RU2142475C1 - Способ получения винилароматических полимеров, усиленных каучуком - Google Patents

Способ получения винилароматических полимеров, усиленных каучуком Download PDF

Info

Publication number
RU2142475C1
RU2142475C1 RU97116039A RU97116039A RU2142475C1 RU 2142475 C1 RU2142475 C1 RU 2142475C1 RU 97116039 A RU97116039 A RU 97116039A RU 97116039 A RU97116039 A RU 97116039A RU 2142475 C1 RU2142475 C1 RU 2142475C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
solution
vinyl aromatic
reactor
prepolymer
Prior art date
Application number
RU97116039A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97116039A (ru
Inventor
Монти Лука
Романьоли Джузеппе
Original Assignee
ЭНИКЕМ С.п.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЭНИКЕМ С.п.А. filed Critical ЭНИКЕМ С.п.А.
Publication of RU97116039A publication Critical patent/RU97116039A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2142475C1 publication Critical patent/RU2142475C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F257/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F287/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to block polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

Способ получения винилароматических полимеров, усиленных каучуком и с бимодальной морфологией каучуковой фазы, который включает (а) смешение первого потока первого винилароматического форполимера, содержащего полученную в реакторе РПП-типа каучуковую фазу с мелкими частицами, со вторым потоком, состоящего из форполимера с более крупными частицами, полученного в РСНП (реакторе с мешалкой с непрерывным потоком), (б) завершение полимеризации до тех пор, пока не будет получен усиленный каучуком винилароматический полимер с бимодальной морфологией, который характеризуется значительным улучшением механического синергизма вместе с превосходными эстетическими свойствами. 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения усиленных каучуком винилароматических полимеров.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к полимерам стирола, которые усилены каучуком и в которых каучуковый компонент имеет бимодальную морфологию.
Известно, что физико-химические характеристики и механические свойства усиленных каучуком винилароматических полимеров, в частности ударопрочного полистирола (УППС), зависят от множества факторов, в числе которых можно упомянуть размер каучуковых частиц, привитых на полимерную матрицу и сшитых поперечными связями.
Кроме того, известно, что при определенной концентрации каучука определенные свойства, такие как ударная вязкость и блеск поверхности, в частности УППС, противоположным образом зависят от среднего размера каучуковых частиц и их распределения по диаметрам. Более точно, "крупные" частицы увеличивают ударную вязкость материала за счет потери блеска, в то время как "мелкие" частицы снижают его ударную вязкость, но придают большой блеск.
В прошлом, в соответствующей технической литературе были предложены способы получения усиленных каучуком винилароматических полимеров, например усиленных каучуком полистиролов, которые проявляют хороший поверхностный блеск вместе с высокой ударной вязкостью. Например, в одном из этих способов предлагается добавлять в полимерную матрицу ограниченное число "крупных" каучуковых частиц к большему числу уже присутствующих "мелких" каучуковых частиц. Полученные продукты обычно определяют как "ударопрочные винилароматические полимеры с бимодальным распределением каучуковых частиц по размерам".
В случае УППС, данная комбинация позволяет получить продукт, который проявляет синергичное увеличение ударной вязкости в комбинации с превосходным блеском поверхности.
Например, в патенте США N 4.153.645 описан УППС с улучшенным балансом свойств, который получают путем механического смешения 50-85 вес. % ударопрочного полистирола, содержащего мелкие каучуковые частицы (со средним диаметром около 0.2-0.9 микрометра), с 15-50 вес.% ударопрочного полистирола, содержащего более крупные каучуковые частицы (средний диаметр около 2-5 микрометров). Согласно этому патенту, конечный продукт, получаемый смешением обоих УППС, имеет значения ударной вязкости или сопротивления изгибу, которые выше ожидаемых при применении закона смесей, без наблюдения потерь в других физических свойствах.
В патенте США N 11 5.240.993 описан способ получения ударопрочных винилароматических полимеров, характеризующихся бимодальным распределением каучуковой фазы, в непрерывном процессе в массе, где используют два параллельно расположенных реактора с поршневым потоком, обычно известных как РПП (PFR, Plug Flow Reactors). В одном из указанных реакторов получают первый форполимер, который содержит каучуковую фазу с мелкими частицами, в то время как в другом реакторе получают второй форполимер, который содержит каучуковую фазу с крупными частицами.
При выходе из этих соответствующих реакторов оба полимерных потока смешивают и полимеризацию доводят до завершения в третьем реакторе, также типа РПП, который называют "завершающим реактором".
Описанный в данном патенте способ позволяет эффективно регулировать размер как мелких, так и крупных каучуковых частиц, скорость прививки, а также молекулярную массу привитого и свободного винилароматического полимера.
