Способ получения водной дисперсии полимера

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналистических

Республик

956497 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 15 ° 12. 80 (21) 3239039/23-05

51)М Кл з с присоединением заявки №

С 08 J 3/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК.541. 18. .052(088.8) Опубликовано 07 09.82.Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования ollHcBHHsl 07 ° 09,82 (72) Автор. изобретения

Б.Ф. Соколов

Всесоюзное научно-производственное объедн

"Радуга" (71) Заявитель (54) . СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОЙ ДИСПЕРСИИ

ПОЛИМЕРА

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способам получения синтетических латексов, кон.кретно — водной дисперсии сополимера на основе кубовых остатков ректификации стирола с малеиновым ангидридом.

Известен способ изготовления искусственных латексов путем растворения полимера при 15-50 С в одходящем растворителе с последующим эмульгированием полученного раствора в воде с растворенным в ней эмульгатором. Из образовавшейся эмульсиина колоннах при температурах ниже

100 С отгоняют растворитель под вакуумом или с водяным паром. Для по давления пенообразования применяют пеногасители. После отгонки растворителя водную дисперсию полимера стабилизируют и, при необходимости,подвергают концентрированию (1) .

Недостатком данного способа является его многостадийность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ получения водной дисперсии винилового полимера, включающий смешивание полимера с нагретым водным раствором диспергирующего агента.

Полимер в течение двух часов смешивают на вальцах нли в резиносмесителе с последуЬщим введением водного раствора щелочи (2) .

Недостатком данного способа является применение энергоемкого оборудования и деструкция полимера при его обработке на вальцах, что приводит к ухудшению качеств готового продукта.

Цель изобретения — предотвращение деструкции полимера и упрощение процесса.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения водной дисперсии полимера, включающему смешивание полимера с нагретым водным раствором диспергирующего агента в качестве полимера используют порошкообразный сополимер на основе кубовых остатков ректификации сти- рола с малеиновым ангидридом, кото25 рый снач а эжектиру т водян пароМ, а затем в виде паровоздушной смеси тангенциально вводят в смеситель с диспергирующим агентом при одновременном перемешивании при

30 140-150оc

956497

Способ

Показатели

Известный

Предлагаемый

40-50

Толщина слоя, мкм

40-50

1-2

40-45

35-40

8-10

10-12

Водопоглощение за

24 ч, Ъ

0,0-0,3

1-0,3

В качестве эмульгатора используют натриевые соли жирных кислот фракции СЮ -Сщ или поливиниловый спирт со средней степенью полимеризации 200-3000 и степенью омаления

65-98 мол.. Ъ из расчета: на 100 мас.ч.5 полимера 0,2-1,2 мас.ч, эмульгатора и 150-200 мас.ч. воды.

Пример . В 10-литровый смеситель с двухъярусной мешалкой пропеллерного типа (1000-1200 об/мин) и ру- 10 башкой для обогрева загружают 5 л воды и 50 г поливинилового спирта, включают мешалку и обогрев и по достижении температуры воды 90 С перемешивают раствор еще 2 ч. После этого к эжектору через пневматический транспортный желоб обычной конструкции подводят под давлением 0, 12-0,14 МПа порошкообразный сополимер кубовых остатков от ректификации стирола с ма--20 леиновым ангидридом (Ту 38-103-11878) с объемной скоростью 10-15 см /с.

Взвесь эжектируют водяным паром с температурой 160-170 С, генерируемым в 1-литровом автоклаве и подава.емым на эжекцию под давлением 0,500,65 МПа с объемной скоростью 40l50 см3/с. Паровоздушную смесь сопо,лимера после эжектора тангенциально вводят в смеситель при перемешивании, продолжающемся в течение 2 ч при 140-150 С и после отключения обогрева до достижения дисперсной комнатной температуры. Первоначальное количество сополимера 3 кг, продолжительность его подачи 15-20 мин.

Подачу дисперсии оСуществляют с помощью тангенциального ввода, т.е. по касательной к образующей аппарата, что приводит как к ускорению дви-40 жения дисперсной фазы, так и к ее. распределению по стенкам аппарата под действием центробежной силы. В данном случае этим достигается более интенсивное взаимодействие дисперсной среды, при ее перемешивании, с достаточно тонкими слоями дисперсной фазы, размазанной по стенкам

Адгезионная прочность, балл (ГОСТ 15140-69) Ударная прочность, кгс ° см (ГОСТ 4765-59) Эластичность по ШГ, мм (ГОСТ 6806-53) аппарата, т.е. процесс сольватации протекает более интенсивно.

Полученные водные дисперсии сополимеров используют в качестве лакокрасочного материала для защитных противокоррозионных покрытий. Материал наносят кистью на образцы из стали размером 75 (150 1,8 мм, предварительно зачищенные наждачной бумагой и обезжиренные уайт-спиритом.

Вязкость наносимого материала находится в пределах 25-30 с по вискозиметру ВЗ-4 (ГОСТ 8420-57).

Свойства покрытий на основе дисперсий, полученных предлагаемым способом, сравнивают со свойствами покрытий на основе дисперсии, полученной известным способом. Результаты сравнений приведены в таблице.

Сушку покрытий проводят в сушильном шкафу при ступенчатом повышении температуры: 70о (3 ч); 95 (2 ч);

110 (0,5 ч).

Повышение экономичности процесса осуществляется за счет замены энергоемкого оборудования менее энергоемким, уменъшения количества единиц оборудования в технологической цепи, а также за счет исключения расходов

;на щелочь, применяемую при диспергиро-вании полимеров на вальцах.

I предлагаемом способе также устраняется такой недостаток, как деструкция полимера, которая при диспергировании по известному спо" собу вызывалась вальцеванием. При этом происходил разрыв межмолекулярных связей по границам надмолекулярных образований, что обуславливало низкую стабильность образующихся дисперсий.

В предлагаемом способе не только исключается деструкция полимера, но и увеличивается его стабильность, так как макромолекулы сополимера содержат определенное число гидрофильных групп (карбоксильные группы малеинового ангидрида), способных гидратироваться и формировать защитйый слой на поверхности частиц.

956497

Формула изобретения

Составитель Л. Ягодкина

Редактор С. Тимохина Техред М.Рейвес корректор А. Гриценко

Заказ 6511/2 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Способ получения водной дисперсии полимера, включающий смешивание полимера с нагретым водным раствором диспергирующего агента, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью предотвращения деструкции полимера и упрощения процесса, в качестве полимера используют порошкообразный сополимер на основе кубовых остатков ректификации стирола с малеиновым ангидридом, который сначала эжектируют водяным паром, а затем в виде паровоздушной смеси тангенциально вводят в смеситель с диспергирующим агентом при одновременном перемешивании при 140150О С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трофимович Д.П. и др. Латексы ,синтетические. — Энциклопедия полимеров, т. 2, 1974, с. 53.

2. Трофимович Д.П. и др. Латексы синтетические. — Энциклопедия поли-. ,мерев, т. 2, 1974, с. 54 (прототии).