Листового органическое стекло получают в вертикально расположенных формах путем блочной полимеризации метилметакрилата или его смеси с другими мономерами в присутствии радикального инициатора и органических добавок и в условиях теплообмена с теплоносителем. Технологический процесс включает в себя подготовку форм, заливку и вакуумирование исходной смеси, полимеризацию, дополимеризацию, охлаждение и извлечение листов из форм. Полимеризацию проводят при температуре теплоносителя 65–70oС в течение 30–40 мин, а затем при температуре теплоносителя 20–45oС до конверсии мономера 80–85% и дополимеризацию проводят при температуре теплоносителя 75–80oС до конверсии мономера 92–96%. Состав для получения листового органического стекла, включает метилметакрилат, метакриловую кислоту, радикальный инициатор и фенилсалицилат в качестве стабилизатора. В качестве радикального инициатора азодинитрил изомасляной кислоты. Соотношении компонентов следующее, мас.%: Метакриловая кислота – 0,1 – 15, фенилсалицилат – 0,2, азодинитрил изомасляной кислоты – 0,005–0,1, метилметакрилат – остальное.
Получение полимерных продуктов для изготовления органического стекла включает радикальную полимеризацию систем метилметакрилата или его смеси с другими акриловыми мономерами или винилацетатом в присутствии инициатора радикальной полимеризации с образованием систем полимер-мономер, с последующим физико-механическим воздействием и деполимеризацией. В качестве физико-механического воздействия на систему применяют экструдирование, осуществляемое одновременно с деполимеризацией.
Получен прозрачный и теплостойкий материал: высокотермостойкое органическое стекло. Получают его полимеризацией метакрила с метиламином получают полиметакрилметилимид с кольцевыми структурами имида. Для технического применения фирма Röhmимеет два материала типа PleximidVST-B/50 с теплостойкостью по Вика 150 и 170ºС. С увеличением степени имидизации повышается модуль упругости, плотность, вязкость, показатель преломления и водопоглощения. Высокий модуль упругости 4200 МПа делает этот полимер интересным конструкционным материалом. В то же время структура ПММИ обусловливает высокую вязкость расплава, но за счет повышения температуры расплава при хорошей термической стойкости ПММИ вязкость при переработке можно понизить до уровня ПММА.
Предлагаемое органическое стекло на основе СПЛ, полученного из 40–80 % диаллилфталатного мономера, 10–35 % аллилбензоатного мономера, 5–50 % гликольбис мономера, любым методом сополимеризации в присутствии инициаторов. Полученное изобретение применяют для изготовления оптических деталей, обладающих высокими показателем преломления, ударной прочностью, стабильностью размеров, механическими и технологическими свойствами, хорошей окрашиваемостью, большой поверхностной твердостью.
Разработаны композиции для формования прозрачных в толстом слое изделий содержат ароматические ди акрилаты или полиалкиленгликольди акрилаты и в качестве инициаторов фотополимеризации 0,01–1а-дикетонов, имеющих максимум абсорбции лучей длиной 420–500 нм. Также композиции содержат 0,1–0,5% органических пероксидов. При формовании проводят фотополимеризацию под действием лучей видимого света и УФ-лучей в области, ближней к области видимого света.
Разрабатываются новые составы для получения органических стекол, относящихся к классу трудносгораемых. Это обусловило выбор компонентов, содержащих в составе фосфор, галогены и азот, а также способных полимеризоваться в присутствии фотоинициатора. В качестве таких компонентов использовались: имеющий способные к полимеризации ненасыщенные метакриловые группы фосфорсодержащий метилакрилат, P-DMAFyrol-DMMP и эфиры различных кислот, вводимых в качестве пластификатора полифункционального действия. Полимеризация составов осуществлялось методом УФ-инициирования мономеров между силикатными стеклами. Исследовали поведение применяемых компонентов при воздействии на них повышенных температур с применением метода термогравиметрического анализа.
При исследовании горючести образцов PDMA и многокомпонентного состава определяли кислородный индекс и потери массы при поджигании их на воздухе. Образцы при поджигании на воздухе горение не поддерживают, возникающие потери массы от 19 до 10%, соответственно, связаны с выделением летучих продуктов в процессе термоокислительной деструкцией образцов, КИ возрастает от 24,0 для P-DMA до 31% об. Снижение горючести связано с влиянием P и Cl, содержащихся в составе макромолекул заполимеризованных полимерных композиций на основе P-DMA и Р-DМА+ Fyrol-DMMP + ПХРС. Фосфор, в соответствие с данными ТГА инициирует коксообразование и влияет на физико-химические процессы в конденсированной фазе, а галоген в газовой, за счет разбавления горючих летучих продуктов деструкции, а также связывания радикалов Н, участвующих в процессе горения.