В частности, в соответствии с последним упомянутым патентом США в способе обеспечивается то, что первый раствор каучука в винилароматическом мономере непрерывно подают в первый реактор, и он частично полимеризуется до степени превращения 10-50%, так чтобы получить первый форполимер, содержащий каучуковые частицы со средним диаметром 0,05-1,5 микрометра. Аналогично, второй раствор непрерывно подают во второй реактор, и он частично полимеризуется до степени превращения 10-50%, чтобы получить второй форполимер, содержащий каучуковые частицы со средним диаметром 0.7-10 микрометров. Оба частично полимеризованных потока непрерывно выводят из соответствующих реакторов и подают в третий реактор, например, типа РПП, в котором полимеризацию доводят до завершения. В конечном полимере содержание каучука образовано 50-95% частиц с мелкой морфологией и 5-50% частиц с крупной морфологией.
Желая улучшить эксплуатационный уровень материалов, полученных в соответствии с прототипными способами, известными из литературы, в частности, из патентов США NN 5240993, 4146589, автор настоящей заявки обнаружил то, что при параллельном использовании реактора с поршневым потоком (РПП) и проточного реактора с мешалкой (РСНП) для получения, соответственно, первого потока первого винилароматического форполимера, содержащего каучуковую фазу из мелких частиц, и второго потока второго форполимера с более крупными частицами, после смешения и завершения полимеризации получается усиленный каучуком винилароматический полимер с бимодальной морфологией частиц, который характеризуется значительным улучшением механического синергизма вместе с превосходными эстетическими свойствами.
Таким образом, предметом настоящего изобретения является способ получения усиленных каучуком винилароматических полимеров с бимодальной морфологий каучуковой фазы, который включает:
а) непрерывную подачу в первый реактор типа РПП первого раствора каучука в жидкой среде, по существу образованной по меньшей мере одним винилароматическим мономером;
б) непрерывную подачу во второй реактор типа РСНП второго раствора каучука в жидкой среде, по существу образованной по меньшей мере одним винилароматическим мономером;
в) непрерывную полимеризацию указанного первого раствора в указанном первом реакторе типа РПП до достижения глубины превращения 10-50% на основе всех присутствующих мономеров для того, чтобы получить первую композицию на основе первого форполимера, содержащую каучуковую фазу со средним по объему диаметром (Dv) диспергированных и привитых на полимерную матрицу каучуковых частиц в интервале от 0.04 до 1.8 микрометров;
г) непрерывную полимеризацию указанного второго раствора в указанном втором реакторе типа РСНП до достижения степени превращения 10-50% на основе всех присутствующих мономеров для того, чтобы получить вторую композицию на основе второго форполимера, содержащую каучуковую фазу со средним по объему диаметром (Dv) диспергированных и привитых на полимерную матрицу каучуковых частиц в интервале от 0.6 до 12 микрометров, причем указанный средний диаметр каучуковых частиц указанного второго форполимера по меньшей мере в два раза больше среднего диаметра каучуковых частиц в первом форполимере;
д) непрерывный вывод указанных первой и второй композиций из указанных первого и второго реакторов с образованием третьей композиции, которую получают путем непрерывного смешения первой и второй композиций друг с другом;
е) все еще непрерывную дополнительную полимеризацию указанной третьей композиции и отделение полученного полимера от непрореагировавших мономеров для того, чтобы получить усиленный каучуком винилароматический полимер, имеющий бимодальную морфологию каучуковой фазы.
В соответствии с настоящим изобретением первый раствор, подаваемый в РПП-реактор, по существу образован по меньшей мере одним винилароматическим мономером и каучуком.
В настоящем описании и в формуле изобретения под "винилароматическим мономером" понимаются соединения с этиленовой ненасыщенностью, имеющие общую формулу 1
Figure 00000002

в которой X представляет водород или алкильный радикал, имеющий от 1 до 4 атомов углерода: p равно 0 или целому числу в интервале от 1 до 5; и у представляет галоген или алкильный радикал с 1-4 атомами углерода.
Примерами винилароматических мономеров формулы (I) являются: стирол, моно-, ди-, три-, тетра- и пентахлорстирол и соответствующие альфа-метилстиролы; алкилированные в кольце стиролы и соответствующие альфа-метилстиролы; орто-, мета- и пара-метилстирол; орто- и пара-метил- альфа-метилстирол и т.п. Предпочтительным винилароматическим мономером является стирол.
Винилароматические мономеры можно использовать либо сами по себе, либо смешанными друг с другом, либо объединенными с другими мономерами, способными к сополимеризации, такими как ангидрид малеиновой кислоты или метакриловые мономеры.
Под "акриловыми мономерами", в основном и предпочтительно, понимается акрилонитрил. Другими акриловыми или метакриловыми мономерами являются метакрилонитрил, акриловая или метакриловая кислота, а также их сложные алкиловые эфиры, содержащие от 1 до 8 атомов углерода в алкильном радикале.
