Технология производства акрилатов и метакрилатов
Акриловую и метакриловую кислоту полимеризуют в водных растворах в присутствии кислорода и перекисей или персульфатов. Мета - криловая кислота менее реакционноспособна, чем акриловая, в связи с наличием в а-положении метильной группы. Полимеризацию осуществляют в реакторах с мешалкой. Полимеры растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях. Полимерные кислоты широко используют в качестве эмульгаторов и диспергаторов при водноэмульсион - ной полимеризации. Их растворы обладают свойствами электролитов. Соли поликислот используют в качестве загустителей.
—СН2—СП- |
Акриламид |
Наибольшее количество марок полимеров, выпускаемых промышленностью на основе эфиров метакриловой кислоты, представляют собой 144
Листовые материалы, предназначенные для остекления и приборостроения. Получают листовые материалы блочной полимеризацией между силикатными стеклами. Листовой материал может быть получен также экструзией через плоскощелевую головку, однако прозрачность этих листов, их оптические свойства хуже, чем у блочного.
Блочный полиметилметакрилат выпускают около 20 марок: стекло органическое листовое для остекления (СО-95; СОЛ; С0-120; СТ-1 и т. д.); стекло органическое часовое СОП-4; стекло органическое Т-2-55. Выпускается много марок пластифицированного дибутилфталатом поли - метилметакрилата СОП. Опаловое стекло — пластифицированный и замутненный полистиролом полиметилметакрилат. Перламутровое стекло — полиметилметакрилат, наполненный патом и эмульсионным полистиролом (МРТУ 6-01-412—69).
Стекло органическое светотехническое (ГОСТ 9784—61) представляет собой непластифицированный полиметилметакрилат или его сополимеры, замутненные различными добавками, и предназначается для изготовления рассеивателей, светильников с люминесцентными лампами накаливания.
Сополимеризацией в массе метилметакрилата с 4% бутилметакри - лата получают дакрил-4Б (ТУ 6-01-742—72) для медицинских целей; с 2% метилакрилата — дакрил-2МО — общего назначения (ТУ 6-01-544— 70). Их перерабатывают литьем под давлением и экструзией. Эти же сополимеры выпускают замутненными полистиролом.
Пластифицированный полибутилметакрилат, полученный в массе, применяют для изготовления пленки методом строжки блока, используемой для прокладок.
Эмульсионный полиметилметакрилат получают в присутствии инициаторов, растворимых в воде. Эмульгаторы — мыла, соли органических сульфокислот. Процесс можно осуществлять как периодическим, так и непрерывным способом в аппаратах с мешалкой. Латекс при необходимости можно коагулировать электролитом, центрифугировать, промыть и высушить.
Суспензионный полиметилметакрилат получают методом суспензионной полимеризации в присутствии инициаторов, растворимых в мономере (перекиси бензоила, динитрила азоизомасляной кислоты), а также персульфатов калия или натрия в водной среде, содержащей стабилизатор суспензии (желатин, поливиниловый спирт, метилцеллюлозу или соли акриловой или метакриловой кислот, карбонат магния и т. п.). Полимеризацию проводят в эмалированном реакторе с мешалкой лопастной или турбинной при 70—85° С. Гранулы отделяют и высушивают в гребковых сушилках при 100° С.
Полимер выпускается по ТУ 6-01-67—72 марки ЛСОМ и ЛСОМ 4Б — сополимер метилметакрилата с 4% б/гилметакрилата; Л-1—полимер метилметакрилата пластифицированный.
Полимеры и сополимеры перерабатываются в изделия литьем под давлением, экструзией, прессованием; хорошо вальцуются и смешиваются с наполнителями. Они применяются для изготовления различных технических изделий сложной конфигурации, радиодеталей, деталей, соприкасающихся с бензином и маслами.
Полибутилметакрилат суспензионный (ТУ 6-01-252—68) получают суспензионной полимеризацией бутилметакрилата в тех же условиях, ■что и полиметилметакрилат. Он широко используется в производстве художественных красок и полимеризующейся мастики.
Производство полиакрилонитрила можно осуществить периодическим и непрерывным способами в аппарате с мешалкой в водной среде в присутствии персульфата и тиосульфата калия при 30—40° С. Реакция продолжается 10—20 мин. Выход 95—98%. Полимер выпадает из реакционной смеси, центрифугируется, промывается и высушивается. В связи с высокой скоростью реакции легко осуществляется непрерывный. процесс по принципу идеального вытеснения в одном реакторе.
Полиакрилонитрил растворяется лишь в диметилформамиде, тетра - метйленсульфоне, в концентрированных водных растворах некоторых солей, например бромистого лития, роданистого натрия или кальция, хлористого цинка.
Полиакрилонитрил из растворов дает волокно «нитрон» («орлон»). . - Формование волокон осуществляется по сухому и мокрому способам. В случае мокрого прядения берут 15—20%-ный раствор полимера в диметилформамиде, а в качестве осадителя — воду или разбавленный ди - метилформамид.
Полиакриламид получают в водно-спиртовой среде в присутствии персульфата калия в реакторе с мешалкой при 65—80° С. Образуется прозрачный раствор полиакриламида с вязкостью 35 П (при 25° С).
Полиакриламид применяется в качестве стабилизатора латексов, составной части клеев, коагулянта суспензии фосфоритов, структурооб- разователя почвы. При сополимеризации метакриламида с бутилмета - - крилатом в изопропиловом спирте образуется сополимер — смола АС (ТУ 6-01-370—69), применяющаяся для изготовления лаков и эмалей.
Большой практический интерес представляют сополимеры мономеров акрилового и метакрилового ряда с другими мономерами (стиролом, винилхлоридом, винилиденхлоридом), сополимеры отдельных представителей этих групп, например метилметакрилата с акриловой и метакриловой кислотами (эмульгатор), метилметакрилата с бутилметакрилатом* (мастики, краски, оргстекло), метилметакрилата с акрилонитрилом и ■стиролом (литьевой материал). Многие из этих сополимеров уже описаны в соответствующих разделах. Следует отметить также практическое значение сополимеров метилметакрилата со сшивающими агентами, такими как диметакрилаты диэтилен - и триэтиленгликолей, диаллил - малеинат, диаллилметакрилат и диаллилфталат. Сополимеры этого типа неплавки и нерастворимы, имеют повышенную твердость и теплостойкость. Применение их для изготовления теплостойких стекол имеет большое значение.