PL53152B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 28.II.1967 53152 KI. 30 b, 22/0G- 39 b) ffa MKP C 08 £ 4* UKD UBU |OTP^ 1 , ,-,.,, j^egoi Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Edward Grzywa, prof. dr inz. Zbig^sf*" ^ niew Jedlinski TfcWMLJi:^-- htm Wlasciciel patentu: Zaklady Chemiczne „Oswiecim", Oswiecim (Polska) Sposób wytwarzania polistyrenu o podwyzszonej udarnosci Niektóre tworzywa termoplastyczne posiadaja ograniczone zastosowanie ze wzgledu na niezada- walajace wlasnosci fizykomechaniczne, szczegól¬ nie kruchosc. Braki te do pewnego stopnia moga byc zmniejszone róznymi metodami zwiekszajacy¬ mi udarnosc, jak zwiekszenie ciezaru czasteczko¬ wego polimeru, zastosowanie wlókna szklanego ja¬ ko napelniacza, kopolimeryzacja z odpowiednimi monomerami, zmiana krystalicznosci polimeru, od¬ powiednia orientacja czasteczek w jednym lub dwóch kierunkach, plastyfikacja, dodatek pew¬ nych ilosci kauczukopodobnych materialów.Metoda wprowadzenia kauczuków do polimerów termoplastycznych prowadzi do znacznej poprawy udarnosci stosunkowo kruchych tworzyw i stano¬ wi podstawe wielu wielotonazowych produkcji.Kauczuk mieszany mechanicznie z goracym ter¬ moplastycznym polimerem moze calkowicie lub czesciowo rozpuszczac sie w tworzywie lub moze tworzyc oddzielna rozdrobniona faze. Zdolnosc do rozpuszczenia zalezy od powinowactwa pary kau¬ czuk — tworzywo która jest funkcja struktury chemicznej. Duzy material doswiadczalny dla po¬ listyrenu, kopolimeru styrenu z akrylonitrylem i polichlorku winylu wskazuje, ze dla powazniej¬ szego wzmocnienia kauczuk winien znajdowac sie w formie oddzielnej rozdrobnionej fazy. W sto¬ sunku do kauczuku stawia sie nastepujace wy¬ magania: nierozpuszczalny, lecz mieszajacy sie z tworzywem, dajacy rozdrobniona oddzielna faze, 10 15 20 25 30 posiadajacy dobra adhezje do tworzywa, zdolnosc absorbowania energii. Ponad to wazna jest opty¬ malna wielkosc czastek zdyspergowanego kauczu¬ ku i rozrzut rozdrobnienia, oraz to, aby tempera¬ tura przemiany drugiego rzedu byla ponizej 0°C.Calkowita nierozpuszczalnosc kauczuku idzie zazwyczaj w parze ze zla adhezja, dlatego wybie¬ ra sie zwykle kauczuk posiadajacy ograniczone powinowactwo do tworzywa. Brak jest bezposred¬ nich danych o optymalnej wielkosci czastek roz¬ proszonej fazy kauczuku w mieszaninie, lecz po¬ srednie dane mówia o pewnym optimum stopnia rozdrobnienia.Znanych jest kilka zasadniczych sposobów wy¬ twarzania mieszanek tworzyw termoplastycznych z elastomerami.Celem tych wszystkich sposobów jest otrzyma¬ nie optymalnej dyspersji jednego skladnika w dru¬ gim. Najprostsza jest metoda mieszania mecha¬ nicznego odpowiednich elastomerów z tworzywami termoplastycznymi. Zazwyczaj stosuje sie do te¬ go celu mieszarki zamkniete lub walcarki. Druga metoda polega na mieszaniu lateksu odpowiednie¬ go polimeru termoplastycznego z lateksem kau¬ czukowym i wydzielaniu przez koagulacje lub su¬ szenie w suszarkach rozpylowych. Inna metoda polega na polimeryzacji monomeru lub monome¬ rów tworzywa termoplastycznego w obecnosci kau¬ czuku. Proces ten moze byc przeprowadzony w bloku, emulsji, suspensji, lub rozpuszczalniku. 531523 W tej ostatniej metodzie nastepuje zazwyczaj szczepienie rosnacego lancucha polimeru na kau¬ czuku, co w rezultacie daje dalsza modyfikacje wlasnosci w porównaniu z pierwszymi dwoma metodami, ze wzgledu na lepsza adhezje dwóch polimerów.Polistyren byl pierwszym tworzywem termo¬ plastycznym wzmocnionym kauczukiem.Literatura patentowa obejmuje zastosowanie szeregu elastomerów, mieszanych jedna z opisa¬ nych powyzej metod z polistyrenem. Stosowane dotychczas elastomery posiadaja zazwyczaj zbyt duze lub zbyt male powinowactwo z polistyrenem, niewystarczajaca adhezje lub tez zbyt wysoka temperature przemiany drugiego rzedu.Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie kopo¬ limeru butadienu z trójchloroetylenem w charak¬ terze elastomeru dla wzmocnienia polistyrenu.Kopolimer butadienu z trójchloroetylenem przy¬ gotowuje sie droga polimeryzacji monomerów w emulsji, w obecnosci redukcyjno-utleniajacego ukladu inicjujacego, na emulgatorze anionowym w obecnosci regulatorów ciezaru czasteczkowego, zmniejszajacych takze usieciowanie polimeru.Otrzymany lateks, zawierajacy kauczukopodob- ny kopolimer butadienu z trójchloroetylenem o zawartosci trójchloroetylenu od 0,5 do 15% wagowych moze byc mieszany z lateksem poli¬ styrenu i wydzielony przy pomocy suszarki roz- pylowej, lub zastosowany do szczepienia na nim rosnacego polimeru styrenu, przy czym stosuje sie go korzystnie w ilosci 10—30% wagowych w sto¬ sunku do wytwarzanego tworzywa. Przyklad.W 1200 ml wody rozpuszcza sie 50 g sulfonowanych weglowodorów parafinowych i 10 g siarczanu po¬ tasu. Do roztworu emulgatora o pH 10—11,5 do¬ daje sie przygotowany uprzednio w 300 ml wody roztwór 0,6 g wersenianu dwusodowego, 2 g ron¬ galitu i 0,5 g siedmiowodnego siarczanu zelazawe¬ go. Zmieszane roztwory wlewa sie do cisnieniowe¬ go zbiornika, zaopatrzonego w mieszadlo i plaszcz grzejno-chlodzacy. Do aparatu dozuje sie 200 g trójchloroetylenu z rozpuszczonym w nim 2g czte¬ rochlorku wegla i 2 g dwusiarczku ksantogenianu dwuizopropylowego, oraz 800 g butadienu. Wlacza sie mieszadlo i zawartosc autoklawu chlodzi do +5°C. Po osiagnieciu zadanej temperatury dozuje sie 1,5 g hydronadtlenku a-pinenu i polimeryzacje prowadzi sie w czasie 6—12 godzin.Otrzymany w ten sposób lateks, zawierajacy 53152 10 15 20 25 30 35 40 100—400 g kopolimeru butadienu z trójchloroety¬ lenem miesza sie z 1200 ml wodnego roztworu 37,5 g emulgatora, sulfonowanych weglowodorów parafinowych i 2—5 g inicjatora nadsiarczanu po¬ tasu. Nastepnie dodaje sie 900—600 g styrenu i calosc wlewa do aparatu zaopatrzonego w plaszcz grzejny i mieszadlo. Po wytworzeniu emulsji przy pomocy mieszadla zawartosc ogrzewa sie do tem¬ peratury 40—60°C i utrzymuje w tej temperaturze 6—12 godzin. Po zakonczeniu polimeryzacji od¬ parowuje sie nieprzereagowane monomery a po¬ limer zawarty w lateksie wydziela sie w postaci proszku przez odparowanie wody w suszarce roz- pylowej. Otrzymany proszek przetwarza sie zna¬ nymi sposobami na wytlaczarce, walcarce, lub mieszalniku zamknietym na granulat odpowiedni do wytrysku.Otrzymane w ten sposób tworzywo charaktery¬ zuje sie znaczna poprawa udarnosci w stosunku do produkowanego polistyrenu, ladnym wygladem zewnetrznym, latwoscia barwienia.Udarnosc polistyrenu wysokoudarowego w kG cm/cm2, otrzymanego wedlug róznych metod, przedstawiono w ponizszej tablicy.Polistyren mieszany z kauczu- kiem-buta- dienowo- styreno- wym 25—30 Polistyren wedlug wynalazku z 15°/o-ami wagowymi kopolimeru butadienu z trójchloroetylenem Polistyren mie¬ szany z kopoli¬ merem. 40—50 Styren szcze¬ piony na kopo¬ limerze, i 65—80 50 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe Sposób wytwarzania polistyrenu o podwyzszo¬ nej udarnosci, droga szczepienia styrenu na elastomerze lub droga zmieszania mechanicz¬ nego polistyrenu z elastomerem znamienny tym, ze jako elastomer stosuje sie kopolimer butadienu z trójchloroetylenem zawierajacy w swoim skladzie 0,5 do 15% wagowych trój¬ chloroetylenu. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ko¬ polimer butadienu z trójchloroetylenem stosu¬ je sie w ilosci 10—30% wagowych w stosunku do wytwarzanego tworzywa. WDA-l. Zkl dliLlOTbK^- Urzedu tJo1entoWtgo| egz. PL