С целью получения УФ-отверждаемых огнестойких смол в работе, метакрилированные фосфаты смешивали в определенных пропорциях с промышлеными эпоксиакрилатами. Огнестойкость и термические свойства к исследовали при горении, определяли предельное значение кислородного индекса и температуры стеклования и термической деструкции. Было установлено, что пик и средняя скорость выделения тепла снижались при добавлении до 17% МАФ. Предельное значение кислородного индекса увеличивалось с увеличением содержания МАФ, а общее выделение тепла снижалось, также как и выделение дыма, потеря массы и температура стеклования благодаря снижению жесткости цепей полимера и плотности поперечных связей отвержденных пленок.
Исследователями было изучено влияние количества и химической структуры Р-, Br- и / или С1‑содержащих антипиренов на технологические, физико-химические свойства и горючесть полимеров, полученных отверждением олигоэфирметакрилатов. Содержание Р, Br и С1 в Ан варьировали соответственно в пределах 6,6–13,3, 25,6–51 и 15,1–30,4. влияние химической структуры Ан на горючесть полимеров определяли методом «огневой трубы» и по величине кислородного индекса. Величину кислородного индекса повысили до 29% и снизили потери массы при испытании методом «огневой трубы» до 5–8%. Полимеризационные Ан не оказывают существенного пластифицирующего влияния и мало влияют на физико-механические свойства.
Изобретение применяется в приборо-, самолето-, ракетостроении, строительстве и т.д., где требуется оптически прозрачный полимерный материал с высокой огнестойкостью и низким дымовыделением. Композиция включает поликарбонат или полиэфиркарбонат и 0,005–1,0 мас. ч. соли щелочного или щелочно-земельного металла перфтороксиалкансульфокислоты общей формулы: MeSO3-CF2-CF2-O – R-O – CF2 – – CF3, где R=-CF2 – CF, R=F, CF3; Мещелочной или щелочноземельный; n=0–4. Композиция также может содержать целевые добавки в количестве до 0,5 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера. Соль вводят в композицию в суспензии полимера при его выделении из раствора, после чего суспензию обрабатывают на распылительной сушке и поликарбонат гранулируют или готовят концентрат сухим смешиванием соли и порошка полимера с последующим гранулированием.
Разработан состав для получения оргстекла, который содержит 100 мономерной смеси метилметакрилата и метакриловой кислоты, 0,01–1 антиоксиданта фенольного типа, 0,05–3 органической гидроперекиси, 0,03–1 замещенной тиомочевины. Состав может дополнительно содержать УФ-стабилизаторов в количестве 0,1–2 на 100 мономерной смеси, УФ-абсорбер в количестве 0,005–0,5 на 100 мономерной смеси, а также сшивающий агент – полифункциональный акриловый эфир в количестве 0,1–15 на 100 мономерной смеси.
Листовое органическое стекло применяется для нейтральных светофильтров. Его получают путем полимеризации в массе эфиров метакриловой кислоты в присутствии УФ-абсорбера, инициатора радикальной полимеризации и светопоглощающей добавки, включающую форполимеризацию мономера и последующую деполимеризацию смеси в плоскопараллельной форме. В качестве эфиров метакриловой кислоты используют метилметакрилат или смесь метилметакрилата с акриловой кислотой или их эфирами, а в качестве светопоглощающей добавки используют продукт разложения метана в плазме высоковольтного разряда атмосферного давления с насыпной плотностью 0,65–0,85 г./см3 и удельным объемом пор 0,4–0,5 см/см3 в количестве 0,001–0,01 на 100 мономера. Добавку смешивают с предварительно полученным форполимером, воздействуют на полученную смесь ультразвуком и затем полимеризуют её в плоскопараллельной форме до полной конверсии. Изобретение позволяет улучшить оптические характеристики листового стекла за счет более равномерного светопропускания стекла в видимой части спектра.
Разработана композиция, обладающая хорошей прозрачностью, атмосферостойкостью, повышенными механическими свойствами и огнестойкость. В её состав входит: СПЛ, состоящий из 40–88 метилметакрилата, 1–15а-метилстирола, 5–15 метакриловой кислоты; 3–40 галогенсодержащего фосфата и 0,1–8 кислого алкилфосфата.
Для понижения горючести в прозрачные полимеры вводят 10–40% полигалогенированного триметилфенилиндана, содержащего 3–9 атомов брома или брома и хлора. Полученная композиция имеет класс горючести на образцах толщиной 3,2 и 1,6 мм v‑0. КМ сохраняет прозрачность вплоть до содержания 40% ПММА и 15% ПС и имеют класс горючести v‑2.
В работе термической и радиационной полимеризацией был получен ПММА, модифицированный ионами металлов редкоземельных элементов. В результате исследований было установлено, что термическая устойчивость материалов повышается на 10–15ºС в присутствии модификаторов.