Способ получения карбоцепных полимеров

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОЦЕПНЫХ ПОЛШШРОВ эмульсионной полимеризацией виниловых мономеров 1в присутствии радикального инициатора и эмульгатора, содержащего ненасыщенную связь, о т л и ч a ю ц и йс я тем, что, с целью ускорения процесса и повышения выхода продукта, в качестве эмульгатора, содержгицего ненасыщенную связь, применяют соединение формулы .1 лГу с -ОСэдНи aSOa 4;ib 4:i CD

(1% (11)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(511 С 08 F 2/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3344537/23.-05 (22) 30.09.81 (46) 23 ° 09.83 Бюл. 9 35 (72) A.Н.Праведников, И.A.Ãðèöêîâà, Е.Б.Малюкова, Г.A.Ñèìàêîâà, С.В.Несме; лова, В.А.Кабанов, В.П.Зубов и В.В.Егоров (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт тонкой химической технологии им.М.В.Ломоносова и Московский государственный, ордена Ленина, ордена Октябрьской

Революции и ордена ТрудовоГо Красного Знамени государственный универ ситет им. М.В.Ломоносова (53) 678.742.(088.8) (56) 1. Елисеева В.И..Эмульсионная полимеризация и ее применение в промышленности. N., "Химия", 1976, с. 12 126, 191.

2. Елисеева В.И. Полимерные дисперсии. М., "Химия", 1980, с,52...

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3220299/05, кл. С 08 Г 2/22, 1980 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ . ПОЛУЧЕНИЯ КАРВОЦЕПНЫХ ПОЛИМЕРОВ змульсионной полимеризацией виниловых мономеров в присутствии радикального инициатора и эмульгатора, содержашего ненасыщенную связь, о т л и ч а ю ц и й- . с я тем, что, с целью ускорения процесса и повышения выхода продукта в качестве эмульгатора, содериащеР го ненасыщенную связь, применяют соединение формулы .X евр

1 1, i ea-=.a-e-o©® Ка9081043149

+ 3t О

К=СН;С-0R сн, 50

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к области получения полимеров методом водно-эмульсионной полимеризации винилоных мономеров. 1

Известен способ получения полимерон водно-эмуль сионной полимеризацией виниловых мономеров в присутствии анионных эмульгаторон (например, алкилсульфонатов натрия) и радикальных инициаторов (например, пер-IO сульфата калия или динитрила азоизомасляной кислоты) f1) .

К недостаткам данного способа следует отнести невысокую конверсию мономеров (70-80%) и> кроме тога, сточные воды при этом загрязнены биологически не разложимыми продуктами, которые загрязняют окружающую среду.

Известен также способ получения полимеров водно-эмульсионной полиме- 2,, риэацией виниловых мономеров н присутствии неионных эмульгаторов окриэтилированных фенолов или спиртон и радикальных инициаторов f2), Однако хотя и используются иногда 25 частично биоразложимые эмульгаторы процесс полимеризации практически заканчивается на 75-803 конверсии и сопровождается образованием коагулюма.

Сточные воды при этом содержат эмульгатор, поэтому не могут сразу вновь использоваться и требуется

: дополнительная стадия — очистка. от поверхностно-активных веществ.

Наиболее близким к предлагаемому 35 по технической сущности и достигаемому результату является способ (31 получения карбоцепных полимеров эмуль сионной полимеризацией виниловых мономеров в присутствии радикального 40 инициатора и эмульгатора, содержа щего ненасыщенную связь, имеющего общую формулу н2

45 где К Сн Н „„ П = 8-12.

Недостаток йзнестного способа заключается в том, что процесс полимеризации довольно длительный, а выход продукта сравнительно низкий.. 55

Целью изобретения является ускорение процесса и повышение выхода продукта.

ПОставленная цель достигается тем,Я) что согласно способу получения карбоцепных полимеров эмульсионной полимеризацией виниловых мономерон в присутствии радикального инициатора и эмульгатора, содержащего ненасыщен\ ную связи, в качестве последнего применяют соединение формулы

QH30

I Н

oe >>m<

Жа SO

Данное соединение сополимеризуется с основными мономерами, что приво.дит к отсутствию его в водной фазе латекса, обеспечивая его стабильность и чистоту сточных вод при производстве полимеров.

Пример 1. 100 мл стирала, 300 мл 0,25Ъ-ного водного раствора эмульгатора формулы(11 0,1 г персульфата калия смешивают и полимеризуют в атмосфере азота. Полимериэуцию проводят при непрерывном перемешивании и температуре 50 С. Время полимеризации 1100 мин. Конверсия мономера 100%. Готовый продукт представляет собой латекс, свойства кЬторого приведены и табл.1.

