SU390721A1 - Полимерная композиция - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области получени  композиций на основе поливинилхлорида или его сополимеров.

Извест на полимерна  композици  на основе поливинилхлорида или его сополимера и привитого полимера, состо щего из сополимера , содержащего 40-80% вес. -стирола, 10-50% вес. метилметакрилата и 10-40% вес. акрилонитрила и сополимера 1,3-бутадибна со стиролом. Однако известна  композици  обладает недостаточной прозрачностью и низкой ударной прочностью.

Целью насто щего изобретени   вл етс  получение шэливннилхлоридных ко.мпозиций, обладающих лучщей прозрач -юстью и высокиМ ударным сопротивлением.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в качестве сополимера 1,3-бутадиена примен ют эластомер, состо щий из 30-70/о вес. 1,3-бутадиена, 5-30% вес. н-бутилакрилата и 20-50% вес. стирола. Указанный эластомер берут в количестве 20-70 вес. ч. от веса привитого полимера.

Привитый полимер (смолиста  присадка) получают путем полимеризации 30-80 вес. ч. мономерной смеси в присутствии 20-70 вес. ч. заранее приготовленного эластомера. Это приводит к получению композиций с больщим ударным сопротивлением.

1чомпозиции с хорощим ударным сопротивлением могут быть получены также в следующих случа х:

1)при изготовлении части (например до 70% вес.) сополимера в отсутствие эластомера , а остаток - в присзтствни эластомера;

2)эластомер и сополимер изготавливают раздельно с последующим смешением. изготовлении эластомера и сополимера путем эмульсионной полимеризации могут быть использованы любые известные эмульгаторы, и1И1ц.;аторы - передающие цепи агенты и другие присадки тем способом и в тех количествах , которые были известны ранее. Например , в качестве инициатора полимеризации могут быть использованы персульфат аммони , персульфат кали , перекись водорода , гидроперекись кумола, гидроперекись гексагидропарацимола и подобные соединении. Э.мульгатором может быть любое анионогеиное поверхностно-активное вещество, такое как соль алифатической кислоты, алкилсульфат , алкилсульфонат и подобные им или же неионогеаные поверхностно-активные вещества, такие как моноглицерид алифатической кислоты , простой а.ткиловый эфир полиэтиленгликол  и другие подобные им вещества. Возможно также использование смесей таких поверхностно-активных веществ.

Независимо от того, как они изготовл ютс , смолистые присадки должны содержать

20-70% вес. эластомера. В противном случае, если эластомер входит в количестве менее 20% вес., тогда поливинилхлоридные композиции будут обладать неудовлетворительной жесткостью и плохими поверх1ностными свойствами . Оптимальное содержание эластомера составл ет 40-60 вес. ч. в обоих случа х.

По предлагаемому способу поливинилхлорид может быть изготовлен путем конвекционной эмульсионной полимеризации, полимеризации в суспензии или полимеризации в массе. Предпочтительно, чтобы показатель преломлени  (га, ) составл л 1,525-1,550.

Композиции поливинилхлорида по этому способу изготовл ют путем смешени  около 3-40 вес. ч. смолистых присадок и 97-60 вес. ч. поливинилхлорида.

Бели используетс  менее 3 вес. ч. смолистой присадки, то ее добавление почти не дает эффекта, если же используетс  более 40 вес. ч., то ухудшаютс  другие пололсительные свойства поливинилхлорида (не об зательно прозрачность ). КрОМе того, добавка такого большого количества неэкономична.

Смолистые присадки смешивают с поливинилхлоридной смолой обычным образом. Напри-мер , они могут быть смешаны в твердом состо нии в роликовой мельнице, в мельнице Banbury, лластикаторе, ко,мпау1ндирующем экструдере и тому подобных зстройствах. Если необходимо, то производитс  предварительное смешение при помоши ленточного смесител  или ПепзЬеЬ-миксера. Кроме того, смолиста  присадка может быть перемешана с поливинилхлоридом в латексной форме. Более того, при смешении перечисленных выше компонентов могут добавл тьс  такие компоненты , как стабилизаторы, пластикаторы, смазочные масла, пигменты, наполнители и т. п.

Использование н-бутилакрилата в эластомере  вл етс  об зательным, поскольку если используютс  другие акриловые эфиры в этой части смолистой присадки, то будет невозможно получить смолистые композиции хорошей прозрачности и с высоким ударным сопротивлением путем их перемешивани  с иоливинилхлоридом . Мономеры, полимеры и другие материалы (не те, которые специально упом нуты здесь и в приложенных пунктах изобретени ) могут быть Включены в поливи-, нилхлорид, смолистую присадку, эластомер и сополимер в такой степени, чтобы серьезно не уменьшить сопротивление к удару и прозрачность результируюш.ей композиции. В этом смысле здесь примен етс  термин «по сушеству состоит из.

Примеры 1-3.

Синтез эластомера (Е-1)вес. ч.

1,3-Бутадиен57

н-Бутилакрилат10

Стирол33

Олеат кали 2

Персульфат кали 0,3

н-Лаурилмеркаптан0,4

Деионизированна  вода200

Описанную смесь загружают в автоклав, в котором происходит полимеризаци  в течение 15 час при температуре 55°С при перемешивании . Выход готового эласто-мера Е-1 составл ет 98% от загруженных мономеров. Изготовление привитого полимера (С-1)вес. ч.

