RU2415833C1 - Method of producing styrene oligomers, homologues thereof, methylmethacrylate or mixture of acrylic and methacrylic esters and method of producing composite materials therefrom - Google Patents

Method of producing styrene oligomers, homologues thereof, methylmethacrylate or mixture of acrylic and methacrylic esters and method of producing composite materials therefrom Download PDF

Info

Publication number
RU2415833C1
RU2415833C1 RU2009131945/04A RU2009131945A RU2415833C1 RU 2415833 C1 RU2415833 C1 RU 2415833C1 RU 2009131945/04 A RU2009131945/04 A RU 2009131945/04A RU 2009131945 A RU2009131945 A RU 2009131945A RU 2415833 C1 RU2415833 C1 RU 2415833C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amount
producing
monomer
oligomer
composite materials
Prior art date
Application number
RU2009131945/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Коротков (RU)
Анатолий Александрович Коротков
Владимир Геннадьевич Петров (RU)
Владимир Геннадьевич Петров
Original Assignee
Анатолий Александрович Коротков
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 Анатолий Александрович Коротков filed Critical Анатолий Александрович Коротков
Priority to RU2009131945/04A priority Critical patent/RU2415833C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2415833C1 publication Critical patent/RU2415833C1/en

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention relates to a method of producing oligomers and a method of producing composite materials therefrom. Described is a method of producing styrene oligomers, homologues thereof, methylmethacrylate or mixture of acrylic and methacrylic esters, involving heating a monomer to 70-98°C for 15-60 minutes in the presence of a radical polymerisation initiator in amount of 0.001-0.5 wt % of the monomer until achieving viscosity of 500-2500 mPa·s, and then cooling and adding a polymerisation inhibitor in amount of 0.0005-0.05% of the weight of the monomer. Described also is a method of producing composite materials, characterised by that the oligomer produced using the above described method is mixed with a polymerisation initiator taken in amount of 0.1-4% of the mass of the oligomer and a mineral and/or polymer filler taken in amount of 60-90% of the reaction mass, followed by pressing and/or solidification of the obtained mass at temperature 10-100°C.
EFFECT: shorter oligomerisation time and obtaining an oligomer with longer storage time, obtaining composite material with improved physical-mechanical and technological parametres.
3 cl, 1 tbl, 10 ex

Description

Группа изобретений относится к области полимерной химии, а именно к получению олигомеров, а также к строительным, стоматологическим и другим композиционным материалам на их основе.The group of inventions relates to the field of polymer chemistry, namely to the production of oligomers, as well as to building, dental and other composite materials based on them.

В патенте РФ №2147022, C08F 112/08, опубл. 27.03.2000 раскрыт способ получения пленкообразующего олигомера стирола, который может найти применение в приготовлении лакокрасочных покрытий. Способ получения пленкообразующего олигомера стирола олигомеризацией в при 20-50°С отличается тем, что процесс ведут в присутствии 88%-ной H2SO4 при соотношении мономер: кислота 100:0,2. При достижении заданной конверсии стирола в реакционную массу вводят толуол в количестве 10 об.%, в качестве мономера используют стиролсодержащий отгон, образующийся в производстве полистирола по методу неполной конверсии мономера. Недостатком этого способа является то, что используются опасная концентрированная серная кислота и токсичный растворитель толуол.In the patent of the Russian Federation No. 2147022, C08F 112/08, publ. 03/27/2000 disclosed a method for producing a film-forming styrene oligomer, which may find application in the preparation of coatings. The method of obtaining a film-forming styrene oligomer by oligomerization at at 20-50 ° C is characterized in that the process is conducted in the presence of 88% H 2 SO 4 at a ratio of monomer: acid of 100: 0.2. When the desired conversion of styrene is achieved, toluene in the amount of 10 vol.% Is introduced into the reaction mass, styrene-containing distillate formed in the production of polystyrene by the method of incomplete conversion of the monomer is used as a monomer. The disadvantage of this method is that it uses dangerous concentrated sulfuric acid and a toxic solvent toluene.

