Способ приготовления водных эмульсий нитроцеллюлозы

 

О П И С А Н-И- -Е- -2 53809, ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советокик

Социалистическиа

Республик

Зависимое от авт, свидетельства М—

Кл. 12s

22k,4

Заявлено 09.IV.1966 (№ 1066952/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет 01.XII.1965, N 114468. ГДР.

Опубликовано 07.Х.1969. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 20.III.!970

МП1< В Oif

С 09d

УДК 547.458.82:667.629.5 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Ыикистрое

СССР

Авторы изобретения

Иностранцы

Иоахим Бенн и Ингрид Штарон (Германская Демократическая Республика) Заявитель

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Н ИТРО ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способу приготовления водных эмульсий нитроцеллюлозы с применением оксиэтилированного касторового масла или поликонденсатов окиси пропилена— окиси этилена и касторового масла в качестве эмульгаторов. При этом эмульгированием специальных фаз лака, состоящих из нитроцеллюлозы, органических растворителей,и смягчителей, в водных растворах эмульгаторов приготовляют стойкие разбавленные водой эмульсии, которые при высыхании образуют прозрачные,пленки нитроцеллюлозы.

По известным способам притотовляют водные эмульсии .нитроцеллюлозы либо недостаточно водоустойчивые, или нестойкие при хранении; кроме того, при добавлении других веществ ухудшаются показатели этих эмульсий.

Цель изобретения — приготовление эмульсий нитроцеллюлозы с достаточной стойкостью при хранении, отвечающей техническим целям; причем изготовленные из этих эмульсий пропитки, покрытия и пленки должны быть водоустойчивыми и обладать хорошим блес ком также при разбавленном нанесении эмульсий. Подобные эмульсии должны приготовляться в технически пригодных мешалках, диапергаторах, эмульгаторах или гомогенизатор ах.

Найдено, что улучшенные эмульсии нитроцеллюлозы получают, если использовать в качестве эмульгаторов неионогенные поверхностно-активные вещества, одни или в комбинации с анионоактпвными поверхностно-активными:веществами. При этом соотношении между непоногеннымн и анионоактивными соединениями должно составлять приблизительно от

100; 1 до 1: 1, преимущественно от 20:1 до 3:1.

B «eиoпогcпных эмульгаторов применяют преимущественно водорастворимое ок10 сиэтилированное касторовое масло, водорастворимые поликонденсаты окиси пропилена— окиси этилена с мол. вес. от 3500 до 7000 и 25 вес. % окиси этилена, однако преимущественно мол. вес от 4500 до 5500, а количество окиси

15 этилена — от 35 до 45 вес. %. Можно использовать также известные и стандартные неионогенные поверхностно-активные соединения такие, как водорастворимые оксиэтилпрованные кислоты жирного ряда, жирные спирты, жир20 hûå амины и алкилфенолы.

Если применяют комбинацшо неионогенных и анионоактпвных соединений. то используют этп непоногенные соединения,преимущественно с такими анионоактпвными эмульгаторами, 25 как алкиларилсульфонаты, алкплмононатрийсульфагы C» — С,, насыщенные и непа:ыщенные первичные алкилсульфаты.

Для,приготовления эмульсий нптроцеллюлозы по предлагаемому способу эти поверхностЗО но-активные вещества растворяют в воде или

253809

З0

65 добавляют в фазу лака перед смешиванием с водой. При этом применяемое количество эмульгаторов составляет в .неионогенных cocäèíåíèÿõ от 1 до 20 вес. %, преимущественно от 5 до 15 вес. %; в анионоактивных веществах — от 0,1 до 5 вес. %, преимущественно от

0 3 до 1 вес. % от используемого количества воды.

Фаза лака содержит в качестве пленкообразующего вещества нитроцеллюлозу (коллокси,!!ин), которую применяют для обычных нптроцеллюлозных лаков, причем для дос171жения твердости от 8 до 30% используют вещества . ,низкой вязкостью. Растворители и смягчптслп должны быть малорастворимыми иaII;e ра;.— творимыми в воде и обладать такой;:.:Ior»;:— стью, чтобы можно было регулировать плотность фазы лака до 100. Один из растворителей должен быть менее летуч, чем вода.

