Способ обработки полистирола
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (»)328116 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.12.70 (21) 1 498067/23-5 с присоединением заявки: № 1498916/23-5 (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.75.Бюллетень № 35 (45) Дата опубликования описания 15.12.75 (51) N. Кл.
С 08 (33/02
Государственный комитет
Совета Министрое СССР по делам иэооретений и открытий (N) AK678.746.22. .046.36 (088.8 ) (72) Авторы изобретения
А. И. Хомутов, В. С. Ткачева, Г. Г. Рябчикова и П. Я. Глазунов
Институт физической химии АН .СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛИСТИРОЛА
Известен способ обработки полистирола путем введения в его расплав в качестве адсорбента глины, обработанной органогалоидсиланом, Для снижения содержания остаточного мономера в полистироле и повышения его текучести (индекса расплава) предлагается в качестве адсорбента применять кремнезем1 ный попистый продукт с размером пор 2,8100А в количестве go 10 вес. %, пред- (О почтительно 0,5-3 вес. %.
С целью повышения эффективности способа полистирол с добавкой дополнительно подвергают термообработке и/или радиационному воздействию. !5
В качестве кремнеземного пористого. продукта применяют кремйеэемные пористые, волокна, порошок, крошку и т. д.
Кремнеэемные пористые волокна (КПВ) и кремнеземные пористые порошки (КПП) gp имеют развитую поверхность (около 850 м /г} и регулируемые размеры пор (от 2,8 до 80 А и более) °
Кремнеземные пористые волокна — адсор бенты получают путем кислотной обработки з5 стеклянных волокон опредепены*тх систем и составов. Для регулирования структуры
КПВ проводят предварительную или последующую термическую обработку.
КПВ и КПП вводят двумя способами: в блочный и ударопрочный полистирол в расплав B процессе экструзии; в эмульсионный йопистирол при механическом перемешивании в шаровой мельнице.
В целях снижения содержания остаточного мономера и последующей дополимеризации g приготовленные образцы нагревают и подвергают воздействию ионизирующих излучений, которые, как известно, являются инициаторами полимеризации стирола.
Облучение проводится гамма-лучами изотопного источника кобальт-60 типа MPXгамма-100, мощность поглощенной дозы составляет 0,8 мрад/час.
Для определения эффективности воздействия перечисленных факторов (нагрев, иониэирующее излучение, адсорбент) содержание остаточного мономера определяют на каждой стадии изготовдения образцов. Остаточный мономер определяют в чистых прессованных ю °
328116
15
3 полимерах, подвергнутых облучению; в исходном порошкообразном или гранулированном
1 полимере; в полимерах с добавками адсорбента - гранулированных или порошкообразных; в прессованных образцах, содержащих адсорбент, — облученных и необлученных.
Пример 1. Кремнеземные пористые волокна и изготовленные из них порошки предварительно подсушивают до постоянного веса при 120 С, Полученный о порошок иэ КПВ в количестве 1% вводят в эмульсионный полистирол. Результаты испытаний приведены в табл. 1.
С введением адсорбентов в эмульсионный полистирол содержание свободного стирола снижается с 0,34% в исходном до 0,15%, т..е. в 2,3 раза. е
Термическая обработка и воздействие радиации инициируют полимеризацию погло щенного адсорбентом стирола и дополнительно способствуют уменьшению содержаеия незаполимеризованнпго мономера; совместное воздействие этих факторов приводит к уменьшению количества остаточного мономера почти в четыре раза.
Пример 2. Адсорбенты — кремнеземные пористые волокна вводят в блочный полистирол в процессе экструзии.
Предварительная обработка адсорбентов
КПВ описана в примере 1. Результаты испытаний даны в табл. 2.
Сочетание термообработки и воздействия ионизирующих излучений снижает со(держание стирола в полимере от 0,55 до
0,3 вес. %.
Пример 3. Кремнеземные пористые волокна вводят в процессе экструзии.
Предварительная обработка КПВ описана в примере 1. Данные анализа приведены в табл. 3, При введении кремнеземных пористых волокон в ударопрочный полистирол с последующей термообработкой и облучением его ионизирующим излучением содержание мономера снизилось от 1,02 до 0,38%, т. е. в 2,7 раза.
