DE2552234C2 - Pfropfcopolymerisate und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Pfropfcopolymerisate und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
CH2=C-COOR2
Ri
worin R, Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen und R2 e'ne
Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und
(C) 1 bis 15 Gew.-% Inden und/oder Cumaron,
wobei die angegebenen Prozentsätze von (A), (B) und (C) sich auf das Gesamtgewicht der Monomeren
beziehen und die Menge von (B) immer gleich oder größer als die Menge von (C) ist, in Gegenwart von
(D) eines kautschukartigen Polymerisats aus mindestens 50 Gew.-% Butadien und/oder Isopren und bis zu
50 Gew.-% mindestens eines Monomeren aus der Gruppe Styrol, Acrylnitril und Äthylacrylat.
2. Polymerisate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Nitril um Acrylnitril handelt.
3. Polymerisate nach Anspruch 1 und/oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ester um
Methylacrylat handelt.
4. Polymerisate nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der
Komponente (C) um Inden handelt.
5. Polymerisate nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der
Komponente (D) um ein Butadien/Acrylnitril-Mischpolymerisat handelt.
6. Verfahren zur Herstellung von Pfropfcopolymerisaten nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5
durch Polymerisieren von 100 Gewichtsteilen aus 60 bis 90 Gew.% mindestens eines Nitrils der Formel
CH2 = C-CN
R
worin R Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen bedeutet,
10 bis 39 Gew.-% eines Esters der Formel
CH2=C-COOR2
Ri
worin R| Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen und R2 eine Alkylgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten,
in Gegenwart eines kautschukartigen Polymerisats aus mindestens 50 Gew.-% Butadien und/oder Isopren
und bis zu 50 Gew.-% mindestens eines Monomeren aus öer Gruppe Styrol, Acrylnitril und Äthylacryhit,
in einer wäßrigen Emulsion in Gegenwart eines freie Radikale liefernden Initiators und im wesentlichen in
AOwesenheit von molekularem Sauerstoff,
dadurch gekennzeichnet, daß man als weitere Monomere 1 bis 15 Gew.-% Inden und/oder Cumaron anwendet,
wobei die angegebenen Prozentsätze bei den Monomeren auf das Gesamtgewicht der Monomeren bezogen
sind und die Menge des Esters immer gleich oder größer als die Menge von Inden und/oder Cumaron ist.
Die Erfindung betrifft Polymerisationsprodukte mit einer guten Schlagfestigkeit, einer geringen Durchlässigkeit
für Gase und hohen Erweichungstemperaturen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung; sie betriflt insbcsondere
Polymerisate niedrigen Kriecheigenschaften, die als gas- und dampfundurchlässige Materialien verwendet
werden können.
Die Erfindung stellt eine Verbesserung der in den US-Patentschriften 34 26 102 und 35 86 737 beschriebenen
Verfahren dar.
Der Gegenstand der Erfindung wird durch die Patentansprüche umschrieben.
Die erfindungsgemäßen polymeren Produkte werden generell hergestellt durch Polymerisieren eines größeren
Anteils eines olefinisch ungesättigten Nitrils, wie Acrylnitril, und eines kleineren Anteils eines Esters einer
olefinisch ungesättigten Carbonsäure, wie Methylacrylat, und von Inden und/oder Cumaron in Gegenwart eines
vorher hergestellten kautschukartigen Polymerisats, das aus einem konjugierten Dienmonomeren, wie Butadien,
besteht.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten olefinisch ungesättigten Nitrilen handelt es sich um die ffjS-olefinisch
ungesättigten Mononitrile der Formel
CH2=C-CN "0
I
R
R
worin R Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen bedeutet. Beispiele
für solche Verbindungen sind Acrylnitril, a-Chloracry'mitril, tf-Fluoracrylnitril, Methacrylnitril, Äthacrylnitrii
u. dgl. Das erfindungsgemäß am meisten bevorzugte olefinisch ungesättigte Nitril ist Acrylnitril.