В качестве растворителей используют следующие вещества:

Вутилацетат

Лмилацетат

Гексилацетат

Октилацетат

Изооктилацетат

Циклогексилацетат

Метилцпклогексанон

Циклогексанол

Диизобутилкетон

Метиламилкетон

Этиламилкетон

Изофорон

В качестве разбавителей применяют этанол, пропанол, бутанол, этилполигликол, толуол, ксилол, бензиловый спирт.

В качестве смягчителей используют дибутилфталат, диоктилфталат, касторовое масло (сырое и продутое). Количественны!! состав фазы лака зависит от цели применения, Предлагаемый способ приготовлеппя водных эмульсий целлюлозы отличается от известного, заключающегося в эмульгироваппи с помощью водных растворов поверхнсстпо-активных веществ — оксиэтилированного касторового масла или псликонденсата касторового масла с окисью пропилена — окисью этилена тем, что к поверхностно-активному веществу добавляют алкплмононатрийсульфат С! — С!8, и/ил!! алкиларилсульфонаты, и/или первичные алкилсульфаты, желательно, чтобы окс!!этилированное касторовое масло содержало не более 50% окиси этилена, а поликопденсат с окисью пропилена — окисью этилена — 35—

45% окиси этилена. При желании можно получить окрашенные эмульсии добавлением красителей,,растворов красителей, пигментов, диспергированных пигментных паст.

Также при желании можно в эмуль.ию дооавлять пол!1винилацетат.

Указанные отличия позволяют улучшить качество целевого продукта.

Предлагаемый способ приготовления водных эмульсий нитроцеллюлозы Mo?Kно иллюстриповать следующим образом. 75 — 30 ч,, преимущественно 70 — 50 ч., фазы лака с содержанием от 8 до 30% твердого вещества нитроцеллюлозы растворяют в растворителях, разбавителях и смягчителях,и затем смешивают с 25—

70 ч, преимуществен Io с 30 — 50 ч., водной фазы. Эта водная фаза содержит от 1 до 20%, г:реимущественно от 5 до 12%, неионогенных эмульгаторов О!писанного типа и 1 — 20%, преимущественно 5 — 12%, неионогенных эмульгаторов описанного типа с 0,1 — 5%, преимущественно 0,3 — 1%, анионоа ктивных эмульгаторов. В всдну!о фазу можно добавлять вещест-а высо::овязкие !!Ли защитно-коллоидные так!!е, как кепс!тина, казеин, метилцеллюлоза.

Смешивание обеих фаз можно осуществлять в известных стандартных мешалках, диспергатсрах, эмульгаторах или гомогенизаторах. При этом сохраняемая в таком виде сырая воднолаковая =-мульсия сначала может перемешиваться в мешал ках и эмульгироваться в эмульгатОрах, гомогенизаторах, коллоидных мель ницах или быстродействующих смесителях.

Непосредственно после этого ее можно разбавить любым количеством водьп

Приготовленные таким образом эмульсии очень cTQAIIIIQ, дают равномерно . блестящую водостойкую пленку. Вышеописанным спосоОом прпгстсвл5потся также эмульсии, Оторые содерхкат в фазе лака смолы, пигмент и расгво >I!I!!le красители. Цветные эмульсии могут быть также приготовлены смешиванием предлагаемой эмульcèè с растворами красителей.

Концентрация этих растворов с целью получения хорошей стойкости цветной эмульсии не должна превышать 3%. Смесь растворов красителей с предла-аемыми эмульсиями в соотношении от 1:5 до 1:20 можно получить простым смешиванием при помощи мешалки.

Другой способ приготовления первичных эмульсий состоит в смешивании предлагаемой эмульсии с пигментной пастой. В качестве пигментных паст могут применяться преимущественно пигментные дисперсии без связующего вещества н со связующим веществом — казенном н нитроцеллюлозой. Пигментные пасты, которые перед употреблением могут разбавлягься водой, смешивают с предлагаемой эмульсией преимущественно в количестве от

0,1 до 5% относительно готовой эмульсии.