Количества винилароматических мономеров и способных сополимеризоваться мономеров, используемых в способе по настоящему изобретению, могут изменяться в зависимости от требуемых физико-механических свойств конечного продукта. Количество способного сополимеризоваться мономера находится в интервале до 40 вес.%, как правило от 15 до 35%, на основе всей смеси мономеров.
Растворенный в первом растворе каучук выбирают из числа тех, которые способны образовывать частицы с мелкой морфологией в полимерной матрице. Например, особенно пригодный каучук для получения указанного первого раствора выбирают из числа линейных двухблочных каучуков S-В-типа, где S представляет блок неэластомерного полимера, полученный из винилароматического мономера, например стирола, со средней молекулярной массой (Mw) в интервале от 5000 до 80000, в то время как В представляет блок эластомерного полимера, образованный из сопряженного диена, например бутадиена, со средней молекулярной массой (Mw) в интервале от 2000 до 250000. В данных каучуках количество блока S находится в интервале от 10 до 50% на основе всего S-В-каучука.
Дополнительными примерами каучуков, способных образовывать мелкие частицы в полимерной матрице, являются линейные полибутадиены, имеющие среднюю молекулярную массу (Mw) ≤ 100000 г/моль и разветвленные полибутадиены, имеющие вязкость в растворе ≤ 45 сПз.
Второй раствор, подаваемый в РСНП-реактор, по существу образован по меньшей мере одним винилароматическим мономером и каучуком. Хотя винилароматический мономер по существу идентичен винилароматическому мономеру в первом растворе, каучук выбирают из числа тех, которые способны образовывать частицы с крупной морфологией в полимерной матрице. Примерами таких каучуков являются линейные полибутадиеновые гомополимеры, имеющие содержание транс-1,4-изомера более 50 мольных % и вязкость (в 5% растворе в стироле) выше 100 сПз.
Количество каучука, присутствующего как в первом, так и во втором растворе, находится в интервале от 2 до 20 вес.%, предпочтительно от 3 до 15% на основе веса всего раствора.
Кроме вышеупомянутых компонентов, растворы могут содержать те добавки, которые обычно используют в данном типе полимеризации, такие как растворители, присадки для увеличения текучести, смазки для форм, антиоксиданты, катализаторы, смазки, пластификаторы, регуляторы степени полимеризации и т.д.
Условия полимеризации для стадий (в) и (г) типичны для РПП- и РСНП-реакторов и описаны в технической литературе, например в патенте США N 2.727.884 для РПП-реакторов и в патенте США N 3.903.202 для РСНП-реакторов.
Когда достигнута глубина превращения мономеров в интервале от 10 до 50%, два потока из обоих реакторов непрерывно отводят и смешивают друг с другом в таких пропорциях, что каучуковые частицы, образованные из первого форполимера, составляют 50-95 вес.% от содержания каучука в конечном продукте. Полученную таким образом смесь подают в третье реакционное устройство для того, чтобы завершить полимеризацию мономеров. Это третье устройство для полимеризации образовано одним или несколькими реакторами типа РПП.
Когда достигается требуемая степень превращения (65-95%), осуществляют удаление возможно присутствующих растворителей и непрореагировавших мономеров в вакууме и при высокой температуре (200-260oC), и полученный полимер экструдируют через подходящую головку, охлаждают и разрезают на гранулы требуемого размера. Удаленные в вакууме парообразные фракции конденсируют и, возможно, возвращают в повторный цикл.
Более конкретно, полимеризация мономеров внутри трех реакторов согласно способу по настоящему изобретению происходит при следующих условиях.
Каучуки растворяют в мономерах, возможно в присутствии инертного растворителя в количестве, которое может быть в интервале от 5 до 20 вес.% по отношению к общему количеству мономера и каучука, и затем оба полученных раствора подвергают первой стадии полимеризации с использованием инициатора.
Давление в каждом реакторе поддерживают более высоким, чем давление, при котором поданные компоненты будут испаряться. Как правило, давление находится в интервале от 0.5 до 5 бар, а температура находится в интервале от 70 до 150oC. Внутри РПП-реактора температура распределена так, чтобы образовать две или несколько нагретых зон при различных температурах.
Растворение каучуков в смеси мономера и возможного растворителя осуществляют в двух раздельных смесителях, в каждом из которых поддерживают температуру не выше 100oC.
К примерам инертных растворителей, которые можно использовать для получения винилароматического полимера по настоящему изобретению, относятся ароматические углеводороды, которые являются жидкими при температуре полимеризации, например, такие как толуол, этилбензол, ксилолы и т.д. или их смеси.
