148538. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ojtott kopolimerek előállítására

Megjelent: 1961. november 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.538. SZÁM 39. c. OSZTÁLY — SE—973. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás ojtott kopolimerek előállítására Szervesvegyipari és Műanyagipari Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Dobó János vegyészmérnök, budapesti lakos A bejelentés napja: 1960. február 23. Az ojtásos kopolimerizáció a polimerek tulajdonságainak javítására, illetőleg átalakítására szolgál. E módszer segítségével tetszés szerinti tulajdonságokkal állíthatók elő kopolimerek. Lényege, hogy egy már (meglevő pl. fólia alakú polimerre más tulajdonságú monomert ojtunk úgy, hogy a polimeren aktív centrumot hozunk létre és ez reagál a szomszédos monomermolekulákkal. Aktív centrumok létrehozása polimeren igen gyakran nagyenergiájú sugárzás hatására (röntgen, beta, gamma stb.) történik. Az ojtásos kopolimerizáció ezen módját sugárhatáskémiai ojtásnak nevezzük. A sugárhatáskémiai ojtásra több módszer ismeretes. Ha a polimert és monomert együttesen sugározzuk és egyidejűleg polimerizáljuk egy lépésben megkapjuk ugyan az ojtott polimert, de a termék inhomogén, a kioldhatatlan homopolianer zárványok következtében, amelyek az egyidejű homopolimerizáció folyamán létrejönnek. Ugyanakkor feleslegesen nagymennyiségű homopolimer keletkezik. Ha a polimert előzetesen besugározzuk levegő jelenlétében a fóliák egyenletessége valamit javul ugyan, viszont- az eljárás bonyolultabbá válik, amennyiben pl. az előzetesen besugárzott polimert jól légtelenített körülmények között reagáltatni kell a monomerrel. Még bonyolultabb műszaki feladatot jelent a polimer előzetes, vákuumban való besugárzása. Ebben az esetben ugyanis a besugárzott polimert úgy kell érintkezésbe hoznunk a monomerrel, hogy a polimeren keletkezett aktív helyek (szabad gyökök) reakcióképesek maradjanak, vagyis az egész művelet alatt nagyfokú vákuumot kell biztosítani. A jelen találmány szerint a polimert és monomert igen erősen, esetleg a monomer olvadáspontja alá hűtött állapotban sugározzuk be. Ennek kettős célja van. Először, ilyen körülmények között a polimer gyakorlatilag nem tartalmaz monomert, így a monomer nem is hamopolimerizálhat a polimer belsejében, vagyis egyenletesebb terméket kapunk. Másodszor az alkalmazott hőmérsékleteken a monomer sugárzás okozta homopolimerizációja elhanyagolhatóan csekély, amivel csökkennek a veszteségek, illetve a melléktermék mennyisége. A minta felmelegítésekor megindul a monomer diffúziója a polimer belsejébe és ugyanakkor a polimeren létrehozott aktív helyeken lejátszódik az ojtásos kopolimerizáció. A találmány tehát az ismert eljárások egyikével sem azonosítható, mert a polimer előzetes besugárzásával szemben egyidejű besugárzást alkalmaz, egyszerű légtelenítést, illetve a légtelenítés teljes mellőzését teszi lehetővé, viszont a szokásos egyidejű besugárzási eljárással szemben időben különválasztja a besugárzás és ojtásos polimerizáció folyamatát, egyenletesebb mintát és kevesebb mellékterméket képező homopolimert eredményez. 1. példa: 500 mg-os polietilén fóliát 10 g stirolban ampullába helyezünk. Az ampullát hűtőkeverékkel — 22 C°-ra lehűtjük, nitrogén átbuborékoltatásával légtelenítjük, majd lezárjuk. Van de Graaf generátorral elektronfoesugárzással —212 C°-on 2 Mr dózissal besugározzuk, majd saobahofokra hagyjuk felmelegedni. A polietilén súlygyarapodása 6 óra állás után 300%, a stirol egyidejű homopolimerizációja nem mérhető. 2. példa: 500 mg-os polietilén fóliát 10 g stirolban ampullába helyezünk. Az ampullát szárazjéggel lefagyasztjuk és vákuummal légtelenítjük. Fagyasztott állapotban 1,5 Mr dózissal besugározzuk egy Co60 forrásból. Utána 45 C°-ra felmelegítjük és 1 órán át ezen a hőfokon hagyjuk. A fólia súly-