Пример 2. 100 мл метилметакрилата, 300 мл 0,25%-ного водного раствора эмульгатора формулы (1) и 0,1 г персульфата калия смешивают и поли- меризуют в атмосфере азота. Полимеризацию .проводят при непрерывном перемешивании и температуре 50 С. Вре0 мя полимеризации 110 мин. Конверсия мономера 100%. Готовый продукт представляет собой латекс, свойства которого приведены в табл.1.

Пример 3. 100 мл бутилакрилата ..и акриловой кислоты (95:5), 300 мл

0,5%-ного водного раствора эмульгатора формулы(1) и 0,1 г персульфата калия смешивают и полимеризуют в ai мосфере азота. Полимеризацию проводят при непрерывном перемешивании и температуре 50ОC. Время полимеризации

355 мин. Коннерсия мономера 95%. Готовый продукт представляет собой латекс, свойства которого приведены в табл.1.

Для сравнения эффективности предлагаемого мономера"эмульгатора и соединения, описанного в примере. 3 представляются контрольные примеры по полимеризации различных мономеров в присутствии соединения I МВПА- Я описанного в примере 3.

Hp и м е р 4.Смешивают 100 мл стирала, 300 мл 0,25%-ного водного раствора MBHA- Я с Я вЂ” CSH > 0,1 r персульфата калия. Далее полимеризацию проводят, как описано в прииере 1. Пример 5. Смешивают 100 мл стирала, 300 мл 0,25%-ного водного раствора МВПА-Я с К вЂ” C oH> 0,1 r персульфата калия. Далее полимеризацию проводят, как описано в примере 1.

1043149

Разность поверхностного натяжения водной среды латекса и чистой воды, дин/см .

Пример Конвер. "ия,%

Остаточное содержание эмульгатора в водной фазе после полнмеризации, %

Содержание коагулюма к концу полимеризации,%.

100

0,01. 15

0,005 .0,008

100

10

Таблица 2

Содержание коагулюма к концу процесса, %

Время полимеризации, мин

Пример

Конверсия мономеров,%

Предлагаемый

1100

100

0,0

0,01

110

0,0

0,005

0,008

0,003

0,005

355

95,0

10,0

1,0

98,5

120

150

98,0

1,5

Известный

1200

76,0

50,0

1200

78,0

30,0

0,180

30,0

1200

75,0.

0,185

78,0

360

50,0

Пример 6. Смешивают 100 мл стирола, 300 мл 0,25%-.ного водного раствора МВПА- g c g — - С 7 и 0,1 персульфата калия. Далее йолимеризацию проводят, как описано в .примере 1 °

Hp и м е р 7. Смешивают 100 мл метилметакрилата и остальные вещества, как в примере 4,полимериза- цию проводят, как описано в приме. ре 4.

I .

Пример 8. Смешивают 100 мл метилметдкрилата и остальные вещества, как в примере 5, полимеризацию проводят, как описано в примере 5.

Ф

Пример 9. Смешивают 100 мл метилметакрилата и остальные вещества, как в примере 6, полимериза,цию проводят, как описано в примере 6 .

Пример 10. Смешивают и полимеризуют мономеры, эмульгатор и иниг циатор, как описано в примере 3, но в качестве эмульгатора используют

МВПЛ- R c К. — С, Н„. . Результаты сведены в табл.2.

Пример 11. Смешивают метилакрилат 100 мл, 400 мл 0,1%-ного водного раствора мономера-эмульгатора формулы(Ц и 0,1 r персульфата

1Q калия. Далее полимеризацию проводят, как описано в примере 1.

Пример 12. Смешивают и поли черизуют все компоненты, как в приРере 11, но в качестве основного мо g,номера используют этилакрилат.

Таким образом, изобретение позволяет снизить время полимеризации, увеличить выход продукта. Кроме того, водная фаза латекса.в конце процесса практически не содержит эмульгатора, благодаря чему достигается охрана окружающей среды.

Т а б л и ц а 1

Остаточное содержание эмульгатора в вод. ной фазе латекса после полимеризации, %

1043149

Продолжение табл..А

Пример

Конверсия мономеров,Ъ

0,1&0

80,0

300

30,0

300

77,5

35,0

70,0

720

100

Составитель В.Полякова

Техред Т.Наточка . Корректор A.Hëüèí

Редактор Н.Рогулич

Заказ 7260/27 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", .r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Время поли- . меризации, мин

Содержание коагулюма к концу процесса,В

Остаточное содержание змульгатора в вод ной фазе латекса после полимеризации,%.