Эластомер Е-1,40

Стирол36

Акрилонитрил12

Метилметакрилат .12

Персульфат кали 0,18

н-Лаурилмеркаптан0,1

Деионизированна  вода200

В твердом 1состо нии

Указанна  смесь реагирует в течение 4 час. при 60° дл  создани  привитого полимера в латексе (конверси  98%). Полученный в результате латекс коагулирует с 0,2% водным

paiCTBOpOM серной кислоты, промываетс  гор чей водой и высушиваетс  до получени  белого порошкообраЗ|НОго привитого полимера (С-1). Используемые соотношени  смесей привитого полимера и поливинилхлорида (Со)

приведены в табл. 1. Весовые части привитого полимера были смешаны с 2 вес. ч. дибутилмалеата , 0,5 вес. ч. дибутиллаурата и 0,5 вес. ч. бутилстеарата на 100 вес. ч. поливинилхлорида; затем кажда  из результируюших смесей перемешиваетс  в течение 5 мин при 160°С в роликовой мельнице и отливаетс  в листовой материал. После этого лист плавитс  под прессом в течение 10 мин при 180°С и давлении 200 кг/см в цел х проверки

образцов. Свойства образцов показаны в

табл. 1.

Таблица 1

а) Измерено ударным тестом Американского общества по испытанию материалов (ASTM. D 256-56). Испытуемый образец (15X90X5 мм, у - обрезна  метка глубиной 5 мм.

б) Измерено в соответствии с ASTM D 638-58.

в)Коэффициент пропускани  света измерен в соответствии с ASTM D, 1003-61.

г)Величина помутнени  Измерена в соответствии с ASTM D 1003-61.

Примеры 4-9. Мономерна  смесь, состо ща  из 36 вес. ч. метилметакрилата и 12 вес. ч. акрилонитрила, была привита к эластомерам, имеющи-м ко1мпозиции, приведенные в табл. 2. Дл  изготовлени  смол ных композиций каждый привитый полимер, полученный таким способом, был перемешан с поливинилхлоридом в соотношени х, приведенных в табл. 2, причем были измерены ударное сопротивление и коэффициент пропускани  света. Результаты измерений приведены В табл. 2.

Примеры 10-13. Эластомеры, каждый из которых имеет различный средний диаметр частиц, были изготовлены путем смешивани  57% вес. 1,3-бутадиена, 10% вес. н-бутилакрилата и 33% вес. стирола. В присутствии 40 вес. ч. каждого из этих эластомеров мономерна  смесь, содержаща  39 вес. ч. стирола, 9 вес. ч. метилакрилата и 12 вес. ч. акрилонитрила , была полимеризована дл  создани  нескольких привитых полимеров. Смоли-стые композиции были приготовлены из 20 вес. ч. каждого привитого полимера и 80 вес. ч. поливинилхлорида . Их коэффициенты пропускани  овета, приведены в табл. 3.

Примеры 14--19. Несколько привитых полимеров было изготовлено прививкой на

40 вес. ч. эластомера (57% вес. 1,3-бутадиена, 10% вес. н-бутилакрилата и 33% вес. стирола ), 60 вес. ч. различных мономерных смесей, имеющих композиции, показанные в табл. 4.

Из 20 вес. ч. каждого результирующего привитого полимера и 80 вес. ч. поливинилхлорида были изготовлены различные смолистые композиции, свойства которых приведепы в табл. 4. Услови  изготовлени  привитых полимеров были теми же, что и в примере 1.

Пример 21. Привитый полимер был изготовлен путем Прививки 40 вес. ч. эластомера (53% вес. 1,3-бутадиена, 15% вес. н-бутилакрилата и 32% вес. стирола) с мономерной

смесью 30 вес. ч. стирола, 15 вес. ч. метилметакрилата и 15 вес. ч. акрилонитрила. Из 10 вес. ч. привитого полимера, полученного таким образом и 90 вес. ч. сополимера, состо щего из 90% вес. хлористого винила и

10% вес. винилацетата, была получена смолиста  композици . Ударна  нагрузка и общий коэффициент пропускани  света были 14,2 кг/см и 77,8% соответственно.

Примеры 22-25. Некоторые привитые

полимеры были изготовлены путем прививки на 55 вес. ч. эластомера (60% вес. 1,3-бутадиена , 10% вес. н-бутилакрилата, 30% вес. стиТаблица 2

Таблица 3

Таблица 4

рола) X (перемениа ) вес. ч. сополимера (60% вес. стирола, 20% вес. метилметакрилата и 20% вес. акрилонитрила). Они были перемешаны с У {переменна ) вес. ч. сополимера (собственна  в зкость ц измер лась в диметилформа миде при 25°С и составл ла 0,94) и изготовлены путем полимеризации в эмульсионной системе мономерных смесей, имеющей композицию 60% вес. стирола, 20% вес. метилметакрилата и 20% вес. акрилонитрила, так что всех частей (X + У) сополимера было 45. Из 12 вес. ч .каждой смеси и 88 вес. ч. поливинилхлорида (степень полимеризации 750) были приготовлены различные смолистые

Таблица 5

приведены в

КОМПОЗИЦИИ, свойства которых табл. 5.

Предмет изобретени 

Полимерна  комиозиди , состо ща  из поливииилхлорида или его сополимера и привитого , пОлиМера, состо щего из сополимера 40-80% вес. стирола, 10-50% вес. метилметажрилата и 10-40% вес. акрилонитрила и сополимера 1,3-бутадиена, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  прозрачности готовых изделий, в качестве привитого полимера применен указанный выще полимер, в котором в качестве сополимера 1,3-бутадибна использован эластомер, состо щий из 30-70% вес. 1,3-бутадие,на, 5-30% вес. н-бутилакрилата и 20-50% вес. стирола, в количе стве 20-70% вес. от веса привитого полимера, причем поливииилхлорид или его сополимеры и привитый полимер вз ты в следующем соотношении (вес. ч.):

поливинилхлорид или его сополимер60-97

привитый полимер3-40