Bei den erfindungsgemäß verwendbaren Estern von olefinisch ungesättigten Carbonsauren handelt es sich
vorzugsweise um die niederen Alkylester von α^β-olefinisch ungesättigten Carbonsäuren und insbesondere um
die Ester der Formel
CH2=C—COOR2
R1
worin R, Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen und R2 eine Alkylgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten. Zu Verbindungen dieses Typs gehören Methylacrylat, Äthylacrylat,
die Pronylacrylate, die Butylacrylate, die Amylacrylate und die Hexylacrylate.; Methylmethacryiat, Äthylmethacrylat,
die Propylmethacrylate, die Butylmethacrylate, die Amylmethacrylate und die Hexylmethacrylate;
Methyl-a-chloracrylat, Äthyl-ff-chloracrylat u. dgl. Am meisten bevorzugt sind die Methyl- und Äthylacrylate
und -methacrylate.
Erfindungsgemäß als Monomere verwendbar sind Inden (1-H-Inden) und Cumaron (= 2,3-Benzofuran) und
Mischungen davon. Am meisten bevorzugt ist Inden.
Die erfindungsgemäßen jrolymer-.n Zusammensetzungen können nach irgendeinem der bekannten Polymerisationsverfahren
hergestellt «erden, beispielsweise durch Polymerisation in Masse, Polymerisation in Lösung
und Polymerisation in Emulsion odi- Suspension, unter diskontinuierlicher (ansatzweise durchgeführter) kontinuierlicher
oder intermittierender Zugabe der Monomeren und anderen Komponenten. Das bevorzugte Verfahren
ist die Polymerisation in Emulsion. Die Polymerisation wird vorzugsweise in einem wäßrigen Medium in
Gegenwart eines Emulgiermittels und eines freie Radikale liefernden Poiymerisationsinitiators bei einer Temperatur
von etwa 0 bis 1000C im wesentlichen in Abwesenheit von molekularem Sauerstoff durchgeführt.
Bei den erfindungsgemäßen kautschukartigen Polymerisaten handelt es sich um Homopoiymerisate der oben
genannten konjugierten Dienmonomeren sowie um Mischpolymerisate dieser Diene mit einer anderen Monomcrkomponente,
wie Acrylnitril, Styrol, Äthylacrylat und Mischungen davon, in denen das konjugierte Dienmonomerc
mindestens 50 Gew.-% der Gesamtmonomeren ausmacht.
Hin erfindungsgemäßes Pfropfcopolymerisat kann beispielsweise hergestellt werden durch Polymerisation
einer Mischung aus Acrylnitril, Methylacrylat und Inden in Gegenwart eines vorher hergestellten Butadien-(1,3)/Acrylnitril-Mischpolymerisats
unter Bildung eines Produktes mit einer ausgezeichneten Schlagfestigkeit, einer außerordentlich guten Undurchlässigkeit für Gase und Dämpfe und einer verbesserten ASTM-Wärmeformbeständigkeit.
Die Acrylnitril-Methylacrylat-Inden-Monomerkomponente sollte vorzugsweise 70 bis 90
Gew.-% Acrylnitril, 10 bis 29 Gew.-% Methylacrylat und 1 bis 10 Gew.-% Inden. enthalten.
Das bevorzugte kautschukartige Butadien^ 1,3)/Acrylnitril-Mischpolymerisat enthält vorzugsweise mehr als
50 Gcw.-Vo gebundenes Butadien, bezogen auf das Gesamtgewicht von Butadien + Acrylnitril. Besonders bevorzugt
ist ein kautschukartiges Butadien/Acrylnitril-Mischpolymerisat, das 50 bis 90, insbesondere 60 bis 80
Gcw.-% polymerisiertes Butadien enthält.
Bei der vorstehend beschriebenen Polymerisation werden vorzugsweise 1 bis 40, insbesondere 1 bis 20 Teile
des kautschukartigen Dienpolymerisats auf jeweils 100 Teile Acrylnitril + Methyiacrylat + Inden verwendet. Es
wurde allgemein gefunden, daß dann, wenn die relative Menge des kautschukartigen Dienpolymerisats in dem
polymeren Endprodukt zunimmt, die Schlagfestigkeit ansteigt und die Gas- und Dampfundurchlässigkeitseigenschaften
etwas abnehmen. Es ist allgemein bevorzugt, gerade genügend kautschukartiges Dienpolymerisat
zu verwenden, um dem polymeren Produkt die gewünschte Schlagfestigkeit zu verleihen und gleichzeitig optimale
Gas- und Dampfundurchlässigkeitseigenschaften in dem polymeren Produkt aufrechtzuerhalten.
