Полимерная композиция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскйх

Социалистических

Республик

<">673180 (6t) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 120 1.76 (21) 2312002/23-05 (23) Приоритет — (32) 2102.75 (3l) 551773 (ЗЗ) CIIlA

Опубликовано 0 50 779. Бюллетень № 25

Лата опубликования описания 0507.79

С 08 F 232/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 678 ° 745. . 32 (088. 8) Иностранцы

Джордж Су-Хсианг Ли (Китай) и Джеральд Пауль Коффи (США) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Дзе Стандарт Ойл Компани (CtdA) Pl) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

1 щей из стирола, акрилонитрила и этилакрилата. . Однако прОДунтЫ На ОсНОвЕ Этой КОМпозиции не обладают достаточйой термоустойчивостью.

Целью изобретения является повышение устойчивости к термообработке . изделий на основе композиций.

Цель достигается тем, что смесь, содержащая нитрил, состоит иэ 5090 вес.Ъ, по меньшей мере одного нитрила формулы СН = CRCN . где R— водород, низшая алкильная группа (C -С ), 10-50 вес.Ъ по меньшей мере.одного члена, выбранного иэ группы, состоящей из индена или/и кумарона.

Используемые олефиновые ненасыщенные нитрилы являются альфа, бета-олефиновыми ненасыщенными мононитри.лами, имеющими структуру Щ - С -су

Л

Р где R — водорсщ, низшая алкильная группа, имеющая от 1 до 4 углеродных атомов, или галоген ° Эти соединения включают акрилонитрил, альфа-хлоракрилонитрил,альфа-фтороакрилонитрил, метакрилонитрил,этакрилонитрил и им.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к полимерным композициям на основе акрилонитрила.

Полимеры на основе полимерных композиций обладают низкой гаэопроница емостью, высокой температурой размягчения, низкой ползучестью. Это позволяет испольэовать композиции в упаковочной промышленности.

Известна полимерная композиция на основе 100 веС.ч. смеси, содержащей нитрил, и 1-40 вес.ч. каучукового полимера (1).

Полимерная композиция содержит

100 вес.ч. смеси, состоящей из 6090 вес.% по крайней мере одного нит- . рила формулы СНд=CRCN из 10-39 вес.Ъ эфира формулы СНд =CR;COORä из 115 вес.Ъ по крайней мере одного члена, выбранного из группы, состоящей иэ индена и кумарона, и в присутствии от 1-40 вес.ч. каучукового полимера, состоящего минимум на 50 вес.Ъ из дие-25 нового мономера с сопряженными двойными связями, выбранными из группы, состоящей из бутадиена и изопрена, и до 50 вес.Ъ по меньшей мере одного члена, выбранного из группы, состоя«:«Р « !

Ю П 7 5. 4„ ц. : : „ "-," ... ° и Г

««« (И) М. Кл. б 73180 пример с помощью формования, протяжки, дутья и т.д. Полимерные продукты обладают отличной стойкостью к растворителям, а их ударная прочность и низкая газо- и паронепроницаемость

5 делают их пригодными для использования в упаковочной промышленности.

Они также пригодны для производства бутылок, пленки и других видов упа ковки для жидкостей и твердых ве ществ.

0 Пример 1. (А) Смолу готовят иэ следующих компонентов, вес. ч.:

Вода 223

Gafac RE-610 2 лкрилонитрил 70

5 Инден 30

Дипентенмеркаптан 0,6

70/30 бутадиен/акрилонитрил каучуковый латекс (твердая ос20 нова) 15

Персульфат калия 0,28

Смесь R-О -((H (H D-)„PO Я . и (Й-О-(CH CH 0-),)ply, подобные. Наиболее предпочтительным является акрилонитрил.

Инден (1-Н-инден) и кумарон (2,3-бенэофуран) и их смеси используются как мономеры. Наиболее предпочтительным является инден.

