Способ получения синтетических латексов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЛАТЕКСОВ водно-эмульсионной высокотемпературной сополимеризацией бутадиена с виниловым мономером в присутствии эмульгатора, инициирующей системы , регулятора молекулярной массы, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств вулканизатов на основе целевого продукта, в качестве эмульгатора используют анионоактивный эмульгатор и процесс сополимеризации проводят в присутствии 1-5 мае.ч. на 100 мае.ч. сомономеров диалкиламиноэтилметакрилата с последующей обработкой полученного латекса эквимолярным количеством по отношению к диалкиламиноэтилметакрилату перекиси водорода при 50-60 С в течение 1,0ел 1,5 ч.

СОИ:)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3544342/23-05 (22) 28,01.83 (46) 28,02.85. Бюл. М- 8 (72) А.В. Алексеев, А.С. Букин, Н.С. Гусакова, И.P. Рунова, Б.М. Люминарский, Ю.А. Таллиер, В.С. Хуторсков и О.П. Царев (53) 578 ° 762.2-134.02(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М - 802303, кл. С 08 F 236/ 12, 1979.

2. Патент Великобритании -1412668, кл. С 08 F 2/28, опублик. 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

В 427950, кл. С 08 F 236/06, 1972 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЛАТЕКСОВ водно-эмульсионной высо4(51) С 08 F 236/06; С 08 F 2/24;

С 08 F 220/36

- котемпературной сополимеризацией бутадиена с виниловым мономером в присутствии эмульгатора, инициирующей системы, регулятора молекулярной массы, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств вулканизатов на основе целевого продукта, в качестве эмульгатора используют анионоактивный эмульгатор и процесс сополимеризации проводят в присутствии 1-5 мас.ч. на 100 мас.ч. сомономеров диалкиламиноэтилметакрилата с последующей обработкой полученного латекса эквимолярным количеством по отношению к диалкиламиноэтилметакрилату перекиси о водорода при 50-60 С в течение 1,01,5 ч.

1142481

Изобретение относится к способу получения синтетических латексов и может быть использовано в нефтехими ческой промышленности, à полученный продукт в комбинации с наполнителями, а также в пропиточных составах, Известен способ получения латексов водно-эмульсионной сополимеризацией диенов с акрилонитрилом в присутствии радикальных инициаторов, эмульгаторов в присутствии добавкиацетилацетона. В результате осуществления способа получаются достаточно агрегативно устойчивые на стадии получения латексы )1).

IS

Однако эти латексы не обладают достаточной устойчивостью к действию электролитов, пленки на их основе недостаточно водостойки. Кроме того, вулканизаты на основе целе- 20 вого продукта характеризуются недостаточно высокими прочностными свойствами (см. табл. 1-3).

Известен также способ получения синтетических латексов высокотемпературной водно-эмульсионной сополимеризацией бутадиена, виниловых мономеров и диалкиламиноэтилметакрилата в присутствии катионоактивного эмульгатора, инициатора, регулятора моле- 30 кулярной массы. Полученный продукт обрабатывают после получения до образования соли полимера, которую можно получить кватернизацией атома азота

f или нейтрализацией его кислотами (21 .3S

Однако вулканизаты на основе таких латексов не обладают высокиьаl прочностными свойствами (см.табл.2) .

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения синтетичес-40 ких латексов водно-эмульсионной высокотемпературной сополимеризацией бутадиена с виниловым мономером в присутствии эмульгатора, инициирующей системы, регулятора молекулярной мас-45 сьн. В качестве винилового мономера используют акрилонитрил, в качестве эмульгатора -- полиоксиэтилированные соединения жирного или ароматического ряда со степенью оксиэтилирования не 0 ниже 40% в качестве инициирующей системы — систему из персульфата калия и триэтаноламина. В результате осуществления способа получают латекс.ы, устойчивые к механическим воздействи-5- ям, к введению активных наполнителей, например минеральных вяжущих веществ

b).

Однако вулканизаты на основе целевого продукта характеризуются недостаточно высокими прочностными свойствами.

UPJlE Io изобретения является повышение прочностных свойств вулканизатов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения синтетических латексов водно-эмульсионной,высокотемпературной сополимеризацией бутадиена с виниловым мономером в присутствии эмульгатора, инициирующей системы, регулятора молекулярной массы, в качестве эмульгатора используют анионоактивный, эмульгатор и процесс сополимеризации проводят в присутствии 1-5 »ас.÷. на 100 мас.ч. сомономеров диалкиламиноэтилметакрилата с последующей обработкой полученного латекса эквимолярным количеством по отношению к диалкиламиноэтилметакрилату перекиси водорода при 50-60 С в .течение 1,0-1,5 ч. о

В качестве винилового мономера используют акрилонитрил или стирол, в качестве Диалкиламиноэтилметакрилата — диметиламиноэтилметакрилат или диэтиламинозтилметакрилат.

Водно-эмульсионную сополимеризацию указанных мономеров осущесто вляют при 30-50 С в присутствии инициирующей системь, состоящей из инициатора-персульфата KBJIHH и активатора — триэтаноламина, регулятора молекулярной массы третичного додецилмеркаптана и анионоактивного эмульгатора, в качестве которого используют алкилсулъфонат натрия

1 (2-3 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров).

Сополимеризацию проводят до конверсии " 100%.

В полученный латекс добавляют

30%-ный раствор перекиси водорода о и перемешивают при 50-60 С в течение 1-1,5 ч, при этом третичные аминогруппы в полимерной цепи окисляются в амииооксидные группы.