Die erllndungsgemäßen neuen polymeren Produkte stellen leicht verarbeitbare thermoplastische Materialien
dar, die nach irgendeinem der bekannten Verfahren, wie sie bei bekannten thermoplastischen polymeren Materialien
angewendet werden, beispielsweise durach Extrusion, Ziehen, Blasen u. dgl., zu den verschiedensten
brauchbaren Formkörpern wärmeverformt oder durch Fräsen bearbeitet werden können. Die erfindungsgemä-(.icn
polymeren Produkte weisen eine ausgezeichnete Lösungsmittelbeständigkeit auf und aufgrund ihrer
Schlagfestigkeit und ihrer geringen Durchlässigkeit für Gase und Dämpfe können sie mit Vorteil in der Verpakkungsindustrie
verwendet werden und sie eignen sich insbesondere fur die Herstellung von Flaschen, Filmen
und anderen Typen von Behältern für Flüssigkeiten und Feststoffe.
Komponenten | Teile |
Butadien | 70 |
Acrylnitril | 30 |
Seifenflocken | 1,4 |
Wasser | 200 |
Natriumpolyalkylnaphthalinsulfonat | 0,1 |
Natriumsalz von Diäthanolglycin | 0,05 |
t-Dodecylmercaptan | 0,65 |
Azobisisobutyronitril | 0,4 |
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, in denen die Mengen der Komponenten, wenn nichts anderes
angegeben ist, in Gew.-Teilen angegeben sind, näher erläutert, ohne sie jedoch darauf zu beschriinken.
A) Unter Verwendung der nachfolgend angegebenen Komponenten und des nachfolgend beschriebenen Verfahrens
wurde ein Nitrilkautschuklatex hergestellt:
Die diskontinuierliche (ansatzweise durchgeführte) Emulsionspolymerisation wurde in einem Reaktionsgefäß aus rostfreiem. Stah! be· 5Q°C bis zu einer Umwandlung von
>90% durchgeführt tnid von dem dabei
erhaltenen Latex wurden 2 Stunder lang bei 33°C die flüchtigen Bestandteile unter Vakuum abgezogen.
Ein Teil des Kautschuklatex wurde für die Durchführung der nachfolgend beschriebenen Emulsionspolymerisation
B) verwendet:
Dk. Polymerisation wurde unter konstantem Rühren in einer von molekularem Sauerstoff praktisch freien
Atmosphäre 16 Stunden lang bei 600C durchgeführt. Per dabei erhaltene Latex wurde durch ein Tuch filtriert,
um die Vorflocken zu entfernen, dann wurde das Polymerisat durch Koagulieren in einer heißen Aluminiumsulfatlösung
abgetrennt, mit Wasser gewaschen und in einem Vakuumofen getrocknet. Aus dem dabei erhaltenen Pulver wurden durch Spritzgußverformung transparente Stangen und Filme hergestellt,
die physikalischen Tests unterzogen wurden. Die Eigenschaften dieser Produkte sind in der folgenden
Tabelle I zusammengefaßt.
Die Rezeptur und das Verfahren des Beispiels 1 wurden wiederholt, wobei diesmal das Monomerverhältnis
Acrylnitril/Methylacrylat 75/25 betrug. Die Eigenschaften dieses Polymerisats, das außerhalb des Rahmens der
vorliegenden Erfindung liegt, sind ebenfalls in der folgenden Tabelle I angegeben, in der die Abkürzungen die
folgenden Bedeutungen haben:
AN = Acrylnitril, MA = Methylacrylat, IN = Inden, HDT = ASTM-Wärmeformbeständigkeit,
WD = Wasserdampfdurchlässigkeit und SD = Sauerstoffdurchlässigkeit.
