Способ получения модифицированного полиолефина

 

< 660979

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннв

Социалистических

Республнк (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено200177 (21) 2445972/23-05 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет— (51)М. Кл.2.

С 08 F 8/00

C F 110/00

Госуаарствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК) б 78. 742.2.

° 9..02 (088.8) Опубликовано05.05.79, Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 050579 (72) Авторы изобретения

Я. К. Барамбойм и А. Ф. Пиняев

Московский технологический институт легкой промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВЛННОГО

ПОЛИОЛЕФИНЛ

Изобретение относится к промышленности полимеров, в частности к способу модифицирования полиэтилена в целях использования его в качестве связующего в промышленности искусственных кож.

Известны различные способы механомоди@икации полиэтилена путем механического воздействия на системы полимер-полимер и полимер-мономер (1.) .

Диспергирование указанных моно- . меров или их солей в среде полиме» ра приводит к модификации полимерного материала. Однако эффективность 15 прививки невысокая.

Наиболее близкий к предлагаемому способ получения модифицированного полиолефина механохимической обра- 20 боткой его различными мономерами в присутствии солей. В качестве солей используют CaCE<, CACO>, Ба СО, °

Этот способ механомодификации полиолефинов позволяет достичь эффек тивность прививки ненасыщенных карбоновых кислот к полиолефину в пределах 1В (2).

Полученные таким образом модифицированные полиолефины имеют неудов- ЗО летворительную гидрофильность вследствие низкой прививки.

Цель изобретения - повышение гидрофильности конечного продукта.

Поставленная цель достигается проведением процесса механохимической модификации полиолефина (полиэтилена) различными мономерами, например акриловой кислотой .и.ее производными, малеиновым ангидридом, янтарной кислотой, стиролом, тетрагидрофураном в присутствии кислот

Льюиса, напРимеР ARTCC>, SnCf<, ЕпСО

FeCt, .

Способ заключается в получении модифицированного полиолефина механохимической обработкой его мономером в присутствии в качестве солей

1-10 вес.Ъ на 100 вес. ч. полиолефина кислот Льюиса.

Используют полиэтилен высокого давления с молекулярной массой от

20000 до 25800.

Механохимическое модифицирование полиэтилена в присутствии кислот

Льюиса осуществляют в лабораторном шнековом экструдере, имеющем отношение рабочей длины шнека к диаметру

6:1, степень сжатия 5. Гранулы полиэтилена объемом 30 мм предваритель

6609 но загружают в емкость, куда добавляют жидкий мономер в соответствующих количествах на 100 нес. ч. полиэтилена.

llосле 24 ч набухания гранулы подают в эоны загрузки экструдера, добавляют необходимое количество кислоты Льюиса. Процесс модифицирования проводят н течение 25-30 мин при температуре 175-185ОC.

Кристаллические мономеры в соот.ветствующих количествах на 100 >нес.ч. полиэтилен зподают непосредственно в загрузочную воронку экструдера, и смесь перерабатывают при температуре 175-185 С в .течение 25-30 мин, lI p и м е р 1.-Полиэтилен сме- 15 шивают в стакане с малеиновым ангидридом (11А). Смесь подают н загрузочную воронку экструдера с одновременным введением ANCE„. Количество компонентов приведено в табл. 1. 20

Переработку проводят в указанном выше режиме.

Основные свойства модификата представлены в табл. 1.

11 р и м е р 2, Полиэтилен и стирол 6 смешивают в стакане и оставляют набухать в течение 24 ч. После набухания смесь подают в зону загрузки экструдера и добавляют ABACK. Ko3 личество компонентов приведено н табл. 2. Процесс ведут в указанном выше режиме.

Свойства модификата представлены в табл. 2.

Пример 3. Полиэтилен перерабатывают н соответствующих количествах с акрилатом калия в присутствии Al! CI> . Количество компонентон принедено в табл. 3.

Полученные результаты представлены н табл. 3. 40

П р е р 4. Полиэтилен оставляют набухать 4 ч в тетрагидрофуранег после чего смесь перерабатывают в экструдере в указанном выше режиме н присутствии A8CC3 . 45

Снойстна модификата представлены в табл. 4.

П р и и е р 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, но используют в качестве модифицирующей добав- 5(} ки янтарную кислоту.

Свойстна модификата представлены в табл. 4.

79 ф

Пример 6. Процесс ведут аналогично примеру 5, но используют в качестве кислоты Льюиса SnCE4, КПСС> или ГеСГ . Количество компонентов указано и табл. 5.

Свойства модификата представлены в табл. 5.

Кроме укаэанных мономеров ненасыщенного ряда, участвующих в механохимических реакциях по свободнорадикальному механизму, модифицирующее действие оказывают мономеры, способные сополимеризонаться при пластикации с полиолефином по механизму, отличному от радикального, благодаря присутствию кислот Льюиса.

В табл. 4 приведены основные свойства глоди г>ицированного полиолефина, полученного при механосополимеризации последнего с мономерами, не участвующими в свободнорадикальных реакциях .