Особо прочные па истирание матовые покрытия пз эмульсий нитроцеллюлозы получают смешиванием предлагаемых эмульсий с обычнblми поливпllилацетатчыми дисперсиями. По. добные смеси с содержанием 99 — 70 ч, эмульcHll нитроцеллюлозы и 1 — 30 ч. поливипилацетатной дисперсии приготовляют преимущественно в случае, когда эффект матпровки, вызванный разбавленпем водой, достаточен.

Эмульсии, приготовляемые согласно изобретению, применяют для производства пропиток, покрытий и пленок на различных основах. Некоторые типы предлагаемых эмульсий испольо.yIoT для окончательной выделки кожи: они знач!ггельно улучшают качество готовых кож, упроща1от дубление, 253809

18

12

2,0

0,3

0,1

30,6

8

9

10

12

2

70,4

2,5

0,1

П р и м е,р 1. Для приготовления эмульсии нитроцеллюлозы для впитывающих эластичных основ применяют фазу лака следующего состава:

Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая — технический .продукт

Е 4801

Дибутилфталат

Гексилацетат

Бутанол

70 вес. ч. этой фазы ла ка вводят в раствор, содержащий 3 вес. ч. водорастворимого оксиэтилового продукта касторового масла в

27 вес. ч. воды. Тотчас образуется эмульсия.

Путем гомогенизирования в быстродействующих мешалках или смесителях в течение

30 мин получают стой кую эмульсию лака и воды, которая разбавляется водой без уменьшения стойкости и может применяться для разбрызги вающей лакировки. При нанесении эмульсии.на,поверхность кожи к этой эмульсии можно добавить отвердитель (например, формали н) или средство для улучшения грифа (например, воск или восковые вещества).

Пример 2. Для маловпитывающей основы приготовляют фазу лака следующего состава:

Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая — технический продукт

Цоклогексаноновая смола

Дибутилфталат

Т.олуол

Метилциклогексанол

Бутанол

Прапанол

60 вес. ч. этой фазы лака смешивают с 40 вес. ч. раствора, содержащего 2 вес. ч. водорастворимого конденсата окиси пропилена — окиси этилена (мол. вес 5500, 35 вес. окиси этилена), 0,2 вес. ч. алкилового мононатрийсульфоната и 37,8 вес. ч. воды. Затем эмульсию лака и воды эмульгируют посредством эмульгатора или гомогенизатора. Получают стой кую эмульсию. ,П,р и,м е р 3. Приготовляют фазу лака следующего состава:

Нигроцеллюлоза (коллоксилин) сухая — технический продукт

Е 4801

Дибутилфталат

Касторовое масло продутое

Гексилацетат

Этан ол

Оксиэтиловый продукт касторового масла

Первичный алкилсульфат

50 вес. ч. этой фазы лака эмульгирую г в 50 вес. ч. воды в быстродействующем смесителе. Получают эмульсию, которая после высыхания образует прозрачную эластичную пленку.

Пример 4. Приготовляют цветной pac-.âîð лака следующего состава.

Нитроцеллюлоза (коллоксилин)

5 сухая — технический продукт

Е 620 L 15

Дибутилфталат 4

Касторовое масло продутое 4

Гексилацетат 54

10 Метилциклогексанон 15

Бутанол 7,7

Эфирорастворимый бурый краситель 0,3

67 вес. ч. этой фазы лака смешивают

15 с 33 вес. ч. водной фазы состава:

Воднор астворимый оксиэтиловый продукт касторового масла

Алкилбензолсульфонат

Желатина г0 Вода

Затем смесь гомогенизируют в быстродействующем смесителе илп эмульгаторе, при этом для стойкости эмульсии добавляют еще

11 вес. ч, воды на 100 вес. ч. эмульсии.

Получаемая эмульсия особенно пригодна для маловпитывающих или невпитывающих основ, причем она может наноситься разбрызгиванием, литьем или,погружением.

Пример 5. Диспергированием пигмента

3 растворе лака известным образом приготовляют пигментный лак следующего состава:

Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая — технический продукт

Е 4001

Диоктилфталат

Касторовое масло продутое

1 ексилацетат

Двуокись титана

Бутанол

65 вес. ч. этой фазы лака эмульгируют с

35 вес. ч. 12%-ного раствора полпконденсата окиси прспилена — окиси этилена (мол. вес.

