Спосіб одержання високодисперсного полімерного матеріалу

Номер патенту: 40815

Опубліковано: 27.04.2009

Автори: Аксіментьєва Олена Ігорівна, Опайнич Ірина Євгенівна

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб одержання високодисперсного полімерного матеріалу, що включає суспензійну полімеризацію у реакційній суміші, яка складається з мономерної та водної фаз, у присутності ініціатора і стабілізатора, який відрізняється тим, що додатково вводять пластифікатор - бутилакрилат або бутилметакрилат, до ініціатора - персульфат калію або персульфат амонію, а як стабілізатор і емульгатор використовують крохмаль, як підсилювач емульгуючої та стабілізуючої дії використовують гліцерин, причому співвідношення мономерної та водної фаз становить 1:8-1:10, при такому співвідношенні інгредієнтів (мас. ч.):

мономерна фаза:

стирол

9,00-20,00

бутилакрилат або бутилметакрилат

0,00-3,80

перекис бензоїлу

0,01-0,09

водна фаза:

 

вода

72,00-238,00

 

крохмаль

0,10-1,50

 

персульфат калію або амонію

0,50-5,00

 

гліцерин

0,50-12,00.

 

Текст

Спосіб одержання високодисперсного полімерного матеріалу, що включає суспензійну полімеризацію у реакційній суміші, яка складається з мономерної та водної фаз, у присутності ініціатора і стабілізатора, який відрізняється тим, що додатково вводять пластифікатор - бутилакрилат або бутилметакрилат, до ініціатора - персульфат калію або персульфат амонію, а як стабілізатор і емуль 3 одержаний дисперсний матеріал характеризується низькою дисперсністю. Найбільш близьким за технічним рішенням до пропонованої корисної моделі - прототипом є спосіб одержання полістиролу [Патент RU 2089560 С1], шляхом полімеризації у суспензії при температурі 85-90 °С при тиску 525-700мм. рт. ст. у присутності ініціатора та стабілізатора суспензії при масовому співвідношенні вода: мономер 0,5-0,33, з наступним введенням демінералізованої води у кількості 4% від маси водної фази, збільшення тиску до 1-1,5атм і температури до 130°С. При цьому реакційна суміш, складається з водної та мономерної фаз: водна фаза (мас. ч.): вода 33.0 гідрооксид магнію 0.7-0.9 сульфат магнію 0.3-0.4 вторинний алкілсульфат натрію 0.007 (миючий засіб "Прогрес") мономерна фаза (мас. ч.): стирол 5.0 перекис бензоїну 0.24 третбутилпербензоат 0.06 Недоліком даного способу одержання дисперсного полімерного матеріалу, а саме полістиролу, є низька дисперсність полімеру, порядку 1мм, використання у реакційній суміші миючого засобу, який не є індивідуальним реагентом, а містить супутні домішки речовин, що мають місце у процесі виготовлення даного миючого засобу та впливають на якість полімерної дисперсії. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб одержання дисперсного полімерного матеріалу шляхом розробки нового складу реакційної суміші для суспензійної полімеризації, що дозволить забезпечити високу дисперсність вихідного продукту, а також придатність його для безпосереднього використання при розробці нових композиційних дисперсних матеріалів. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання високодисперсного полімерного матеріалу шляхом суспензійної полімеризації у реакційній суміші, що складається з мономерної та водної фаз, у присутності ініціатора і стабілізатора, додатково вводять пластифікатор - бутилакрилат або бутилметакрилат, до ініціатора - персульфат калію, або персульфат амонію, а як стабілізатор і емульгатор використовують крохмаль, як підсилювач емульгуючої та стабілізуючої дії використовують гліцерин, причому співвідношення мономерної та водної фаз становить 1:81:10 при такому співвідношенні інгредієнтів (мас. ч.): мономерна фаза: стирол 9.00-20.00 бутилакрилат (БА), або бутилметакрилат (БМА) 0.00-3.80 перекис бензоїлу (ПБ) 0.01-0.09 водна фаза: вода 72.00-238.00 крохмаль 0.10-1.50 персульфат калію (ПСК) або амонію (ПСА) 0.50-5.00 гліцерин 0.50-12.00 40815 4 Суттєвими відмінностями пропонованої корисної моделі від найближчого аналога є: 1. Наявність у реакційній суміші бутилакрилату або бутилметакрилату, що дозволяє впливати на якісні характеристики високодисперсного полімерного матеріалу та одержувати на його основі композиційні матеріали з наперед передбачуваними властивостями. Бутилакрилат і бутилметакрилат у даному випадку відіграють роль пластифікатора. При цьому збільшується гнучкість макромолекул полістиролу, що позитивно відбивається у подальшому використанні високодисперсного полімерного матеріалу при розробці нових композиційних матеріалів. 