PL71829B1 - - Google Patents

Description

Sposób modyfikowania 1,4-cis-poliizoprenu Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikowania 1,4-cis-poliizoprenu.Wiadomo, ze wiele syntetycznych homopolimerów i kopolimerów olefinowych i dwuolefinowych ma mala wytrzymalosc mechaniczna przed utwardzeniem, co powoduje,ze polimery te plyna na zimno i przedmioty z nich wykonane nie zachowuja trwale ksztaltu, a poza tym czesto pekaja podczas procesu ich formowania.Wynalazek umozliwia wytwarzanie modyfikowanego 1,4-cis-poliizoprenu nie wykazujacego tych wad i majacego wytrzymalosc przed utwardzeniem co najmniej równa wytrzymalosc naturalnego kauczuku.Sposobem wedlug wynalazku proces modyfikacji 1,4-cis-poliizoprenu prowadzi sie za pomoca bezwodnika kwasu maleinowego w roztworze w rozpuszczalniku weglowodorowym lub ketonowym, w obecnosci •ntyutleniacza w podwyzszonej temperaturze, bez dostepu tlenu i w obecnosci katalizatora rodnikowego polimeryzacji.Jako rozpuszczalniki stosuje sie korzystnie weglowodory alifatyczne lub cykloalifatyczne albo ketony alifatyczne, korzystnie n-heptan. Jako antyutleniacz stosuje sie znane srodki stosowane zwykle do stabilizacji naturalnego kauczuku, a jako katalizatory stosuje sie np. azodwuizobutyronitryl albo nadtlenek dwulauroilowy w ilosci 0,05-5% wagowych w stosunku do ilosci polimeru. Reakcje modyfikacji prowadzi sie korzystnie w temperaturze 70-100°C, w zaleznosci od temperatury wrzenia uzytego rozpuszczalnika, przy czym stezenie polimeru w roztworze wynosi korzystnie 1—15% wagowych.Sposób wedlug wynalazku zilustrowano w przykladach poddajac modyfikacji poliizopren o zawartosci izomeru 1,4-cis wynoszacej wiecej niz 95%, nie zawierajacego zelu. Wlasciwosci otrzymanego zmodyfikowanego poMizoprenu badano poddajac otrzymany produkt reakcji z typowymi utwardzaczami, takimi jak siarka i przyspieszaczami, albo z tlenkami metali, aminami, dwuaminami, trójaminami albo glikolami, przy czym w kazdym przypadku uzyskiwano produkt utwardzony. Mieszaniny otrzymywane przez zmieszanie zmodyfikowanego poliizoprenu ze zwyklymi skladnikami mieszanek, takimi jak sadza weglowa, oleje i utwardzacze, mialy przed utwardzeniem wlasciwosci dynamometryczne znacznie lepsze niz odpowiednie mieszaniny poliizoprenu nie modyfikowanego albo naturalny kauczuk.2 71829 Przyklad I. 500g roztworu n-heptanowego zawierajacego 3,5% wagowych 1,4-cis-poliizoprenu o zawartosci izomeru 1,4-cis wynoszacej 97% i o [t?]30% * 4,20 dl/g, nie zawierajacego zelu orpz 1% wagowy antyutleniacza lrganox 1010, ogrzewa sie w kolbie o pojemnosci 1 litra do temperatury 87°C i mieszajac w atmosferze azotu traktuje roztworem 3,5 g bezwodnika maleinowego w 15 ml cykloheksanonu. Nastepnie wciagu 1 godziny wkrapla sie 0,0437 g azodwuizobutyronitrylu (ABIBN) rozpuszczonego w 20 ml cykloheksanonu. Reakcje prowadzi sie w ciagu 2 godzin i 15 minut od chwili rozpoczecia wkraplania ABIBN, po czym chlodzi i koaguluje w 1500 ml etanolu zawierajacego 1% lrganox 1010, Koagulat rozpuszcza sie w 500 ml n-heksanu i ponownie koagUluje za oornoca 1500 ml etanolu z dodatkiem 1% lrganox 1010, a nastepnie suszy w temperaturze pokojowej pod zmniejszonym cisnieniem, otrzymujac polimer, którego zawartosc zelu w