SU439159A1

SU439159A1 -

Info

Publication number: SU439159A1
Application number: SU1879618A
Authority: SU
Original assignee: А. И. Михайлов, И. М. Баркалов , В. И. Гольданский Отделение Ордена Ленина института химической физики СССР; Способ Получения Политетрафторэтилена
Priority date: 1973-02-06
Filing date: 1973-02-06
Publication date: 1974-12-15

Description

1one

Изобретение относитс к способам получени полимеров путем проведени полимеризации под действием ионизирующего излучени и может использоватьс дл получени фторлона (политетрафторэтилена).The invention relates to methods for producing polymers by polymerization under the action of ionizing radiation and can be used to obtain fluorine (polytetrafluoroethylene).

Известен способ пост-радиационной прививки фтормономеров на политетрафторэтилен, по которому политетрафторэтилен вакуумируют , замораживают до -196°С, облучают ионизирующей радиацией дозой 0,1-1 Мрад. Затем вне зоны облучени полимер смешивают с соответствующим фтормономером и провод т прививку. Однако при этом способе выход политетрафторэтилена незначителен, так как конверси составл ет не более 10-30%.The known method of post-radiation grafting of fluoromonomers on polytetrafluoroethylene, in which polytetrafluoroethylene is evacuated, frozen to -196 ° C, irradiated with ionizing radiation with a dose of 0.1-1 Mrad. Then, outside the irradiation zone, the polymer is mixed with an appropriate fluoromonomer and grafted. However, with this method, the yield of polytetrafluoroethylene is insignificant, since the conversion is no more than 10-30%.

С целью повыщени выхода политетрафторэтилена , т. е. дл повышени конверсии тетрафторэтилена в полимер, предложен способ, заключающийс в том, что вначале приготавливают смесь политетрафторэтилена с тетрафторэтиленом , затем замораживают ее до затвердевани тетрафторэтилена и только после этого облучают полученную смесь ионизирующей радиацией или плазмой газового разр да при температуре ниже -140°С.In order to increase the yield of polytetrafluoroethylene, i.e., to increase the conversion of tetrafluoroethylene to polymer, a method has been proposed, which consists in preparing a mixture of polytetrafluoroethylene and tetrafluoroethylene first, then freezing it until the tetrafluoroethylene is solidified and only after it is exposed to an atmosphere of frother, then it is exposed to an atmosphere of frother and then it is frozen and it is allowed to froze it until it solidifies to tetrafluoroethylene and only after it is irradiated, it is out of the environment, and it is in the environment of the atmosphere, and it is allowed to froze it until it becomes solidified by tetrafluoroethylene and then it is irradiated with IT, and it is aspired and then it is exposed to heat and then it is frozen, until it is solidified, and it is frozen until the solidification of tetrafluoroethylene is set, and only after it is irradiated, it is out of the environment, and it is aspired and then it is aspired and then it is frozen, until it is solidified, until it solidifies. discharge at temperatures below -140 ° С.

Реакционную смесь приготавливают выдерживанием политетрафторэтилена в среде теграфторэтилена при давлении от 2 до 35 атм и температуре от -70 до 4-30°С. При более низких температурах выдерживание неэффективно , так как с понижением температуры затрудн етс диффузи молекул мономера в полимерной матрице. Повышение же температуры выше 30°С также нецелесообразно ввиду приближени к критической температуре тетрафторэтилена (). Необходимое врем контакта зависит от размера частиц и не должно быть мепьше 20-30 мин при среднем размере частиц политетрафторэтиленаThe reaction mixture is prepared by keeping polytetrafluoroethylene in Tegrafluoroethylene medium at a pressure of from 2 to 35 atm and a temperature of from -70 to 4-30 ° C. At lower temperatures, the aging is inefficient, since with decreasing temperature it is difficult for the monomer molecules to diffuse in the polymer matrix. Increasing the temperature above 30 ° C is also impractical because of the approach to the critical temperature of tetrafluoroethylene (). The required contact time depends on the particle size and should not be less than 20-30 minutes with an average particle size of polytetrafluoroethylene

100 мк. 100 microns

Приготовленную таким образом реакционную смесь замораживают и облучают. После облучени реакционную смесь выдерживают при давлении от 2 до 35 атм и температуреThe reaction mixture thus prepared is frozen and irradiated. After irradiation, the reaction mixture is maintained at a pressure of from 2 to 35 atm and temperature

от 70 до +30°С, добавл необходимое количество мономера. При этом выход прививки при дозе 0,03 Мрад достигает 1500% (т. е. более чем в 50-100 раз больше выхода по известному способу).from 70 to + 30 ° С, adding the required amount of monomer. In this case, the yield of vaccination at a dose of 0.03 Mrad reaches 1500% (i.e., more than 50-100 times the yield by a known method).

