Способ получения водных диспер-сий акриловых полимеров

 

Союз Советскнк

Сециалнстнческик

Реснублас

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ИЛЬСТВУ ()802295 (о1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 050678 (23) 2623433/23-05 с присоединением заявки М (53)М. Кл.з С 08 F 20/10

С 08 F 20/02

С 08 F 2/24 (23) Приоритет—

Государственный комитет

CCC.Ð но делам изобретений и открытий

Опубликовано 0702.81. Бюллетень М 5 (53) УДК 678. 744 (088.8) Дата опубликования описания 070281

П.A.Ãëóáèø, A.Ë.Познякевич, В.Л.Бараев, Г. .Мазенков и Н.М.Михайлов 1

Научно-исследовательский институт по переработке. искусственных и синтетических волокон . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ АКРИЛОВЫХ

ПОЛИМЕРОВ

Изобретение относится к технологии полимеров, а именно к способу получения водных дисперсий акриловых полимеров и может быть использовано в химической промышленности.

Известны многочисленные способы получения водных дисперсий полимеров путем полнмерчзации акриловых мономеров .в воде в присутствии инициатора и эмульгаторов, которые одновременно яв. ляются и стабилизаторами получаемых латексов.

В качестве эмульгаторов чаще всего используют различные поверхностноактивные вещества: мыла жирных кислот 15 и сульфокнслот — олеаты, стеараты, лаураты,сульфонаты, четвертичные ам-.. монневые соли,. оксиэтилированные производные жирного ряда, производные алкилфенолов, сульфированные оксиэти- 20 лированные алкилфенолы (1 .

Однако получаемые водные дисперсии полимеров недостаточно стабильны при хранении, а также при пониженных температурах и в присутствии электролитов. 2з

Известны способы получения водных дисперсий полимеров путем водоэмульсионной полимернзации мономеров в присутствии инициатора, эмульгатора и стабилизатора, в качестве которого 30 используют водорастворижие высокомолекулярные соединения, а именно эфи— ры целлюлозы, поливиниловый спирт, альгинат натрия,казеинат аммония и т.д. (2 1.

Получаемые по этим способам дисперсии полимеров недостаточно стабиль" ны.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения водных дисперсий акриловых полимеров путем водоэмульсионной полимеризации акриловых мономеров или их смесей в присутствии инициатора, эмульгатора и стабилизатора, в качестве которого используют оксиэтилцеллюлозу (33.

Недостатком этого способа является невысокая стабильность получаемых дисперсий, особенно при выдерживании их при пониженной температуре.

Целью изобретения является повыаение стабильности дисперсии.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения водных дисперсий акриловых полимеров путем водоэмульсионной полимеризации акриловых мономеров или их смесей в присутствии инициатора, эмульгатора и стабилизатора в качестве стабилизатора

802295

45

65 используют 3-6% от веса реакционной массы окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей, причем 80-90% окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей добавляют к реакционной массе в начале полимериэации при 80-82 С, а остальную часть через 1,5-2,0 ч по окончании прибавления мономеров при

90-95О С и реакционную массу затем выдерживают при этой температуре в те- чение 1,0-1,5 ч.

Применение окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей способствует повышению стабильности водных акриловых дисперсий при хранении и в присутствии электролитов без существенного повышения их вязкости.

Повышение стабильности дисперсий упрощает условия их хранения и применения.

Л р и м е р 1 . В реакционный сосуд последовательно загружают 390 r воды, 8 г смеси сульфированных полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, 0,2 r персульйата аммония в виде 10%-ного водного раствора и смесь подогревают до 80-82 С. Затем в сосуд добавляют 40,0 r окисленной карбоксиметилцеллюлозы в виде 10,0%ного водного раствора и после перемешивания к смеси медленно в течение

1,5 ч прибавляют смесь мономеров, состоящую иэ 112 r этилакрилата и

48 г акриловой кислоты, одновременно подогревая ее до 90-92 С.

После прибавления смеси мономеров реакционную массу выдерживают при этой температуре в течение 2 ч

В дальнейшем к ней при перемешивании прибавляют 12,5 г окисленной карбоксиметилцеллюлозы в виде 10%-ного водного раствора и при перемешивании проводят реакцию в течение 2 ч.