Отгонку незаполимеризовавшихся мОнОмерОВ проводят пОд вакуумом при 80 С.

Пример 1. Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бута— диена с акрилошприлом и диметиламиноэтилметакрнлатом в массовом соотношении 76:25:1 в присутствии компонентов, мас.ч.: алкилсульфонат нач. 1142481

Таблица I

Латекс по примеру

Показатели

Сухой остаток,%

38,5

38,2

39,5

40,2

39,2

27,4-42, 1

4, 7-5,9 рН

7,2

6,8

7,5

6,5

5,5

Поверхностное натяжение, мН/м 38,5

39,2

38,7

39,0

38,5

38,5-45,2

Устойчивость к

+Ф иону Са

Ус т ойчи в в пр ед ел ах всей шкалы рия 2, персульфат калия 0,3, триэтаноламин О, 15, третичный додецилмеркаптан 0,3, и вода 150 при 30 С.

Время сополимеризации 21 ч, по окончании в латекс добавляют 2,2 мас.ч. перекиси водорода в 30%-ном водном о растворе и перемешивают при 50 С,в течение 1 ч. Отгонку незаполимеризовавшихся мономеров проводят под вакуумом при 80 С. 10

Пример 2. Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бутадиена с акрилонитрилом и диметиламиноэтилметакрилатом в массовом соотношении, 76:24:3 по примеру 1, Время сополимеризации составляет

20 ч по окончании в латекс добавляют

6,5 мас.ч. перекиси водорода в

30%-ном водном растворе и проводят дальнейшую обработку по примеру 1. 2О

Пример 3. Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бутадиена с акрилонитрилом и диметиламиноэтилметакрилатом в массовом соотношении 76:24:5 в присутствии . 25

3 мас.ч. алкилсульфоната натрия по примеру 1. Время сополимеризации

18 ч, по окончании в латекс добавляют 1,1 мас.ч. перекиси водорода в

30%-ном водном растворе и проводят щ дальнейшую обработку по примеру 1.

Пример 4. Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бутадиена со стиролом и диэтиламиноэтилметакрилатом в массовом соотношении 70:30:3, З5 в присутетвии 2 мас.ч. алкилсульфона1 2

3 та натрия, 0,2 мас.ч. персульфата калия, 0,2 мас.ч. триэтаноламина, 0,3 мас.ч. третичного додецилмеркаптана и 150 мас. ч. воды при 50 С.Врео мя сополимеризации 17 ч, по окончании в латекс добавляют 5,6 мас.ч. перекиси водорода в 30% †н водном рас. о творе и перемешивают при 60 С в течение 1,5 ч. Отгонку незаполимеризовавшегося мономера проводят по примеру 1.

В табл. 1 приведены данные по испытанию полученных образцов латексов.

Пример 5 (контрольный) . Способ сополимеризации осуществляют по примеру 1. Отличие заключается в использовании меньшего количества диалкиламиноэтилметакрилата — О, 5 мас .ч.

Пример 6 (контрольный) . Способ осуществляют по примеру 2, но вре.мя обработки латекса 0,5 ч при 45 С.

Физико-механические свойства вулка низатов приведены в табл. 2 и 3.

Как видно из данных табл. 1, латекс, полученный предлагаемым способом обладает устойчивостью к действию электролитов, что позволяет вводить в него минеральные вяжущие вещества.

Пленки, полученные из латекса, характеризуются повышенной водостойкостью.

Данные табл. 2 и 3 показывают, что использование латекса позволяет получить вулканизаты с более высокими прочностными свойствами, в сравнении с аналогами и прототипом.

Известный Прототип

Коагули- устойчив в рует пределах всей шкалы

1142481

Продолжение табл. 1 г f

Показатели

| звестный Прототип

3,0

2,7

3 5

3,1

15,0

Данные не определялись

Измерено тензиометром Зю= H)u

Таблица 2

Пример

Показатели

3 4 Известный

f17

Напряжение при удлинении

3007., кгс/см

40 30

28

Прочность при разрыве, кгс/см

150 165 160

143

Относительное удлинение, Е

650

600 650 550

700

Остаточное удлинение,7

15

Продолжение табл.2

Пример

Показатели!

6 (контр.) Известный (23

Прототип 5 (контр.) Напряжение при удлинении

ЗООХ, кгс/см

21

Прочность при разрыве, кгс/см

50

45 Относительное удли» нение, X

650

830

700

750

Остаточное удлинение,й

35

П р им е ч а н и е. Композиция содержит 15 мас.ч. метазина и 1 мас.ч. хлористого аммония на 100 мас.ч. полимералатекса вулканизацию проводят в течение 15 мии. при 140 С.

Водостойкость пленок,Х, водопогло щение за

24 ч

Латекс по примеру

1 I

1142481

Пример

Показатели

4 Прототип Известный

27

31

37

Прочность при разрыве, кгс/см 291

302

295

147

282

155

540

560

530

630

610

510

21

22

32

П р и м е ч а н и е. Композиция содержит 10 мас.ч. Са(ОН)2 и 5 мас.ч. серы на 100 мас.ч. сухого вещества латекса; вулканизация в течение 45 мин при 140 С

Составитель Г. Овчинникова

Техред С.Легеза Корректор, В. Бутяга

Редактор Т. Веселова

Тираж 475

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 652/24

Подписное

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

Напряжение при удлинении 3003, кгс/см

Относительное удлинение,7

Остаточное удлинение,X

I

Таблица 3