмульсионную сополимеризацию диенов с винильными мономерами идйацетонакриламидом в стеклянных бутылках емкостью 250 мл.ЗалиaaidT водную фазу, содержгидую все вЬдорастворимые компоненты, затем загружают винильный мономер с предварительно растворенным в нем диацетонакриламидом, регулятор, диен и инициатор. Бутылки закрывают пробками и поме(цают в термостат в специальные держатели, укрепленные на валу. Скорост вращения вала 36 об/мин. Температурй реакции . В качестве диена используют бутадиен-1,3 или изопрен в количестве от 60 до 95 масс.ч. В качества винильного мономера используют стирол, л-метилстирол,метилметакрилат, нитрил акриловой кислоты, .метакриловую кислоту в количестве от 1,5 до 30 масс.ч. Диацетонакриламид используют в количестве от 1 до 20 масс.ч. В качестве эмульгаторов применяют соли стеариновой, олеиновой, пальмитиновой кислот, синтетических жирных кислот фракции Cjo-Cie, кислот канифоли, сульфокислот. в качестве активаторов полимеризации могут использоваться ронгалит и железотрилонронгалитовый комплекс. В качестве инициаторов - гидроперекись изопропилбензола, гидроперекись диизопропилбензола, гидроперекись н-изопропилциклогексилбензола, динитрил аэобисизомасляной кислоты, персульфаты щелочных металлов и аммония..: В качестве регуляторов алифатически. epкaптaны, диизопропилксанто гендисульфид, В качестве электролитов - хлорид ,калия, тринатрийфосфат. Пример 1 о Получение сополимера бутадиена-1,3, стирола и диацетонакриламида, Полимеризацию проводят по следующему рецепту, масс.ч.« 70 бутадиена1,3, 25 стирола, 5. диацетонакриламида 200 водной фазы, 1,5 парафината К, 0,3 лейканола, 1,5 дрезината К,1КС|, .0,03FeSO4-ТН О, 0,06 трилона В, 0,15 ронгалита, 0,23 трет додецилмер каптана, 0,08 гидроперекиси п-изопро пилциклогексилбензола, Время полимаризации 5ч, Температура полимеризации , Выход полимера 71%, Содер жание диацетонакриламида в сополиме™ ре 7,7%, содержание стирола 21%, мол,масса 280000. Пример 2, Получение сополи мера бутадиена-1,3, стирола и диацетонакриламида. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, масс.ч,: 60 бутс1диена-1,3, 30 стирола, 10 диацетонакриламида с Содержание остальных веществ аналогично примеру 1. Температура полим ризации , Время полимеризации 4ч Выход полимера 64%. Содержание диаце тонакриламида в сополимере 12,1%. Со держание стирола 26%. Мол,масса 320000. Пример 3. Получение сополимера изопрена, метилметакрилата и диацетонакриламида. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, масс.ч: 90 изопрена, 9 метилметакриЛата, 1 диацетонакриламида Содержание остальных веществ аналогично примеру 1. Температура полимеризации . Время полимеризации 10 ч. Выход полимера 56%. Содержание диацетонакрилгмида в полимере 1,2%, метилметакрилата 12,5%. Мол. масса 170000. Пример 4. Получение сополимера изопрена, нитрила акриловой кислоты и диацетонакриламида. : Полимеризацию проводят по следующему рецепту, масс.ч.: 70 изопрена, 25 нитрилакриловой кислоты, 5 диацетонакриламида, 100 водной фазы, 25 парафината К, 0,8 бикарбоната натрия, 0,7 персульфата К, 0,1 трет, додецилмеркаптана (ТДДМ). Температура полимеризации . Время полимеризации 2 ч. Выход полимера 62%. Содержание диацетонакриламида 5,6%, нитрила акриловой кислоты 26%. Мол.масса 596000. Пример 5. Получение сополимера бутадиена, л -метилстирола и диацетонакриламида. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, масс.ч.: 60 бутадиена-1,3, 20« -метилстирола, 20 диацетонакриламида. Содержание остальных веществ аналогично примеру 1. Температура полимеризации . Время полимеризации 3 ч. Выход полимера 75%. Содержание диацетонакриламида 22,5%, оС-метилстирола 16%. Мол, масса 360000. Пример 6. Получение сополимера бутадиен-1,3, метакриловой кислоты и ди-ацетонакриламида. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, масс.ч: 95 бутадиена-1,3, 1,5 метакриловой кислоты, 3,5 диацетонакриламида, 200 водной фазы, 6 алкиЛсульфоната натрия, 0,3 лейканола, 0,45 ронгалита, 0,5 ТДДМ, 0,25 гидроперекиси изопропилциклогексилбенэола.. Температура полимеризации . Время полимеризации 4.4. Выход полимера 45%. Содержание в- полимере диацетонакриламида 4,6%, метакриловой кислоты 1,3%. -Мол.масса 52000. В табл.1 приведены свойства вулканизатовг полученных на основе каучука СКС-25-ДААА-5 и СКС-10-ХАМК-20. Как видно из приведенных данных, применение каучука СКС-25-ДААА-5 позволяет,получать более высокомодульные и эластичнуе резины с меньшим остаточным удлинением, при тически ргшных показателях по пределу прочности при разрыве, рагдиру, коэффициенту теплового старения, Кроме того, прочность связи резины на основе каучука СКС-ЗО-ДААА-10 с вискозным кордом повыиается на 4050% по сравнению с каучуком СКМС-ЗОАРК. В табл.2 приведена сравнительная прочность связи резин с кордом 18 В при вулканизации 60 мин и при температуре .

Температура вулканизации, С

Модуль при 300% удлинении, кгс/см

|Предел прочности при разрыве, кгс/см

Относительное удлинен %

Остаточное удлинение, %

Сопротивление раздиру

Твердость

Упругий отскок; при

при

Температура хрупкости

Коэффициент теплового старения;

, 72 ч по сопротивлению разрыву

по относительному удлинению

Коэффициент температуроСТОЙКОСТИ5

по сопротивлению

разрыву

по относительному

удлинению

Сопротивление разрастанию трещин, тыс.циклов

Истираемость,

.ч

Таблица 1

143 143

143

143

60

0,79 0,66

52,4

212

Нормальные

Формула изобретения

Способ получения сополимеров водно-эмульсионной сополимериэациёй сопряженных диенов с винильиьили мономерами и амидсодержащими мономерами в присутствии радикальных инициаторов, эмульгаторов, регуляторов, от л .и ч-ающийся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств конечных продуктов в

6870858

Таблица 2

12,4

15,4

10,7

15,4

Качестве амидсодержеицих мономеров используют диацетонакриламид.

Источники ииформгщии, принятые во внимание при экспертизе

амида метакриловой кислоты. Каучук и резина 1969, 3 с.3-4.

2. Авторское свидетельство СССР 378092, кл.С 08 dt 3/02, 1973 (прототип).