Способ получения сополимерных дисперсий
Союз Советских
Социалистических
Республик
Grl ИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >897778
1 (6! ) Дополнительное к авт. спид-ву (5! )М. Кл.
С 08 F 2)8/08
С 08 F 2)6/!2
С 08 F 2/22 (22) Заявлено 03. 08. 79 (2! ) 28 7767/23-05 с присоединением заявки М (23 ) П р и ори тет—
Государственный квинтет но делан нзавретений и открытий
Опубликовано 5, p l . 82. Бкмлетень УЙ2
Дата опубликования описания )6.0!.82
))53)! ÓÄ1(678. 744 ° .422-f34.452, .02(088.8) (72) Авторы изобретения
Ц
П. Г. Багдасарян, Д. E. Маркосян, Г. A Аракелов, Ж, С. Арутюнян, С. С. Хачатрян, С. С, мнацаканов, В. Е. Бадалян и С. С. Овсепян
Ереванское отделение Охтинского научи!э-праивводственного
IY
1 объединения Пластполимер-"— (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРНЫХ ДИСПЕРСИЙ
Изобретение относится к технологии получения сополимерных дисперсий, в частности сополимеров винилацетата с простыми виниловыми эфирами, и может быть использовано
5 в химической промышленности, а дисперсии — в лакокрасочной промьппленности. в производстве водоэмульсионных красок, эластичных покрытий, клеющих эмульсий и т.д.
Известен способ получения винилацетатных сополимеров сополимеризацией винилацетата с виниловыми эфирами этиленгликолей в среде растворителя — метанола, этанола или в смеси указаннь|х растворителей с водой в присутствии радикальных инициаторов, растворимых в мономере, — пе" рекиси бензоила и динитряла а:оизомасляной кислоты при 60-90 С).1).
Недостатки данного способа заключаются в использовании токсичных и пожаровзрывоопасных растворителей; трудности отвода тепла полимеризиции; невозможности непосредственного использования полученных сополимеров ввиду необходимости дальнейшей очистки от растворителей.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ получения сополимерных диспер» сий водноэмульсионной сополимеризацией винилацетата с простыми виниловыми эфирами в присутствии инициирующей системы, состоящей из перекиси водорода, муравьиной кислоты и сернокислого железа (П), защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из С а- С,в-алкилсульфоксилата натрия и оксиэтилированных алкилфенолов, в качестве виниловых эфиров применя-. ют алкилвиниловые эфиры, а в качестве защитного коллоида — поливиниловый спирт или производные целлюлозы, подачу мономеров осуществляют в течение
)2 ч, причем дозируют таким образом, чтобы скорость подачи мономеров в водную эмульсию была примерно равна
89777
30 скорости полимеризации сомономеров в водной эмульсии. Исходные сомономеры берут в соотношении: винилацетат: простой виниловый эфир 99,9:0,1
65:35 вес. 7.(2).
Недостатками известного способа являются длительность процесса полимеризации (до 22 ч); необходимость строгой дозировки исходных сомономеров и инициатора в водную дисперсию, что усложняет технологическое оформление процесса; необходимость вакуумной отгонки непрореагировавших мономеров из эмульсии. Размер частиц получаемой дисперсии достигает
6 мкм, что затрудняет получение водоэмульсионных красок;
Цель изобретения — получение внутренне пластифицированных эмульсионных сополимеров, непосредственно пригодных к применению, и упрощение технологии процесса.
Эта цель достигается тем, что сог« ласно способу получения сополимерных дисперсий водноэмульсионной сополимеризацией винилацетата с прос тыми виниловыми эфирами в присутствии инициирующей системы, состоящей из перекиси водорода, муравьиной кислоты и сернокислого железа (П), защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из. С - С -алкилсульфоксилата натрия и оксиэтилиро ванных алкилфенолов, в качестве простых виниловых эфиров применяют моновиниловые эфиры моно- или диэтиленгликоля при их весовом соотношении винилацетатом 5:95-15:85,а в качестве защитного коллоида — сополимер винилацетата с моновиниловым эфиром диэтиленгликоля при их весовом соотношении l:1.
Процесс полимеризации согласно изобретению протекает при 65-70 1С при постоянном перемешивании в течение 8,0-12 ч до достижения: содержания остаточных мономеров в дисперсии не более 1 вес. X.
После окончания полимеризации образовавщуюся дисперсию можно непосредственно использовать для получения вододисперсионных красок.
Содержание звеньев,моновинилового эфира этиленгликоля (МВЭЭГ) и моновинилового эфира диэтиленгликоля (МВЭДЭГ) в сополимерной цепи обусловливает внутреннюю пластификацию сопопимера, что позволяет отказаться от введения в дисперсии внешних пласти100,0
100, 0
8 4 фикаторов, например, дибутилфталата, и приводит к снижению стоимости сополимерной дисперсии. При наличии в сополимерной цепи звеньев МВЭЭГ и
МВЭДЭГ в количестве ниже 5Х их пластифицирующее действие невысокое и полученная дисперсия почти не отличается от непластифицированной поливинилацетатной дисперсии. При содержании звеньев МВЭЭГ и МВЭДЭГ свыше !
57. резко понижается стабильность дисперсии.
В нижеследующих примерах в качестве С - С, -алкилсульфоната натрия применяется продукт марки Волгонат", в качестве оксиэтилированного алкил-, . фенола — продукт ОП-10.
