Способ получения полимеров винилароматическихсоединений

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

231803

Соигэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 11.1 l l.1967 (№ 1138364,:23-5) с присоединением заявки ¹

Кл. 39с, 25/01

Комитет по репам

МПК С 08f

УДК 678.746.2 (088.8) Приоритет

Опубликовано 28.XI.1968. Бюллетеш ¹ 36

Дата опубликования описания 14 т .1969 изобретений и открытий при Совете Министров

СССР с-, Авторы изобретения

Г. Д. Баллова, К. А. Сивогракова, Е. И. Егорова и Г. Л. Безбородко

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ВИНИЛАРОМАТИЧЕСКИХ

СОЕДИ Н ЕН И Й

Известен способ получения полимеров винилароматических соединений путем б70 шосуспензионной полимеризации стирола с использованием в качестве стаоилизатора суспензии частично омыленного поливинилового спирта.

Предлагаемый способ предусматривает применение в качестве исходного винилароматического мономера смесь изомеров вииилтолуола, содержащую 27 — 35 вес. % о-винилтоl) ола и 73 — 65 вес. % и-винилтолуола. В качестве стабилизатора суспензии применяют гидрат окиси магния с добавкой частично омыленного поливинилового спирта в количестве

0,0015 — 0,005% от веса мономера. Количество ацетатных групп в поливиниловом спирте составляет 10 — 14%.

Применение указанного стабилизатора обеспечивает хорошую стабильность при блочносуспензионной полимеризации винилтолуола.

Налипаемость на стенках аппарата при модуле ванны 1: 1 и 5: 3 даже при высоких температурах (130 С в течение 3 час) отсутствует.

Полученный сополимер представляет собой бесцветный, прозрачный продукт, не деформирующийся в кипящей воде, с лучшими диэлектрическими показателями (to6 10о ггг

0,0003) и более высоким выходом (98 — 99а/,), чем поливинилтолуол, полученный блочно-суcпензионным методом с использованием в качестве стабилизатора суспензии одного частично омыленного поливинилового спирта.

Блочно-суспензионная полимеризация изомеров винилтолуола состоит из стадии форполимеризацшг и суспензионной полимеризации.

Форполихтер получают путем сополимеризации смеси изомеров винилтолуола в присутствии перекиси бензоила в количестве 0,05—

0,07% при температуре 85 — 90 С (конверсия

10 30 — 45о/,). Далее форполимер диспергируют в виде водной эмульгосуспензии с помощью смеси гидрата окиси магния с частично омыленным поливиниловым спиртом. При суспензионной полимеризации форполимера исполь15 зуют систему инициаторов, состоящую из перекиси бензоила (0,15 вес. ч.) совместно с третбутилпербензоатом (0,1 вес. ч.) или перекисью третичного бутила (0,1 вес. ч.). Полнмеризашио проводят при 90 С в течение 4 час

20 с последующим подъемом температуры до

130 С и выдержкой при этой температуре

3 час. По окончании полимеризации к суспензии добавляют серную кислоту для переведения гидрата окиси магния в растворимую

25 форму. Получают бесцветный, прозрачный сополимер с теплостойкостью по Л1артенсу 103—

108 .

Пример 1. а) Предварительная полиме30 ризация винилтолуола (форполихтеризаиггя).

231803 теплостойкость по Мартенсу ударная вязкость предел прочности при статическом изгибе

1g6 10в ги характеристическая вязкость остаточный мономер зольность

103 — 10 С

20 — 24 кг см/см-

1000 †11

0,0003 — 0,0004

l,05 — 1,15

0,1 — 0,15%

0,02 — 0,03%

25 (кг) 92,5

7,5

0,15

0,10 (20,35) (1,65) (0,033) (0,022)

0,401 кг

0,121 кг (15) (0,0011) 100

0,0025

0,4 — 0,5%

0,0006

0,2 — 0,3%

3

Рецептура загрузки, вес. ч. (кг) винилтолуол (27 — 35% ортовинилтолуола +73 — 65% паравинилтолуола) 100 (40) перекись бензоила 0,07 (0,028) .

В аппарат емкостью 50 л, снабженный трехлопастной мешалкой, вращающейся со скоростью 100 — 120 об/мин, загружают впнилтолуол и перекись бензоила. Форполимеризацпю ведут в токе азота прп температуре 85 — 90 С в течение 5 — 7 час до конверсии 30 — 45%

После этого форполимер охлаждают до 20—

40 С.

