RU2064937C1

RU2064937C1 - Method of stained organic glass producing

Info

Publication number: RU2064937C1
Application number: RU92011729A
Authority: RU
Inventors: В.Е. Землянова; М.И. Напалкова; В.И. Траченко; В.А. Чернавин; В.А. Попов; М.А. Чугунов; В.В. Сергеев; Ю.А. Чесноков; А.М. Малышев; С.В. Ансеров; С.А. Сергеев; С.М. Железнов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Оргстекло"
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1996-08-10

Abstract

FIELD: glass industry. SUBSTANCE: method involves radical polymerization of methylmethacrylate at 30-50 C in the presence of anthraquinone dye, azobisisobutyronitrile and α-pinene at the mass ratio azobisisobutyronitrile : a-pinene = 1:(2-8). Method is used in stained block organic glass manufacture. EFFECT: improved method of glass production. 5 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области получения блочного органического стекла методом радикальной полимеризации метилметакрилата в массе. The invention relates to the field of producing block organic glass by radical polymerization of methyl methacrylate in bulk.

Цветное органическое стекло широко используется в качестве отделочного материала, для изготовления товаров народного потребления, в приборостроении, где к современному дизайну изделия предъявляются высокие требования, такие как яркость, насыщенность тона, устойчивость окраски, отсутствие поверхностных дефектов и хорошая оптика. Colored organic glass is widely used as a finishing material, for the manufacture of consumer goods, in instrumentation, where high demands are placed on the modern design of the product, such as brightness, color saturation, color fastness, the absence of surface defects and good optics.

Известно получение окрашенного полиметилметакрилата радикальной полимеризацией в массе при 20 ± 2^oC в присутствии инициатора-дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК) и регулятора молекулярной массы пинена (1).It is known to obtain colored polymethylmethacrylate by radical polymerization in bulk at 20 ± 2 ^° C in the presence of a dicyclohexyl peroxydicarbonate initiator (CPC) and pinene molecular weight regulator (1).

Полученное таким способом органическое стекло обладает хорошим качеством поверхности, как до ориентации, так и после вытяжки. Однако получение окрашенного органического стекла по этому способу невозможно, так как в результате химического взаимодействия перекисного инициатора и антрахинонового красителя, последний частично разрушается и органическое стекло значительно обесцвечивается уже в процессе его получения. Organic glass obtained in this way has a good surface quality, both before orientation and after drawing. However, obtaining colored organic glass by this method is impossible, because as a result of the chemical interaction of the peroxide initiator and the anthraquinone dye, the latter is partially destroyed and organic glass is significantly discolored already in the process of its preparation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения окрашенного блочного органического стекла радикальной полимеризацией метилметакрилата в массе при 50±4^oС в присутствии комбинированного инициатора дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК) и азо-бис-изобутиронитрила (АДН) /2/.The closest in technical essence to the proposed is a method for producing colored block organic glass by radical polymerization of methyl methacrylate in bulk at 50 ± 4 ^o C in the presence of a combined initiator of dicyclohexyl peroxydicarbonate (CPC) and azo-bis-isobutyronitrile (ADN) / 2 /.

По этому способу получают органическое стекло с хорошей поверхностью, но при этом наблюдается заметное ослабление интенсивности окраски органического стекла, из-за взаимодействия ЦПК с антрахиноновыми красителями, что приводит к их частичному разрушению. Organic glass with a good surface is obtained by this method, but a noticeable weakening of the color intensity of organic glass is observed due to the interaction of CPA with anthraquinone dyes, which leads to their partial destruction.

Предлагаемый способ получения окрашенного блочного органического стекла включает радикальную полимеризацию метилметакрилата в массе при температуре 30-50^oC в присутствии антрахинонового красителя, радикального инициатора -азо-бис-изобутиронитрила (АДН) и -пинена при массовом соотношении последних 1:2-8.The proposed method for producing colored block organic glass involves the radical polymerization of methyl methacrylate in bulk at a temperature of 30-50 ^o C in the presence of an anthraquinone dye, a radical initiator of azo-bis-isobutyronitrile (ADN) and -pinene in a mass ratio of the latter 1: 2-8.