Используемыми инициаторами являются те, которые обычно применяют при полимеризации стирола, например органические перекисные радикальные инициаторы. Примерами таких инициаторов являются: перекись бензоила, трет-бутилпероктаноат, трет-бутилпербензоат, перекись трет-бутила, 1,1'-ди-трет- бутилперокси-3,3,5-триметилциклогексан, 1,1'-ди-трет- бутилпероксициклогексан, и т.д. Данные инициаторы добавляют в количествах в интервале от 0.005 до 0.5 вес.% по отношению к мономеру.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления способа по настоящему изобретению усиленный каучуком винилароматический полимер является ударопрочным полистиролом (УППС). Для продукта данного типа значения Dv диспергированных в первом форполимере каучуковых частиц находятся в интервале от 0.1 до 1 микрометра, предпочтительно от 0.2 до 0.7 микрометра, а в случае второго форполимера величины Dv находятся в интервале от 1 до 6 микрометров, предпочтительно от 1.5 до 5 микрометров, хотя при условии, что величины Dv для каучуковых частиц во втором форполимере по меньшей мере в два раза больше, чем значения Dv для каучуковых частиц в первом форполимере.
Усиленные каучуком винилароматические полимеры, полученные с помощью способа по настоящему изобретению, проявляют великолепный баланс физико-механических свойств, таких как ударная вязкость, и при комнатной температуре, и ниже 0oC; превосходные значения относительного удлинения при разрыве, предела текучести и напряжения при разрушении, модуля упругости при растяжении и т. д., в сочетании с сильным блеском. Благодаря этим характеристикам указанные полимеры пригодны для использования в типичных полезных применениях, подобных таковым для УППС.
Для лучшего понимания настоящего изобретения и его воплощения в практику далее приводятся несколько иллюстративных примеров, которые ни в коем случае не следует рассматривать как ограничивающие настоящее изобретение.
В следующих примерах использовали четыре различных каучука, которые определены следующим образом.
R1 R1 представляет собой двухблочный стирол-бутадиеновый сополимер, содержащий 40% стирольных звеньев, доступный в продаже как BUNA BL 6533 (Bayer) или как NIPOL NS 312 SC (Nippon Zeon). Вязкость двухблочного сополимера в растворе составляет 40 сПз при измерениях в 5% растворе в мономере стирола.
R2 R2 представляет собой гомополимер полибутадиена, продаваемый Bayer под названием BUNA Hx 565. Он характеризуется разветвленной структурой, вязкостью 42 сПз (при измерениях в 5% растворе в мономере стирола) и вязкостью по Муни (100oC), равной 57.
R3 R3 представляет собой гомополимер полибутадиена, доступный в продаже под торговыми названиями BUNA Hx 528 (Bayer) или INTENE 50 A (Enichem Elactomeri). Он содержит примерно 54% транс-1,4-изомера, 38% цис-1,4-изомера, имеет вязкость по вискозиметру Муни (100oC), равную 53, и его вязкость в растворе (при измерениях в 5% растворе в мономере стирола) составляет 170 сПз.
R4 R4 представляет собой гомополимер полибутадиена, доступный в продаже под торговым названием BUNA Hx 530 (Bayer). Он содержит примерно 54% транс-1,4-изомера, 38% цис-1,4-изомера, имеет вязкость по вискозиметру Муни (100oC), равную 68, и его вязкость в растворе (при измерениях в 5% растворе в мономере стирола) составляет 250 сПз.
R5 R5 представляет собой смесь R1 и R2 в весовом соотношении 80:20.
R6 R6 представляет собой смесь R3 и R4 в весовом соотношении 50:50.
Для всех описанных испытаний и материалов ниже приводятся методы испытаний.
Текучесть
Показатель текучести (ПТ) определяли стандартным методом согласно ASTM D 1238 при 200oC и при нагрузке 5 кг.
Ударная вязкость по Изоду (надрез "1/2•1/2" и надрез "1/2•1/8")
Данное свойство измеряли стандартным методом согласно ASTM D 256, и оно выражено в кг•см/см.
Механические свойства при растяжении (предел текучести, предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве, модуль упругости при растяжении)
Данные свойства измеряли стандартным методом по ASTM D 638 и они выражены в МПа, за исключением относительного удлинения при разрыве, которое выражено в процентах.
Для того, чтобы приготовить образцы для испытаний по Изоду и на растяжение, каждый материал был подвергнут литьевому формованию после экспериментального определения максимального удельного давления впрыска, выше которого появляется явление "формования с мгновенным парообразованием". Температура расплавленного полимера находится в интервале от 180 до 190oC.
Оптические свойства
Блеск измеряли стандартным методом согласно ASTM D 523 при двух углах отсчета (20o и 60o) с использованием прибора для измерения блеска типа д. Ланге с двумя стандартными образцами, поставляемыми вместе с оборудованием. Для того, чтобы получить образцы для испытаний (образованные литьевым формованием трехступенчатые пластины; размер зоны измерения 95 мм х 75 мм х 3 мм), использовали следующие особенно важные условия для того, чтобы показать истинный уровень блеска материалов: температура расплавленного материала = 220oC; температура формования = 35oC.