В патенте РФ №2198185, C08F 120/18, C08F 120/36, C08F 120/26, C08F 120/34, C08F 2/00, С07С 69/54, опубл. 10.02.2003 описаны способы получения реакционно-способных гетероцепных олигомеров на основе протонсодержащих акриловых производных общей формулы CH2=СН-С(O)O-(СН2)n-Х-[СН2-СН2-С(O)O-(СН2)n-Х-]mН, где Х- -O-, -O-C(O)-N(Ph); n=2-10; m=2-15, а также способ их получения путем анионной полимеризации акриловых производных в присутствии инициатора, причем в качестве мономеров берут протонсодержащие акриловые производные, анионную полимеризацию ведут в инертной среде в присутствии инициаторов, выбранных из группы: щелочные металлы или их производные, смесь α-окиси и третичного амина, мольное отношение компонентов в которой берут в пределах 0,5-1,5 соответственно, причем соотношение мономера и инициатора выбирают из интервала (10-40)±1 соответственно. Но данный способ требует инертной атмосферы и инициатора сложного состава.In the patent of the Russian Federation No. 2198185, C08F 120/18, C08F 120/36, C08F 120/26, C08F 120/34, C08F 2/00, C07C 69/54, publ. 02/10/2003 describes methods for producing reactive hetero chain oligomers based on proton-containing acrylic derivatives of the general formula CH 2 = CH — C (O) O- (CH 2 ) n —X— [CH 2 —CH 2 —C (O) O— (CH 2 ) n —X—] m H, where X is —O—, —OC (O) —N (Ph); n is 2-10; m = 2-15, as well as the method for their preparation by anionic polymerization of acrylic derivatives in the presence of an initiator, moreover, proton-containing acrylic derivatives are taken as monomers, anionic polymerization is carried out in an inert medium in the presence of initiators selected from the group: alkali metals or their derivatives, mixture α-oxide and tertiary amine, the molar ratio of components in which is taken in the range of 0.5-1.5, respectively, the ratio of monomer and initiator being selected from the interval (10-40) ± 1, respectively. But this method requires an inert atmosphere and an initiator of a complex composition.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения низкомолекулярного полиметилметакрилата (патент РФ №2140931, C08F 120/14, C08F 2/38, опубл. 10.11.1999) путем радикальной полимеризации метилметакрилата в массе в присутствии инициирующей системы и гидрохинона, отличающийся тем, что в качестве инициирующей системы используют систему, содержащую трибутилбор и дициклогексилпероксидикарбонат при их мольном соотношении от 2:1 до 10:1, используемую в количестве 1,4-3,6% от массы мономера, Гидрохинон используют в количестве 0,5-3,0% от массы мономера, в полимеризующуюся смесь вводят регулирующую систему, в качестве которой используют смесь трибутилбора с 0,27-0,94% от массы мономера α,β-ненасыщенного карбонильного соединения при молярном соотношении ненасыщенного карбонильного соединения и трибутилбора от 0,6: 1 до 1,2:1. Изобретение может быть использовано в химической промышленности для получения литьевого полиметилметакрилата для изготовления органического стекла различного назначения. Существенным недостатком способа является применение органического растворителя, 4-кратное перемораживание раствора в вакууме, наличие дефицитного и дорогого катализатора трибутилбора и проведение процесса в среде аргона, а также длительное время полимеризации (от 4 до 7 часов).The closest analogue (prototype) is a method for producing low molecular weight polymethyl methacrylate (RF patent No. 2140931, C08F 120/14, C08F 2/38, publ. 10.11.1999) by radical polymerization of methyl methacrylate in bulk in the presence of an initiating system and hydroquinone, characterized in that as the initiating system, a system containing tributylboron and dicyclohexylperoxydicarbonate is used at a molar ratio of 2: 1 to 10: 1, used in an amount of 1.4-3.6% by weight of the monomer, Hydroquinone is used in an amount of 0.5-3.0 % by weight of monomer, in p the olimerizable mixture is introduced into a regulatory system, which is a mixture of tributylboron with 0.27-0.94% by weight of the monomer of the α, β-unsaturated carbonyl compound at a molar ratio of the unsaturated carbonyl compound and tributylboron from 0.6: 1 to 1.2: one. The invention can be used in the chemical industry to produce molded polymethyl methacrylate for the manufacture of organic glass for various purposes. A significant drawback of the method is the use of an organic solvent, 4-fold freezing of the solution in vacuum, the presence of a scarce and expensive tributylboron catalyst and the process in argon, as well as a long polymerization time (from 4 to 7 hours).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является сокращение времени олигомеризации и получение олигомера с длительным сроком хранения.The technical result of the invention is to reduce the oligomerization time and to obtain an oligomer with a long shelf life.

Технический результат достигается тем, что способ получения олигомеров стирола, его гомологов, метилметакрилата или смеси из эфиров акриловой и метакриловой кислот включает нагревание мономера до 70-98°С в течение 15-60 минут в присутствии инициатора радикальной полимеризации в количестве 0,001-0,5% от массы мономера до получения вязкости 500-2500 мПа·с с последующим охлаждением и введением ингибитора полимеризации в количестве 0,0005-0,05% от массы мономера. В исходный мономер предварительно может быть добавлен полиэтилентерефталат в количестве до 10% от его массы.The technical result is achieved by the fact that the method of producing oligomers of styrene, its homologues, methyl methacrylate or a mixture of esters of acrylic and methacrylic acids involves heating the monomer to 70-98 ° C for 15-60 minutes in the presence of a radical polymerization initiator in an amount of 0.001-0.5 % by weight of the monomer to obtain a viscosity of 500-2500 MPa · s, followed by cooling and the introduction of a polymerization inhibitor in the amount of 0.0005-0.05% by weight of the monomer. Polyethylene terephthalate can be added to the initial monomer in an amount up to 10% of its weight.