WD = Wasserdampfdurchlässigkeit und SD = Sauerstoffdurchlässigkeit.
Komponenten | Teile |
Acrylnitril | 75 |
Methylacrylat | 20 |
Inden | 5 |
Butadien/Acrylnitril (7O/3O)-Kautschuk | 9 |
(Emulsion, bezogen auf Feststoffe) | |
Natriumdioctylsulfosuccinat | 0,85 |
Poly(vinylpyrrolidon) | 0,3 |
Wasser | 230 |
n-Dodecylmercaptan | 0,1 |
Kaliumpersulfat | 0,06 |
Monomerverhältnis | MA | IN | HDT in 0C | Izod-Kerb- | Biege | Biege | WD | SD |
bei 18,5 kg/ | schlag- | festigkeit | modul in | (g-0,025 mm)/ | (ccm-0,025 mm)/ | |||
AN | cm2 | zähigkeit | in kg/cm2 | kg/cm2 x | 645,2 cm2/ | 645,2 cm/ | ||
(psi) | in mkg | !O"5 | 24 Std./at | 24 SId./π | ||||
20 | 5 | 2,54 cm | ||||||
25 | - | Korbe | ||||||
75 | 74 | 2,08 | 1050 | 0,284 | 5,5 | 0,4 | ||
75 | 69 | 1,42 | 1128 | 0,316 | 6,6 | 1,7 | ||
Der nach Beispiel IA hergestellte Kautschuklatex wurde auch für die Emulsionspolymerisation einer Reihe
von Materialien mit zunehmendem Indengehalt verwendet, die nach der folgenden Vorschrift hergestellt wurden:
Komponenten | Teile |
Acrylnitril | 75 |
Methylacrylat | 25-15 |
Inden | 0-10 |
Butadien/Acrylnitril (7O/3O)-kautschuk | 9 |
Dispergiermittel*) | |
pH -6 | 3 |
Wasser | 235 |
n-Dodecyl mercaptan | 0,1 |
Kaliumpersulfat | 0,2 |
·) F'np VlUi-hiine ;>iis R-O(CH.CIIiO )„POuM>
und
IR-O(CHjCH2O-)ηί:ΙΌ:Μ. worin η eine'Zahfvon 1 bis 40,
R eine Alkyl- oder Alkarylgruppe. vorzugsweise eine Nonylgruppe.
und M Wasserstoff, Ammoniak oder ein Alkalimetall bedeuten.
Das angewendete Verfahren war das gleiche wie in Beispiel I, wobei diesmal jedoch die Polymerisation 8 Stunden
lang durchgeführt wurde. Die dabei erhaltenen Eigenschaften sind in der folgenden Tabeiie II zusammengefaßt.
Unter den vorstehend beschriebenen Polymerisaten hatten alln diejenigen, die mit Inden in der Monomerbeschickung
hergestellt worden waren, niedrigere Wasserdarnpfdurchlässigkeitsraten und Sauerstoffdurchlässigkeitsraten
als diejenigen, die ohne Inden in der Monomerbeschicicung hergestellt worden waren.
Das in der folgenden Tabelle II beschriebene Polymerisat, das aus 75 Teilen Acrylnitril und 25 Teilen Methylacry
lat hergestellt worden war, wies eine WO von 6.9 auf, während die in dieser Tabelle angegebenen Polymerisate,
die aus 75 Teilen Acrylnitril, 20 Teilen Methylacrylat und 5 Teilen Inden bzw. 75 Teilen Acrylnitril, 15 Teilen
Methylacrylat und 10 Teilen Inden hergestellt worden waren WD-Werte von 5,6 bzw. 4,3 auf.
Monomerverhiiltnis HDT in 0C
bei io,>
kg/cm" AN MA IN
.
75 15 10 79
Beispie! 3
A) Die Herstellungsvorschrift und das Verfahren des Beispiels 2 wurden wiederholt, wobei diesmal ein anderes
Mercaptan verwendet wurde. Dabei wurde das folgende Verhältnis zwischen den Monomeren und dem
Mercaptan angewendet: 75/20/5/1,3 (Acrylnitril/Methylacrylat/lnden/Limonendimercaptan). Die dabei
erhaltenen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle III zusammengefaßt.
