Способ получения модифицированного поливинилхлорида
Изобретение относится к области получения новых пленкообразующих веществ на основе поливинилхлорида и может быть использовано в лакокрасочной промышленности. В способе получения модифицированного поливинилхлорида на стадии смешивания в емкостном ректоре в реакционную массу сополимера поливинидхлорида и растворителя вводят винилированный алкид, осуществляют нагрев смеси до 50-60°C и доводят ее до нужных показателей. При этом количество сополимера поливинилхлорида составляет 20-25 массовых частей от общей реакционной массы, количество винилированного алкида составляет 6-10 массовых частей от общей реакционной массы, а в качестве растворителя используют толуол в количестве 70-75 массовых частей от общей реакционной массы. Технический результат - улучшение пленкообразующих свойств растворов сополимеров поливинилхлорида и физико-механических свойств пленок на их основе за счет введения винилированных алкидов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области получения новых пленкообразующих веществ и может быть использовано при производстве лакокрасочных материалов.
Одним из наиболее распространенных в мировой практике полимеров является поливинилхлорид. Выпуск его составляет 35 млн тонн в год. Это продиктовано как комплексом ценных свойств (хорошие физико-механические показатели, высокая химстойкость, негорючесть) материалов на основе ПВХ и продуктов его модификации, так и возможностью их эксплуатации в достаточно широком температурном интервале от -50 до 80°C. Поливинилхлорид нашел применение в строительстве, при изготовлении упаковочной тары, кабельной изоляции и медицинского оборудования. Сополимеры ПВХ активно используются в лакокрасочной промышленности.
Известен способ получения модифицированного поливинилхлорида (патент РФ на изобретение №2084461 от 20.07.1997) путем суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии сополимера этилена и винилацетата, содержащего 20-65 массовых частей (мас.ч.) винилацетата, стабилизатора суспензии и радикального инициатора, отличающийся тем, что реакционную смесь предварительно перемешивают при затратах активной мощности на единицу массы реакционной смеси 0,03-2,0 Вт/кг при 20-50°C в течение 0,5-2,0 мас.ч., а полимеризацию проводят в присутствии сополимера этилена и винилацетата, взятого в количестве 1-8% от массы винилхлорида.
Известна полимерная композиция (патент РФ на изобретение №2086584 от 10.08.1997), включающая поливинилхлорид, термостабилизатор и модификатор. Композиция отличается тем, что в качестве модификатора она содержит привитой сополимер винилхлорида с сополимером этилена с винилацетатом с содержанием 10-40 мас.ч. винилхлорида, 48-72 мас.ч. этилена и 12-18 мас.ч. винилацетата, полученного суспензионной полимеризацией винилхлорида с сополимером этилена с винилацетатом в присутствии стабилизатора суспензии и раствора инициатора, синтезированного перед введением винилхлорида непосредственно в зоне полимеризации путем взаимодействия хлорформиата с перекисью водорода в водно-щелочной среде при молярном соотношении хлорформиата и щелочи 1-2 мас.ч. при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.: поливинилхлорид 100, термостабилизатор 1,1-6,0, указанный привитой сополимер винилхлорида с этиленвинилацетатом 8-15.
Полученные таким методом сополимеры имеют хорошие защитные и физико-механические показатели, но обладают низкой адгезией и эластичностью - важнейшими показателями для пленкообразователей.
Наиболее близким решением к предлагаемому способу можно считать патент РФ на изобретение №2084461 от 20.07.1997 (см. выше).
Задача предлагаемого решения - улучшение пленкообразующих свойств растворов сополимеров поливинилхлорида и физико-механических свойств пленок на их основе за счет введения винилированных алкидов.
Для решения поставленной задачи в способе получения модифицированного поливинилхлорида, включающем смешение в емкостном реакторе сополимера поливинилхлорида и растворителя, а также нагрев смеси до 50-60°C, в реакционную смесь вводят винилированный алкид.
При этом количество сополимера поливинилхлорида составляет 20-25 мас.ч. от общей реакционной массы, количество винилированного алкида составляет 6-10 мас.ч. от общей реакционной массы, а в качестве растворителя используют толуол в количестве 70-75 мас.ч. от общей реакционной массы.
Способ реализуют следующим образом.
В емкостной реактор загружают сополимер поливинилхлорида массовых частей (мч): 20-25 мас.ч. и растворитель толуол 70-75 мас.ч.
Смесь предварительно нагревают до 50-60°C, перемешивают в течение 1-2 часов до полного растворения, добавляя винилированный алкид в количестве 6-10 мч от общей реакционной массы.
После завершения смешения смесь охлаждают до 20°C и берут пробу на соответствие показателям.
Конечные показатели готовой смеси следующие:
| - Содержание нелетучих | - 20-25% |
| - Вязкость (по ВЗ-246 при 20°C) | - 83-90 с |
| - Время высыхания пленки при 20°C | - 20-25 мин |
Далее проводят «типовку» раствора сополимера (доведение до нужных показателей путем добавления растворителя) и фасовку.
Введение в раствор сополимера поливинилхлорида винилированного алкида повышает адгезию и прочностные характеристики - эластичность и прочность пленки при изгибе.
Модифицированный сополимер по сравнению с известными сополимерами имеет показатели, представленные в табл.1
| Таблица 1 | |||
| № | Показатели | Известный метод (раствор сополимера ПВХ) | Предлагаемый метод (раствор сополимера ПВХ модифицированный ВА) |
| 1 | Массовая доля нелетучих веществ, % (ИСО 3251) | 20-25 | 20-25 |
| 2 | Вязкость, сек., по В3-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре 20,0+/-0,5°C (ИСО 2431) | 80-90 | 83-90 |
| 3 | Адгезия, баллы (ИСО 2409, ГОСТ 15140) | 3 | 1 |
| 4 | Прочность пленки при изгибе на 180° (ГОСТ 30246-94) | 4Т | 1Т |
| 5 | Эластичность пленки при изгибе, мм (ИСО 1520) | 4 | 1 |
| 5 | Твердость, у.е. (по ТМЛ 2124) | 0,25 | 0,3 |
| 6 | Время сушки до ст.3, час, при температуре 20,0+/-2,0°C | 1 | 1 |
Как видно из таблицы 1, пленки из раствора сополимера поливилихлорида, модифицированного предлагаемым способом, имеют улучшенные характеристики по адгезии, прочности пленки при изгибе, эластичности, твердости после нанесения.
1. Способ получения модифицированного поливинилхлорида, включающий смешение в емкостном реакторе сополимера поливинилхлорида и растворителя, и нагрев смеси до 50-60°C, отличающийся тем, что в реакционную смесь вводят винилированный алкид.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество сополимера поливинилхлорида составляет 20-25 мас.ч. от общей реакционной массы.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество винилированного алкида составляет 6-10 мас.ч. от общей реакционной массы.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют толуол в количестве 70-75 мас.ч. от общей реакционной массы.
