Сополимеры пара-н-алкилстиролов с алкилакрилатами в качестве термо- и морозостойкого прозрачного материала Советский патент 1981 года по МПК C08F212/12 C08F220/16 C09J3/14 

Все полученные сополимеры хорошо растворяются при комнатной температу ре в бензоле,, толуоле, хлорированных углеводородах/ тетрагидрофуране Для их выделения в чистом виде они растворяются в бензоле и высаживаются добавлением семикратного объема метанола. Для всех д)важды переосажденных сополимеров элементным и Функциональным анализами определены составы: процентное содержание С, а для сополимеров бутилакрилата процентное содержание в- сополимерах OC4.Hq-групп. Начало термической деструкции и 5%-ные, 10%-ные потери в весе сополи меров определяются методом ТГА на дериватографе в среде гелия при скорости нагревания б С/мин. Температу размягчения сополимеров определяютс из термомеханических кривых, снятых по методике, описанной в C2J. Пример 1. Получение сополи мера формулы -fcH-CHf|-fCH-dHg-l- L I JSD I I Jet ОаНэ . 1% 4 г И-этилстирола (ЭСт) R .0,95 г н-бутилакрилата {БД), R и. 0,01 г перекиси бензоила (п.б.) нагревают в запаянной ампуле В среде инертного газа ступенчатым подъемом температуры от 70 до 180°С в течение 70 ч. Полученный сополиме переосаждаюТ из бензола. Выход 90%, )-2,1 дл/г (в толуоле).. Температу размягчения 44С, температура начал потери в весе 300°С; 5%-ная потеря в весе ЗбОС; 10%-ная потеря в весе 380С. Найдено,%: С 85,20; Н 9,23; ОС4 Н 9 11 г 9. По данным анализа сополимер содержит 80 мол.% звеньев полипараэти стирола и 20 мол.% ёвеньев полибути акрилата. Сополимер растворим во Всех перечисленных выше растворителях. Пример 2.-В условиях примера 1 получают сополимер формулы - сн-онг - сн-снг}г: Л dC п п -55 vs 0 о о 1,35 г М-ЭСт, R ,65 г БА R и 0,006 г циклогексилперок сидикарбоната (Цпк). Выход 95% 1,2 дл/г (в толуоле); температу ра размягчениТэ -6°С; температура начала потери в весе 280 С; 5%-ная потеря в весе 330°Cj 10%-ная потеря в весе 345°С. Найдено,%s С 77,3; H 9,2; 004.H 29,7. По данным анализа сополимер содержит 45 мол. % звеньев полипараэтилстирола и 55 мол. % звеньев полибутилакрилата. Пример З.В условиях примера 1 получсцот сополимер формулы CrHis из 0,8 г, И-ЭСт, R . 2,2 г н-гептилакрилата (ГпА) , R 0,006 Цпк. Выход 78% , дл/г (в толуоле); температура размягчения , температура начала потери в весе 295 С; 5%-ная потеря в весе 370°С; 10%-ная потеря в весе . Найдено,%: С 75,6; И 10,2. По данным анализа сополимер содержит 30 мол.% звеньев полипаразтилстирола и 70 мол.% звеньев полигеп-тилакрилата. Пример 4. В условиях при- мера 1 получают сополимер формулы .- сн-снгусн-снг so СбН из 4,3 г У)-гексилстирола (ГсСт) , R ОН,- , 0,7 г БА, R С,Но и 0, г п.б. Выход 80%; V -,1,2 дл/г (в толуоле); температура размягчения температура начала потери в весе .280° С; 5%-ная потеря в весе 10%-ная потеря в весе 360 С. Найдено,%: -С 85,0; Н, 10,5; ОСдНо9,0. По данным анализа сополимер содержит 80 мол.% звеньев полипарагексилстирола и 20 мол.% звенье/в полибутила крилата.; Пример 5. В условиях примера 1 получают сополимер формулы ii ад„ з 1,6 г И-ГсСт, R 1,4 г пА, R 0,05 г п.б. Выход ,75 дл/г (в трлуоле) ; темература размягчения - 51 С,температура начала потери в весе около 300 С,5%-ная потеря в весе 365 С,10%-ная потеря в весе 380 С. Найдено,%: С 79,7; И 10,5. По данным анализа (по углероду) ополимер содержит 50 мол.% звеньев олипарагексилстирола и 50 мол.% веньев полигептилакрилата.

