Способ получения бутадиенстирольного латекса

 

Использование: изобретение относится к химии полимеров и касается разработки способа получения бутадиенстирольного латекса, который может найти применение для изготовления пенорезины и в клеевых композициях. Сущность изобретения: изобретение позволяет повысить устойчивость реакционной массы и получаемого латекса, что обеспечивает увелечение пробега оборудования между его чистками и повышение производительности процесса, а также улучшить физико-механические свойства пленок из этого латекса. Способ получения бутадиенстирольного латекса осуществляют двустадийной полимеризацией бутодиена со стиролом. Соотношение сомономеров на первой и второй стадиях равно 1 : (4,8 - 4,9). Массовое соотношение бутадиена и стирола на первой стадии равно 1 : (5 - 7) и на второй (3,1 - 3,3) : 1 соответственно. Способ осуществляют в присутствии эмульгаторов, электролита, регулятора молекулярной массы, вводимого как на первой, так и на второй стадиях процесса.Количество регулятора на первой стадии равно 0,19 - 1,11 мас.% в расчете на количество сомономеров первой стадии. На первой стадии может быть введен только стирол в количестве, равном количеству сомономеров, используемых на первой стадии. 2 табл.

Изобретение относится к химии полимеров и касается разработки способов получения синтетических латексов, в частности бутадиен-стирольного, который может найти применение для изготовления пенорезины и в клеевых композициях.

Наиболее близким аналогом является способ получения бутадиенстирольного латекса путем водоэмульсионной полимеризации бутадиена и стирола в присутствии эмульгаторов, электролита, регулятора молекулярной массы, окислительно-восстановительной системы, инициатора.

Этот процесс проводят в две стадии: на первой стадии загружают водорастворимые компоненты, стирол с растворенным в нем инициатором, бутадиен при массовом соотношении бутадиена и стирола (1:5)-(1:7), а на второй стадии загружают все водорастворимые компоненты, затем стирол с растворенным в нем инициатором, третичный додецилмеркаптан и бутадиен при массовом соотношении бутадиена и стирола (3:1)-(3,3:1).

Реакционная масса и получаемый латекс характеризуются малой устойчивостью, что обусловливает низкий пробег оборудования и требует частой очистки его на всех стадиях процесса получения латекса (полимеризаторы, отгонные колонны, гомогенизатор, концентратор). Полученные из этого латекса пленочные материалы характеризуются невысокими физико-механическими свойствами.

Изобретение позволяет повысить устойчивость реакционной массы и получаемого латекса, что приводит к увеличению пробега оборудования между его чистками и повышению производительности процесса, а также повысить физико-механические свойства получаемых из латекса пленок, благодаря дополнительному введению на первой стадии полимеризации регулятора молекулярной массы в количестве 0,19-1,11 мас. в расчете на количество мономеров первой стадии.

При получении бутадиенстирольного латекса в качестве эмульгаторов применяют соли олеиновой кислоты или синтетических жирных кислот (СЖК), или смеси солей СЖК с солями канифоли. В качестве активатора сополимеризации применяют железо-трилон-ронгалитовую окислительно-восстановительную систему. В качестве инициаторов используют гидроперекись изопропилбензола, гидроперекись п-изопропилциклогексилбензола и их смеси, в качестве электролитов хлорид калия, тринатрийфосфат и другие. Температура сополимеризации 5-20^оС.

Процесс сополимеризации мономеров осуществляют в автоклаве из нержавеющей стали емкостью 10 л, снабженном мешалкой с числом оборотов 120 в минуту. Температуру в автоклаве поддерживают путем подачи в рубашку рассола. Процесс сополимеризации мономеров проводят при 5^оС по рецепту, приведенному в табл. 1.

Предлагаемый способ позволяет также осуществлять каждую стадию процесса полимеризации в разных автоклавах.

Содержание мономерных звеньев стирола в конечном продукте полимеризации составляет 35% Изобретение иллюстрируют примеры 1-5.

П р и м е р 1 (ближайший аналог). Порядок загрузки реагентов на первой стадии полимеризации: заливают водную фазу, содержащую все водорастворимые компоненты, стирол с растворенным в нем инициатором, бутадиен, включают мешалку и проводят реакцию. Через 6 час перемешивания осуществляют вторую стадию полимеризации: сначала вводят все водорастворимые компоненты, затем стирол с растворенным в нем инициатором, третичный додецилмеркаптан и бутадиен. Рецепт загрузки представлен в табл.1.

П р и м е р ы 2, 3. Порядок загрузки реагентов и их количества на первой стадии полимеризации аналогичны примеру 1, но при этом дополнительно вводят в реакционную массу додецилмеркаптан в количестве 0,3 мас.ч. (пример 2) и в количестве 0,2 мас. ч. по примеру 3. Вторую стадию полимеризации проводят аналогично примеру 1.

П р и м е р ы 4, 5. На первой стадии полимеризации загружают водную фазу, содержащую все водорастворимые компоненты, стирол с растворенным в нем инициатором, а также третичный додецилмеркаптан в количестве 0,03 мас.ч. (пример 4) и 0,2 мас.ч. по примеру 5.

Вторую стадию полимеризации проводят аналогично примеру 1.

Свойства синтезированного латекса и физико-механические свойства пленок из этого латекса приведены в табл. 2.

Из приведенных в табл.2 данных следует, что способ по изобретению позволяет существенным образом увеличить пробег оборудования между его чистками на всех стадиях получения латекса, что улучшает технологию процесса и повышает его производительность.

Пленки из латекса, полученного по изобретению, характеризуются лучшим комплексом физико-механических свойств, по сравнению с пленками из латекса, полученного известным способом.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТАДИЕНСТИРОЛЬНОГО ЛАТЕКСА путем двустадийной водно-эмульсионной полимеризации бутадиена и стирола при суммарном массовом соотношении сомономеров на первой и второй стадиях 1 4,8 4,9 соответственно, при массовом соотношении бутадиена и стирола 1 5 7 на первой стадии и 3,0 3,3 1 на второй стадии соответственно в присутствии эмульгаторов, электролита, регулятора молекулярной массы, вводимого на второй стадии полимеризации, окислительно-восстановительной инициирующей системы, отличающийся тем, что на первой стадии полимеризации также вводят регулятор молекулярной массы в количестве 0,19 1,11 мас. в расчете на количество сомономеров первой стадии, при этом на первой стадии может быть введен только стирол в количестве, равном количеству сомономеров, используемых на первой стадии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2