Полимерные соединения могут быть .получены любым известным методом

-полимериэации, включая полимеризацию в объеме, полимериэацию в растворителе, эмульсионную или суспенэионную полимеризацию, как единовременно 1 загружая все компоненты, так и с помощью непрерывного или периодического добавления полимеров и других компо-нентов. Наиболее предпочтительным методом является эмульсионная полимери- 1 зация. Полимеризацию проводят в водной среде в присутствии эмульгатора и свободнорадикального генерирующеFo полимеризационного инициатора при температуре от 0 до 100 С в полном отсутствии молекулярного кислорода.

Каучуковые полимеры являются гомополимерами диенового мономера с сопряженными двойными связями, укаэанного выше, а также сополимерами этих диенов и других мономерных компонентов, таких как акрилонитрил, стирол, зтилакрилат, и их смеси, в которых присутствует по меньшей мере 50 вес.Ъ от всех мономеров сопряженных диеновых мономеров.

Предпочтительно, -чтобы каучуковый сополимер бутадиена-1,3 и акрилонитрила содержал более, чем 50 вес,Ъ полимериэованного бутадиена. Важно, чтобы .каучуковый сополимер бутадиена и акрилонитрила содержал от 50 до 90 вес.Ъ полимеризованного бутадиена ° Самым предпочтительным является содержание полимеризованного бутадиена в пределах от 60 до 80 вес.%, 40

Предпочтительно, чтобы на каждые

100 ч. химически связанных акрилонитрила и индена приходилось от 1 до

40, а более предпочтительно от 1 до

20 ч., каучукового диолефинового поли- 45 мера. Так как относительное количество каучукового диолефинового полимера увеличивается в конечном полимерном продукте, то ударная прочность повышается, а газо- и паронепроницаемость до некоторой степени снижается. Желательно испольэовать каучу- ковый диолефиновый полимер в" количестве, достаточном для достижения желаемой ударной прочности полимерного продукта и в то же время для достижения оптимальной газо- и пароне"пфбницаймости

Новые полимерные продукты являются готовыми термопластическими материалами, из которых термообработкой мо- 60 жет быть-изготовлен широкий ассортимент изделий. Причем могут быть использованы любые известные методы обработки уже известных термопластических полимерных материалов, на-, 65 где n — число от 1 до 40;

R — алкильная или алакрильная группа (предпочтительно нонил-фениловая группа) и М вЂ” водород, аммиак или щелочной металл.

Первая стадия. Эмульсию, состоящую иэ 70 ч. акрилонитрила, 17,5 ч, индена, 15 ч. (твердая основа) каучукового латекса и 0,1 ч.дипентендимеркаптана в 225 ч. воды с двумя частями Gafac RE-610, нагревают, перемешивая, до 60 С в полном отсутствии молекулярного кислорода.

Полимеризация затем инициирована добавлением 0,1 ч.персульфата калия и в этих условиях продолжается около 6 час.

Вторая стадия. Смесь, полученную на первой стадии, нагревают до 70 С и затем добавляют смесь 2 ч. персульфата калия и 8 ч. воды шестью порциями в течение 5 час. В этот же самый период постепенно добавляют еще 12,5 ч. индена и 0,5 ч. дипентендимеркаптана. Полученный латекс скоагулирован и высушен. Выход смолы

88%. Полученная смола обладает следующими свойствами:

Температура разрушения под давлением (18,5592 кг/см ), С 101

Сопротивление образцов с надрезом на разрыв, джоули на дюйм надреза 1,62698

Испытание на кручение, м/г 2400 . (Б) Используют те же компоненты и в тех же количествах, что и в части A данного примера. Смесь всех компонентов, кроме персульфата калия, 5

0 нагревают до 60 С с перемешиванием при полном отсутствии молекулярного кислорода. Одновременно добавляют персульфат калия, и полимериэация протекает в этих условиях 16 час, Полученный латекс скоагулйроваи и смола высушивается ° Выход продукта

66%. Полученная смола обладает следующими качествами:

Температура разрушения под давлением (18,5592 кг/см ), С 108

Сопротивление образцов с надрезом на разрыв, джоули на дюйм надреза

Испытание на кручение, м/г 800-900.