Пример 4. КПВ и изготовленные (из них порошки подсуШивают при 120 С до достижения постоянного веса. Полученный порошок из КПВ в количестве 1% вводят в блочный полистирол. Затем блочный полистирол гранулируют и подвергают испытаниям.
Результаты испытаний приведены в табл. 4.
Пример 5. Образцы ударопрочного полистирола готовят цо методике примера 1. Порошок — адсорбент в количестве 3% вводят в расплав в процессе экструзии. Результаты испытаний см. в табл. 5.
Пример 6. Порошок, полученный из КПВ, вводят в количестве 2% в эмульсионный полистирол при механическом смешивании на шаровой мельнице. Перемешива« ют в течение 4 час. Результаты испытаний см. в табл. 6.
Введение кремнеземных пористых по -, рошков приводит к значительному росту индекса расплава.
328116
Таблица 1 исходный с добавкой 1% КПВ
0,34
0,15
0,34
0,13
0,27
0,09
350
348
1,056
0,28
Таблица 2 с добавкой 3% KllB исходный
0,55
0,55
0,55
0,55
0,48
0,50
0,30
358
340
1,055
1,064
0,22
0,36
Наименование показателей
Содержание свободного мономера, вес. % в исходном порошкообразном полимере в образцах, приготовленных методом компрессионного прессования . в облученном образце (доза 1 мрад) Предел прочности при растяжении, 2 кгс/см
Плотность, г/см
Водопоглощение, вес. %
Наименование показателей
Содержание свободного мономера, вес. % в исходном гранулированном
2 в экструдированном в образцах, изготовленных методом компрессионного прессования в облученном образце (доза 2мрад) Предел прочности при растяжении, 2 кгс/см
Плотность, г/см
Водопоглощение, вес. %
Змульсионный полистирол
Блочный полистирол
1,055
0,34
328116
Таблица 3
1,03
0,72
1,02
0,65
1;02
0,38
0,91
276
1,028
1,035
0 35
0,40
Таблица 4
Предел прочности при растяже» нии, кг/см2хх
Индекс расплава, г/10 минх
Плотность, г/см3
1,055
359
6,83
359
8,00
1,060
Индекс расплава, х г/10 мин
Плотность, 3 г/см
Предел прочности при растяжении
2хх кгсlсм
1,055
3,70
290
6,10
286
1„062
Габлица 6
Индекс расплава, г/10 мин
Предел прочности при растяжении, 3 кг/см
Плотность, 3 г/см
1,42
355
1,058
1,82
344
1,062
Наименование показателя
Содержание свободного мономера, вес. % в исходном гранулированном в экструдированном в образцах, изготовленных методом компрессионного прессования в облученных образцах (доза облучения
2 мрад)
Предел прочности, кгсlсм
Плотность, г/см
Водопоглошение, вес. %
Наименование материала
Исходный блочный полистирол
Блочный полистирол + 1% порошка
КПП
-т—
Определяют при стандартном режиме: о
200 С; Р = 5 кг,; диаметр сопла 2 мм.
Наименование материала
Исходный ударопрочный полистирол
Ударопрочный полистирол с добавкой 3% порошка КПП. -Н аим енование м а терн ала
Исходный эмульсионный полистирол
Эмульсионный полистирол с добавкой 2% КПП
Ударопрочный полистирол исходный с добавкой 2% КПВ хх
С целью исключения ориентации в процессе литья под давлением образцы изготовля-; ют методом компрессионного прессования.
Таблица 5.
328116
Составитель А.Кулакова
Техред Е.Митрофанова корректор Д.Бракнина
Редактор А, Бер
Заказ Иэд. М 1020 Тираж 496 Подписное
Ц11ИИП11 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 113035, Раушская наб., 4
11редпрнятие <Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24
Предмет изобретения
1. Способ обработки полистирола. путем введения в него адсорбента, о т л и ч аю шийся тем, что>с целью снижения содержания остаточного мономера в полистироле и повышения его текучести, в качестве адсорбента применяют кремнеземный пористый продукт с размером пор 2,8h 100 Х в количестве до 10 вес. %,ïðåäпочтительно 0,5-3 вес. %.
2.С особпоп. 1, отли чаюш и е с я тем, что, с целью повышения эффективности способа, полистирол с выше,указанной добавкой дополнительно подвергают термообработке и/или радиационному воздействию.
