Способ получения окрашенных латексов

 

Союз Советскнк

Социалистических

Реснублих

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 250679 (21) 2784895/23-05 (51)М. КЛ.

С 08 F 2/44 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет Государственный комитет

СССР но делам изооретений и открытий

Опубликовано 07.1231. Бюллетень ИВ 45 (53) УДК678.764 (088 ° 8) Дата опубликования описания 07.1231

С.A. Воронов, В.А. Пучин, Е.И. Киселев, В.С. Токарев, А.С. Заиченко, Ю.A. Ластухин и N.:Å. Яриш

> (72) Авторы изобретения

Львовский ордена Ленина политехнический институт. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ OKPAIIIEHHbK ЛАТЕКСОВ

Изобретение относится к области химической технологии высокомолеку% лярных соединений и, конкретно, к способу получения латексов в присутствии полимерных поверхностно-активных веществ (IIAB).

Предлагаемый способ может быть использован для получения окрашенных водных дисперсий (латексов) винильных и диеновых мономеров или их смесей.

Однако известный способ сложен по технологии, так как эмульгатор, инициатор и краситель вводятся от20 дельно, каждое как соединение по своему назначению.

Целью изобретения является упро.щение технологии процесса.

25 Поставленная цель достигается тем, что в способе получения окрашенных латексов путем полимеризации виниловых мономеров в присутствии, эмульгатора, инициатора и красителя

30 антрахинонового ряда при нагревании

Ряд полимеров синтезируют в присутствии полимерных IIAB (l). В последние годы предложены принципиально новые способы получения эмульсионных полимеров с применением в качестве эмульгаторов пероксидных ПАВ.

Известен также способ, когда в качестве эмульгатора и, одновременно, инициатора применяют пероксидные сополимеры винилового спирта (2), а также пероксидные сополимеры мет-акриловой кислоты Э

Однако по известным способам образуются не окрашенные водные дисперсии полимеров, и применение их, например, в качестве полимерных пленкообразователей не позволяет

7 йолучать декоративных покрытий, что сужает области использования полученных полимеров. Для получения окра шенных латексов необходимо провести добавочные операции по введению соответствующих красителей в системуе

Наиболее близким по технической (О сущности и достигаемому результату является способ, получения окрашенным латексов.полимеризацией виниловых мономеров в присутствии эмульгатора, инициатора и красителя антрахиноно15 вого ряда при нагревании (4).

887572

Сй

СН -G г, СI

CH -Йх

2! ф

Н -СН

С

III

I

С(С

ООС где ф — СООН;

P---Н т

Состав соолигомера, мол.Ъ

Обра

2-меХарактеристическая вязкость, дл/г, при

25 "С

Цвет

1-метакрилоиламиноантрахинон

Акриловая кисло та

1-метак рилоиламино-4

-толиламино-. антрахинон

Диметилвинилэтинилметил-бутилперекись

Метакриловаякислота зец тил-5-винил пиридин

1 12,2

0,16 (бенэол)

0,13 (бензол)

0,12 (бенэол)

0,12 (метанол)

0,08 (метанол) 87,38

0,42

Синий

То же

2,30 73,75

2 26,35

3 37,0

4 15,5

5 25,3

6 11,0

7 32,0

62,2

0,80

84 0

Красный

То же

0,5

74,5

0,2

88,54

67,40

О, 16 (метанол) О, 46

СИНИЙ

То жв

0,09 (метанол) 0,60 в качестве эмульгатора, инициатора и красителя антрахинонового ряда и 62,2-87,38 мол.Ъ, и 11,0-37,0 мол.Ъ, 0,2-2,3 мол.Ъ, а также тем, что процесс проводят в присутствии диеновых мономеров.

Используемые поверхностно-активные олигомеры содержат наряду с полярными (карбоксильными, пиридиновыми) группами, хромофорные группировки и активные — О:Π— связи. Сочетание функциональных групп в таких олигомерах предопределяет совокупность их свойств; они являются одновременно эмульгаторами, инициаторами радикальных процессов и, вместе с тем, Стирол о.ищается перед опытами общепринятыми методами и его константы совпадают с литературными. одновременно используют соединение общей формулы:

15 окрашивают водные дисперсии полимеров в заданный цвет.

Важным является и то, что количество фрагментов мономеров ответственных эа инициирующую или окраши20 вающую способности в структуре таких соединений, может регулироваться концентрацией пероксидного мономера или мономер-красителя на стадии синтеза

ППАВ.

25 Исходные вещества и методика проведения опытов.

В качестве окрашенных эмульгаторов-инициаторов используются соолигомеры диметилвинилэтинилметил-трет-бутилпероксида и мономер красителя

1-метакрилоиламиноантрахинона или

1-метакрилоиламино-4-толиламиноантрахинона и функционального мономера у 2-метил-5-винилпиридина илу метакриловой (акриловой) кислоты, полученных по известному способу. Их характеристика приведена в таблице.

ГУ»

Бутадиен получен от Ярославского ..завода СК и перед опытами очищается

g5 .двукратной перегонкой.

887572

Полимеризация проводится в градуированных ампулах при соотношении олеофазы к водной 1:3 и 1:б.

Глубину полимеризации определяют по сухому остатку или дилатометрически. Полученные полимеры дважды осаждают йз раствора в соответствующий осадитель и сушатся под вакуумом до постоянного веса. Молекулярные веса полимеров рассчитываются по данным

BHKcc çèìåòðèè. с использованием соответствующих значений ) и с(.для полистирола, в бензоле при 25 С

2,7 10 4и 0,66 и для бутадиенстирольного каучука, в толуоле при 25 С

5,25.10 и 0,66.