Способ получения олигомеров из группы мономеров винилового ряда, в частности стирола и его гомологов, метилметакрилата или смеси из эфиров акриловой и метакриловой кислот со среднечисловой молекулярной массой от 1 до 20 тыс осуществляют посредством их нагревания до температуры 70-98°С в присутствии инициаторов радикальной полимеризации (например, перекись бензоила, перекись метилэтилкетона, динитрил азо-бис-изомасляной кислоты, персульфаты натрия или калия) в пределах 0,001-0,5% от массы реагирующих компонентов.The method of obtaining oligomers from the group of vinyl monomers, in particular styrene and its homologues, methyl methacrylate or a mixture of esters of acrylic and methacrylic acids with a number average molecular weight of 1 to 20 thousand, is carried out by heating them to a temperature of 70-98 ° C in the presence of radical polymerization initiators (for example, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, azo bis isobutyric acid dinitrile, sodium or potassium persulfates) in the range of 0.001-0.5% by weight of the reacting components.

Сам процесс при названных условиях осуществляется в течение 15-60 минут, что резко сокращает энергозатраты при производстве олигомеров. После осуществления данного процесса в систему полученных олигомеров вводится ингибитор радикальной полимеризации (например, гидрохинон, дифенилолпропан, параметоксифенол и др.) в количестве 0,0002-0,01% от массы мономера для предотвращения дальнейшей полимеризации или предотвращения получения твердого полимера, т.е. радикальная полимеризация проводится до достижения определенной вязкости или достижения вязкотекучего состояния, позволяющего переливать полученный продукт в соответствующие емкости из рабочего реактора. При этом контроль процесса осуществляется ротационным вискозиметром или вискозиметрами других типов, например ВЗ-4, по времени истечения, которое устанавливается в зависимости от требуемой молекулярной массы и вязкости получаемых олигомеров: 500-2500 мПа·с.The process itself under these conditions is carried out within 15-60 minutes, which dramatically reduces energy consumption in the production of oligomers. After this process is carried out, a radical polymerization inhibitor (for example, hydroquinone, diphenylol propane, parametoxyphenol, etc.) is introduced into the system of the obtained oligomers in an amount of 0.0002-0.01% by weight of the monomer to prevent further polymerization or to prevent the formation of a solid polymer, i.e. . radical polymerization is carried out until a certain viscosity is reached or a viscous flow state is reached, which allows the product to be transferred to appropriate containers from a working reactor. At the same time, the process is controlled by a rotational viscometer or other types of viscometers, for example VZ-4, according to the expiration time, which is set depending on the desired molecular weight and viscosity of the obtained oligomers: 500-2500 mPa · s.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Пример 1. В реактор-аппарат с перемешивающим устройством загружается метилметакрилат, 0,01% перекиси бензоила или перекиси метилэтилкетона и нагревается с помощью парогенератора до 90-98°С. Процесс ведут при непрерывном перемешивании в течение 30-40 минут до достижения вязкости 800 мПа·с и молекулярной массы 15 000, контролируя вязкость ротационным вискозиметром, встроенным в реактор, или периодически отбирая пробы из реактора, определяя вязкость по ВЗ-4 или по методу Стокса. При достижении необходимой вязкости в нее вводится ингибитор гидрохинон в количестве 0,01% или бисфенол 0,001%, или пара-метоксифенол 0,005%. Полученную вязкую жидкость сливают в дозатор-приемник для охлаждения и расфасовки. Срок хранения олигомера составляет не менее 24 мес при температуре не выше 20°С.Example 1. In a reactor apparatus with a stirring device, methyl methacrylate, 0.01% benzoyl peroxide or methyl ethyl ketone peroxide is loaded and heated with a steam generator to 90-98 ° C. The process is carried out with continuous stirring for 30-40 minutes until a viscosity of 800 MPa · s and a molecular weight of 15,000 are achieved, controlling the viscosity with a rotational viscometer integrated in the reactor, or periodically taking samples from the reactor, determining the viscosity using the VZ-4 or Stokes method . When the required viscosity is reached, a hydroquinone inhibitor in the amount of 0.01% or bisphenol 0.001%, or para-methoxyphenol 0.005% is introduced into it. The resulting viscous liquid is poured into the dispenser for cooling and packaging. Shelf life of the oligomer is at least 24 months at a temperature not exceeding 20 ° C.

Пример 2. В реактор-аппарат с перемешивающим устройством загружается метилметакрилат, 0,001% перекиси бензоила или перекиси метилэтилкетона и нагревается с помощью парогенератора до 90-98°С. Процесс ведут при непрерывном перемешивании в течение 40-60 минут до достижения вязкости 1200 мПа·с и молекулярной массы 18000, контролируя вязкость ротационным вискозиметром, встроенным в реактор, или периодически отбирая пробы из реактора, определяя вязкость по ВЗ-4 или по методу Стокса. При достижении необходимой вязкости в нее вводится ингибитор гидрохинон в количестве 0,01% или бисфенол 0,001%, или пара-метоксифенол 0,005%. Полученную вязкую жидкость сливают в дозатор-приемник для охлаждения и расфасовки. Срок хранения олигомера составляет не менее 30 мес при температуре не выше 20°С.Example 2. In a reactor-apparatus with a stirring device, methyl methacrylate, 0.001% benzoyl peroxide or methyl ethyl ketone peroxide is charged and heated with a steam generator to 90-98 ° C. The process is carried out with continuous stirring for 40-60 minutes until a viscosity of 1200 MPa · s and a molecular weight of 18000 are achieved, controlling the viscosity with a rotational viscometer integrated in the reactor, or periodically taking samples from the reactor, determining the viscosity using the VZ-4 or Stokes method. When the required viscosity is reached, a hydroquinone inhibitor in the amount of 0.01% or bisphenol 0.001%, or para-methoxyphenol 0.005% is introduced into it. The resulting viscous liquid is poured into the dispenser for cooling and packaging. Shelf life of the oligomer is at least 30 months at a temperature not exceeding 20 ° C.