45 4300, 45 вес. % окиси этилена) в воде в быстродействующем смесителе. Получают эмульсшо, образующую белую блестящую очень упругую пленку на впитывающей основе.

Пример 6. Известным образом,приготовляют пигментный лак следующего состава:

Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая — технический продукт

Е 3751 13

Дибутилфталат 8

Касторовое масло продутое 2

Циклогексанол 10

Этилполигликол 5

60 Бутанол 7

Гексилацетат 51

Двуокись титана анатаз 4

60 вес. ч. этой фазы лака эмульгпруют в 40 вес. ч. водной фазы следующего состава:

65 Алкилбензолсульфонат 0,8

253809

Поли конденсат окиси пропилена — окиси этилена и касторового масла (мол. вес 5000, окись этилена

40%1

Вода

8,0

91,2

Предмет изобретения

Составитель А. Д. Тищенко

Редактор Л. К. Ушакова Техред Л. В. Куклина Корректоры; А. Николаева и Е. Ласточкина

Заказ 378/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва )K-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр, Сапунова, 2

Получают пигментную разбавленную водой эмульсию, которая после высыхания образует белую упругую .пленку.

П р им ер 7. На 100 вес. ч. эмульсии нитроцеллюлозы, приготовленной согласно примеру 2, добавляют 7;вес. ч. 3%-ного водного раствора водорастворимого бурого красителя и интенсивно перемешивают в мешалке. Получают цветную эмульсию, которая после высыхания образует цветную водостойкую пленку.

Пример 8. 1 вес, ч. обычной пигментной дисперсии окиси титана разбавляют 1 вес. ч. воды и, интенсивно размешивая, добавляют к 98 вес. ч. эмульсии нитроцеллюлозы, приготовленной согласно примеру 2. Получают эмульсию, |которая после высыхания образует пигментную блестящую и упругую пленку.

Пример 9. 0,5 вес. ч. обычной пигментной пасты окиси железа на казеине разбавляют

1 вес. ч. воды и добавляют к 98,5 вес. ч. эмульсии нигроцеллюлозы, приготовленной по примеру 1. Путем смешивания получают эмульсию, которая после высыхания образует красно-бурую пигментную блестящую очень упругую пленку.

Пр им е р 10. 90 вес. ч. эмульсии,нитроцеллюлозы, приготовленной согласно примеру 1, смешивают с 10 вес. ч. водной дисперсии, поливиннлацетата. Полученная смесь после высыхания образует упругую матовую пленку, стойкую к воде и трению.

1. Способ приготовления водных эмульсий

10 нитроцеллюлозы эмульгированием с помощью водных растворов поверхностно-активных веществв — оксиэтил ированного касторового масла или,поликонденсата окиси пропилена — окиси этилена, отличающийся тем, что, с целью

15 улучшения качества целевого продукта,;к поверхностно-активному веществу добавляют ал килмононатрийсульфаты Сд — С в, и/или алкиларилсульфонаты, и/или первичные алкилсульфаты.

20 2. С пособ по п. 1, отличающийся тем, что применяют оксиэтилированное касторовое масло, содержащее не более 50% окиси этилена.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

25 применяют поликонденсат окись пропилена— окись этилена, содержащий 35 — 45% окиси этилена.

4. Способ по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что, с.целью получения окрашенных эмульсий, 30 в последние добавляют красители,,растворы красителей,;пигменты или диспергированные пигментные пасты.

5. Способ iso пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что в эмульсию добавляют поливинилацетат.

Способ приготовления водных эмульсий нитроцеллюлозы Способ приготовления водных эмульсий нитроцеллюлозы Способ приготовления водных эмульсий нитроцеллюлозы Способ приготовления водных эмульсий нитроцеллюлозы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изготовлению полимерных материалов на базе фенолформальдегидных смол резольного типа и может быть использовано в промышленном строительстве

Изобретение относится к изготовлению полимерных материалов на базе фенолформальдегидных смол резольного типа и может быть использовано в промышленном строительстве
Наверх