Процентное содержание каучука
Процентное содержание каучука в полученных материалах определяли иодометрическим титрованием в соответствии со способом Wijs (Berichte, 1898, Vol. 31, p. 750) или же путем расчета отношения количества поданного эластомера в процентах к конечной скорости превращения.
Средние значения морфологического размера
Эту характеристику определяли для тех же материалов путем анализа с помощью электронной микроскопии в режиме пропускания (F. Lenz, A.Wiss,Mikroscopie 63, 1956, p. 56) и выражали в микрометрах. Для расчета статистических параметров (Dv, DL, DN) для распределения диаметров использовали стереологический подход (С. Maestrini и др. Journal of Material Science, Vol. 27, 1992, p. 5994).
Детали оборудования и процесс, проиллюстрированный на фиг. 1, использовали для того, чтобы получить ударопрочные полистиролы с бимодальной морфологией, в которых обе морфологические моды образованы путем форполимеризации в РПП-реакторах (сравнительные примеры). В частности, на фиг. 1 (A) и (A') представляют оба реактора РПП-типа для форполимеризации, в которых соответственно получают первый форполимер, содержащий каучуковую фазу, образованную частицами с "малым" средним диаметром (реактор A), и второй форполимер, содержащий каучуковую фазу, образованную частицами с "большим" средним диаметром (реактор A'). Выходящие из реакторов (A) и (A') потоки смешивают, а затем подают в РПП-реакторы (B), (C) и (D) для того, чтобы завершить полимеризацию.
Детали оборудования и процесс, проиллюстрированный на фиг. 2, использовали для того, чтобы получить ударопрочные полистиролы с бимодальной морфологией, в которых морфологическая мода мелких частиц образуется путем полимеризации в РПП-реакторе (A), а мода крупных частиц образуется в реакторе РСНП-типа (A'') (примеры по настоящему изобретению). Кроме того, в случае, изображенном на фиг. 2, выходящие из реакторов (A) и (A'') потоки смешивают, а затем подают в РПП-реакторы (В), (С) и (D) для того, чтобы завершить полимеризацию.
Любые условия по процессу и композициям, которые не представлены в примерах, или же размер различных частей оборудования можно легко получить при рассмотрении информации, приведенной в литературе и касающейся получения ударопрочных винилароматических полимеров, например УППС, в соответствии с непрерывным процессом в массе.
На фиг. 3 приводится ударная вязкость по Изоду 1/2•1/2 при надрезе для двух бимодальных ударопрочных полистиролов, полученных по способу согласно фиг. 1 (-•-; линия сравнения) и фиг. 2 (-■-: линия согласно настоящему изобретению) соответственно.
В следующих таблицах для краткости используются следующие сокращения:
- растворитель = смесь ароматических углеводородов;
- IRGANOX 245 = антиоксидант;
- NDM = н-додецилмеркаптан;
- TDM = трет-додецилмеркаптан;
- DTBP = перекись ди-трет-бутила;
- DTBPTCE = 1,1-ди-трет/бутилперокси-3,3,5-триметилциклогексан.
Пример 1. Мономодальный УППС ("УППС 1") с "капсульной" структурой и каучуковыми частицами размером 0.22 мкм (Dv) получали путем полимеризации раствора, содержащего 8.75 частей каучука R5, 1.9 части тяжелого вазелинового масла; 0.05 части антиоксиданта; 9 частей растворителя; 0.009 части DTBP, 0.025 части регулятора степени полимеризации NDM и 80.26 частей мономера стирола. Указанный раствор подавали в реактор (A) (фиг. 1) с расходом 50 кг/час. Глубина превращения на выходах реакторов A и D составляла 40% и 75% соответственно.
Механические и эстетические свойства УППС 1 приведены в табл. 1.
Пример 2. Мономодальный УППС ("УППС 2") со структурой "салями" и каучуковыми частицами размером 2.4 мкм (Dv) получали путем полимеризации раствора, содержащего 5.25 частей каучука R3, 1.5 части тяжелого вазелинового масла; 0.025 части антиоксиданта; 7 частей растворителя; 0.019 части DTBPTCE, 0.0075 части регулятора степени полимеризации NDM и 86.2 частей мономера стирола. Указанный раствор подавали в реактор (A') (фиг. 1) с расходом 50 кг/час. Глубина превращения на выходах реакторов A' и D составляла 40% и 75% соответственно.
Механические и эстетические свойства УППС 2 приведены в табл. 1.
Пример 3. Мономодальный УППС ("УППС 2") со структурой "салями" и каучуковыми частицами размером 2.9 мкм (Dv) получали путем полимеризации раствора, содержащего 5.25 частей каучука R6, 1.5 части тяжелого вазелинового масла; 0.032 части антиоксиданта: 5 частей растворителя; 0.015 части DTBPTCE, 0.007 части регулятора степени полимеризации NDM и 88.51 частей мономера стирола. Указанный раствор подавали в реактор (A'') (фиг. 2) с расходом 50 кг/час. Глубина превращения на выходах реакторов A'' и D составляла 40% и 75% соответственно.