Пример 3. В реактор-аппарат с перемешивающим устройством загружается метилметакрилат, 0,02% перекиси бензоила или перекиси метилэтилкетона, полиэтилентерефталат 10% и нагревается с помощью парогенератора до 90-98°С. Процесс ведут при непрерывном перемешивании в течение 30-40 минут до достижения вязкости 2000 мПа·с и молекулярной массы 20000, контролируя вязкость ротационным вискозиметром, встроенным в реактор, или периодически отбирая пробы из реактора, определяя вязкость по ВЗ-4 или по методу Стокса. В олигомер после частичного охлаждения вводят ингибитор полимеризации, например гидрохинон - 0,01% от массы мономера. Полученную вязкую жидкость сливают в дозатор-приемник для охлаждения и расфасовки. Срок хранения олигомера составляет не менее 18 мес при температуре не выше 20°С.Example 3. Methyl methacrylate, 0.02% benzoyl peroxide or methyl ethyl ketone peroxide, 10% polyethylene terephthalate are charged into a reactor apparatus with a stirring device and heated with a steam generator to 90-98 ° C. The process is carried out with continuous stirring for 30-40 minutes until a viscosity of 2000 MPa · s and a molecular weight of 20,000 are achieved, controlling the viscosity with a rotational viscometer integrated in the reactor, or periodically taking samples from the reactor, determining the viscosity using the VZ-4 or Stokes method. After partial cooling, a polymerization inhibitor is introduced into the oligomer, for example, hydroquinone — 0.01% by weight of the monomer. The resulting viscous liquid is poured into the dispenser for cooling and packaging. Shelf life of the oligomer is at least 18 months at a temperature of no higher than 20 ° C.

Пример 4. В реактор-аппарат с перемешивающим устройством загружают стирол и инициатор полимеризации - перекись бензоила, или перекись метилэтилкетона, или динитрил азо-бис-изомасляной кислоты в количестве 0,5%. Затем содержимое реактора нагревают до 85-95°С в течение 45-60 минут до достижения вязкости 800 мПа·с и молекулярной массы 16000. При достижении необходимой вязкости в нее вводится ингибитор гидрохинон в количестве 0,01% или дифенилпропан 0,001%, или параметоксифенол 0,005% до полного растворения, после чего олигомер сливают в дозатор-приемник для охлаждения и расфасовки. Полученный олигомер хранится не менее 24 мес при температуре хранения до 20°С.Example 4. Styrene and a polymerization initiator — benzoyl peroxide, or methyl ethyl ketone peroxide, or azo-bis-isobutyric acid dinitrile in an amount of 0.5% are loaded into a stirred reactor apparatus. Then the contents of the reactor are heated to 85-95 ° C for 45-60 minutes until a viscosity of 800 mPa · s and a molecular weight of 16,000 are achieved. When the desired viscosity is reached, a hydroquinone inhibitor in the amount of 0.01% or diphenylpropane 0.001%, or parametoxyphenol 0.005% until complete dissolution, after which the oligomer is poured into the dispenser-receiver for cooling and packaging. The resulting oligomer is stored for at least 24 months at a storage temperature of up to 20 ° C.

Второе изобретение относится к способу получения композиционного материала из произведенного олигомера.The second invention relates to a method for producing a composite material from a produced oligomer.

Известен способ получения пластической массы (в частности, для базисов съемных зубных протезов) с использованием акриловых мономеров и полиметилметакрилата, где применяется длительный и ступенчатый процесс полимеризации в течение 6 часов при концентрации катализатора 0,2-0,3% и соотношении жидкость/полимер 2/1,2 (патент РФ №2237451, А61С 13/01, A61L 27/14, C08F 20/14, опубл. 10.10.2004). Получение пластмассы происходит при смешивании продукта полимеризации с полимерным порошком в определенном соотношении и последующего набухания, что занимает от 2 до 2,5 часов.A known method of producing plastic mass (in particular, for denture bases) using acrylic monomers and polymethylmethacrylate, where a long and stepwise polymerization process is used for 6 hours at a catalyst concentration of 0.2-0.3% and a liquid / polymer ratio of 2 / 1,2 (RF patent No. 2237451, A61C 13/01, A61L 27/14, C08F 20/14, publ. 10.10.2004). Obtaining plastic occurs when mixing the product of polymerization with polymer powder in a certain ratio and subsequent swelling, which takes from 2 to 2.5 hours.

Основным недостатком данного способа является длительность процесса получения пластмассы, невысокая ударопрочность, износостойкость и теплостойкость.The main disadvantage of this method is the length of the process for producing plastics, low impact resistance, wear resistance and heat resistance.

