SU759532A1

SU759532A1 - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СООЛИГОМЕРОВ СТИРОЛА • , ί 1 2

Info

Publication number: SU759532A1
Application number: SU782625783A
Authority: SU
Inventors: Sofiya F Naumova; Tamara P Maksimova; Lyudmila P Romanovskaya
Original assignee: Inst Fiz Orch Khim An Bruss Ss
Priority date: 1978-06-07
Filing date: 1978-06-07
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области технологии полимеров, а именно к способу получения соолигомеров стирола, и может быть использовано при получении связующих для

в оптико-механической промышленности.

Полистирол является термопластиком, обладающим многими ценными свойствами. Он сохраняет окраску в течение длительного времени, обладает высокой стойкостью к действию «цело- . чей и имеет высокие диэлектрические Показатели. Однако полистйрол имеет следующие недостатки: плохо удерживает растворители, пленки из полистирола имеют низкую адгезию, хрупки и мало растяжимы, полистирол плохо совмещается с другими веществами, что затрудняет его пластификацию. Целесообразно сочетать положитель- ные свойства полистирола со свойствами веществ, которые сами по себе являются пленкообразующими.

Известны способы получения соолигомеров стирола путем его соолигомеризаций с мономерами на основе ненасыщенных дикарбоновых кислот, акриловых и метакриловых кислот и их эфиров [1 и 2].

Недостатком этих способов является образование сополимеров с недостаточно высокими физико-механи_ ческими свойствами.

‘5 Известен также наиболее близкий к предлагаемому способ получения соолигомеров стирола путем радикальной соолигомеризаций стирола с 2-гидрокси-З-хлорпропилакрилатом

^ιυ (2-ГОХПА) при нагревании в среде органического растворителя в присутствии инициатора [3]. Соолигомеры стирола с 2-ГОХПА образуют прозрачные, эластичные пленки с хоро15 шей адгезией к стеклу.

Недостатком этого способа явля-. ется недостаточно высокие физикомеханические свойства соолигомеров. Так/ пленки на основе сооли20 гоМера стирола с 2-ГОХПА являются гигроскопичными, набухают в воде и имеют невысокую термостабильность.

Термическая стабильность сооли гомеров стирола с 2-ГОХПА в зависимости от состава сомономеров находится в следующих пределах:

260 - 300®С при 5% потери веса, 290 - 325* *С при 10% потери веса,

30 315 - 340 с при 15% потери веса

759532

Кроме того, соолигомеры стирола с 2-ГОХПА имеют относительно низкий показатель преломления - 1,52081,5250, что затрудняет их использо' ванйе в качестве клеев в оптико-механической промышленности.

Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств соолигомеров стирола, т.е. повышение адгезии, термической стабильности, устойчивости соолигомерных пленок к хранению на воздухе и в присутствии влаги, улучшение оптических свойств, способности отверж''"""датбся И переходить в неплавкое и нерастворимое состояние с образованием трехмерной структуры без выделений побочных продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения соолигомеров стирола путем радикальной соолигомеризации стирола с эфиром акриловой кислоты при нагревании в присутствии органического растворителя и инициатора'в качестве эфира акриловой кислоты используют акрилат β-оксиэтил-3,6-эндоэтилентетрагидрофт алимида при весовом соотношении стирола и акрилата -оксиэтил— 3,6-эндоэтилентетрагидрофталимида ......30:70-70:30.

Наличие акрилатной группы придает пластифицирующие свойства получаемым соолигомерам стирола, а наличие имидной группы и двойной связи в шестичленном бицикле увеличивает термостабильность и обеспечивает сшивание соолигомерных продуктов. Соолигомеризацию стирола с акрилатом р-оксиэтил-3 ,6-эндоэтилентетрагидрофталимида проводят в растворе бензола в присутствии известных радикальных инициаторов: перекиси бензоила или динитрила азодиизомасляной кислоты в количестве 1½ при температуре.60, 70°С. Синтезированные соолигомеры

высаадают из бензольного раствора гексаном и высушивают до постоянного веса при 40-50°С в вакууме. Соолигомеры получают в виде аморфных белых порошков, растворимых в ароматических и хлорированных углеводородах и имеющих характеристическую вязкость ["ЗсХ = 0,17-0,32.