Механические и эстетические свойства УППС 2' приведены в табл. 1.
Пример 4 (Сравнительный пример)
Бимодальный УППС ("БПСД 4") с "капсульными" частицами размером 0.22 мкм и частицами типа "салями" размером 2.4 мкм получали форполимеризацией в РПП- реакторе (A) из фиг. 1 с расходом 35 кг/час раствора, содержащего 8.75 частей каучука R5, 1.9 части тяжелого вазелинового масла; 0.05 части антиоксиданта; 9 частей растворителя, 0.015 части DTBP, 0.03 части регулятора степени полимеризации NDM, 0.01 части TDM и 80.26 частей мономера стирола, до глубины превращения примерно 40%. В РПП-реакторе (A') форполимеризовали раствор, подаваемый с расходом 15 кг/час и содержащий 5.25 частей каучука R3, 1.5 части тяжелого вазелинового масла; 0.025 частей антиоксиданта; 8.5 частей растворителя; 0.035 части DTBPTCE, 0.025 части NDM, 0.03 части TDM и 84.63 частей мономера стирола, до глубины превращения примерно 40%.
Обе форполимерные композиции, непрерывно выводимые из соответствующих реакторов, смешивали и подавали в последовательность трех РПП-реакторов, в которых осуществляли полимеризацию до достижения глубины превращения около 75%. В конце посредством стадии обезгаживания извлекали и растворитель, и непрореагировавший мономер.
Механические и эстетические свойства полученных таким образом бимодальных УППС приведены в табл. 2. В той же таблице также приведены механические и эстетические свойства других бимодальных УППС, полученных с помощью вышеописанного способа, но с различными отношениями при смешении обеих форполимерных композиций.
Пример 5. Бимодальный УППС ("БПСД 14") с "капсульными" частицами размером 0.22 мкм и частицами типа "салями" размером 2,9 мкм получали форполимеризацией в РПП-реакторе (А) из фиг. 2 с расходом 35 кг/час раствора, содержащего 8.75 частей каучука R5, 1.9 части тяжелого вазелинового масла; 0.05 части антиоксиданта; 9 частей растворителя, 0.015 части DTBP, 0.03 части NDM, 0.01 части TDM и 80.26 частей мономера стирола, до глубины превращения примерно 40%. В РСНП-реакторе (A'') форполимеризовали раствор, подаваемый с расходом 15 кг/час и содержащий 5.25 частей каучука R6, 1.5 части тяжелого вазелинового масла; 0.025 части антиоксиданта; 6 частей растворителя; 0.03 части DTBPTCE, 0.02 части NDM, 0.015 части TDM и 87.15 частей мономера стирола, до глубины превращения примерно 40%.
Обе форполимерные композиции, непрерывно выводимые из соответствующих реакторов, смешивали и подавали в последовательность трех РПП-реакторов, в которых осуществляли полимеризацию до достижения глубины превращения около 75%. В конце посредством стадии обезгаживания извлекали и растворитель, и непрореагировавший мономер.
Механические и эстетические свойства полученных таким образом бимодальных УППС приведены в табл. 4. В той же таблице также приведены механические и эстетические свойства других бимодальных УППС, полученных с помощью вышеописанного способа, но с различными отношениями при смешении обеих форполимерных композиций.
Данные по свойствам этих материалов (см. также фиг. 3) показывают, что замена РПП-реактора на РСНП-реактор для форполимеризации УППС с частицами типа "салями" вызывает увеличение ударной вязкости полученных продуктов по настоящему изобретению в сравнении с традиционными продуктами, причем характеристики поверхности остаются по существу неизменными.
В таблицах 3 и 5 приведены композиции и технологические условия, которые использовали для того, чтобы получить некоторые бимодальные УППС по сравнительным примерам (табл. 3) и по примерам по настоящему изобретению (табл. 5) соответственно.