В качестве антрахинонового красителя можно использовать жирорастворимые красители синий, зеленый, голубой, фиолетовый; пинен является слабым регулятором молекулярной массы (константа передачи равна 0,04), в присутствии его получают более однородный по молекулярно-массовому распределению полиметилметакрилат. Физико-механические характеристики блочного органического стекла сохраняются, т.к. средняя молекулярная масса полимера остается более 3-4 млн. As an anthraquinone dye, fat-soluble dyes blue, green, blue, violet can be used; Pinene is a weak molecular weight regulator (the transmission constant is 0.04), in the presence of it, polymethylmethacrylate more uniform in molecular weight distribution is obtained. Physico-mechanical characteristics of block organic glass are preserved, because the average molecular weight of the polymer remains more than 3-4 million

Проведение радикальной полимеризации метилметакрилата в присутствии антрахинонового красителя, азо-бис-изобутиронитрила и пинена позволяет получить окрашенное органическое стекло насыщенной яркой окраски с хорошим (без отлипов и наплывов) оптическими показателями. Carrying out the radical polymerization of methyl methacrylate in the presence of an anthraquinone dye, azo-bis-isobutyronitrile and pinene allows one to obtain colored organic glass with a saturated bright color with good (without tingling and sagging) optical characteristics.

Интенсивность окраски полученного предлагаемым способом органического стекла оценивалась на спектрофотометре светотехническим показателем чистота тона
Изменение оптимальных количеств азо-бис-изобутиронитрила и -пинена приводит к довольно высокому (до 30%) браку оргстекла по наплывам и отлипам.The color intensity of the organic glass obtained by the proposed method was evaluated on a spectrophotometer with a lighting indicator, tone purity
Changing the optimal amounts of azo-bis-isobutyronitrile and -pinene leads to a rather high (up to 30%) rejection of Plexiglas in terms of influxes and ellipses.

Способ иллюстрируется нижеследующими примерами:
П р и м е р 1.The method is illustrated by the following examples:
PRI me R 1.

В 100 мас.ч. метилметакрилата (ММА) растворяют 0,11 мас.ч. азо-бис-изобутиронитрила (АДН). 0,4 мас.ч. пинена (соотношение 1:4) и 0,01 мас.ч. зеленого красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 50^oС в течение 12 часов и дополимеризацию при температуре 100^oС в течение 2 часов. Полученное зеленое органическое стекло характеризуется яркой насыщенной цветовой окраской (чистота цвета 18%), практически полным (97%) отсутствием поверхностных дефектов типа отлипов и наплывов.In 100 parts by weight methyl methacrylate (MMA) was dissolved 0.11 wt.h. azo bis isobutyronitrile (ADN). 0.4 parts by weight pinene (1: 4 ratio) and 0.01 parts by weight green dye. The mixture is evacuated and poured into a polymerization form of silicate glasses. The polymerization is carried out at a temperature of 50 ^o C for 12 hours and the copolymerization at a temperature of 100 ^o C for 2 hours. The resulting green organic glass is characterized by a bright saturated color coloration (color purity 18%), almost complete (97%) lack of surface defects such as tones and sagging.

П р и м е р 2. PRI me R 2.

В 100 мас.ч. ММА растворяют 0,04 мас.ч. АДН, 0,3 мас.ч. пинена (соотношение 1:6) и 0,01 мас.ч. синего красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 45^oС в течении 16 часов и дополимеризацию при температуре 100^oС в течение 3 часов. Полученное синее органическое стекло характеризуется яркой насыщенной цветовой окраской (чистота цвета 15%), практически полным (98%) отсутствием поверхностных дефектов типа отлипов и наплывов.In 100 parts by weight MMA is dissolved 0.04 wt.h. ADN, 0.3 parts by weight pinene (ratio 1: 6) and 0.01 parts by weight blue dye. The mixture is evacuated and poured into a polymerization form of silicate glasses. The polymerization is carried out at a temperature of 45 ^o C for 16 hours and the additional polymerization at a temperature of 100 ^o C for 3 hours. The resulting blue organic glass is characterized by a bright saturated color coloration (color purity 15%), almost complete (98%) absence of surface defects such as tones and sagging.