Как видно из табл. 1, при большем по сравнению с предлагаемым содержанием модифицирующей добавки н постоянном количестве кислоты

Льюиса свойства глоди@ицированного полиэтилена не изменяются. Это связано с тем, что в данных условиях существует оптимальное соотношение (для модифицирования) кислоты Льюиса и модин>нцирующей добавки.

Как видно из табл. 2, большое количество кислоты Льюиса резко снижает физико-механические свойства полиэтиленовых пленок, так как при таком содержании кислоты полиэтилен при указанной температуре переработки сгорает (резко увеличинается процесс дегидратирования и деструкции). Меньшее количество кис лоты Льюиса недостаточно для процесса модифицирования.

При использовании в качестве катализатора других кислот Льюиса (см. табл. 5) получают результаты, согласующиеся с приведенныгли в примерах °

Из приведенных данных видно, что применение кислоты Льюиса в качестве инициаторов механо-химических процессов позволяет осуществить значительную прививку модифицирующих мономеров и при этом улучшить физико-. химические и физико-механические свойства полиолефина.

560979

Таблица 1 ичесКомпонент

80-85 110-112

2,9-5, 2

2,5" 5

5,6-8

105-108

8,0-10,3 92"92,5 80

82-85 95-100

15-20 90-95

20-25

20-23

80-84 100-103

12-18 95

Та блиц а 2 та физи1<оское оТн. %

100 вес. ч. ПЭ + 25 вес. ч. стирола + 1 вес. ч. АСС8 75-80

80-83 110 †1

100 вес. ч. ПЭ + 25 вес. ч. стирола + 2,5 вес. ч. АВСЯ3 70-72

109-112

78-80 вес. ч..

ACCT 64-68

78-80 105-107

100 вес. ч. ПЭ + 25 вес. ч. стирола + 10 вес. % МС«. 60-65

75-78 116

60-70

65-70 50-55

Т а б л и ц а 3

1 Не набухает

15-20

100 вес. ч, ПЭ + 5 вес. ч, малеинового ангидрида +

«5 вес. % ÌCÑЗ

100 вес. ч. ПЭ + 10 вес. ч. малеинового ангидрида +

«5 вес. % АЮСС

100 вес. ч. ПЭ + 50 вес. ч. малеинового аигидрида + 5 вес. % АССС3

100 вес. ч. ПЭ + 75 вес. ч. малеинового ангидрида +

«5 вес. % А(С(5

100 вес. ч. ПЭ + 25 стирола + 5 вес. %

100 вес. ч. ПЭ + 25 вес. ч. стирола + 15 вес. % АЕСК>

По известному способу

100 вес. ч. полйзтилена + 50 вес. % акрилата калия + ,45 вес.% А%С 3

90-95 80-82 105-110

660979

Прошхлжение табл.3

12-15

75-84 100-110

100

10-15

15-20

82-85 95-100

90-95 и

Пленки для испытаний отлиты из ксилольных растворов. Таблица4

Компонент

10-15

100-110 70-75 100-110

20-25

Не опреде- Не определялась лялось

75 250

Полиэтилен + стирол в присутствии ARCS

50-60

12-16 90-93 80-82 116

85-87 70-75 100

2 5-5

75-80 105

1,5-1,7 3,5-4,5 85

100 вес..ч. полиэтилена + 50% комплекса с переносом заряда в присутствии 5 вес. % МСК>

100 вес. ч. полиэтилена + 50% малеинового ангидрида + 5 вес.% АВСВ 20-25

Полиэтилен + янтарная кислота в присутствии

АОС6

Полиэтилен + тетрагидрофуран в присутствии

АЕСЕ9

100 вес. ч. ЛЭ + 50 вес. ч. янтарной кислоты +

5 вес.% SnC84

100 вес. ч. ПЭ + 50 вес. ч. янтарной!кислоты +, 5 вес.% ЕпСС

100 вес. ч. ПЭ + 50 вес. ч. янтарной кислоты +

5 вес.% Ре(Х75-78 11 6

Т а б л и и а 5

6609 79

Составитель Т. Хороших

Редактор Л. Ушакова Техред М. Петко Корректор С. Шекмар

Заказ 2373/20 Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ получения модифицированного полиолефина механохимической обработкой его мономером в присутствии солей, отличающийся тем, что, с целью повышения гидрофильности конечного Продукта, в ка- 5 честве солей используют 1-10 вес.В на 100 вес. ч полиолефина кислот

Льюиса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Барамбойм Н. К. Механохимия высокомолекулярных соединений. М., Химия, с. 130-185, 1971.

2.Sasa1ci Isao, Ito; КешсИ,Kodawa

1з пЕо, Ide Fum o., Свойства смесей модифицированного полипропилена ненасыщенной карбоновой кислотой с неорганическими соединениями Кобунсю ромбунсю, КовцпзЬ1 чопЬипзпй, 1975, 32, М 11, р.645-652.