Образование соолигомеров стирола с акрилатом р -оксиэтил-3,б-эндоэтидентетрагидрофталимида, а не смеси а?омоолигомеров этих мономеров до^зывают: 1) пленкообразующей способностью (механическая смесь этих гдмоолигомеров не способна образовывать прозрачные эластичные пленки с хорошей адгезией к стеклу); 2) повышенной термостабильностью по сравнению 'с механической смесью гомоолигомеров для соолигомеров состава 50% стирола + 50% акрилата β-оксиэтил- 3,6-э ндоэтилентетрагидрофталимида 10%-ная потеря веса происходит. .. при 350^ΰ0 и 15%-ная потеря веса при 390°С, а для механической смеси гомоолигомеров того же состава 10%-ная потеря веса происходит при 120°С и 15%-ная потеря веса - при 270^<’С;

3) способностью соолигомерных пленок к сшиванию и переходу в неплавкое и нерастворимое состояние (механическая смесь гомоолигомеров стирола и акрилата р> -оксиэтил-3,6-эндоэтилентетрагидрофталимида в тех же условиях сшивается только на процент содержания в смеси олигомера акрилата р-оксиэтил-3, 6-эндоэтилентетрагйдрофталимида).

Получение соолигомеров стирола с акрилатом р -оксиэтил-3,6-эндоэтилентетрагидрофт алимида иллюстрируется следующим примером.

Пример. 2,5 г (50%) свежеперегнанного стирола и 2,5 г (50%) акрилата 0-оксиэтил-3,б-эндоэтилентетрагидрофталимида растворяют в 10 г бензола и добавляют 0,05 г порофора (динитрилазодиизомасляной кислоты). Раствор мономеров с добавленным инициатором заливают в ампулу, замораживают, дегазируют вакуумированием, размораживают (так повторяют три раза) и затем запаивают. Соолигомеризацию проводят при 60*С в течение 15 ч. По окончании реакции бензольный раствор соолигомера переносят в колбу и высаждают 50 мл гексана. Выпавший осадок соолигомера отфильтровывают и высушивают до постоянного веса в вакууме. Выход полученного соолигомера 4,51 г (90,2% от исходных Мономеров). Он представляет собой белый аморфный порошок с температурой размягчения 110-114 С, п*° 1,5655, характеристической вязкостью в бензоле при 30°С 0,32.

Из бензольно-гексанового раствора путем испарения растворителей и высушивания до постоянного веса выделяют вторую фракцию соолигомера в количестве 0,36 г (7,2% от исходных мономеров). Аналогичньад образом получают соолигомеры при других весовых соотношениях исходных мономеров.

Условия получения соолигомеров и свойства полученных продуктов представлены в табл.1.

Термостабильность соолигомеров определяют по потере веса на дериватографе Паулин-Паулик-Эрден в атмосфере воздуха при подъеме температуры ΙΟ^Ο/μηη и навеске 50 мг.

В табл. 2 приведены данные по термостабильности соолигомеров стирола и акрилата р> -дксиэтил-3,6-эндоэтилентетрагидрофталимида и соолигомеров стирола с 2-ГОХПА.

