Способ получения авиационного органического стекла

 

Использование органическое стекло для авиационной промышленности Сущность изобретения способ получения оргстекла путем радильной полимеризации метилметакрилатэ в массе при 20±2 С в присутствии инициатора - дициклогексилпероксидикарбонэта и регулятора молекулярной массы а - пинена при их массовом соотношении 1 50 - 100 2табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

CO

CO О

1Ф

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 491 1244/05 (22) 08.01.9 1 (46) 30.10.93 Бктл. Мя 39-40 (71) Дзержинское производственное объединение

"Оргстекло" (72) Траченко В.И, Чугунов МА, Нестеров ГВ., Пан— тина ЕВ.; Напапкова M.È, Попов ВА., Чесноков ЮА;

Сергеев В.В. (73) Дзержинское производственное объединение

"Оргстекло" (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АВИАЦИОННОГО (19) RU (11) 20019l.9 С1 (51) 5 С08F120 14

ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА (57) Использование органическое стекло для авиационной промышленности Сущность изобретения: способ получения оргстекла путем радильной попиО меризации метилметакрилата в массе при 20+2 С в присутствии инициатора — дицикпогексилпероксидикарбоната и регулятора молекулярной массы а — пинена при их массовом соотношении 1: 50—

100. 2 табл.

2001919

Изобретение относится к области получения органического стекла методом радикальной полимеризации метилметакрилата в массе.

Листовое органическое стекло толщиной от 5 до 50 мм используется для изготовления ответственных деталей остекления самолетов, поэтому к нему предъявляются высокие требования по физико-механическим показателям (прочность при разрыве не менее 77,5 Мпа), обеспечиваемые молекулярной массой полимера не ниже 3-4 мин.

Одной из причин, в значительной степени определяющей оптические свойства материала, является молекулярная однородность полимера, определяемая как отношение минимальной молекулярной массы на поверхности блока к максимальной молекулярной массе в центре блока М< („ ). Для обеспечения высоких оптичеМмин

Ммакс ских показателей в органическом стекле величина молекулярной однородности М0 должна быть не ниже 0,6-0,7, В настоящее время в самолетостроении используют полиметилметакрилат, получаемый радикальной полимеризацией метилметакрилата под действием дициклогексилпероксидикарбоната при те1лпературе 20-2 С.

Целью изобретения является получение органического стекла с молекулярнои массой HQ ниже 3-4 M/lH и молекулярной однородностью не ниже 0,6-0,7, Поставленная цель достигается тем. что процесс получения авиационного органического стекла осуществляют радикальной полимеризацией метилметакрилата в л1ассе при температуре 20+2 С в присутствии системы, включающей инициатор-дициклогексилпероксидикарбонат и регулятор молекулярной массы — гх-пинен, взя;„1к в соотношении 1:50-100 (мас.).

В качестве регулятора молекулярной массы используют индивидуальное вещество — Q-пинен с характеристиками, приведенными в табл, 1.

Эффект действия предлагаемой системы при полимериэации метилметакрилата заключается в том, что при введении в полимеризационную массу системы дициклогексилпероксидикарбонат- и — пинен в соотношении масс 1:50-100 увеличивается скорость полимериэации на начальной стадии процесса, à по мере увеличения конверсии и нарастания вязкости и вследствие передачи цепи на и-пинен, скорость пол5

55 имеризации на стадии гель-эффекта снижается.

Проведение процесса полимеризации метилметакрилата предлагаемым методом приводит к снижению молекулярной массы до 3--4 млн в центральной части блока (на

40-50%) по сравнению с исходным уровнем (7 — 8 млн), при этом значения молекулярной массы на поверхности полимера остаются прежними — 2-3 млн.

Пример 1. В 100 мас.ч. метилметакрилата (MMA) растворяют 0,0012 мас.ч дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК) и

0,6 мас,ч. а — пине«а (соотношение (1:50).

Смесь вакуумируют и заливают в полимериэационную форму иэ силикатных стекол.

Полил;сризацию проводят при температуре 22 С в течение 70 ч и дополимеризацию при те,1пературе 120 С в течение 3 ч. Вели-1ина гель-эффекта, характеризующаяся отношением максимальной скорости

; .,лимериэац1ли на стадии гель-эффекта к

1 ачаль«ой скорости полимеризации, составляет 8. .1, Молекулярная масса в центре блока полученного полимера — ЗЯ,10 на поверхв ности — 2,3,10, величина молекулярной од6 нородности М =- 0,6. Оптических дефектов на поверхности органического стекла после орие11тации нет.