П р и м е р 3. PRI me R 3.

В 100 мас.ч. ММА растворяют 0,15 мас.ч. АДН, 0,4 мас.ч. пинена (соотношение 1:2) и 0,01 мас.ч. синего красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 30^oC в течение 45 часов и дополимеризацию при температуре 100^oC в течение 3 часов. Полученное синее органическое стекло характеризуется яркой насыщенной цветовой окраской (чистота цвета 16%), практически полным (98%) отсутствием поверхностных дефектов типа отлипов и наплывов.In 100 parts by weight MMA is dissolved 0.15 parts by weight ADN, 0.4 parts by weight pinene (1: 2 ratio) and 0.01 parts by weight blue dye. The mixture is evacuated and poured into a polymerization form of silicate glasses. The polymerization is carried out at a temperature of 30 ^o C for 45 hours and the additional polymerization at a temperature of 100 ^o C for 3 hours. The resulting blue organic glass is characterized by a bright saturated color coloration (color purity 16%), almost complete (98%) lack of surface defects such as tones and sagging.

П р и м е р 4. PRI me R 4.

В 100 мас.ч. ММА растворяют 0,1 мас.ч. АДН и 0,01 мас.ч. синего красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 35^oC в течение 40 часов и дополимеризацию при температуре 100^oС в течение 3 часов. Полученное синее органическое стекло характеризуется насыщенной цветовой окраской (чистота цвета 15%). Однако оно имеет до 90% наплывов и отлипов.In 100 parts by weight MMA is dissolved 0.1 wt.h. ADN and 0.01 parts by weight blue dye. The mixture is evacuated and poured into a polymerization form of silicate glasses. The polymerization is carried out at a temperature of 35 ^o C for 40 hours and the additional polymerization at a temperature of 100 ^o C for 3 hours. The resulting blue organic glass is characterized by a saturated color coloration (color purity 15%). However, it has up to 90% of sagging and tipping.

П р и м е р 5 (по способу-прототипу). PRI me R 5 (according to the prototype method).

В 100 мас.ч. ММА растворяют 0,007 мас.ч. дициклогексилпероксидикарбоната (ЦПК), 0,08 мас.ч. АДН и 0,01 мас.ч. зеленого красителя. Смесь вакуумируют и заливают в полимеризационную форму из силикатных стекол. Полимеризацию проводят при температуре 50^oC в течение 10 часов и дополимеризацию при температуре 100^oС в течение 2 часов. Полученное зеленое органическое стекло практически не имеет поверхностных дефектов типа отлипов и наплывов, но характеризуется ненасыщенной цветовой окраской (чистота цвета 35%).In 100 parts by weight MMA is dissolved in 0.007 wt.h. dicyclohexyl peroxydicarbonate (CPC), 0.08 parts by weight ADN and 0.01 parts by weight green dye. The mixture is evacuated and poured into a polymerization form of silicate glasses. The polymerization is carried out at a temperature of 50 ^o C for 10 hours and the copolymerization at a temperature of 100 ^o C for 2 hours. The resulting green organic glass has virtually no surface defects such as tones and sagging, but is characterized by unsaturated color (color purity 35%).

Claims

A method for producing colored organic glass by radical polymerization of methyl methacrylate in the presence of an anthraquinone dye and azobisisobutyronitrile at 30 ^° -50 ^° C, characterized in that alpha-pinene is additionally introduced into the reaction mixture and polymerization is carried out in a mass ratio of azobisisobutyronitrile alpha-pinene 1 2 8.