toluenie wynosi 58%.Otrzymany koagulat daje sie rozpuszczac i w postaci blony moze byc poddawany badaniu analizie w podczerwieni. Wysuszony polimer zawierajacy 58% zelu, poddany uplastycznianiu w laboratoryjnym mieszalniku wciagu 6 minut, staje sie calkowicie rozpuszczalny i wykazuje [t?]30°C = 1,59 dl/g. Zawartosc bezwodnika maleinowego ustalona na drodze analizy w podczerwieni wynosi 11,6% (tablica II).Z otrzymanego polimeru wytwarza sie mieszanke o nastepujacym skladzie: 100 czesci polimeru, 50 czesci sadzy gazowej HAP, 3 czesci kwasu stearynowego i 5 czesci tlenku cynku i z mieszanki tej wytlacza sie w temperaturze 100°C wciagu 100 minut próbki i bada ich wlasciwosci fizyczne. Wyniki podane z tablicy III swiadcza o tym, ie wlasciwosci mechaniczne tych próbek sa lepsze niz próbek otrzymanych przy uzyciu polimeru nie poddanego modyfikacji wedlug wynalazku czy tez przy uzyciu naturalnego kauczuku. • Przyklad II—VII. Proces prowadzi sie w sposób analogiczny do opisanego w przykladzie I, stosujac warunki podane w tablicy I. Wlasciwosci otrzymanych polimerów i nieutwardzonych mieszanek, wytworzonych z tych polimerów podano w tablicach II i III. ^lumer Przy¬ kladu 1 II III IV V VI VII Tempe¬ ratura °C 87 88 85 87 86 88 89 Czas godziny 2i 5 5 5 4| 5 4i Tablical Warunki procesu modyfikowre Rozpusz¬ czalnik n-heptan n-heptan n-heptan n-heptan n-heptan n-heptan n-heptan Stezenie polimeru w roztworze % wagowe- 3,5 3,5 3,5 3,5 3.5 3,5 3,5. inia Dodatk i w % wagowych w stosunku do poli Bezwodnik maleinowy 20 15 10 5 2 1 0 ABIBN 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 meru Irganox 1010 1 1 1 1 1 1 1 Tablica II Wlasciwosci zmodyfikowanych polimerów Numer przy¬ kladu 1 II III IV V VI VII Dodatek bezwodnika maleinowego % wagowe 11,6 6,5 4 2,5 slady brak — Po wysuszeniu Zawartosc zelu % w toluenie 58 58 - ^ 40 30 brak brak fo]30° toluen dl/g — — — — — 4,30 4,14 Po wysuszeniu i w ciagu Zawartosc zelu% w toluenie brak brak brak brak brak '.brak brak i uplastycznieniu 6 minut [t/]30° dl/g toluen 1,59 1,44 1,59 1,40 1.50 1,60 1,957*829 3 Tablica III Mechaniczne wlasciwosci nieutwardzonych.mieszanek Numer przykladu 1 II III IV V VI Poliizopren nie poddany modyfikowaniu Kauczuk naturalny SS.M.R.5 t?200% kG/cm2 7,98 5,24 5,80 5.10 4,00 1,70 1,50 2,50 Wytrzymalosc na sciskanie kG/cm2 23,40 17,66 14,28 13,16 19,50 1,40 1 3,00 Wydluzenie przy rozerwaniu % 585 690 515 610 575 400 580 610 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób modyfikowania 1,4-cis-poliizoprenu, znamienny tym, ze 1,4-cis-poliizopren modyfikuje sie za pomoca bezwodnika kwasu maleinowego w roztworze w rozpuszczalniku weglowodorowym lub ketonowym, w obecnosci antyutleniacza i katalizatora rodnikowego polimeryzacji, w podwyzszonej temperaturze.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w roztworze w weglowodorze alifatycznym lub cykloalifatycznym, przy stezeniu 1,4-cis-poliizoprenu wynoszacym 1—15% wagowych.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w obecnosci katalizatora rodnikowego w ilosci 0,05—5% wagowych w stosunku do ilosci 1,4-cis-poliizoprenu.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ze jako katalizator rodnikowy stosuje sie azodwuizobutyronitryl. PL PL