Получаемый продукт представляет собой жидкую однородную дисперсию кремового цвета.

Конверсия мономеров составляет

99,6%. Вязкость дисперсии по вискозиметру ВЗ-4 15,6 сек.

В отличие от дисперсии, получаемой ло известному способу, данная дисперсия не утрачивает свойств при хранении ее на морозе при температуре от -15 до -16 С в течение 72 ч.

Реакционный сосуд легко очищают от остатков дисперсии.

Пример 2, В реакционный сосуд последовательно загружают 338 г воды, 0,25 r персульфата аммония, 7,7 г сульфированного полиэтиленгликолевого эфира алкилфенола и при перемешивании подогревают реакционную массу до 80-82ОС. Затем в реакционнуюмассу вводят 42 г окисленной оксиэтилцеллюлозы в виде 10%-ного водного раствора и после кратковременного перемешивания в течение 1,5 ч добав5 !

О

$0

55 ляют смесь мономеров, состоящую из

170 r метилметакрилата и 30 г акриловой кислоты, одновременно реакционную массу подогревают до 90-92 С.

После выдержки реакционной массы в течение 2 ч (после прибавления мономеров) в нее вводят 70 г 10%-ного водного раствора окисленной оксиэтилцеллюлозы и при перемешивании проводят реакцию в течение 2 ч. Получают жидкую однородную дисперсию кремового цвета. Остатки дисперсии легко удаляются со стенок реактора.

Конверсия мономеров 99,5%.

Пример 3 . В сосуд последовательно загружают 400 r воды, 7,5 г сульфированных полиэтиленгликолевых эфиров алкилйенолов, 35 r окисленной натриевой соли карбоксилметилцеллюлоэы в виде 10%-ного водного раствора и 0,15 г персульфата аммония.

После тщательного перемешивания о реакционную массу подогревают до 82 С и затем к ней в течение 1,5 ч прибавляют 180 r этилакрилата, одновременно подогревая реакционную массу до

90-92 С. После выдержки в течение

2 ч к реакционной массе добавляют

8 г окисленной натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в виде 10%-ного водного раствора и при перемешивании проводят реакцию в течение 2 ч.

Конверсия мономеров 99,4%.

После выгрузки дисперсии со стенок реактора легко удаляются остатки полимера при промывке теплой водой.

Пример 4 . К 200 г воды добавляют 3,9 г эмульгатора, 27,0 г окисленной натриевой соли карбоксиметилцеллюлоэы в виде 10%-ного водного раствора, 0,10 г персульфата аммония и перемешивают до получения однородной массы.

Затем в течение 2 ч в реакционную массу при одновременном ее подогревании до 90-95 С добавляют 105 г метилметакрилата. После выдержки в течение

2 ч к реакционной массе добавляют

54 г 10%-кого водного раствора окисленной натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. После тщательного перемешивания проводят реакцию при 90-92 С в течение 2 ч. Конверсия мономеров

99,5%.

Таким образом, проведение процесса по способу согласно изобретению приводит к получению водной дисперсии акриловых полимеров, обладающей повышенной стабильностью, особенно к действию низких температур.

Формула изобретения

Способ получения водных дисперсий акриловых полимеров путем водоэмульсионной полимериэации акриловых мономеров или их смесей в присутствии

Ч0229.5

Составитель Л.Валуев

Редактор 3. Бородкина Техред Н. Ковалева Корректор О.Билак

Заказ 10502/28 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЛП "Патент", Г. ужгород, ул. Проектная, 4 инициатора, змульгатора и стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повьиаения стабильности дисперсии, в качестве стабилизатора используют 3-6% от веса реакционной массы окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей, причем 80-90% окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей добавляют к реакционной массе при 80-82 С, а остальную часть через

1,5-2,0 ч по окончании прибавления мономеров при 90-95 С и реакционную массу затем выдерживают при этой температуре в течение 1,0-1,5 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Полимериэационные пленкообра-. зователи" Под редакцией Елисеевой В.И.

"Химия", 1974, с. 7-74.

2. Патент США 9 3784491, кл. 260-8, опублик. 1974.

3. Патент Швеции М 355368, кл. С 08 f 1/13, опублик. 1974 (прототип).