Способ получения синтетическихлатексов12

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик () 42795Q (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 13.06.72 (21) 1797583 23-5 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 17.04.75 (51) М. Кл. С 08d 3, 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретоний и открытий (53) УДК 678.762 2-134.532.02 (088.8) ;72) Авторы изобретения

Л. P. Хачатурова и H. И. Смирнов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ

ЛАТЕКСОВ

Изобретение относится к способам получсния синтетических латексов эмульсионной сополимеризацией бутадиена и нитрила акриловой кислоты.

Такое изобретение может найти применение при производстве строительных материалов в качеспве добавок,в ком позиции с минеральными вяжущими веществами, .для пропитки материалов, а также для получения изделий и покрытий методом термосенсибилизации;

Известен способ получения синтетических латексов водно-эмульсионной сополимеризацией бутадиена и нитрила акриловой кислоты в присутствии анионактивного эмульгатора, например солей щелочных металлов жирных .кислот или натриевой соли дибутилнафталинсулыфокислоты, регулятора молекулярного веса, например первичных или третичных меркаптанов, содержащих 6 — 18 атомов углерода, или их смесей, радикального индикатора, например гидроперекиси — изопропиленбензола, перекиси кумола или персульфата калия, активатора, например аминоспиртов жирного ряда, и электролитов.

Однако такой способ не позволяет лроводить сополимеризацию исходных мономеров до глубины конверсии выше 60 — 70%. Время требующееся для сополимеризации по этому способу составляет 28 час. Латексы, получаемые по указанным способам, обладают низкой устойчивостью к механическим воздействиям, к введению активных наполнителей, например минеральных вяжущих веществ, слабыми пропитываюшими свойствами и не могут использоваться для получения изделий или покрытий методом термосенсибилизации.

Целью настоящего изобретения являлась разработка способа, лишенного указанных недостатков. По предлагаемому способу сополимеризацию бутадиена и нитрила акриловой кислоты проводят с использованием в качестве эмульгатора полиоксиэтилированных соединений жирного или ароматического ряда со степенью полиоксиэтилирования не ниже 40%, например полиоксиэтилированных диизобутилфенолов ОП-7 и ОП-10), или смеси полиоксиэтилированных высших жирных спиртов (ОС-20) в количестве 8 — 1.2 вес. %. в расчете на сумму мономеров.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что проводится эмульсионная сополимеризация диеновых углеводородов и олефиновых,мономеров, например бутадиена и нитрила акриловой кислоты (количество нитрила акриловой кислоты может меняться в пределах 5 — 50 вес. % из расчета на сумму мономеров) при температуре 5 — 30 С, в присутств ии инициатора, активатора и указанных

427950

Таблица

Пример, №

72 (Бутадиеп, вес. ч. 56

1 !

56

18, 18!

44,44

ОП вЂ” 10

Э мульгатор, вес. ч.

ОП вЂ” 7

ОП вЂ” 10

ОС вЂ” 20

ОП вЂ” 10

ОП вЂ” 10

ОП вЂ” 10

ОП вЂ” 10

0,2

0.3

0,3

0,2

0,3

0,3

0,3

0,13

0,2

0,15

0,13

0,15

0,15

0,2

0,3

0,04

0,05

0,05! 150

150

Вода, вес. ч.

150

200

150

150

150, Гидро IIIIoH Гидрохнпон ! 015 015

Гидрохинон

0,15

Гидрохпнон

0,15

Гидрохпион

0,2

4,5

8,95

9,0

8,5

8,8

9,0

9,4

30 30

30

30 (30

l6,5 17,5

20

Рецептура, усло

IIIIII полпмс1шзации, характеристика латексов

Нитрпл акриловой кислоты, вес. ч.

Персульфат калия, вес. ч.

Триэтаноламин, вес. ч.

Гпдроперекись изопропилбензола, вес. ч.

Гидрокснметилсульфиновокислый натрий, вес. ч.

Дпнатриевая соль этилендиаминтетрауксусиой кислоты, вес. ч.

Семиводное сернокислое железо, .вес. ч.

Регулятор молекулярного веса, вес. ч.

Обрыватель процесса полимеризации, вес. ч рН водной фазы

Температура полимерпзацип, ОС

Время полимерпзацпи, час

Бпсдипзопропплксан тогендисульф

0,3

Бисдипзопропплксантогснсульфид

0,5

Дпэтилдитиокарбомат натрия 02

72 82

Бпсдчизопропилксап-. тогендп- сульфид

0,3

1 !

Диэтилдптпокарбомат натрия 0,2

17,5 20!

Бпсдинзопропплксантогендпсульфид

0,3

Диэтплдитиокарбомат натрия

0,2

Трет. додецплмеркаптан

0,75

427950

Продолмснис табл.

Пример, М

Рецептура, условия полнмерпзацни, характерпстнка латексов!