П р н м е р 2. Смолу готовят иэ следующих компонентов, вес.ч;л

Вода 262

Gafac RE-610 2,25

Акрилонитрил 70

Инден 30

Дипентендимеркаптан 0,75

70/30 бутадиен/акрилонитрил каучуковый латекс (твердая основа) 15

Азобисиэобутиронитрил 0,45.

Эмульсию, состоящую иэ .70 ч. акри лонитрила, 5 ч. индена, 15 ч. каучука и 0,25 ч.дипентендимеркаптана в 262 ч. воды с 2,25 ч. Gafac RE-610 нагревают с перемешиванием в азотно атмосфере до 70 C. Полимериэацию инициируют добавлением 0,1 ч.аэобисизобутиронитрила. Оставшееся коли чество индена (25 ч.) и дипентендимеркаптана (0,5ч.) добавляют равноме но в течение 9 час полимеризационного периода, в это же самое время еще 0,35 ч. азобисиэобутиронитрила добавляют в семь приемов. Полимеризация протекает 9 час при 70 C.

Полученный латекс скоагулирован и имеет следующие свойства:

Температура разрушения под давлением (18,5592 кг/см), С 84

Сопротивление образцов с надрезом на разрыв по Изоду, джоули на дюйм надреза 30,0481

Испытание на кручение, 1,49140

0,2

О, 75. м/г 2200

Пример 3. Смолу готовят иэ следующих компонентов, вес.ч.:

Вода 232

Gafac RE-610 3

Акрилонитрил 70

Инден 30

Дипентендимеркаптан 0,75

70/30 бутадиен/акрилонитрил каучуковый латекс (твердая осиова)

Азобисизобутиронитрил

Персульфат калия

673180 6 Эмульсию, состоящую иэ 70 ч. акрилонитрила, 6,51 ч. индена, 15 ч. каучука, 0,25 ч. дипентендимеркаптана в

232 ч. воды с 2 ч. Gafac RE-610, нагревают с перемешиванием в азотной атмосфере и инициируют добавлением к

5 полимеризационной смеси 0,1.ч. азобисизобутиронитрила. Раствор иэ

23,49 ч. индена и 0,5 ч. дипентендимеркаптана добавляют к полимеризационной смеси в течение 8 час. В течение

10 этого же периода смесь подвергается воздействию 0,1 ч. азобисиэобутиронитрила после 1 час реакции и

0,175 ч. персульфата калия смесью равными порциями в период между

16 2,5 и 6 час реакции. Полученный латекс скоагулирован, высушен и имеет следующие свойства:

Температура разрушения под давлением (18,5592 кг/см ), С 98

Сопротивление образцов с надрезом на разрыв, джоули на дюйм надреза 1,69478

Испытание на кручение, м/г 3100 .

Пример 4. Смолу готовят иэ следующих компонентов, вес.ч.:

Вода 233

Gafac RE-610 2

Акрилонитрил 70

Инден 30 и . Дипентендимеркаптан 0,6

70/30 Бутадиен/акрилонитрил каучуковый латекс (твердая основа 15 р- Персульфат калия 0,3.

Первая стадия. Эмул ьсию из 70 ч. акрилонитрила, 17, 5 ч. индена, 40 15 ч. каучукового латекса, 0,15 ч. дипентендимеркаптана и 2 ч. Gafac

RE-61О, нагревают с перемешиванием - --щ в азотной атмосфере до 60 С. Реакцию затем инициируют добавлением

45 0,1 ч. персульфата калия, в этих условиях полимериэа бПЁ заканчйвают" """ эа 6 час.

