PL55538B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.YL196: 55 538 KI. 38J b, 22/Ott ¦» MKP &9frfc , t UKD twórca wynalazku: dr inz. Zdzislaw Hippe Wlasciciel patentu: Instytut Farb i Lakierów, Gliwice (Polska) Sposób sieciowania polimerów winylowych Przedmiotem wynalazku jest sposób sieciowa¬ nia polimerów winylowych pod wplywem swiatla i w obecnosci organicznych sensybilizatorów.Tworzenie wiazan poprzecznych, czyli sieciowa¬ nie, ma silny wplyw na wlasnosci chemiczne, fi¬ zyczne i technologiczne substancji wielkoczastecz¬ kowych i z tego wzgledu stanowi jeden z najwaz¬ niejszych problemów chemii polimerów. Zazwy¬ czaj usieciowanie poMmerów powoduje zwieksze¬ nie twardosci, modulu elastycznosci, odpornosci na dzialanie sil rozrywajacych, podwyzszenie tem¬ peratury topnienia i opornosci wlasciwej, elektry¬ cznej oraz zwiekszenie odpornosci na dzialanie rozpuszczalników.Sieciowanie polimerów pod wplywem swiatla w obecnosci organicznych sensybilizatorów jest przed¬ miotem kilku publikacji i patentów. I tak, w opi¬ sie patentowym Niemieckiej Republiki Federalnej nr 1062 007 z 1959 roku opisane jest sieciowanie polietylenu swiatlem w obecnosci 1,2-dwuchloro- etylenu, alifatycznych zwiazków chlorowcowych zawierajacych 3 atomy chloru w czasteczce, chlo¬ rowanego benzenu lub naftalenu, albo czesciowo lub calkowicie uwodornionego benzenu lub naf¬ talenu. Wedlug opisu patentu brytyjskiego nr 848 414 (1960 rok) mozna otrzymac polietylen od¬ porny na dzialanie rozpuszczalników i mechanicz¬ nych udarów, przy pomocy fotosensybilizowaniegp sieciowania w obecnosci zwiazków zawierajacych grupe karbonylowa przylaczona do pierscienia aro- 10 15 25 30 matycznego, grupe dwusiarczkowa lub grupe dwu- fenyloaminowa, na przyklad acetofenonu, benzo- fenonu, dwufenyloaminy, benzoiny.Patent amerykanski nr 3014 799 z 1961 roku za¬ strzega sieciowanie polimerów weglowodorowych, na przyklad polietytlenu, swiatlem w obecnosci benzofenu, dwufenyloaminy, acetonu lub acetofe¬ nonu.Znany jest takze pózniejszy patent francuski nr 1369 014 z 1964 roku równiez zastrzegajacy sie¬ ciowanie polietylenu pod wplywem swiatla w o- becnosci benzofenu.Ogólnie mozna stwierdzic, ze publikacje i za¬ strzezenia patentowe na znane metody sieciowa¬ nia polimerów pod wplywem swiatla dotycza prze¬ de wszystkim polietylenu i polialkoholu winylo¬ wego, natomiast jako sensybilizatory wymienia sie najczesciej benzofenon i acetofenon oraz ich po¬ chodne, dwufenyloamine i zwiazki chlorowane, przy czym zakres dlugosci fal stosowanego swiatla wynosi okolo 200—400 mu.W badaniach porównawczych stwierdzono, ze wymienione sensybilizatory w stosunku do wielu polimerów winylowych sa nieskuteczne. Na przy¬ klad próby usieciowania poliacetali winylowych wykazaly, ze zawartosc frakcji zelu w polimerze, której wysoka wartosc jest miara aktywnosci sen-' sybilizatora, wynosi w wypadku czystego polime¬ ru okol 0% (to zna^fr polimer nie sieciuje pod wplywem swiatla), a'w obecnosci znanych sen- 55 53855 538 sybilizatorów, jak benzofenonu, wynosi 3,83%, antrachinonu 2,57%, chlorobenzenu l,ll°/o, pie- ciochlorofenolu 2,71°/o, oraz innych sensybilizato- rów od 1,04 do 8%. Wymienione polimery naswiet¬ lane bez dodatku sensybilizatorów wedlug wyna¬ lazku ulegaja degradacji z rozerwaniem piers¬ cieni acetalowych i wydzieleniem odpowiedniego aldehydu, pekaniem glównego lancucha, tworze¬ niem pierscieni laktonowych i utworzeniem wiazan nienasyconych.Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie jako fotosertsybilizatdrów sulfotlenków.W polimerach sensybilizowanych organicznymi sulfotlenkami wymienione przemiany zachodza w znacznie zmniejszonym zakresie, natomiast zasad¬ nicza reakcja jest powstawanie rzeczywistych wja- zan poprzecznych z wysoka wydajnoscia. I tak Jna. przyklad powloki z poliwinylbbutyrali ulegaja 'u- sieciowaniu zaleznie od zastosowanego sensybiliza- tora z nastepujaca wydajnoscia: Sensybilizator sulfotlenek dwu-n-butyIowy sulfotlenek dwu-n-amylowy sulfotlenek dwu-n-heksylbwy sulfotlenek dwu-n-oktylowy sulfotlenek dwu-n-decylowy sulfotllenek etylowo-dodecylowy sulfotlenek dwubenzylowy sulfotlenek dwufenylowy sulfotlenek dwu-L-naftylowy Zawartosc frakcji zelu, ¦ ' ¦# o/ mA 10 wagowe 77,4 69,0 65,5 59,7 55,5 62,1 60,4 l 80,6 81,6 Powyzsze rezultaty