Поливинилхлорид имеет ряд существенных недостатков, основными из них являются недостаточная растворимость в органических раство-

109

Ригелях, слабая адгезия к металлу и другим материалам, ,а также труд­ность переработки в изделия литьем под давлением вследствие низкой текучести расплава. Эти недостатки устраняются сополимеризацией винилхлорида с другими мономерами.

Техническое значение имеют сополимеры винилхлорида с винилаце - татом, так называемые винилиты, у которых указанные недостатки отсутствуют.,Оба мономера легко образуют совместные полимеры.

Винилацетатное звено в макромолекуле сополимера нарушает симметричность в расположении диполей, а следовательно, снижает межмолекулярные силы взаимодействия. С этой точки зрения такую сополимеризацию можно рассматривать как процесс структурной (внутренней) пластификации.

В начале процесса сополимеризации реакция между мономерными частицами винилхлорида идет несколько быстрее, чем между винилхло­ридом и винилацетатом. К концу же реакции состав исходной смеси и состав полимера становятся примерно одинаковыми. Таким образом, полученный сополимер содержит макромолекулы с различным соотно­шением исходных компонентов и потому полидисперсен как no величине молекул, так и по структуре.

Техническое применение получили сополимеры с преобладающим содержанием винилхлорида. Однако чем больше в сополимере ацетиль­ных групп, тем лучше его растворимость и эластичность и тем ниже тем­пература стеклования.

Варьируя соотношение компонентов и степень полимеризации, можно получать сополимеры с разнообразными свойствами, что опреде­ляет их применение.

Сополимеры винилхлорища выгодно отличаются от гомополимера возможностью переработки их в изделия методом литья под давлением. Процесс сополимеризации может проводиться как в растворителе, так и в суспензии. В первом случае полимеризацию ведут в таких раствори­телях, в которых растворяются оба мономера, но не растворяется полу­чающийся сополимер. Процесс полимеризации можно проводить также в ацетоне, в котором растворяются как оба мономера, так и сополимер. Из ацетонового раствора сополимер осаждают спиртом. В случае поли­меризации в суспензии процесс ведут в водной среде в присутствии ка­кого-либо эмульгатора, например желатина.

Сополимер под названием «винилит» представляет собой продукт, полученный совместной полимеризацией 80 вес. ч. винилхлорида и 20 вес. ч. винилацетата в присутствии инициатора (перекиси бензоила) и эмульгатора (желатина).

По внешнему виду сополимер представляет собой однородный по­рошок от белого до желтоватого цвета.

Реакция протекает по схеме

NCH2=CH + тСН2=СН----

I I

С1 ООССНз

^ Исходные продукты: винилхлорид —80 г; вшшлацетат —20 г; перекись бензоила ■ О. о г; желатин — 0,75 г; вода дистиллированная — 25 мл; раствор 1%-ной щелочи.

Оборудование: стакан емкостью 0,5 л; фильтр-сетка М° 40; автоклав емкостью Г л (см. работу 25 и др.); колба плоскодонная емкостью 100 мл; колба трехгорлая емкостью 0.5 л с механической мешалкой; воронка Бюхнера.

Желатин предварительно заливают водой и оставляют набухать на 3—4 ч. Затем его нагревают при 65—70° С до растворения. Раствор фильтруют через сетку № 40. Охлажденный до комнатной температуры раствор желатина загружают в автоклав. Затем в винилацетате раство­ряют перекись бензоила и после полного растворения инициатора моно­мер при работающей мешалке заливают в автоклав. Впуская хлада­гент[14] в рубашку автоклава, его охлаждают до —20° С, после чего в него вводят имеющий ту же температуру винилхлорид.

По окончании загрузки винилхлорида автоклав герметизируют, включают мешалку и реакционную массу нагревают до 48° С, пропуская горячую воду через рубашку аппарата. Обогрев прекращают после того, как температура внутри автоклава станет повышаться вследствие вы­деления тепла за счет экзотермической реакции, и реакционную массу начинают охлаждать, пропуская через рубашку аппарата холодную воду.

Отвод тепла регулируют так, чтобы давление в автоклаве поддер­живалось в пределах 10—12 атм, а температура на начальной стадии полимеризации была 60—70° С и на конечной 75—95° С.

Окончание процесса полимеризации определяют по понижению давления внутри автоклава. В этот период реакционную массу охлаж­дают с таким расчетом, чтобы температура оставалась на прежнем уровне до тех пор, пока давление не снизится до 3,5 атм. При этом давлении полимеризацию заканчивают и автоклав охлаждают до 30— 40° С. Открыв кран, опускают оставшееся давление, реакционную массу выгружают и сополимер обрабатывают щелочью[15].

Щелочную обработку производят в отдельном сосуде 1%-ным вод­ным раствором едкого натра при непрерывном перемешивании и нагре­вании до 40° С в течение 1—1,5 ч. В конце обработки щелочность реак­ционной массы доводят до 0,15—0,2%.

После щелочной обработки сополимер отфильтровывают на ворон­ке Бюхнера, промывают несколько раз теплой водой до нейтральной реакции промывных вод (по фенолфталеину), сушат при 45—50°С и" просеивают через сито № 38 (900 отв/см2).

Определяют индекс расплава полученного сополимера и перераба­тывают его литьем под давлением при температуре в цилиндре 160— 170° С, в форме 35—40° С на два стандартных бруска. Полученные об­разцы испытывают на прочность на удар.

Определяют содержание винилацетата в водной фазе (стр. 57) [5].

На основе сополимера изготовляют пасту, как было описано на стр. 108 для поливинилхлорида, снизив лишь количество пластифика­тора на 50%.