Использование предлагаемого способа при регенерации вторичного (спеченного) политетрафторэтилена позволило провести прививку с необходимым выходом (30%) приThe use of the proposed method in the regeneration of secondary (sintered) polytetrafluoroethylene allowed inoculation with the required output (30%) at

дозе предварительного облучени 0,01 Мрад. т. е. при дозе в 10 раз меньше, чем по известному способу, что весьма существенно, так как политетрафторэтилен сильно деструктирует при облучении и регенерацию его необходимоa pre-irradiation dose of 0.01 Mrad. i.e., with a dose of 10 times less than by a known method, which is quite significant, since polytetrafluoroethylene destructs strongly during irradiation and its regeneration is necessary

проводить при дозах, меньших 0,05 JMpaд.to be carried out at doses lower than 0.05 JMP.

Пример 1. Зг политетрафторэтилена помещают в металлический реактор объемом 200 см вакуумируют, намораживают 2 г тетрафторэтилена и обезгаживают повторным перемораживанием. Далее реактор разогревают до 0°С (при этом давление возрастает до 16 атм) вновь замораживают до (-196)°С и облучают На 7 сточнике Со дозой 0,03 Мрад. Затем в реактор с облученной смесью намораживают дополнительно 70 т тетрафторэтилена, после чего реактор выдерживают при температуре от -50°С до 0°С и давлении от 2 до 16 атм в течение 2 час. После разгрузки реактора вес полимера 49 г. Таким образом вес исходного политетрафторэтилена за счет полимеризации увеличилс в 15 раз, т. е. выход целевого продукта 1500%.Example 1. A polytetrafluoroethylene zg is placed in a 200 cm metal reactor, evacuated with vacuum, 2 g of tetrafluoroethylene are frozen, and outgenerated by repeated freezing. Next, the reactor is heated to 0 ° C (with the pressure increasing to 16 atm) again frozen to (-196) ° C and irradiated at 7 hours with a dose of 0.03 Mrad. Then, an additional 70 tons of tetrafluoroethylene are froze into the reactor with the irradiated mixture, after which the reactor is maintained at a temperature of from -50 ° C to 0 ° C and a pressure of from 2 to 16 atm for 2 hours. After the reactor was unloaded, the polymer weight was 49 g. Thus, the weight of the initial polytetrafluoroethylene was 15 times increased by polymerization, i.e., the yield of the desired product was 1500%.

В тех же услови х без предварительного контакта мономера с полимером выход целевого продукта составл ет 3-5%.Under the same conditions without prior contact of the monomer with the polymer, the yield of the desired product is 3-5%.

Пример 2. Опыт провод т по примеру 1, но примен ют 3,5 г вторичного политетрафторэтилена и 60 г тетрафторэтилена. Реакционную смесь перед облучением разогревают до 25°С (давление 27 атм), а дозу облучени снижают до 0,02 Мрад. После разгрузки реактора вес полимера 42 г.Example 2. The experiment was carried out as in Example 1, but 3.5 g of secondary polytetrafluoroethylene and 60 g of tetrafluoroethylene were used. Before irradiation, the reaction mixture is heated to 25 ° C (pressure 27 atm), and the irradiation dose is reduced to 0.02 Mrad. After unloading the reactor, the weight of the polymer is 42 g.

Пример 3. Опыт провод т по примеру 1, примен реакционную смесь из 100 г порошка вторичного политетрафторэтилена и 35 г тетрафторэтилена. Реакционную смесь перед облучением разогревают до -45°С (давление 3,5 атм), а затем замораживают и облучают дозой всего 0,01 Мрад. После разгрузки реактора вес полимера 133 г.Example 3. The experiment was carried out as in Example 1, using a reaction mixture of 100 g of secondary polytetrafluoroethylene powder and 35 g of tetrafluoroethylene. Before irradiation, the reaction mixture is heated to -45 ° C (pressure 3.5 atm), and then frozen and irradiated with a dose of only 0.01 Mrad. After unloading the reactor polymer weight 133 g

Пример 4. iBce операции провод т так же, как в примере 1. Однако вместо облучени Y-лучами реакционную смесь подвергают действию плазмы газового разр да от трансформатора типа Тесла в течение 15 мин. Выход полимера 38 г.Example 4. The iBce operations were carried out as in Example 1. Instead of irradiating with Y rays, the reaction mixture was subjected to a gas discharge plasma from a Tesla type transformer for 15 minutes. Polymer yield 38 g

Предмет изобретени Subject invention

Способ получени политетрафторэтилена пост-радиационной прививкой тетрафторэтилена на политетрафторэтилен путем взаимодействи мономера с предварительно облученным полимером при температуре от -70 до +30°С и давлении 2-35 атм, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода конечного продукта, перед прививкой политетрафторэтилен смещивают с тетрафторэтилепом при температуре от -70 до 4-30°С и давлении 2-35 атм, смесь замораживают до затвердевани и облучают ионизирующей радиацией или плазмой газового разр да.A method of producing polytetrafluoroethylene by post-radiation grafting of tetrafluoroethylene onto polytetrafluoroethylene by reacting the monomer with a pre-irradiated polymer at a temperature of from -70 to + 30 ° C and a pressure of 2-35 atm, which in order to increase the yield of the final product, polytetrafluoroethylene is displaced before grafting with tetrafluoroethyl at a temperature of from -70 to 4-30 ° C and a pressure of 2-35 atm, the mixture is frozen until solidified and irradiated with ionizing radiation or gas-discharge plasma.