B) Die Herstellungsvorschrift und das Verfahren des Beispiels 3A wurden wiederholt, wobei diesmal ein
Monomerverhältnis von 75/25 (Acrylnitril/Methylacrylat) angewendet wurde. Die Eigenschaften dieses
Polymerisats, das außerhalb des Rahmens der Erfindung liegt, sind ebenfalls in der folgenden Tabelle III zusammengefaßt.
in diesem Falle wurde gefunden, daß das oben angegebene Harz A vie! niedrigere Wasserdampfdurchlässigkeits-
und Sauerstoffdurchlässigkeitsraten aufwies als das Harz B.
75 | 25 | 1 | 71 |
75 | 24 | 2 | 71 |
75 | 23 ' | 3 | 72 |
75 | 22 | 4 | 71 |
75 | 21 | 5 | 73 |
75 | 20 | 6 | 74 |
75 | 19 | 7 | 72 |
75 | 18 | 8 | 74 |
75 | 17 | 9 | 76 |
75 | 16 | 80 | |
Monomerverhältnis | IN | Ausbeute in % | HDT in 0C bei | WD | |
aus der Emulsion | 18,5 kg/cm2 | (g-0,0254 mm) | |||
S | AN MA | 645,2 cm2/ | |||
24 Std./al | |||||
7f 20 5 97 73 6,8
10 75 25 - 90 68 8,7
Der nach Beispiel IA hergestellte Kautschuklatex wurde auch fur die Emulsionspolymerisation einer Reihe
15 von Materialien mit zunehmendem Indengehalt verwendet, die nach der folgenden Vorschrift hergestellt wurden:
25 Dispergiermittel (n. Beispiel 2) i \
30 Es wurde das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren angewendet, wobei diesmal jedoch die Polymerisation
0 Stunden lang durchgeführt wurde. Die dabei erhaltenen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefaßt.
In diesem Beispiel wiesen die aus einer Inden enthaltenden Monomerenmischung hergestellten
Polymerisate viel niedrigere Wasserdampfdurchlässigkeits- und Sauerstoffdurchlässigkeitsraten auf als das aus
der kein Inden enthaltenden Monomerenmischung hergestellte Polymerisat. Die in der folgenden Tabelle IV an
35 erster und letzter Stelle genannten Polymerisate wiesen WD-Werte von 5,1 bzw. 3,7 auf.
Komponenten | Teile |
Acrylnitril | 80 |
Methylacrylat | 20-10 |
Inden | 0-10 |
Butadien/Acrylnitril(7O/3O)-Kautschuk | 9 |
(bezogen auf Feststoffe) | |
Dispergiermittel (n. Beispiel 2) | 3 |
Wasser | 235 |
Limonendimercaptan | 1,3 |
Kaliumpersulfat | 0,2 |
Monomerverhältnis HDT in 0C
40 bei 18,5 kg/cm2
AN MA IN
80 | 20 | 2 | 70 |
80 | 18 | 4 | 72 |
80 | 16 | 6 | 72 |
80 | 14 | 7 | 75 |
80 | 13 | 8 | 77 |
80 | 12 | 9 | 78 |
80 | 11 | 80 | |
80 10 10 81
55 Beispiel 5
A) Die Herstellungsvorschrift und das Verfahren des Beispiels 2 wurden wiederholt. Das Monomerenverhältnis
betrug 80/15/5 (Acrylnitril/Methylacrylat/Inden). Die erzielten Eigenschaften sind in der folgenden
Tabelle V zusammengefaßt.
60 B) Die Herstellungsvorschrift und das Verfahren des Beispiels 5A wurden wiederholt, wobei diesmal ein
Monomerenverhältnis von 80/20 (Acrylnitril/Methylacrylat) angewendet wurde. Die Eigenschaften dieses
Harzes, das außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt, sind ebenfalls in der folgenden
Tabelle V angegeben.
65 Das Polymerisat 5 A wies außerdem eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 0,144 mkg pro 2,54 cm Kerbe, eine Sauerstoffdurchlässigkeitsrate
von 0,84 und eine COj-Durchlässigkeitsrate von 1,35 ccrn-0,0254 mrn/at/645,2 cm2/
Tag auf.