2. Введення у реакційну суміш як стабілізатора суспензійної полімеризації крохмалю, який одночасно є і емульгатором полімеризаційного процесу, позитивно впливає на одержання високодисперсного полімерного матеріалу. 3. Використання у реакційній суміші водорозчинного ініціатора - персульфату калію або амонію, яким властива і емульгуюча здатність, позитивно впливає на процес формування високодисперсного полімерного матеріалу. 4. Наявність у реакційній суміші гліцерину підсилює емульгуючу та стабілізуючу здатність складових у реакційній суміші. 5. Співвідношення мономерної та водної фаз у реакційній суміші становить 1:8-1:10. З літературних джерел відомо, що дисперсний полімерний матеріал, наприклад полістирол, можна отримати без додавання бутилакрилату або бутилметакрилату, однак, при цьому вихідний продукт є низькодисперсним та відсутня можливість впливу на якісні характеристики дисперсного матеріалу, а саме на гнучкість макромолекул полістиролу. Авторами вперше запропоновано використати у реакційній суміші для суспензійної полімеризації стиролу або співполімеризації стиролу та бутилакрилату або бутилметакрилату олеофільного та олеофобного ініціаторів сумісно з гліцерином для одержання високодисперсного полімерного матеріалу. У результаті використання запропонованих введень досягається передбачуваний технічний результат. Корисна модель може бути реалізована згідно з наступними прикладами: Приклад 1 Високодисперсний полімерний матеріал одержуємо шляхом приготування реакційної суміші для суспензійної полімеризації наступного складу: мономерна фаза (мас. ч.): стирол 9.50 бутилакрилат 0.50 перекис бензоїлу 0.01 водна фаза (мас. ч.): вода 80.00 персульфат калію 0.50 стабілізатор (крохмаль) 0.10 гліцерин 0.50 Співвідношення фаз мономер: вода становить 1:8. Мономерну та водну фази вносимо, при пере 5 40815 мішуванні, у реактор при температурі 40°С. Після введення інгредієнтів у реактор температуру у реакторі підвищуємо до 65°С і при цій температурі ведемо процес полімеризації упродовж 3 годин. Потім підвищуємо температуру у реакторі до 80°С і продовжуємо полімеризацію 5 годин. По закінченні полімеризації реакційну суміш охолоджуємо, профільтровуємо через капронове сито. У профільтровану реакційну суміш при необхідності вносимо етанол та залишаємо для осадження на про 6 тязі доби. Водну фазу декантуємо, осаджену суспензію промиваємо дистильованою водою до нейтральної реакції промивної води. Промиту полімерну дисперсію сушимо при температурі 40°С до постійної ваги. Мікрофотографічно визначаємо розмір гранул синтезованих дисперсій. Наступні приклади здійснювались згідно прикладу 1 при змінних кількостях інгредієнтів. Отримані дані наведені у таблиці. Таблиця Інгредієнти (мас. ч.) Приклад №п/п стирол БА БМА ПБ ПСК 1 2 3 4 5 9.50 9.00 9.00 20.00 20.00 0.5 3.80 3.80 0.01 0.01 0.01 0.09 0.09 0.50 0.50 5.00 6 8.00 0.005 0.20 7 8.50 0.006 8 9 10 11 22.00 21.50 15.00 14.00 4.50 1.50 5.00 2.00 0.10 0.15 0.07 0.08 6.00 1.55 Розмір частиДистильована нок дисперсії, ПСА Крохмаль Гліцерин нм вода 0.50 0.50 80.00 3.0 0.10 0.50 72.00 3.5 0.5 0.10 0.50 72.00 3.5 1.50 12.00 238.00 2.5 5.00 1.500 12.00 238..00 2.5 Полімеризація 0.05 0.20 60.00 не йде Полімеризація 0.25 0.06 0.30 70.00 не йде 2.00 14.00 280.00 емульсія 5.5 2.00 12.5 280.00 емульсія 1.00 5.00 150.00 2.5 2.00 1.00 4.00 150.00 2.5 Згідно з наведеними прикладами отримані полімерні матеріали є високодисперсні, що дозволяє Комп’ютерна верстка А. Крулевський підтвердити одержання запропонованого технічного результату. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for the production of microatomized polymer material

Автори англійською

Opainych Iryna Yevhenivna, Aksimentieva Olena Ihorivna

Назва патенту російською

Способ получения высокодисперсного полимерного материала

Автори російською

Опайныч Ирина Евгеньевна, Аксиментьева Елена Игоревна

МПК / Мітки

МПК: C08F 112/00, C08F 2/12, C08F 12/00

Мітки: одержання, спосіб, високодисперсного, полімерного, матеріалу

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-40815-sposib-oderzhannya-visokodispersnogo-polimernogo-materialu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання високодисперсного полімерного матеріалу</a>

Подібні патенти