Техническим результатом предлагаемого способа получения композиционного материала является улучшение физико-механических и технологических показателей композиционных материалов, в частности усиление прочности при сжатии, растяжении, изгибе и ударе, повышение теплостойкости и стойкости к износу, воздействию воды и ее растворов, снижение количества остаточных мономеров в готовых изделиях.The technical result of the proposed method for producing composite material is to improve the physicomechanical and technological parameters of composite materials, in particular, to increase the compressive, tensile, bending and impact strengths, increase heat and wear resistance, the effects of water and its solutions, reduce the amount of residual monomers in finished products products.

Технический результат достигается тем, что способ получения композиционного материала характеризуется тем, что в олигомер, полученный способом по предыдущему изобретению, вводят инициатор полимеризации в количестве 0,1-4% от массы олигомера и наполнитель в количестве от 60 до 90% от реакционной массы с последующим прессованием и/или отверждением полученной массы при температуре 10-100°С.The technical result is achieved in that the method for producing a composite material is characterized in that a polymerization initiator in an amount of 0.1-4% by weight of the oligomer and a filler in an amount of from 60 to 90% of the reaction mass are introduced into the oligomer obtained by the method of the previous invention subsequent pressing and / or curing of the resulting mass at a temperature of 10-100 ° C.

Для получения композиционных материалов полученные олигомеры смешивают с полимерными порошками или минеральными наполнителями в количестве от 60% до 90%. Например, в случае получения полимербетонов олигомеры смешивают с минеральными наполнителями (гравий, песок, щебень и т.д.) в соотношении 1:(4-5). Смесь тщательно перемешивают и заливают или шприцуют в подготовленные формы, смазанные антиадгезивами, а затем прессуют и/или отверждают в течение 0,2-2 часов при комнатной или повышенных температурах (до 100°С) с целью предотвращения закипания остаточных мономеров. При этом благодаря использованию олигомеров и прессованию получаются композиционные материалы с улучшенными на 15-25% физико-механическими показателями.To obtain composite materials, the obtained oligomers are mixed with polymer powders or mineral fillers in an amount of from 60% to 90%. For example, in the case of polymer concrete production, oligomers are mixed with mineral fillers (gravel, sand, gravel, etc.) in a ratio of 1: (4-5). The mixture is thoroughly mixed and poured or syringed into prepared forms, lubricated with release agents, and then pressed and / or cured for 0.2-2 hours at room or elevated temperatures (up to 100 ° C) in order to prevent boiling of residual monomers. Moreover, due to the use of oligomers and pressing, composite materials with improved physical and mechanical properties by 15-25% are obtained.

Аналогичным образом для получения стоматологических материалов олигомеры, произведенные способом, описанным выше, смешивают с полимерными порошками, например, в соотношении полимерный порошок-жидкость - (1,5-1,8):1, что позволяет экономить дорогостоящий порошок с одновременным снижением содержания токсичного остаточного мономера за счет того, что мономера меньше в исходной смеси, т.е. за счет использования олигомеров, а не мономеров в качестве жидкой среды, фазы, компонентов. Кроме того, повышаются значения физико-механических показателей.Similarly, to obtain dental materials, oligomers produced by the method described above are mixed with polymer powders, for example, in the ratio of polymer powder-liquid - (1.5-1.8): 1, which saves expensive powder while reducing toxic content residual monomer due to the fact that the monomer is less in the initial mixture, i.e. due to the use of oligomers, and not monomers as a liquid medium, phase, components. In addition, the values of physical and mechanical indicators increase.

No. ПоказателиIndicators По прототипуAccording to the prototype По заявкеBy application 1one Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 1010 14-1514-15 22 Водопоглощение, %Water absorption,% 0,0510.051 0,01-0,30.01-0.3 4four Теплостойкость, °СHeat resistance, ° С 80-8580-85 120°С120 ° C 55 Истираемость, мм3Abrasion, mm 3 / m 1,4-1,51.4-1.5 0,9-1,00.9-1.0

Полученные олигомеры могут также использоваться самостоятельно или в смеси с другими полимерами, олигомерами и мономерами для получения лакокрасочных покрытий, композиционных материалов литьевым способом или способом прессования, для изготовления полимербетонных составов с различными минеральными наполнителями, органического стекла различной расцветки, стоматологических материалов с повышенной ударопрочностью, износостойкостью и биологической инертностью.The obtained oligomers can also be used independently or in a mixture with other polymers, oligomers and monomers for the production of paint coatings, composite materials by injection or pressing method, for the manufacture of polymer concrete compositions with various mineral fillers, organic glass of various colors, dental materials with high impact resistance, wear resistance and biological inertness.