Перед подачей форполимера на окончательную суспензионную полимеризацию в него добавляют ранее приготовленный раствор перекиси бензоила и третбутилпербензоата, все тщательно перемешивают и направляют на полимеризацию. б) Полимеризация форполимера впнилтолуола суспензионным методом.

Рецептура загрузки, вес. ч. форполимер винилтолуол перекись бензоила третбутилпербензоат

MgSO4 7нво

ХаОН" " вода дистиллированная сольвар .

Примечания: " сульфат магиия в виде 3% -иого раствора; " едкий натрий в виде 1,4",, -ного раствора, " сольвар в виде 4% -ного раствора

В реактор емкостью 50 л, снабженный трехлопастной мешалкой, вращающейся со скоростью 200 — 220 об,.мин, загружают раcòâîðû сульфата магния и едкого натра, По окон IBнии загрузки едкого натра смесь дополнительно перемешивают в течение 5 — 10 мин,для получения однородного раствора. Затем загружают 4%-ный раствор сольвара. г1ерез 5 мин после этого загружают форполимер с введенными инициаторами. После загрузки всех компонентов, перемешивания и отбора проб на рН и стабильность суспензии реактор герметпзируют и делают двух-трехкратную продувку его азотом. Остаточное давление 0,5 атм. Затем содер?кимое реактора в течение 1,5 — 2 час нагревают до 90 С. Прп этой температуре процесс полимеризацип проводят 4 час. После образования твердого бисера поднимают температуру до 130 С в течение 1,5 — 2 час и при этой температуре ведут процесс еще в течение 3 час. Затем содержимое реактора охла?кдают и при температуре 20 — 40 С добавляют концентрированную серную кислоту для переведения М (01-1) а в растворимую форму. Бисер промывают дистиллированной илп обессоленной водой и сушат.

Выход готового ироду.кта 98 — 99%.

Свойства получаемого поливинилтолуола:

Пример 2 (контрольный) а) Предварительная полимеризация винилтолуола.

Форполимер готовят аналогично примеру 1. б). Полимеризация форполимера винилтолуола суспензионным методом.

Рецептура загрузки, вес. ч. (кг): форполимер 92,5 (18,5) винилтолуол 7,5 1,5 перекись бензоила 0,25 0,05 третбутилпербензоат 0,10 0,02 сольвар (4%-ный раствор) 0,1 (0,5) вода дистиллированная 100 (19,5) В реактор емкостью 50 л при работающей мешалке, вращающейся со скоростью 200—

220 об/мин, загружают воду и 4%-ный раствор сольвара. После 5 мин перемешивания загру?кают форполимер с введенными инициаторами. После перемешивания в течение 15—

30 мин и отбора проб на рН и стабильность суспензии, реактор герметизируют и производят двух-трехкратную продувку его азотом.

Остаточное давление 0,5 атм. Затем содер?кимое реактора в течение 1,5 — 2 час нагревают до 90 С. При этой температуре процесс полимеризации проводят 3 час. Затем температуру поднимают до 120 С в течение 1,5—

2 час и процесс ведут в течение 5 час. Содержимое 1?еактора охлажда1от. Бисер промыва" ют дистиллированной водой и сушат.

Свойства готового продукта (выход 95—

96%): теплостойкость по Мар- 100 — 103 С тенсу ударная вязкость 15 — 17 кг см/см- предел прочности при 100 кг/сив статическом изгибе остаточный мономер

tg6 106 ги зольность

Предмет изобретения

1. Способ получения полимеров винилароматпческих соединений путем блочно-суспензионной полимеризацип соответствующих мономеров с использованием стабилизатора суспснзии, огличаюи1ийся тем, что, с целью синтеза полимеров с высоким выходом и хорошими физико-механическими свойствами, в качестве исходного мономера применяют

231803

Составитель С. Б. Ерофеева

Редактор С. С. Лазарева Тскрсд Л. К. Малова Корректор А. П. Васильева

Заказ 342/8 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 смесь нзомеров BHHH;ITQ;I) содержащую

27 — 35 вес. в/p 0-Вннплтолуола и 73 — б5 вес. р п-винилтолуола, а в качестве стабилизатора суспензия применяют гидрат окиси магния с добавкой частично омыленного поливинилового спирта в количестве 0,0015 вЂ,005p/в от веса мономера.

2. Способ HO . 1, oTëèíàþùèéñÿ, тем, что содержание ацетатнык групп в поливпниловом спирте составляет 10 — 14в/p,