Claims (7)

1. Способ получения винилароматических полимеров, усиленных каучуком, и с бимодальной морфологией каучуковой фазы, отличающийся тем, что включает:
а) непрерывную подачу в первый реактор с поршневым потоком первого раствора каучука в жидких средах, по существу образованных по меньшей мере одним винилароматическим мономером;
б) непрерывную подачу во второй проточный реактор с мешалкой второго раствора каучука в жидких средах, по существу образованных по меньшей мере одним винилароматическим мономером;
в) непрерывную полимеризацию указанного первого раствора в указанном первом реакторе с поршневым потоком до достижения глубины превращения 10 - 50% на основе всех присутствующих мономеров, для того, чтобы получить первую композицию на основе первого форполимера, содержащую каучуковую фазу со средним по объему диаметром (Dv) диспергированных и привитых на полимерную матрицу каучуковых частиц в интервале от 0,04 до 1,8 микрометров;
г) непрерывную полимеризацию указанного второго раствора в указанном втором проточном реакторе с мешалкой до достижения конверсии 10 - 50% на основе всех присутствующих мономеров, для того, чтобы получить вторую композицию на основе второго форполимера, содержащую каучуковую фазу со средним по объему диаметром (Dv) диспергированных и привитых на полимерную матрицу каучуковых частиц в интервале от 0,6 до 12 микрометров, причем указанный средний диаметр каучуковых частиц указанного второго форполимера по меньшей мере в два раза больше среднего диаметра каучуковых частиц в первом форполимере;
д) непрерывный отвод указанных первой и второй композиций из указанных первого и второго реакторов с образованием третьей композиции, которую получают путем непрерывного смешения указанных первой и второй композиций друг с другом;
е) все еще непрерывную дополнительную полимеризацию указанной третьей композиции в третьем полимеризационном устройстве, образованным одним или несколькими реакторами с поршневым потоком, и отделение полученного полимера от непрореагировавших мономеров, для того, чтобы получить усиленный каучуком винилароматический полимер, имеющий бимодальную морфологию каучуковой фазы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворенный в первом растворе каучук выбирают из числа линейных двухблочных каучуков S-B-типа, где S представляет неэластомерный полимерный блок, полученный из винилароматического мономера, например стирола, имеющий среднюю молекулярную массу (Mw) в интервале от 5000 до 80000, а В представляет эластомерный полимерный блок, полученный из сопряженного диена, например бутадиена, имеющий среднюю молекулярную массу (Mw) в интервале от 2000 до 250000.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что количество S-блока в линейных двухблочных S-B-каучуках находится в интервале от 10 до 50 вес.% по отношению ко всему каучуку.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что растворенный в первом растворе каучук выбран из линейных полибутадиенов со средней молекулярной массой (Mw) ≤ 100000 г/моль и разветвленных полибутадиенов, имеющих вязкость в растворе ≤ 45 сПз.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворенный во втором растворе каучук выбран из линейных полибутадиеновых гомополимеров с мольным содержанием транс-1,4-изомера выше 50% и вязкостью в растворе (5%-ный раствор в мономере стирола) выше 100 сПз.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что количество каучука, содержащегося как в первом, так и во втором растворе, находится в интервале от 2 до 20 вес.% на основе веса всего раствора.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что оба потока выводят из соответствующих реакторов форполимеризации и смешивают друг с другом в таких пропорциях, что каучуковые частицы, полученные от первого форполимера, будут составлять 50 - 95 вес.% от содержания каучука в конечном продукте.
RU97116039A 1996-09-27 1997-09-26 Способ получения винилароматических полимеров, усиленных каучуком RU2142475C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT96MI001978A IT1284599B1 (it) 1996-09-27 1996-09-27 Procedimento per la preparazione di polimeri vinilaromatici rinforzati con gomma
ITMI96A001978 1996-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97116039A RU97116039A (ru) 1999-06-27
RU2142475C1 true RU2142475C1 (ru) 1999-12-10

Family

ID=11374931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97116039A RU2142475C1 (ru) 1996-09-27 1997-09-26 Способ получения винилароматических полимеров, усиленных каучуком

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5942575A (ru)
EP (1) EP0832904B1 (ru)
JP (1) JP2922484B2 (ru)
KR (1) KR100256132B1 (ru)
CN (1) CN1115354C (ru)
AR (1) AR009095A1 (ru)
AT (1) ATE186921T1 (ru)
BR (1) BR9704917A (ru)
DE (1) DE69700829T2 (ru)
DK (1) DK0832904T3 (ru)
ES (1) ES2138851T3 (ru)
GR (1) GR3031977T3 (ru)
IT (1) IT1284599B1 (ru)
RU (1) RU2142475C1 (ru)
SI (1) SI0832904T1 (ru)
UY (1) UY24731A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456305C2 (ru) * 2006-09-20 2012-07-20 Инеос Юроуп Лимитед Способ получения полистирола
RU2506278C2 (ru) * 2008-12-16 2014-02-10 Полимери Эуропа С.П.А. Усиленный каучуком винилароматический (со) полимер, обладающий оптимальным сочетанием физико-механических свойств и высокого блеска
RU2510401C2 (ru) * 2008-06-18 2014-03-27 Стирон Юроп Гмбх Полибутадиен с низким содержанием хлорида

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8698098A (en) * 1997-08-13 1999-03-08 Dow Chemical Company, The High gloss high impact monovinylidene aromatic polymers
IT1314260B1 (it) * 1999-12-03 2002-12-06 Enichem Spa Procedimento per la produzione di polimeri vinilaromaticieventualmente contenenti un nitrile etilenicamente insaturo.