Пример 2. В 100 мас,ч. MMA раствоpL1vr 0,008 11ас.ч. ЦПК и 0.5 мас,ч. и--пи11ена (соотноше11ие 1:62). С1лесь вакуумируют и заливают в полимеразиционную форму из силикатнь1к стекол. Полимериэацию прово-. дят при тел1пературе 180С в течение 80 ч и дополимеризацию при температуре 120 С в

1ечение 3 ч.

Величина гель-эффекта 7,7. молекулярн;1я ма1:са в центре блока полученного полг и лера 4.2 10, на поверхности блока — 2,5х к10, величи113 молекулярной однородности

M;; — 0.6. Оптических дефектов на поверхности оргстс1 13 после ориентации нет.

il р и 1л е р 3. В 100 мас.ч. MMA растворяют 0,01." глас.ч. ЦПК и 1.2 мас.ч, и-пи«ена (соотнош.ние 1:80). Смесь вакуумируют и заливают ч форму из силикатного стекла.

Полимери..аци1о проводят при температуре

20"C в течение 70 ч и дополимеризацию при температуре 120"С в течение 3 ч, Величина гель-эффекта 7,3. Молекулярная масса в центре блока полученного полимера — 3,2х х10, «а г1.оверкности блока — 2,2 10, величина л1олеvуляр«ой однородности Mp =- 0,7.

Оптических дефектов на поверхности органического стекла после ориентации нет.

Пример 4, В 100 мас. ч. ММА растворяют 0,008 гл".с ч. ЦПК и 0,32 мас,ч и--пинена

13 о

° °

° ° ° I ° ° ° ° °

° 1 11 °

° °

° ° ° °

° °

° ° 1 ° °

° °

° °

° II

° ° °

° °

° °

° - II ° °

° °

В Э

° Ф

° а @

° ° 1 ° ° 1

I ° ° и ° ° 3 °

° ° Э

В

1 . °:- °

Ф!

4 °

° ° °

° ° !

° °

° °! . ° :; ° °

° ° °!

° ° ° ° ° ° ° °

° °

° °

° °

l1 ° °

1 °

° ° 91 ° I °!

° ° !

° ° ° 1 ° .. Ю! °

° °

4 °

Ф °

° °

° 1 ° -1

° ° ° I°

° !

I ° ° ° ° 1 ° °

° ° I

° \

° ° °

° °

° °

° ! ю

° ° °

° °

° °

I Il

° ° °

° .: ° е ° ° В II!

Э ° ° . °

° - 1

° ° ° ° Э

° ° ° ° ° ° °

° ° ° ° ° ° ° ° ° °

2001919

Продолжение табл 2

Прттмер Состав полимэ1тиээционмод смеси.

Условна полнме- беличнХарактеристика полимера нэ гельмесм иэа ин добавка Иницитн

Времк, ч кот УУч

Сред

Среди алэкос нэк MM чнора туре чС

° ла ° при де рыве в цен ле ре бл

° еркм ка М» к 10 ичнык От п атеем оеивк от

12.5

5,9

2.4

0.4

78,5

Сэиль

1:40 цлк. о,ооо цпк

0,01 ммл

100 ммл

10Î аминам

12,0

0,4

4.5

1,9

То же

77,5

1:120

120

12 и ототи по изво стев тэ ем ап спас

12.2

ЦПК.

0.008

6.2

2,0 0,3

Сеиль

ММА, 1

ТЕ.О

Формула изобретения

Составитель Е. Уткина

Техред М. Моргентал Корректор Л. Ливринц

Редактор Т, Пилипенко

Заказ 3154

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Соот и и мте мне инициатор: до

Оээка

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АВИАЦИОННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА путем полимеризации метилметакрилата в массе в присутствии радикального инициатора дициклогексилпероксидикарбонэта при (20

2)С, отличающийся тем, что, с целью получения органического стекла с молекулярной однородностью не ниже О,б - 0,7 и

20 молекулярной массой не ниже (3 - 4) ° 10 . полимеризацию проводят в присутствии

РЕГУЛЯтОРа МОЛЕКУЛЯРНОЙ МаССЫ г2-ПИПЕНа при массовом соотношении дициклогексилпероксидикарбоната и гт-пипена 1:5025 100,