5

759532

6

Таблица 1

Условия получения соолигомеров стирола (мономер I) с акрилатом 0-оксиэтил-3,6-эндоэтилентетрагидрофталимида (мономер II)

п/п	Мономер 1 »г	Мономер 1 1, г	Соотношение мономеров , %	Количество бензола^	Количество инициатора, % на исходные мономеры	Температура?С	Выход олигймера г/% на исходные мономеры	фракции 1	к Температура размягчения, с (фракция 1)	_и 3.0 (фракция 1)
Фракция 1	Фракция 2
1	3	7	30/70	25	π.σ Ϊ	-70	9.1/91	0,8/8	0,19	125-130	1,5620
2	4	6.	40/60	25	ДАК 1	60	9/90	0,95/9,5	0,22	85-96	1,5640
3	5	5	50/50	25	То же	60	9,2/92	0,7/7	0,21	108-110	1,5655
. 4	3	2	60/40	10	— ^я	60	4,7/94	0,25/5	0,28	100-110	1,5670
5	7	3	70/30	20	π.ί 1	70	9,1/91	0,75/7,5	0.,24	109-115	1,5675

Примечание. Время реакции 15 ч.

п.б. - перекись' бензоила, ДАК- да нитрил аэодиизомасляной кислоты

Таблица 2

Термическая стабильность соолигомерных продуктов стирола (мономер I) с акрилатом 0-оксиэтил-3,6-эндоэтилентетрагидрофталамида (мономер II) и соолигомерных продуктов стирола с 2-ГОХПА

Способ	Состав соолигомеров , %	Термостабильность, С	То ^ПР
10	15	25
Мономер 1	Мономер 1 1
Предлага-	70	30	340	350	370	1,5675
емый	60	40	325	370	400	1,5670
	50	50	350	390	400	1,5655
	40	60	330	370	400	1,5640
	30 ‘	70	360	395	425	1,5620
Извест-	Мономер 1 2-Г0ХПА:
ный	70	с ³⁰	290	315	335	1,5208
	60	4о	300	340	350	1,5205
	50	60	320 .	342	362	1,5250
	40	60	305	330	350.	1,5250
	30	70	290	325	345	1,5204

759532

Как видно из табл. 2, соолигомеры стирола с акрилатом -оксиэтил-3,6-э ндоэтилентетрагидрофталимида имеют более высокую термическую ста, -в£^{ль ность} и более высокий показатель преломления по сравнению с соолигоме- . рами стирола и 2-гидрокси-3-хлор- ⁵

пропилакрилата.

Отверждение плёнок, полученных из соолигомеров, проводят под действием перекиси бензоила при нагревании. Пленки, полученные из 10%-ных растворов в толуоле соолигомеров состава: 30% стирола и 70% акрилата р-оксиэтил-3,6-эндоэтилентетрагидрофталймида, а также 50% стирола и 50% акрилата -оксиэтил- 3,6-эндоэти- »5

лентетрагйдрофталимида, при добавлении к ним 3% (от вёса сомономеров) перекиси бензоила и нагревании до 100*С в течение 15 ч оказываются нерастворимыми, в ароматических и хло- 20 рированныхуглеводородах и неплавкими, оставаясь при этом бесцветными, прозрачными, с хорошей адгезией к стеклу.

Исследование свойств пленок при 25 хранении в присутствии кислорода воздуха и влаги показывает, что они не изменяют своих свойств, оставаясь прозрачными, эластичными с хорошей адгезией к стеклу при хранений на зд воздухе в течение 8 месяцев. Пленки на основе соолигомеров стирола и 2-ГОХПА при длительном хранении на· воздухе частично разрушаются и отслаиваются от подложки за счет влагопроницаемости, которая обусловлена высоким содержанием гидроксильных групп в соолигомере.

Таким образом, проведение процесса по предлагаемому способу позволяет получать соолигомеры стирола с улучшенными физико-механическими свойствами, а именно высокой термостабильностыо, способностью к отверждению, устойчивостью к действию влаги и хорошей адгезией к стеклу.

Claims

Формула изобретения

Способ получения соолигомеров стирола путем радикальной соолигомеризации стирола с эфиром акриловой кислоты при нагревании в присутствии органического растворителя и инициатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения физикомеханических свойств соолигомеров стирола, в качестве эфира акриловой кислоты используют акрилат р -оксиэтил- 3,6-эндоэтилентетрагидрофталимида при весовом соотношении стирола и акрилата -оксиэтил-3,6-эндоэтилентетрагидрофталимида 30:7070:30.