15 | 25 52 234 | HDT in 0C bei 18,5 kg/cm2 |
|
Tabelle V | 20 | 82 | |
% Ausbeule aus der Emulsion IN |
75 | ||
5 94 | |||
NJonomervcrhültnis ΛΝ MA |
97 | ||
80 | Beispiel 6 | ||
80 | |||
In einem l-Liter-4-Hals-Glas-Harz-Gefäß wurde unter Verwendung der folgenden Komponenten und unter
Anwendung des folgenden Verfahrens eine Emulsionspolymerisation durchgeführt:
Komponenten Teile
Acrylnitril 70 20
Methylacrylat 15
Inden
(zugegeben in drei gleichen Portionen 15
bei einer Umwandlung von 0,29 und
58%) 25
Butadien/Acrylnitril (70/30)-Kautschuk 12
Dispergiermittel (s. Beispiel 2)
Dispergiermittel (s. Beispiel 2)
ph - 6 3
Wasser 230 30
Limonendimercaptan
(kontinuierlich zugegeben bis zu 0,5
einer Umwandlung von 22%)
Kaliumpersulfat 0,1
Kaliumpersulfat 0,1
Kaliumpersulfat
(zugegeben in drei gleichen Portionen, 0,15
anfangs bei Monomeren-Umwandlungen von 29,58 und 67%)
Das llarzgefa'ß war mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Zugabetrichter und Stickstoffleitungen
ausgestattet. Der mit einem Mantel versehene Kolben wurde durch zirkulierendes Wasser erhitzt. Die Rerktion
wurde 10 Stunden lang bei 60 bis 63°C durchgeführt und der dabei erhaltene Latex wurde durch ein Tuch filtriert.
Das Polymerisat wurde durch Koagulation in einer heißen Aluminiumsulfatlösung abgetrennt, mit Wasser
gewaschen und in einem Vakuumofen getrocknet. Aus dem dabei erhaltenen Pulver wurden durch Spritz- 45
gußvcrformung Stangen und Filme hergestellt, die einem physikalischen Test unterzogen wurden. Die dabei
erhaltenen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle Vl zusammengefaßt.
Tabelle VI | 70 |
Monomerverhültnis | 15 |
AN | 15 |
MA | 82°C |
IN | 0,236 mkg pro |
HDT bei 18,5 kg/cm2 | 2,54 cm Kerbe |
Izod-Kerbschlagzähigkeit | 7950 kg/cm2 |
0,22 x 105 kg/cm2 | |
Biegefestigkeit | 47 |
Biegemodul | |
Rockwell-Härte (M-Skala) | 5,4 |
WD | |
(g-0,0254 mm)/645,2 enr/ | |
24 Stunden/at | 2,1 |
SD | |
(ccm-0,0254 mm)/645,2 cm2' | 1490 m x a |
24 Stunden/at | |
Brabender-Plasticorder-Drehmoment | |
Beispiel 7
Unter Verwendung der folgenden Rezeptur wurde eine Reihe von Emulsionspolymerisaten hergestellt:
Unter Verwendung der folgenden Rezeptur wurde eine Reihe von Emulsionspolymerisaten hergestellt:
Komponenten | Teile |
Acrylnitril | 70-60 |
Methylacrylat | 15-25 |
Inden | 15 |
Butadien/Acrylnitril (70/30)-Kautschuk | 12 |
Dispergiermittel (s. Beispiel 2) | |
pH -6 | 3 |
Wasser | 230 |
n-Dodecylmercaptan | 0,1 |
Kaliumpersulfat | 0,2 |
Es wurde das in Beispiel I beschriebene Verfahren angewendet. Die dabei erhaltenen Eigenschaften sind in
der folgenden Tabelle VII zusammengefaßt. Alle in der Tabelle VII angegebenen Polymerisate wiesen ausgezeichnete
WD- und SD-Raten auf.