78

100

Конверсня мономеров, 76

27,8

32,1 42.1

Содержание сухих веществ, ", „

27,4

29,2

28,3

29,2

31,2

4,88

5,9 3,6 рН латекса

5,45

4,75

5,2

4,65

5,5

38,5

Поверхностное натяжение, дин)сл

40,5

40,0

38,5

38,78

38,5

38,5

Устончнв Устоичнв

Устойчивость на приборе Марона

Устойчпв

Устойчив

Устойчнв

Устойчив

Устойчив

Устойчив

Жесткость полимера, сп

3000

3700

7000

3200 8350

3500

3000

8000

I 7 I 1,7!

Вязкость прн

20" С, сп.

2,8

4,0

3,8

l,2

Устойчивость латекса к иону

Са++ по стандартной методике

Устойчив в пределах всей шкалы эмульгаторов. Эмульгатор вводят в водную фазу перед загрузкой мономеров. При низкотемпературной полимеризации +5 С можно иапользовать различные генициирующие системы, например, гидроперекись изопропилбензола или гидроперекись параментана, гидроксиметилсульфиновокислый натрий, семиводное сернокислое железо, динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты в количествах 0,1 — 0,4; 0,03 — 0,05; 0,03 — 0,08;

0,03 — 0,06 вес. %, соответственно, в расчете на сумму мономеров. При высокотемпературной полимеризации (+30 С) используется инициирующая система, состоящая из персульфата калия и трпэтаноламина в,количествах 0,15 — 0,3 и 0,12 — 0,25 вес. %, соответственно, в расчете на сумму мономеров.

В этом случае необходимо, чтобы значение рН водной фазы после введения триэтаноламина, не превышало 9,5. Такое рН достигается добавлением растворов щелочей или соляной ми слоты (Kîíöåíòðàöèè = 10 .вес. %) B зависимости от используемых компонентов системы. Обрыв полимеризации проводится раствором гидрохинона или диметилдитиокарбамата натрия нз расчета 0,15 — 0,2 вес. % сухого .вещества на полимер. Регулирование, молекулярного веса полимера осуществляется оНсизопропилксантогенатом или третичным додецилмеркаптаном в количестве 0,3 — 1,0 вес. % на сумму мономеров. Сополпмеризацпя проводится до глубины,конверсии мономеров

65 — 100% . Отгонка незаполпмеризованных мономеров осуществляется в две стадии. Сначала освобождаются от летучего мономера прп температуре 30 — 40 С и остаточном давлении

0 250 лл рт. ст. На второй стадии отгоняются незаполимеризованные мономеры с острым паром при температуре до 80 С и остаточном

15 давлении 300 — 400 лл. рт. ст.

Контроль свойств полученных таким способом латексов осуществляется по содержанию сухих веществ, вязкости на реовнскозиметре Геплера прп ньютоновском течении жидкости, поверхностному натяженщо, измеряемому на тензиометре Дю-Нуи, устойчивости латекса к механическим воздействиям, определяемой на пр нборс Марона, по рН, измеряемом на рН-,метре Л1х-58 со стеклянным электродом, и жесткости полимера.

427950

Предмет изобретения

Составитель В. Филимонов

Техред Т. Курилко Корректор И. Симкина

Редактор Л, Емельянова

Заказ 74/249 Изд. М 1576 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Пример ы 1 — 8. Подробно условия проведения сополимеризации, рецепт реакционной смеси и характеристика получаемых латексон приведены в таблице.

Таким образом, по сравнению с известным способом способ, получения си нтетических латексов с использованием в качестве неионогенного эмульгатора оксиэтилирован ных алкил фенолов .и жирных спиртов, позволяет проводить сополимеризацию до более высокой глубины конверсии мономеров (65 — 100 /p вместо 60 — 70% ) за более короткое время (16 — 24 часа вместо 28 час); позволяет получать латеисы, обладающие повышенной устойчивостью к механическим воздействиям, к введению электролитов, àKTHBHblx наполнителей, например минеральных вяжущих веще спв, а также обла дающих .высокой пропитывающей способностью и позволяющих получить из них изделия или покрытия методом термосенсибилизации.

Способ получения синтетических латексов водно-эмульсионной сополимеризацией бутадиена и нитрила акриловой кислоты в присутсгвии эмульгаторов и с применением известных радикальных инициаторов, активаторов, регуляторов молекулярного веса и электролитов, отличающийся тем, что с целью повышения устойчивости латексов,к механическим воздействиям и к введению активных наполнителей, повышения пропитывающей способности латексов, а также пригодности их для изготовления различных изделий и покрытий методом термосенсибилизации, в качестве эмульгаторов применяют полиоксиэтилированные соединения жирного или ароматического ряда со степенью полиоксиэтилирования не ниже 40% в количестве 8 — 12 вес. % от суммы мономеров.