uzyskano przy dawce ekspo¬ nowanej swiatla okolo 75X1020 kwantów/cm2.Mozna zatem przypuszczac, ze dzialanie sulfot¬ lenków organicznych polega na wybiorczym skie¬ rowaniu wtórnych procesów fotolitycznych i uprzy¬ wilejowaniu tworzenia wiazan poprzecznych w polimerach.Sposób sieciowania polimerów wedlug wynalaz¬ ku umozliwia ponadto zastosowanie do sieciowa¬ nia polimerów swiatla o wiekszej dlugosci fali, rzedu 350—700 m\i. Stwarza to nowe, nieznane do tej pory mozliwosci bezposredniego wykorzysta¬ nia energii swiatla slonecznego do sieciowania tego typu polimerów. Stwierdzono na przyklad podczas badan w warunkach naturalnych na stacjach ba¬ dan terenowych w Sopocie i Gliwicach, ze powlo¬ ki polimerowe sensybilizowane sposobem wedlug wynalazku, juz po kilku dniach ekspozycji usie- ciowane byly z srednia wydajnoscia 55°/o, a w ciagu okolo 10-ciu dni wydajnosc podwyzszyla sie do okolo 75%.Ogóllna zasada postepowania w procesie siecio¬ wania polimerów wedlug wynalazku jest nastepu¬ jaca: Do roztworu polimeru wprowadza sie sulfotlenek alkilowy, arylowy, alkilowo-arylowy lub ich mie¬ szanine w ilosci 0,005% do 1,5%, liczac na mase polimeru. Tak otrzymanym lakierem pokrywa sie 5 dowolny przedmiot i po wyparowaniu rozpusz¬ czalników naswietla jedna ze znanych metod swiat¬ lem widzialnym, na przyklad swiatlem zwyklej lampy kwarcowej filtrowanym przez szklo okien¬ ne. Czas naswietlania zalezy od rodzaju polimeru, 10 jego ilosci, grubosci warstwy naswietlanej, ilosci i aktywnosci sensybilizatora, natezenia swiatla oraz zadanego stopnia usieciowania.Przyklad: Do 100 gramów 15%-wego roztwo¬ ru poliwinylobutyralu dodaje sie okolo 0,15 g sul- 15 fotlenku dwufenylu i po calkowitym rozpuszcze¬ niu sensybilizatora pokrywa tak t)trzytnanym la¬ kierem blache ze stali, glinu, miedzi wzglednie dowolne inne podloze, na przyklad szklo lub two¬ rzywo sztuczne. Po odparowaniu rozpuszczalni- "2ó kow i uformowaniu sie stalej" powloki polimero¬ wej, naswietla sie ja swiatlem o dlugosci fali 350—700 m^i, przez okres czasu zalezny od zada¬ nego stopnia usieciowania. W ten sposób mozna uzyskac usieciowana powloke -¦ odporna na dziala- 25 nie rozpuszczalników o korzystnych wlasnosciach mechanicznych.Badania wykazaly, ze zdolnosc sensybilizowania reakcji sieciowania polimerów pod wplywem swiatla jest ogólna wlasnoscia organicznych sul- 30 fotlenków, na przyklad postepujac jak w podanym wyzej przykladzie, mozna usieciowac polimer z wydajnoscia nawet 95% zawartosci frakcji zelu, podczas gdy zastosowanie innych sulfotlenków, na przyklad L-dwunaftylowego, dwubenzylowego, 35 dwu-n-butylowego, dwu-n-amylowego, etylowo- dodecylowego lub innych, wzglednie ich miesza¬ niny, pozwala otrzymac wysokie wydajnosci frak¬ cji zelu, rzedu 55—85%.Powloki polimerowe, sieciowane sposobem wed- 40 lug wynalazku moga znalezc zastosowanie jako skuteczne srodki ochronne o wlasnosciach anty¬ korozyjnych oraz chemoodpornych, przedmiotów, których ze wzgledu na rozmiary nie mozna zabez¬ pieczyc powlokami z polimerów termoreaktyw- 45 nych, to znaczy sieciujacych pod wplywem ciep¬ la, na przyklad zywicami akrylowymi, lakierami fenolowo-formaldehydowymi, mocznikowymi, me- laminowymi i innymi. Odnosi sie to szczególnie do duzych obiektów przemyslowych i konstrukcji, 50 których rozmiary sa zbyt wielkie aby mozna je bylo umiescic w wspólczesnie stosowanych piecach do wypalania powlok, wzglednie w wypadkach, w których technologia montazu nie przewiduje moz¬ liwosci wypalania. Ponadto powloki polimerowe 55 sieciowane sposobem wedlug wynalazku moga znalezc zastosowanie przy chemicznym frezowa¬ niu metali w technologii otrzymywania obwodów drukowanych. i PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób sieciowania polimerów winylowych przez wprowadzenie do polimeru sensybiliza- 65 tora organicznego i naswietlanie Wytworzonej55 538 z polimeru powloki swiatlem widzialnym, zna¬ mienny tym, ze do polimeru wprowadza sie ja¬ ko sensybilizatory sulfotlenki organiczne, a wytworzona z polimeru powloke naswietla sie swiatlem o dlugosci fali 350—700 m\i. 6 Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ja¬ ko sensybilizatory stosuje sie sulfotlenki orga¬ niczne arylowe, alkilowe, arylowo-alkilowe lub ich mieszanine, w ilosci 0,005% do 1,5% w sto¬ sunku do masy polimeru. PL