PL49052B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 25.11.1965 49052 KI. 39 PAS/Ob MKP UKD ^fc Wspóltwórcy wynalazku: Kazimierz Borodzinski, Andrzej Gluski, Jerzy Kisling Wlasciciel patentu: Zjednoczone Zespoly Gospodarcze Sp. z o. o. (Zespól Chemii Budowlanej), Warszawa (Polska) BIBLIOTEKA U rzec u fo t e n t ^wegoj ihlnm tnttfpBpilmt lutowi Sposób otrzymywania tworzywa termoplastycznego z metakryla- nu metylu modyfikowanego styrenem Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania kopolimeru metakrylanu metylu ze styre¬ nem, nadajacego sie do przerobu wtryskowego na typowych urzadzeniach przetwórczych do tworzyw termoplastycznych.Znane dotychczas metody otrzymywania prosz¬ ków do przerobu wtryskowego z kopolimerów me¬ takrylanu metylu ze styrenem podaja wzajemny stosunek obu monomerów w granicach od 55% do 75% metakrylanu metylu i odpowiednio 45% do 25% styrenu, przy czym kopolimeryzacje prowadzi sie metoda suspensyjna stosujac jako inicjator nad¬ tlenki organiczne. W wyniku polimeryzacji otrzy¬ muje sie kopolimery niejednorodne ze wzgledu na bardzo zblizone szybkosci reakcji obu monomerów wzgledem siebie.W celu otrzymania mozliwie jak najmniejszego rozrzutu parametrów przetwórczych w masie ko¬ polimeru, stosuje sie dotychczas rózne dodatki sub¬ stancji regulujacych przebieg procesu.Na otrzymanie perelek kopolimeru o jednako¬ wych wymiarach na wplyw pH srodowiska reakcji, które zmienia sie w czasie z uwagi na powstawa¬ nie substancji kwasnych np. z rozkladu nadtlen¬ ków stosowanych jako inicjatory. Azeby utrzymac stale pH stosuje sie dotychczas dodatek substancji buforowych.Powstawanie kopolimeru o duzym ciezarze cza¬ steczkowym, który obniza wlasnosci przetwórcze tworzywa, jest niekorzystne i dlatego w celu 10 15 20 25 30 otrzymania optymalnego ciezaru czasteczkowego przy minimalnej polidyspersyjnosci stosuje sie sub¬ stancje ograniczajace wielkosc makroczasteczek i zapobiegajace tworzeniu sie rozgalezien lancucha, jak merkaptany, chlorowcoalkany, ksantogenia- ny itp.Prowadzenie kopolimeryzacji w niskich tempe¬ raturach prowadzi natomiast do otrzymania duze¬ go rozrzutu ciezaru czasteczkowego, co wplywa niekorzystnie na wlasnosci fizyczne tworzywa* W celu zmniejszenia rozrzutu wprowadza sie, pro¬ motor aminowy lub moderatory.Te znane metody kopolimeryzacji metakrylanu metylu ze styrenem nie pozwalaja jednak na otrzy¬ manie tworzywa wtryskowego o odpowiednich pa¬ rametrach przetwórczych, jesli uzyte monomery nie sa nalezycie oczyszczone. Znane sa przypadki, ze stosowanie do kopolimeryzacji zanieczyszczone¬ go monomeru, otrzymanego z depolimeryzacji po¬ limerów, prowadzilo do powstania homopolimerów styrenu i metakrylanu metylu, które nie homoge¬ nizuja sie i i wykazuja znaczna róznice w ciezarze czasteczkowym.Otrzymanie tworzywa o dobrych wlasnosciach przetwórczych wymaga stosowania czystych mono¬ merów oraz dodatku omówionych powyzej sub¬ stancji, co jest w procesie przemyslowym klopo¬ tliwe i powoduje zanieczyszczenie kopolimeruy a czesto prowadzi do jego zabarwienia. 4905249052 Wynalazek ma na celu podanie metody kopoli- meryzacji, pozwalajacej na uzyskanie tworzywa nadajacego sie do przerobu wtryskowego na pow¬ szechnie stosowanych urzadzeniach przetwórczych do tworzyw termoplastycznych, o wlasnosciach fi¬ zyko-chemicznych posrednich miedzy polistyrenem i polimetakrylanem metylu, bez koniecznosci stoso¬ wania szeregu substancji regulujacych i stosujac monomery zanieczyszczone, (otrzymane np. z depo- limeryzacji odpadów polimerów, bez koniecznosci plukania i rektyfikacji), co jest bardzo wygodne technologicznie.Stwierdzono, ze takie tworzywa mozna otrzymac prowadzac kopolimeryzacje metoda suspensyjna, stosujac jako inicjatory nadtlenki organiczne, oraz typowe stabilizatory