Пример 5. Олигомер, полученный по примеру 2, смешивают с полимерными порошками, например с полиметилметакрилатом в соотношении порошок - жидкость (олигомер), равном (1,8-1,5)-1,0, и проведении полимеризации в течение 20-30 минут в кипящей воде и получают новый вид стоматологической пластмассы (например, для базисов стоматологических протезов) со следующими свойствами:Example 5. The oligomer obtained in example 2 is mixed with polymer powders, for example with polymethyl methacrylate in the ratio of powder - liquid (oligomer), equal to (1.8-1.5) -1.0, and polymerization for 20-30 minutes in boiling water and get a new type of dental plastic (for example, for dental prosthesis bases) with the following properties:

Плотность - 1,2-1,25 кг/м3,Density - 1.2-1.25 kg / m 3 ,

Прочность при сжатии - 120-130 МПа,Compression strength - 120-130 MPa,

Прочность при растяжении - 85 МПа,Tensile strength - 85 MPa,

Прочность на изгиб 130-140 МПа,Flexural strength 130-140 MPa,

Ударная вязкость - 14-15 кДж/м2,Impact strength - 14-15 kJ / m 2 ,

Водопоглощение - 0,3%,Water absorption - 0.3%,

Содержание остаточного мономера - 0,1%,The residual monomer content is 0.1%,

Теплостойкость - 120°С,Heat resistance - 120 ° С,

Истираемость - 0,9-1,0 мм3/м.Abrasion - 0.9-1.0 mm 3 / m.

Полученная пластмасса обладает улучшенными токсикологическими (гигиеническими) показателями за счет снижения количества остаточного мономера и использования полиэтилентерефталата.The resulting plastic has improved toxicological (hygienic) indicators by reducing the amount of residual monomer and the use of polyethylene terephthalate.

Пример 6. Способ получения пластмассы или композиционного материала из олигомера, полученного способом по примерам 1-3, в котором для проведения процесса полимеризации при комнатной температуре дополнительно вводится ускоритель полимеризации, в качестве которого используется диметиланилин - 1%, диметилпаратолуидин - 0,5%, соли сульфиновых кислот - 0,7%, соли переходных металлов- 0,5-0,7% от массы олигомера. При данном способе получают олигомер со сроком хранения не менее 12 мес. К этому олигомеру добавляют полимерные (например, полиметилметакрилат) и минеральные (например, щебень, гравий или песок и т.п.) наполнители в количестве до 90%, смеси тщательно перемешивают и заливают или шприцуют и отверждают 0,2-2 часа при комнатной или повышенных до 100°С с целью предотвращения закипания остаточных мономеров. При этом получают композиционные материалы с содержанием остаточных мономеров не более 0,7%.Example 6. A method of producing a plastic or composite material from an oligomer obtained by the method of Examples 1-3, in which, to carry out the polymerization process at room temperature, a polymerization accelerator is additionally introduced, which is used dimethylaniline - 1%, dimethyl paratoluidine - 0.5%, salts of sulfinic acids — 0.7%; salts of transition metals — 0.5-0.7% by weight of the oligomer. With this method, an oligomer with a shelf life of at least 12 months is obtained. To this oligomer add polymeric (for example, polymethyl methacrylate) and mineral (for example, crushed stone, gravel or sand, etc.) fillers in an amount of up to 90%, the mixtures are thoroughly mixed and poured or syringed and cured for 0.2-2 hours at room or increased to 100 ° C in order to prevent boiling of residual monomers. In this case, composite materials are obtained with a residual monomer content of not more than 0.7%.

Пример 7. Способ получения композиционного материала из олигомера, полученного по примерам 1-3, в котором в качестве минерального наполнителя берут строительный песок, гравий, щебень, минеральный порошок и т.п. в количестве 60-90%. Полученный состав заливают в подготовленные формы, смазанные антиадгезивом, и выдерживают до затвердевания в течение 0,5-3 часа, а затем полученные изделия вынимают и выдерживают до полного отверждения при температуре до 100°С. При этом получается полимербетон со следующими свойствами:Example 7. A method of obtaining a composite material from an oligomer obtained according to examples 1-3, in which building sand, gravel, crushed stone, mineral powder, etc. are taken as a mineral filler. in the amount of 60-90%. The resulting composition is poured into prepared forms, lubricated with a release agent, and incubated until it hardens for 0.5-3 hours, and then the resulting product is removed and incubated until completely cured at temperatures up to 100 ° C. In this case, polymer concrete with the following properties is obtained:

Плотность - 2,2-2,35 кг/м3,Density - 2.2-2.35 kg / m 3 ,

Прочность при сжатии - 120-130 МПа,Compression strength - 120-130 MPa,

Прочность при растяжении - 85 МПа,Tensile strength - 85 MPa,

Прочность на изгиб - 120-140 МПа,Bending strength - 120-140 MPa,

Ударная вязкость - 14-15 кДж/м2,Impact strength - 14-15 kJ / m 2 ,

Водопоглощение - 0,3%,Water absorption - 0.3%,

Содержание остаточного мономера - 0,5%,The residual monomer content is 0.5%,

Теплостойкость - 130°С,Heat resistance - 130 ° С,

Истираемость - 0,7-0,8 мм3/м.Abrasion - 0.7-0.8 mm 3 / m.