HUP0300796A2 (hu) * 2000-06-02 2003-07-28 Dow Global Technologies Inc., Javított szívósságú és merevségű monovinilidén aromás polimerek és eljárás ezek előállítására
KR100455102B1 (ko) * 2001-11-23 2004-11-06 제일모직주식회사 괴상중합 연속공정으로 제조된 내열성과 낙하충격강도가우수한 고충격 폴리스티렌 수지
ITMI20031420A1 (it) * 2003-07-11 2005-01-12 Polimeri Europa Spa Polimeri vinilaromatici rinforzati con gomma
ITMI20040752A1 (it) * 2004-04-16 2004-07-16 Polimeri Europa Spa Procedimento per la preparazione di co polimeri vinilaromatici aggraffati su elastometro in modo controllato
US7488774B2 (en) 2005-12-21 2009-02-10 Fina Technology, Inc. Reactor system for the production of high impact polystyrene
CN109180871A (zh) * 2018-01-01 2019-01-11 杨青岚 橡胶改性苯乙烯连续本体聚合方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4146589A (en) * 1978-05-19 1979-03-27 Monsanto Company Method for preparing a monoalkenyl aromatic polyblend having a dispersed rubber phase as particles with a bimodal particle size distribution
DE3035570A1 (de) * 1980-09-20 1982-05-06 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Schlagfeste thermoplastische formmasse
GB8918157D0 (en) * 1989-08-09 1989-09-20 Dow Benelux A process for the preparation of rubber-reinforced monovinylidene aromatic polymers
IT1274361B (it) * 1995-02-16 1997-07-17 Enichem Spa Procedimento per la preparazione di copolimeri vinilaromatici rinforzati con gomma

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Химический энциклопедический словарь. - М.: Сов.энциклопедия, 1983, с. 478. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456305C2 (ru) * 2006-09-20 2012-07-20 Инеос Юроуп Лимитед Способ получения полистирола
RU2510401C2 (ru) * 2008-06-18 2014-03-27 Стирон Юроп Гмбх Полибутадиен с низким содержанием хлорида
RU2506278C2 (ru) * 2008-12-16 2014-02-10 Полимери Эуропа С.П.А. Усиленный каучуком винилароматический (со) полимер, обладающий оптимальным сочетанием физико-механических свойств и высокого блеска

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980025058A (ko) 1998-07-06
AR009095A1 (es) 2000-03-08
GR3031977T3 (en) 2000-03-31
DK0832904T3 (da) 2000-04-17
JP2922484B2 (ja) 1999-07-26
IT1284599B1 (it) 1998-05-21
CN1115354C (zh) 2003-07-23
BR9704917A (pt) 1998-12-22
US5942575A (en) 1999-08-24
EP0832904B1 (en) 1999-11-24
ES2138851T3 (es) 2000-01-16
DE69700829T2 (de) 2000-05-18
CN1179436A (zh) 1998-04-22
ATE186921T1 (de) 1999-12-15
JPH10130343A (ja) 1998-05-19
KR100256132B1 (ko) 2000-05-15
EP0832904A1 (en) 1998-04-01
SI0832904T1 (en) 2000-02-29
UY24731A1 (es) 1997-10-07
ITMI961978A1 (it) 1998-03-27
DE69700829D1 (de) 1999-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0412801B1 (en) A process for the preparation of rubber-reinforced monovinylidene aromatic polymers
KR100312359B1 (ko) 향상된 고무 개질된 폴리스티렌
KR910001026B1 (ko) 광택 및 물리적강도특성의 균형이 양호한 모노비닐리덴 방향족화합물의 고무강화중합체 및 이의 제조방법
EP0954552B1 (en) Polymers containing highly grafted rubbers
RU2142475C1 (ru) Способ получения винилароматических полимеров, усиленных каучуком
RU2161164C2 (ru) Способ получения винилароматических сополимеров, усиленных каучуком, винилароматические сополимеры
JP3020112B2 (ja) 改良された性質をもつモノビニリデン芳香族ポリマー及びその製造法
US4594391A (en) Impact-modified monovinylidene aromatic polymer injection molding resins
US5349013A (en) Process for production of styrene-based resin composition
EP0629658B1 (en) Rubber-reinforced vinyl aromatic (co)polymer
MXPA02011747A (es) Polimeros aromaticos de monovinilideno con dureza y rigidez mejoradas y un proceso para su preparacion.
ITMI950505A1 (it) Polistirene antiurto ad elevata lucentezza e processo per la sua preparazione
EP1159322A1 (en) High impact monovinylidene aromatic polymers
RU2164232C2 (ru) Акрилонитрилбутадиенстирольная смола и способ ее получения
EP0422837A1 (en) Rubber-reinforced polymer composition incorporating grafting agent
EP0185052B1 (en) Impact-modified monovinylidene aromatic polymer injection molding resins

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140927