Monomerverhältnis AN MA IN |
15 | 15 | Ausbeute in ' aus der Emulsion |
Vor- flocken |
% AN in dem Polymerisat |
HDT in 0C bei 18,5 kg/cm- |
Izod-Kerbschlag- zahigkeil in mkg/ 2,54 cm Kerbe |
70 | 20 | 15 | 66 | ~0 | 59 | 84 | 1,05 (7,6) |
65 | 25 | 15 | 44 | ~0 | 50 | 32 | 1,16 (8,4) |
60 | 40 | ~0 | 46 | 79 | 1,54 (11,1) | ||
Beispiel 8 |
Der in Beispiel 2 beschriebene Kautschuklatex wurde auch bei der Emulsionspolymerisation entsprechend
der folgenden Vorschrift verwendet:
Komponenten | Teile |
Acrylnitril | 75 |
Methylacrylat | 20 |
Inden | 5 |
Butadien/Acrylnitril (70/30)-Kautschuk- | 9 |
Feststoff | |
Dispergiermittel (s. Beispiel 2) | 1,5 |
Wasser | 230 |
Limonendimercaptan | 0,8 |
Kaliumpersulfat | 0,09 |
Die Polymerisation wurde durchgeführt durch Einführen der Monomeren des Kautschuk-Latex und 0,3 Teilen
Limonendimercaptan in ein Reakiionsgefäß, in das vorher der Emulgator und Wasser eingefüllt worden
waren. Nach dem Durchspülen mit Stickstoff wurde das Reaktionsgefäß unter Rühren auf 600C erhitzt und mit
0,06 Teilen Kaliumpersulfat wurde die Reaktion initiiert. 3,5 Stunden nach der Initiierung wurden weitere 0,03
Teile Kaliumpersulfat, 0,"* Teile Limonendimercaptan und 5 Stunden nach der Initiierung weitere 0,2 Teile
Limonendimercaptan in das Reaktionsgefäß eingeführt. Die Polymerisation wurde 6 Stunden nach der Initiierung
gestoppt und das Produkt wurde mit einer heißen Aluminiumsulfatlösung (2 Teile, 70 bis 75°C) koaguliert.
mit heißem Wasser gewaschen und in einem Vakuumofen getrocknet. Die Ausbeute betrug 80%. Dieses Harz
hatte die folgenden Eigenschaften:
Wärmeformbeständigkeit bei 18,5 kg/cm2 76°C
Biegefestigkeit 1,11 x 103 kg/cm2
Biegemodul 0,342 x 103 kg/cm:
Izod-Kerbschlagzähigkeit 0,166 bis 0,32 mkg pro 2,54 cm Kerbe
Brabender-Drehmoment (2300C, 35 UpM, 1450-1550 m x g
50 g-Probe)
50 g-Probe)
Komponenten | Teile |
Acrylnitril | 75 |
Methylacrylat | 15 |
Inden | 10 |
Butadien/Acrylnitril (70/30)-Kautschuk- | 9 |
Feststoff | |
Emulgator (s. Beispiel 2) | |
pH -6 | 2,25 |
Wasser | 225 |
Limonendimercaplan | 0,6 |
Kaliumpersulfat | 0,15 |
Dieses Polymerisat wies ausgezeichnete Niedrige) WD- und SD-Raten auf und war nach der Verformung klar f:
und farblos. ?j
Beispiel 9 u\
Der nach Beispiel 1 hergestellte Kautschuklatex wurde auch in der unter Anwendung der folgenden Vorschrift |j
durchgeführten Emulsionspolymerisation verwendet: ü
10 I;
20
Die Polymerisation wurde durchgeführt durch Einführung von Acrylnitril, Methylacrylat, 5 Teilen Inden und
0,3 Teilen Limonendimercaptan in ein mit dem Emulgator und Wasser gefülltes Reaktionsgefäß. Nach dem
gründlichen Durchspülen mit Stickstoff wurde das Reaktionsgefaß unter Rühren auf 600C erhitzt und mit 0,06
Teilen Kaliumpersulfat wurde die Reaktion initiiert. 4,5 Stunden nach der Initiierung wurden weitere 5 Teile
In· en, 0,04 Teile Kaliumpersulfat, 0,3 Teile Limonendimercapian und 6 StunJ^n nach der Initiierung weitere
0,05 Teile Kaliumpersulfat in das Reaktionsgefaß eingeführt. Die Polymerisation wurde 7 Stunden nach der Initiierung
gestoppt und das Produkt wurde mit einer heißen Aluminiumsulfatlösung (2 Teile, 75 bis 800C) koaguliert,
mit heißem Wasser gewaschen und in einem Vakuumofen getrocknet. Die Ausbeute betrug 88%. Dieses
Harz wies die folgenden Eigenschaften auf:
Wärmeformbeständigkeit bei 18,5 kg/cm2 81-83°C
Biegefestigkeit 1,04-1,08 x 103 kg/cm2
Biegemodul 0,272-0,282 x 105 kg/cnr
izod-Kerbschlagzähigkeit 0,152-0,18 mkg pro 2,54 cm Kerbe
Brabender-Drehmoment (2300C, 35 UpM, 1400-1450 m x g
50 g-Probe)
Dieses Harz wies ausgezeichnete WD- und SD-Raten auf.