Пример 8. Способ получения композиционного материала из олигомера, полученного по примерам 1-3, в который дополнительно вводится инициатор полимеризации, например, перекись бензоила в количестве 3% от массы олигомера. В качестве минерального наполнителя берут строительный песок, гравий, щебень, минеральный порошок и т.п. в количестве 60-90%. Полученный состав заливают в подготовленные формы, смазанные антиадгезивом, и выдерживают до затвердевания в течение 0,5-3 часа, а затем полученные изделия вынимают и выдерживают до полного отверждения при температуре не менее 10°С. При этом получается полимербетон со следующими свойствами:Example 8. A method of obtaining a composite material from an oligomer obtained according to examples 1-3, into which a polymerization initiator is additionally introduced, for example, benzoyl peroxide in an amount of 3% by weight of the oligomer. As a mineral filler take building sand, gravel, crushed stone, mineral powder, etc. in the amount of 60-90%. The resulting composition is poured into prepared forms, lubricated with a release agent, and incubated until hardening for 0.5-3 hours, and then the resulting product is removed and incubated until completely cured at a temperature of at least 10 ° C. In this case, polymer concrete with the following properties is obtained:

Плотность - 2,1 -2,25 кг/м3,Density - 2.1 -2.25 kg / m 3 ,

Прочность при сжатии - 110-115 МПа,Compressive strength - 110-115 MPa,

Прочность при растяжении - 70-75 МПа,Tensile Strength - 70-75 MPa,

Прочность на изгиб - 100-120 МПа,Bending strength - 100-120 MPa,

Ударная вязкость - 13-14 кДж/м2,Impact strength - 13-14 kJ / m 2 ,

Водопоглощение - 0,3%,Water absorption - 0.3%,

Содержание остаточного мономера - 0,5%,The residual monomer content is 0.5%,

Теплостойкость - 120°С,Heat resistance - 120 ° С,

Истираемость - 0,8-0,9 мм3/м.Abrasion - 0.8-0.9 mm 3 / m.

Пример 9. В олигомер, полученный по примеру 3, добавляют 60-75% порошка суспензионного, эмульсионного или блочного полистирола и тщательно перемешивают. Полученная смесь используется для получения различных изделий и пенопластов. При этом в технологическом процессе снижается его токсичность за счет резкого сокращения количества летучего мономера и остаточного мономера после полимеризации, улучшаются физико-механические свойства изделий из полистирола:Example 9. In the oligomer obtained in example 3, add 60-75% powder of suspension, emulsion or block polystyrene and mix thoroughly. The resulting mixture is used to obtain various products and foams. At the same time, in the technological process its toxicity is reduced due to a sharp reduction in the amount of volatile monomer and residual monomer after polymerization, the physical and mechanical properties of polystyrene products are improved:

Плотность - 1050-1070 кг/м3,Density - 1050-1070 kg / m 3 ,

Прочность при сжатии - 100-110 МПа,Compressive Strength - 100-110 MPa,

Прочность при растяжении - 45-50 МПа,Tensile strength - 45-50 MPa,

Прочность на изгиб - 80-100 МПа,Bending strength - 80-100 MPa,

Ударная вязкость - 21-22 кДж/м2,Impact strength - 21-22 kJ / m 2 ,

Водопоглощение - 0,01%,Water absorption - 0.01%,

Содержание остаточного мономера, не более - 0,2%,The content of residual monomer, not more than 0.2%,

Теплостойкость - 100-105°С,Heat resistance - 100-105 ° C,

Истираемость - 0,9-1,2 мм3/м.Abrasion - 0.9-1.2 mm 3 / m.

Пример 10. В олигомеры, полученные по примерам 1-3, добавляют пластификаторы (например, дибутилфталат) в количестве 20%, полимерные дисперсии (например, полиметилметакрилат, полистирол) в количестве до 50%, сиккативы (например, соли переходных металлов, нафтенат кобальта, марганца, железа и др.) в количестве до 2-3%, пигменты (например, цинковые или титановые белила, фталоцианиновые красители и др.) в количестве до 40%, ингибиторы коррозии (например, Трилон Б, ИФХАН, ОЭДФК и др.) в количестве до 5%. Полученную массу тщательно перемешивают и получают лакокрасочные составы различного назначения.Example 10. In the oligomers obtained in examples 1-3, plasticizers (for example, dibutyl phthalate) are added in an amount of 20%, polymer dispersions (for example, polymethyl methacrylate, polystyrene) in an amount of up to 50%, desiccants (for example, transition metal salts, cobalt naphthenate) , manganese, iron, etc.) in an amount up to 2-3%, pigments (e.g. zinc or titanium white, phthalocyanine dyes, etc.) in an amount up to 40%, corrosion inhibitors (e.g. Trilon B, IFKHAN, OEDFK, etc. .) in an amount up to 5%. The resulting mass is thoroughly mixed and receive paint compositions for various purposes.

Таким образом, приведенные примеры подтверждают достижение заявленных технических результатов:Thus, the above examples confirm the achievement of the claimed technical results:

- сокращение времени олигомеризации и получение олигомера с длительным сроком хранения;- reducing oligomerization time and obtaining an oligomer with a long shelf life;

- улучшение физико-механических и технологических показателей композиционных материалов, в частности усиление прочности при сжатии, растяжении, изгибе и ударе, повышение теплостойкости и стойкости к износу, воздействию воды и ее растворов, снижение количества остаточных мономеров в готовых изделиях.- improving the physico-mechanical and technological parameters of composite materials, in particular, increasing compressive, tensile, bending and impact strength, increasing heat and wear resistance, the effects of water and its solutions, reducing the amount of residual monomers in finished products.