zawiesiny np. polialkohol wi¬ nylowy i zelatyne, jezeli w momencie zainicjowa¬ nia reakcji w ukladzie bedzie sie znajdowal nie¬ organiczny siarczek metalu alkalicznego, rozpusz¬ czalny w wodzie, który spelnia funkcje substancji regulujacych, buforowych i promotora.Przy sposobie wedlug wynalazku powstajace w czasie kopolimeryzacji kwasy zostaja zobojetnione tak, ze utrzymuje sie najbardziej korzystne pH ukladu. Powstaly w wyniku zobojetnienia siarko¬ wodór, jako zwiazek posiadajacy zdolnosc wymia¬ ny atomu z rosnacym lancuchem kopolimeru, dzia¬ la jako substancja regulujaca wielkosc powstaja¬ cych makroczasteczek i zapobiega tworzeniu roz¬ galezien lancucha. W okresie wzrostu lancuchów siarkowodór reguluje wzrost cieazru czasteczkowe¬ go i zmniejsza polidyspersyjnosc powstalego ko¬ polimeru, co bezposrednio wplywa na wlasnosci tworzywa. Elektrolity powstale w wyniku reakcji siarczku zapobiegaja tworzeniu sie emulsji kopo¬ limeru w wodzie.Reakcja utleniania siarczku prowadzi do otrzy- wania dwutlenku siarki, który znany jest jako przyspieszacz polimeryzacji metakrylanu metylu.W celu zmniejszenia strat inicjatora nadtlenkowe- go nalezy dodawac siarczek w momencie zainicjo¬ wania reakcji, co jest latwe do osiagniecia przez podniesienie temperatury.Dodatek rozpuszczalnych w wodzie siarczków metali alkalicznych w ilosci 5—10% w stosunku do ilosci uzytego inicjatora nadtlenkowego wystarcza do osiagniecia zadanego efektu.Prowadzone badania skrócenia czasu kopolime¬ ryzacji przez zmniejszenie do minimum ilosci sty¬ renu w mieszaninie monomerów, azeby w jak naj- 20 30 35 40 45 krótszym czasie otrzymac tworzywo o optymalnych parametrach przetwórczych wykazaly, ze ilosc sty¬ renu w mieszaninie monomerów powinna wynosic najkorzystniej 2—13%.Przyklad. W reaktorze kwasoodpornym o po¬ jemnosci 800 litrów z mieszadlem ramowym i chlo¬ dnica zwrotna (ogrzewanie parowe), zmieszano 400 1 wody z 0,75 kg polialkoholu winylowego i 0,4 kg zelatyny, ogrzewajac mieszanine do tempe¬ ratury 40°C. Po rozpuszczeniu stabilizatorów, do reaktora wlano 180 kg metakrylanu metylu (z de- polimeryzacji odpadów) oraz 18 kg styrenu (z depo- limeryzacji), w którym uprzednio rozpuszczono 1 kg nadtlenku benzoilu oraz 9 kg ftalanu dwubutylu.Uruchomiono mieszadlo i w ciagu 2 godzin podnie¬ siono temperature do 70°C. Po uplywie 15 min. temperatura wzrosla do 82°C i wtedy dolano do re¬ aktora 2,5 kg 5%-owego roztworu wodnego siar¬ czku sodu. Po nastepnych 3 godzinach ogrzewania w tej temperaturze pobrano z reaktora próbke, w której stwierdzono obecnosc perelek kopolimeru, które opadly na dno naczynia. W celu dokonczenia kopolimeryzacji, temperature w reaktorze podnie¬ siono na przeciag 2 godz. do 90°C. Po ochlodzeniu zawartosci reaktora otrzymany kopolimer spusz¬ czono i odsaczono, a po przemyciu zimna woda wysuszono w temperaturze 70°C. Otrzymane two¬ rzywo wykazalo wytrzymalosc cieplna wedlug Vi- cata 96°C oraz udarnosc 20,6 kG/cm2. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania tworzywa termoplasty¬ cznego z metakrylanu metylu modyfikowanego styrenem w ilosci 2—13%, metoda suspensyjna w obecnosci inicjatora nadtlenkowego i stabiliza¬ torów zawiesiny, znamienny tym, ze w momencie zainicjowania polimeryzacji do ukladu wprowa¬ dza sie dodatek rozpuszczalnego w wodzie siar¬ czku metali alkalicznych, najkorzystniej w ilo¬ sci 5—10% w stosunku do uzytego inicjatora nadtlenkowego, po czym reakcje prowadzi sie dalej w znany sposób.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do procesu kopolimeryzacji stosuje sie monomery styrenu i metakrylanu metylu o czystosci tech¬ nicznej, zwlaszcza uzyskane na drodze depoli- meryzacji odpadów polimerów. BIBLIOTEKA) jUrzcc ^ rotenlowegoj ZG „Ruch" W-wa, zam. 1776-64 naklad 250 egz. PL