45
Der in Beispiel 2 beschriebene Kautschuklatex wurde auch in der nach der folgenden Vorschrift durchgeführten
Emulsionspolymerisation verwendet:
50
Komponenten | Teile |
Acrylnitril | 75 |
Methylacrylat | 10 |
Inden | 15 |
Butadien/Acrylnitril (7O/3O)-Kuutschuk- | 12 |
Feststoff | |
Dispergiermittel (s. Beispiel 2) | |
pH -6 | 2,25 |
Wasser | 225 |
Limonendimercaptan | 0,5 |
Kaliumpersulfat | 0,18 |
Die Polymerisation wurde durchgeführt durch Einführen von 40 Teilen Acrylnitril, 10 Teilen Methylacrylat
und 0,05 Teilen Limonendimercaptan in ein mit dem Emulgator und Wasser gefülltes Reaktionsgefaß. Nach
dem gründlichen Durchspülen mit StickstofT wurde das ReaktionsgeRiß unter Rühren auf 60°C erhitzt und mit
0,06 Teilen Kaliumpersulfat wurde die Reaktion initiiert. Nach 30 Minuten wurde eine Comonomerbeschikkung,
bestehend aus 35 Teilen Acrylnitril, 15 Teilen Inden und 0,45 Teilen Limonendimercaptan über einen
Zeitraum von 6 Stunden in das Reaktionsgefäß eingepumpt. Weitere Zugaben von Kaliumpersulfat zu dem
Reaktionsgefäß folgten 3 Stunden (0,04 Teile), 5 Stunden (0,05 Teile) und 6,5 Stunden (0,03 Teile) nach der Initiierung.
Die Polymerisation wurde 9 Stunden nach der Initiierung gestoppt und das Produkt wurde mit einer heißen
5 Aluminiumsulfatlösung (2 Teile, 80 bis 900C) koaguliert, mit heißem Wasser gewaschen und in einem Vakuumofen
getrocknet. Die Ausbeute betrug 81,5%. Dieses Harz wies die folgenden Eigenschaften auf:
Wärmeformbeständigkeit bei 18,5 kg/cm2 87°C
Biegefestigkeit 0,99 χ ΙΟ3 kg/cm2
10 Biegemodul 0,271 x 10'" kg/cm2
Izod-Kerbschlagzähigkeit 0,085-0,12 mkg pro 2,54 cm Kerbe
Brabender-Drehmoment (230°C, 35 UpM, 1250-1300 m X g
50 g-Probe)
Dieses Harz war ein ausgezeichnetes Sperrmaterial gegenüber Gasen und Dämpfen.
10
Claims (1)
1. Pfropfpolymerisate, erhalten durch Polymerisieren von 100 Gewichtsteilen von
(A) 60 bis 90 Gew.-% mindestens eines Nitrils der Formel
(A) 60 bis 90 Gew.-% mindestens eines Nitrils der Formel
CH2 = C-CH
R
R
worin R Wasserstoff", eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen bedeutet,
(B) 10 bis 39 Gew.-% eines Esters der Formel
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