Claims (3)

1. Способ получения олигомеров стирола, его гомологов, метилметакрилата или смеси из эфиров акриловой и метакриловой кислот, включающий нагревание мономера до 70-98°С в течение 15-60 мин в присутствии инициатора радикальной полимеризации в количестве 0,001-0,5% от массы мономера до получения вязкости 500-2500 мПа·с с последующим охлаждением и введением ингибитора полимеризации в количестве 0,0005-0,05% от массы мономера.1. A method of producing oligomers of styrene, its homologues, methyl methacrylate or a mixture of esters of acrylic and methacrylic acids, comprising heating the monomer to 70-98 ° C for 15-60 minutes in the presence of a radical polymerization initiator in an amount of 0.001-0.5% by weight monomer to obtain a viscosity of 500-2500 MPa · s, followed by cooling and the introduction of a polymerization inhibitor in an amount of 0.0005-0.05% by weight of the monomer. 2. Способ получения олигомеров по п.2, отличающийся тем, что в исходный мономер предварительно вводится полиэтилентерефталат в количестве до 10% от его массы.2. The method of producing oligomers according to claim 2, characterized in that polyethylene terephthalate is preliminarily introduced into the initial monomer in an amount up to 10% of its weight. 3. Способ получения композиционных материалов, характеризующийся тем, что в олигомер, полученный способом по любому из пп.1 и 2, вводят инициатор полимеризации в количестве 0,1-4% от массы олигомера и минеральный и/или полимерный наполнитель в количестве от 60 до 90% от реакционной массы с последующим прессованием и/или отверждением полученной массы при температуре 10-100°С. 3. A method of producing composite materials, characterized in that the polymerization initiator in an amount of 0.1-4% by weight of the oligomer and a mineral and / or polymer filler in an amount of 60 to the oligomer obtained by the method according to any of claims 1 and 2 are introduced up to 90% of the reaction mass, followed by pressing and / or curing the resulting mass at a temperature of 10-100 ° C.
RU2009131945/04A 2009-08-24 2009-08-24 Method of producing styrene oligomers, homologues thereof, methylmethacrylate or mixture of acrylic and methacrylic esters and method of producing composite materials therefrom RU2415833C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131945/04A RU2415833C1 (en) 2009-08-24 2009-08-24 Method of producing styrene oligomers, homologues thereof, methylmethacrylate or mixture of acrylic and methacrylic esters and method of producing composite materials therefrom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131945/04A RU2415833C1 (en) 2009-08-24 2009-08-24 Method of producing styrene oligomers, homologues thereof, methylmethacrylate or mixture of acrylic and methacrylic esters and method of producing composite materials therefrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2415833C1 true RU2415833C1 (en) 2011-04-10

Family

ID=44052109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009131945/04A RU2415833C1 (en) 2009-08-24 2009-08-24 Method of producing styrene oligomers, homologues thereof, methylmethacrylate or mixture of acrylic and methacrylic esters and method of producing composite materials therefrom

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2415833C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3110695A (en) Process for polymerizing methylmethacrylate in presence of polyethylene oxide
DK165457B (en) PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF CASTED PLASTIC PRODUCT AND A POLYMERIZABLE MATERIAL TO BE USED
FR2546891A1 (en) REACTIVE POLYMER, PROCESS FOR PREPARATION AND USE THEREOF
RU2415833C1 (en) Method of producing styrene oligomers, homologues thereof, methylmethacrylate or mixture of acrylic and methacrylic esters and method of producing composite materials therefrom
JPS63179912A (en) Unsaturated polyacrylic resin composition
JP3687514B2 (en) Curable composition
JPS60110725A (en) Room temperature-curable composition
Beheshti et al. Gel time and exotherm behaviour studies of an unsaturated polyester resin initiated and promoted with dual systems
WO2013155949A1 (en) Composite initiator and use thereof, and unsaturated polyester resin composition
JP4424458B2 (en) Acrylic syrup and manufacturing method thereof
JPWO2008139602A1 (en) Fiber reinforced plastic molding material and fiber reinforced plastic molding
EP0068510B1 (en) Thermosetting molding compositions
JP5138263B2 (en) Method for producing methacrylic resin molded product
JP5168259B2 (en) Acrylic syrup
JP3580681B2 (en) Concrete repair agent and concrete repair method using it.
KR100597418B1 (en) Solvent for polymerization and method for preparing polymer using the same
Abdel-azim et al. Characterization of some aliphatic unsaturated polyesters synthesized for gigantic castings
CN110003825A (en) A kind of silane coupler modified SBS adhesive of aluminium bonding and preparation method thereof
MXPA02006177A (en) Processes for preparing thermoset compositions and tougheners.
RU2069674C1 (en) Method for production of polymer articles, coatings and films of solutions of polyphenylene oxide
TW201004974A (en) Solution polymerization process and adhesive, sealant, and mastic compositions made therefrom
JP4424459B2 (en) Acrylic syrup and method for producing the same
JPS5814448B2 (en) Improved method for producing syrup
EP1332168A4 (en) Process for devolatilizing an acrylic resin, process for preparing a powder coating composition and composition capable of being formed into a powder coating composition
WO2024052454A1 (en) Composite glass fiber material comprising a thermosetting polymer

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120522

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130825

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150310

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180825