Пример 6. В условиях примера 1 получают.сополимер формулы

-iT W - 4

о

I

из 4,3 г И-децилстирола (ДцСт), R C oHj-t, 0,7 г БД R С4Н9 и 0,01 г |0 п.б. Выход : 1,43 дл/г (в толуоле) ; температура размягчения

-47, температура начала потери в весе 260°С; 5%-ная потеря в весе 10%-ная потеря в весе З70с.

Найдено,% С 85,0; Н 10,5 ОСдН 7,0.

По данным ангшиза сополимер содержит 80 мол.% звеньев полипарадецилстирола JJ 20 мол.% звеньев полибутилакрилата.

В таблице приведены сравнительные данные о термо-и морозостойкости и других свойствах предлагаемых .и известных полимерных материсшов.

Полиметилакрилат

Поли-с -метилстирол

Полиэтилен При охлаждении до -78 С эластич Изучение свойств полученных сополимеров выявило, что все ониобладают бесцветностью и высокой оптической прозрачностью. Поэтому в таблице приведены только данные о прозрачных растворимых материалах.

328 284 405

Морозостоек -40-70 0 сохраняется.обладающих высокой термо-и морозостабильностью.В качестве критерия термостйбильности приведены данные о 50%-ной потере в весе полимеров, определенных методом ТГА, которым была определена и термостабильность предлагаемых сополимеров пара-н-алкилстиролов с алкилакрилатами. Под морозостойкостью понимают способность полимерных материалов сохранять свои эксплуатационные свойства при низких температурах. Критериями морозостойкости могут служить: для стеклообразных полимеров - температуры хрупкости РГур для эластомеров - температуры стеклования. Сопоставление данных таблицы, показывает, что единственным материалом, сочетающим растворимость, высокую термостабильность и морозостойкость является полиэтилен. Но этот поЛимер прозрачен только в тон ких пленках, обладает кристаллической структурой и растворим только при температурах 770°С, в то время как предлагаемые сополимеры хорошо растворимы при комнатной температуре во многих растворителях. Определение их светопрозрачности проведено на спектрофотометре типа ФЭК-М в слоях толщиной 3-4 мм. Высокая прозрачность предлагаемых сополимеров сохраняется в интервале от -78 до 200°С и выше. Их высокая морозостойкость доказана циклическими охлаждениями От 20°С до -VS-C (по 15 ч), после которых не было обнаружено появления в сополимерах трещин, утраты прозрачности (в результате кристаллизации) или других изменений. Пленки сополимера даже с Т.розлл 44С при -78 С сохраняют достаточную эластичность. Таким образом, предлагаемые сопо лимеры характеризуются высокой проз рачностью и хорошей растворимостью во многих растворителях, относящихся к различным классам органических соединений. При этом термостабильность всех их достаточно высока tX 330-370 С, что значительно превышает показааэли для известных сополимеров стирола с алкилакрилатами. Дополнительным существенным преимуществом предлагаемых полимерных веществ является широкий диапазон их температур размягчения от +44 С до -51°С, что позволяет использовать отдельные из них в соответствии с конкретными техническими требованиями. Формула изобретения Сополимеры пара-н-алкилстиролов с алкилакрилатами общей формулы -и-сн, где n:m 30-80 : 20-70 при R с 2 С--у-- -- -2. о-алифатический, R Сд - С -алифатический 0,75-2,10 дл/г в качестве термо-и морозостойкого прозрачного материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертиз 1.Николаев А.ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. МгЛ., 1966, с. 157. 2.Захаров С.К., Кувшинский Е.В. Заводская лаборатория, 1964, т.ЗО, . с. 1399.