Пример 1. 1,2 r пероксидного окрашенного соолигомера 2-метил-5-винилпиридина (образец 2, см. табл.) растворяют в 30 г дистилли.рованной воды с добавлением соляной кислоты до РН 0,4. Полученный раствор заливают в предварительно продутый аргоном стеклянный реактор.

После чего добавляют 9,0 r стирола, и реакционную смесь перемешивают при

80 С 25

После термостатирования в течение

4,0 ч, выход полистирола составляет

80,0 масс.%. Конечный продукт получают в виде окрашенного в фиолетовый цвет латекса без коагулюма. 30

Очищенный полистирол имеет молеку лярную массу 2,18 10 .

Пример 2. 1 8 г переоксид" ного окрашенного соолигомера 2-ме" тил-5-винилпиридина (образец 1, см, табл .) растворяют в 30 r дистиллированной воды с добавлением соляной кислоты до РН 0,6, и полученный раствор переносят в стеклянный реактор, предварительно продув аргоном.

: Гуда же вводят 9,0 r стирола. Реакционную смесь перемешивают при 80 С и за 8,5 ч конверсия составляет

71,0 масс.%. Конечный продукт получают в виде окрашенного в фиолетовый 45 цвет латекса без коагулюма.

Очищенный полистирол имеет молекулярную массу 1, 33 10 .

Пример 3. По примеру 1 и 2 проводят полимеризацию 9,0 r стирола Я) в растворе 1,8 г соолигомера (образец 3, см. табл.) в 30 мл дистиллированной воды при РН 0,2.

3а 3 ч при 80 С конверсия составляет % 96,0. Конечный пРодукт получают в виде окрашенного в фиолетовый цвет латекса без коагулюма.

Очищенный полистирол имеет молекулярную массу 3,7 10 .

Пример 4. 1,36 r пероксидного окрашенного соолигомера мет- 40 акриловой кислоты (образец 4, см. табл.) растворяют в 30 r дистиллированной воды с.добавлением КОН до

РН 11,4. Полученный раствор зали" вают в предварительно продутый ар- 65 гоном стеклянный реактор. После чего добавляют 4,53 r стирола, и реакционную смесь перемешивают при

80 С .

После термостатирования B течение

5,0 ч выход полистирола составляет

95,0 масс.% ° Конечный продукт полу-. чают в виде окрашенного в желтый цвет латекса без коагулюма.

Очищенный полистирол имеет молекулярную массу 2,82 ° 10

Hp и м е,р 5. 0,68 г пероксид" ного окрашенного соолигомера метакриловой кислоты (образец 5, см. табл) растворяют в 30 r дистиллированной воды с добавлением КОН до рН 11,4. Полученный раствор заливают в предварительно продутый аргоном стеклянный реактор. После чего добавляют 4,53 г стирола и реакционную смесь перемешивают при 800С

После термостатирования в течение

5,0 ч выход полистирола составляет

80,5 масс.%. Конечный продукт получают в виде окрашенного в желтый цвет латекса без коагулюма.

Очищенный полистирол имеет молекулярную массу 3,91 10

Пример б. 2,82 r пероксидного окрашенного соолигомера акриловой кислоты (образец б, см.табл.) растворяют в 60 r дистиллированной воды с добавлением КОН до РН 12,4.

Полученный раствор заливают в предварительно продутый -аргоном стеклянный реактор. После чего добавляют

9,0 г стирола, и реакционную смесь перемешивают при 80 С

После термостатирования в течение

2,5 ч выход полистирола составляет

85 масс.%. Конечный продукт полу-, чают в виде окрашенного в Фиолетовый цвет латекса без коагулюма.

Очищенный полистирол имеет молекулярную массу 1, 95- 10 6.

Пример 7. 2,07 г пероксидного окрашенного соолигомера акриловой кислоты, (образец 7, см. табл.) растворяют в 40 г дистиллированной воды с добавлением КОН до РН 12,45.

Полученный раствор заливают в пред-. варительно продутую градуированную ампулу. После чего добавляют 9,15 г стирола и 6,10 г дивинила, и реакционную. смесь перемешивают при 80 С.

После термостатирования в течение

1 ч выход бутадиенстирольного каучука СКО-60 составляет 80 масс.%.

Конечный продукт получают в виде окрашенного в фиолетовый цвет латекса без коагулюма.

Очищеннь.й каучук имеет молекулярную массу 4,03 ° 10 4

Таким образом, изобретение позволяет получать окрашенные латексы по упрощению технологии.. 887572 8

Сну 6к

i е

6 !

ME 3

6(Юй,), ооа(си,), а 4, fH

СИ2-C

1 фе где ф — СООН, l

CHg н ©- из

Р=-Н р

Составитель В. Полякова

Редактор П. Горькова Техред A.Вабинец Корректор Н. Стец

Заказ 10682/4

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

:Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. ПроеКтная, 4

Формула изобретения

1. Способ получения окрашенных латексов путем полимеризации виниловых монамеров в присутствии эмульгатора, инициатора и красителя антрахинонового ряда при нагревании, о тФ 62,2-87, 38 мол %; и 11,0-37,0 мол.В

0,20-2,30 мол.Ъ;

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс проводят в присутствии диеновых мономеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе личающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве эмульгатора, инициатора и красителя антрахинонового ряда одновременно используют соединение общей формулы

20 1. Николаев А.Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Химия, 1966, с. 188. Поливинилацетатные пластики. Под ред.

Розенберга М.Э. Каталог-справочник. р5,Черкассы, 1973, с. 17.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 586646, кл. С 08 F 2/44, 1967, 3. Авторское свидетельство СССР по заявке -9 2874914/05,кл.С 08 F 2/44, ЗО

4. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2380447/05, кл. С 08 Р 220/10, 1978 (прототип).