Вторая стадия. Смесь, полученную на первой стадии, нагревают до 70 С„

- затем добавляют раствор 0,2 ч. персульфата калия в шесть приемов в течение 6 час, а оставшиеся инден и дипентендимеркаптан добавляют в два приема (8 ч. индена и 0,25 ч. дипентендимеркаптана через 1,4 час, -М 4,5ч. индена и 0,2ч, дипентендимеркаптана через 4 час). Реакция полимеризации,продолжается 6 час. при

70 С. Полученный латекс скоагулирован горячим водным раствором А(д (80 )

60 18 Н О и промыт кипящей водой. Выа сушенная смола (выход - 80%) имеет следующие свойства:

Температура разрушения под давлением

6 » (18,5592 кг/см ), С 97

673180

1,41005

0,5

Формула изобретения

35

45

1,12533

2800 .

Составитель A. Переверзева

- .з ю не

Заказ 3740/56 Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ Т осударстненного комитета СССР по делам изобретений и открытий филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сопротивление образцов с надрезом на разрыв по

Иэоду," джоули на дюйм надреза

Испытание на кручение, м/г 2500 .

Пример 5. Смолу готовят из следующих компонентов, вес. ч,.

Вода 265

Gafac RE-610 2,25

Акрилонитрил 70

Инден 30

Дипентендимеркаптан

70/30 бутадиен/ акрилонитрил каучук (твердая основа) 15

Персульфат аммония., 0,3, Первая стадия. Эмульсию, состояi4yro иэ 40 ч. акрилонитрила, 10 ч. индена, 15 ч. каучукового латекса, 0,05 ч. дипентендимеркаптана, 186,5 ч. воды и 2,25 ч. Gafac RE-610, нагрева ют с перемешиванием в азотной атмосфере до 60 С. По достижении данной температуры добавляют 0,05 ч. персульфата аммония, в этих условиях реакция продолжается 6 час.

Вторая стадия. Смесь, полученную на первой стадии, разбавляют

78,8ч. воды и нагревают до 70 С.

Смесь из 30ч. акрилонитрила, 20ч. индена, 0,45ч. дипентендимеркаптана добавляют в течение 5 час и в этот же период добавляют в пять приемов

0,25ч. персульфата аммония. На этой " стадии полиме изации продолжается

6 час. при 70 С, Латекс скоагулирован горячим раствором квасцов и тщательно промыт горячей водой. Высушенная смола имеет следующие свойства: йемпеРатУра Разрушения под давлением (18,5592 кг/см ), С 101

Сопротивление образцов с надрезом на разрыв, джоули на дюйм надреза

Испытание на кручение, м/г

Пример б. При повторении примера 1 (A) 75 ч. акрилонитрила и 25 ч. индена получают те же результаты.

Пример 7. При понторении примера 1 (A) и использовании 65 ч. акрилонитрила и 35 ч. индена получают те же результаты.

Пример 8. То же, при исполь10 зовании 80 ч. акрилонитрила и 20 ч. индена.

Пример 9. То же, при использонании 10 ч. бутадиен/акрилонитрилового каучука. Результат испытания образца с надрезом выше.

Пример 10. То же, .при использовании 20 ч. бутадиен/акрилонитрилового каучука. Результат испытания образца с надрезом выше.

Полимерная композиция на основе

100 вес. ч. смеси, содержащей нитрил общей формулы СН -CRCN, где †. R водород, низшая алкильная группа С» и 1-40 вес. ч. каучукового полимера, состоящего минимум на 50 вес.% из диенового мономера с сопряженными двойными связями, выбранными иэ группы, состоящей иэ бутадиена и изопре-. на, и до 50 нес.% по меньшей мере одного члена, выбранного из группы, состоящей иэ стирола, акрилонитрила и этилакрилата, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения устойчивости к термообработке изделий на основе композиций, смесь состоит из 50-90 вес. % по меньшей мере .одного нитрила, 10-50 вес.% по меньшей мере одного члена, выбранного из группы, состоящей из индена или/и кумарона.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Патент СССР по заявке

Р 219655/23-05, кл. С 08 232/02, 1975-" прот оти п.