Способ получения хлорированного полистирола Советский патент 1980 года по МПК C08F8/22 

Изобретение касается технологии получения хлорированного полистирола, применя емого для получения огнестойких и самозатухающих материалов и покрытий в стро ительстве, электротехнике и других отраслях народного хозяйства. Известен способ получения хлорированного полистирола, который осуществляется в растворе сев. д при 10 С под действием УФ-облучения i . Известен способ получения хлорированного полистирола путем хлорирования полистирола газообразным хлором в растворах хлорированных углеводородов или жидкого хлора, которое обычно осуществляется, в сложных технологических условиях, например при низких температурах или с отводом температуры, и в присутствии катализаторов . Ближайший к изобретению способ полу чения хлорированного полистирола обработкой полистирола хлс ирующим агентом газообразным хлором в растворе хлорофор ма 3 , Реакция хлорирования по известному способу Затрагивает в основном ароматическое ядро. Недостатком известного способа является то, что применение газообразного хлора значительно усложн-яет технологическое оформление процесса, при этом половина хлора превращается в побочный НСВ. Цель изобретения - упрощение процесса хлорирования. Поставленная цель достигается тем, что в качествехлорирующего агента используют смесь водного раствора гипохлорита натрия и соляной кислоты в соотношении от 1:1 до 1,5:1. Предложенный способ осуществляется при комнатной температуре и в отсутст ВИИ каких-либо катализаторов. Это позволяет значительно упростить технологическую схему процесса и исключить дополнительные средства и сложные устройства, необходимые для охлаждения или конденсации реакционной смеси и образующихся вторичных продуктов и т.д. Применение смеси водного раствора гипохлорита: натрия и соляной кислоты (НС) в качестве хлорирукицого агента взамен газообразного хлора создает ряд удобств: не выделяется НСВ, для сбора которого необходима дополнительная технологическая схема и связанные с ней оборудование и средства, применяемая хлорирующая смесь по сравнению с газообразным хлором почти не представляет опасность для окружающей среды и обслуживающего персонала. Кроме того, гипохлорнт; натрия значительно дешевле, доступнее и имеет в о личне от дефицитного хлора широкую сырьевую базу. Как известно, вся промышле ность хлора и хлорорганических веществ стабильно производит гипохлорит натрия как вторнчньтй продукт. Способ позволяет хлорировать полисти рол исключительно по ароматическим ядрам, промышленное получение которого из соответствующего мономера (из хлорстирола) ограничено многостадийностью и сложностью синтеза последнего. Наличие атомов хлора в ароматическом ядре придает значительную термо- и хемостабиль- ность хлорированному полистиролу по сра нению со стабильностью полистирола, хло рированного в алифатической цепи. Следует также отметить, что после хлорирования полистирола по предлагаемо му способу его Тр0зм повышается с 125 до 155°С. Пример 1. 1О2 + 5 г блочного полистирола pacTBOpsnoT в ЗОО мл дихлор этана и загружают в реактор, снабженный механической мешалкой и капельной ворон кой. При интенсивном перемешивании добавляют 1ОО мл 35%-ной соляной кислоты и со скоростью 100 мл/ч - водный раствор гипохлорита натрия (VKSQCS), содержащий 1 моль основного вещества. Че рез 4-5 ч реакционную смесь отделяют от водной фазы и промывают водой от ионов хлора., Для полноты очистки целево го продукта от примесей соли его пере- осаждают в метанол (или изопропанол), выделяют на фильтре и сушат до постояснного веса при 8О-9О С в вакууме. Выход продукта от веса исходного полистирола 110-115%. Содержание элемен тарного хлсчза 13,5%,,79. П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что компоненты берут в следующих количествах: прлистирод 102 г; НСИ 150 мл; МаОСе 111 г (1,5 моль). Выход хлорированного полистирола 7 24 119+2%, содержание хлора +18,3%, nvQ 0,64. П р и м е р 3. Условия опыта отличатся от условий примера 1 лишь по соотошению исходных компонентов: олистирол 1О2г, нее 2ОО мл, NaOC 148 г (2 моль). ыход продукта 125 + 2%; содержание лора, 26,7%, Г) vn 0,6О. Полистирол, хлорированный по предла-, гаемому способу, белый продукт, хорошо растворяющийся в большинстве органических растворителей. Он имеет более низкую удельную вязкость 0,60-0,79 (следовательно и ), чем этот показатель исходного полистирола (1,78), что обусловлено деструкцией макромолекулярной цепи полимера при хлорироЕ ании. Однако это не оказывает отрицательного влияния на ряд свойств полистирола, напротив, увеличивается его TpoijM на 30°С. Постоянство отношения интенсивностей полос поглощения ароматического ядра в области ЗЗОО и метиленовых групп в области 2935 (ПС-0,95, ХПС-1О,9О; ХПС-2-0,84 и ХПС-3-0,85) на ИК-спектре полистирола, хлорированного в разной степени, а также сравнение его со спектром исходного полистирола свидетельствуют о том, что алифатическая цепь в этом процессе не хлорируется. Это подтверждается ЯМР-спектрами полистирола, хлорированного по новому способу. Действительно на ЯМР-спектре в области 3,444ДО мд не проявляется сдвигов, характерных для хлорзамещенных алифатических групп. Обработка хлорированного полистирола лкоголятом натрия также не показала аличие в его составе хлорированных алиатических групп. Формула изобретения Способ получения хлорированного политирола обработкой полистирола хлорируюим агентом в растворе хлоруглеводороа, отличающийся тем, что, с елью упрощения процесса, в качестве лорирующего агента используют смесь одного раствора гипохлорита натрия и сояной кислоты в соотношении от 1:1 до ,5-1.

5753852 6

Источники информации,2. Патент США № ЗОО9906,

пр1шятые во внимание фи экспертизекл. 260-93.5, опублик. 21.11.61.

ь R.if4.v цр. „CilonnaUon

0 , . KppC.-Po Vmer . Реферативный журнал химия, 1973,

1968, 12 № 9, с. 2О59-2066.МЬ 21С 215 (прототип).