Пример l. В кблбу, снабженную обратньм холодильником и мешалкой, загружают, вес ° ч:
Винилацетат /ВА/ 85,0
МВЭДЭГ 15,0
Защитный коллоид 0,5
ОП-10 5,0
Волгонат 1,0
Сернокислое железо 0,0005
Перекись водорода 0,6
Муравьиная кислота О, 3
Вода ll0,0
Причем вначале загружают в колбу все количество МВЭДЭГ, 20 вес. ч. винилацетата, защитный коллоид, 0,15 вес. ч. перекиси водорода и все прочие компоненты. Оставшееся ко".. личество винилацетата и перекиси водорода подают затем постепенно в течение 4-5 ч. Температура опыта.
65-70 С, продолжительность 8-12 ч.
Защитный коллоид получают следующим образом.
В колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают, вес. ч.:
Винилацетат 50,0
МВЭДЭГ 50,0
Метанол 30,0
Вода 30,0
Парофор 0,2
Сополимеризацию ведут при 60-68 С в течение 16 ч, после чего образовао вшийся лак охлаждают до 50 С. разбавляют водным метанолом и ведут о омыление при 50 С в течение 4 ч при следующем соотношении компонен тов, вес. ч.:
Лак
Метанол
897778
Едкий натр 3,0
Вода 5,0
Анализы полученной дисперсии да,ют следующие результаты:
Остаточный мономер 0,5
Сухой остаток 45,6
Количество коагулянта 0,08
Пример ы 2-6. Получение сополимерных дисперсий сополимеризацией винилацетата с моновиниловым эфиром диэтиленгликоля.
Процесс ведут аналогично примеру .
6 лиза pHcnep Процесс ведут аналогично примеру 1 ° 10 Результаты анализа дисперсий по1 лученных согласно примерам 7-)2, представлены в табл. 2. Применение предложенного способа позволяет получить внутренне пласти". 3S фицированные эмульсионные сополимеры по упрощенной технологии. 897?78 I 1 щ :4 М 5 00 О о О O — O 1! СЧ л л а 1 о о о о о Ф 1 о а e o л I!I л»о о O1 ° ооо (И 00 o o О л о Ь. 01 Х 1.! О О о E X l 1 1eg i: х ! " о Cg IcI а о о о о 0 c o л л 0 00 00 1 1 1 I о с л а o o 1 1 1 о о o o o o Ч х М х 0I х С 1 С 1 0 Са) Р Га) л л Il л л C О О О О О С а3 О. 04 о Ц о v х Х QJ 04 "О О О Ю 40 Ю а л л л O O О O O O 1 л а o o o о о о o o o о o o О 1 О o o o o o o o o О 1/1 11"\ <»! С 4 О О О л o а л л o o o o o o сэ с О С О О О О л л ° C ь ь o o o o С 4 о o o o c o л л л e O O О О 00 00 0 0 СЛ С 1 Р 0! ! и I Х % I 04 1 И о (0 х 1 х 0! х о х X о l I и х Х о х ! 4 <У о Е» х х о Ц о Ч0 о И о I o o o I л ь 00 !» 00 л ь а i О о о ь о l 1 I o o o л л ь 1Л . Л lO 897778 И ь О сч — сч л л л л О с О О О, - с а 5 » — — —.» Э 1 Ф X О О К О с.э X » — — — -» И л л с 4 е Ъ сЧ И Ю л О В (1 О л Х с»» о Ф 1 а И И сО ao O ° » л ° » л О О О . О О О О О О О О 1 л л л Ь сч и с с О с-» О О О О. О О ° » л л л О О О О О СГ3 С»1 Сс л л О О О с»1 сл\ л О О. О I О I Q и О I I I Э 4 I а О 1 Ф Х I М C)»О ЧР л О О О »О»О л л О 9 » И 1 О 1 .О 1 О I л О I И И И И И О О О О О О О О О О О О О О О л л л л О О О О О I И И И 1 л л л 1 О О О И с 4 О И ° P»I О О I I 1 О О О ° I л О ° I 1 О О О л л И И И C) 1 О О О л л л И И l ! ! О О О л л И О О с !! с» 1 Сс1 I Ol О О О л л О О л (I2 О О л л О И ф\ О» О О О л л л И О О сО сО Ф C) л <Д1 1 сО О с л со сп л .0 1" Х Э Х О Х Е О I 1 I Х I & 1 Ф 1 Е о 1 Х ,а а Е» Ф v Z О Х Х Ц.Х МОХ Х Т ЕОЕ u m l Х 03 сс! I —— QJ О О Х а с! Ф О Х %ц йх О I М (5 Х О I С» ! I О 1 сс! I Ъ с» <Ц О 4 О х О »Х й 1 сч л 1 1 l! l ! О л 897778 Составитель А. Горячев Редактор Л. Веселовская Техред С.Мигунова Корректор У. Пономаренко Заказ 1 1870/33 Тираж 5! 1 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал П!!П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Формула изобретения Способ получения сополимерных дисперсий водноэмульсионной сополимеризацией винилацетата с простыми виниловыми эфирами в присутствии иници- 5 ирующей системы, состоящей из перекиси водорода, муравьиной кислоты и сернокислого железа {1(), защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из С - С! -алкилсульфоксилата 0 натрия и оксиэтилированных алкилфенолов, отличающийся тем, что, с целью получения внутренне:пластифицированных эмульсионных сополимеров, непосредственно !5 пригодных к применению, и упрощения технологии процесса, в качестве простых виниловых эфиров применяют моновиниловые эфиры моно- или диэтиленгликоля при их весовом соотношении с винилацетатом 5:95-15:85, а в качестве защитного коллоида — сополимер винилацетата с моновиниловым эфиром диэтиленгликоля при их весовом соотношении 1:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 531614, кл. С 08 F 2!8/08, !977. 2..Патент США Р 3477980, кл, 260-85.7, опублик. !969 (прототип).
