Способ получения пероксидатных полимерных инициаторов- эмульгаторов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 191280 (21) 3250076/23-05 (51) M. Кд 3 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет
С 08 F 220/06
С 08 F 226/06
С 08 F 238/00
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий
Опубликовано 230882. Бюллетень ¹31 (53) УДК 678.746. .5(088.8) Дата опубликования описания 230882
Н.К.Цитринбаум, В.Л.Цайлингольд, Н.М.Миронова, С.А.Воронов и В.A.Ïó÷èí (72) Авторы изобретения
Ярославский политехнический институт и Научно-исследовательский институт мономеров для синтетического каучука (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДАТНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ
ИНИЦИАТОРОВ-ЭМУЛЬГАТОРОВ
Н вЂ” CR Х CH — СН
СООМЕ C
ill с-с(сн 1,-о-о-с(сн ) где R=
Ме=
СНЗ
К, Na, 5-60, 10-70, 5-50, lTl и р
Изобретение относится к промышленности синтетического каучука, в частности к получению сополимеров на основе винилпиридинов (2-метил-5-винилпиридина, 4-винилпиридина, 2-винилпиридина), диметилвинилэтинилИзвестен способ получения пероксидатных полимерных инициаторов-эмульгаторов сополимеризацией акриловой и метакриловой кислот с диметилвинилэтинилметилтретбутилперекисью.
Образующийся в процессе полимеризаметилтретбутилперекиси (ВЭП) и метакриловой кислоты (MAK), используемых в качестве эмульгаторов-инициато5 ров эмульсионной полимеризации и сополимеризацин полярных и неполярных мономеров в кислой и щелочной средне: ции полимер высажают из латекса и сушат В вакууме (1) .
Существенным недостатком этого способа является многостадийность и большая трудоемкость получения водных растворов перекиснофункциональных сополимеров, Кроме того, полученный сополимер является эмульгатором-инициатором для проведения полимеризации только в щелочной среде.
Известен также способ получения пероксидатных полимерных инициаторов-эмульгаторов сополимеризацией.
2-метил-5-винилпиридина (МВП) с диметилвинилэтинилметклтретбутилперекисью (ВЭП) в массе в присутствии инициатора при 80-90 С в течение
952862
35,0
35,0
30,0
8 ч. Конверсия мономеров составляет 70Ъ, характеристическая вязкость готового продукта не более
1,6 (23.
Однако таким способом нельзя проводить реакцию до высокой конвер-. 5 сии.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пероксидатных полимерных инициаторов- эмульгаторов эмульсионной сополимеризацией винилпиридинов с диметилвинилэтинилметилтретбутилперекисью в водной среде в присутствии инициаторов и эмульгаторов.
Сополимеризацию проводят при рН 0,56,0 и температуре 50-60 С $33.
Однако полученные сополимеры являются инициаторами-эмульгаторами только в кислой среде.
Целью изобретения является расширение области применения инициаторовэмульгаторов (т.е. получение эмульгатора-инициатора, пригодного для применения как в кислой так и в щелочной среде) . 25
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения пероксидатных полимерных инициаторов-эмульгаторов эмульсионной сополимеризацией винилпиридинов с диметилвинилэти30 нилметилтретбутилперекисью в водной ,среде в присутствии инициаторов и эмульгаторов, в реакционную смесь дополнительно вводят акриловую или метакриловую кислоту и сополимери- 35 зацию проводят при рН 0,2-0,6 при
20-40 С исходном массовом соотношении винилпиридинов, диметилвинилэтинилметилтретбутилперекиси и кислоты, равном (10-80):(80-10) з(10-80) . 40
Способ осуществляют следующим образом.
Сначала готовят раствор эмульгатора, затем в ампулу загружают воду, кислоту, раствор инициатора и ВЭП. 45
Раствором НС1 регулируют рН. Затем ампулу продувают азотом, закрывают и помещают в термостат с температурой.20-40
Пример 1. Рецепт полимеризации мас.ч:
МВП
МАК
ВЭП
Алкилсульфонат натрия 2,0 55
Оксиэтилированный фенол (ОП-10) 9,6
Лейканол 0,3
Ронгалит 0,4
Гидроперекись изопропилбензола 1,0
Врда 250, 0 рН 110
Температура реакции, С 35
О,"
Пример 3. Опыт проводят по примеру 1.
Рецепт полимеризации, мас.ч.;
МВП 80,0
ВЭП 10,0
MAK 10,0
Алкилсульфонат натрия 2,0
Оксиэтилированный фенол (ОП-10)
Лейканол
Ронгалит
Гидроперекись изопропилциклогексилбензола 0,1
Вода 250,0 рН 5,0
Температура реакции С 20
Пример 4. Опыт проводят по примеру 1.
Рецепт полимеризации, мас.ч.:
МВП 20,0
ВЭП 10,0
МАК 70,0
Оксиэтилированйый фенол (ОП-1()) 9,0
9,0
0,3
0,4
Сополимеризацию проводят в стеклянных ампулах емкостью 80 мл. Предварительно готовят раствор OII-10, алкилсульфоната натрия и лейканола.
Затем в ампулу последовательно загружают воду, кислоту, раствор инициатора в пиридине и ВЭП, рН среды доводят до требуемого значения раствором соляной кислоты. Затем из ампулы удаляют воздух путем продувки ее азотом в течение 1 мин, закрывают герметично резиновой пробкой и помещают в водный термостат с температурой
20-.40ОС. Конверсию определяют по сухому остатку. Латекс подкисляют или подщелачивают до получения истинного раствора полимера. Указанный раствор используют в качестве эмульгатора и инициатора для полимеризации в кислой или щелочной среде полярных и неполярных мономеров.
Пример 2. Опыт проводят по примеру 1.
Рецепт полимеризации, мас.ч.:
4-Винилпиридин 10,0
ВЭП 80,0
Акриловая кислота 10,0
Алкилсульфонат натрия 2,0
Оксиэтилированный фенол (OII-ХО) 9,0
Лейканол 0,3
Ронгалит 0,4
Гидроперекись изопропилциклогексилбензола
Температура реакции,оС 30
Вода 250,0 рН 3,0
9528б2
2,0
0,3
0,4 по 1i 0
250,0.1,0
° °
40 проводят по
10 примеру 1. и, мас.ч.
30,0
50,0
20,0
2,0
0,3
0,4 натрия
Лейканол
Ронгалит
Гидроперекись изопропилциклогексилбензола
Вода
9,0
0,2
250,0
3,0
2,0
0,3
0,4
0,3
Таблица 1
Показатели
1 2
88
Выход полимера, Ъ
Характеристическая вязкость сополимера, дл/г
0,405 0,370 0,352
0,270
0,400 0,380
Г ч.
10,0
80,0
10,0
2,0 мас.ч.:
20,0
10,0
70,0
45, 9,0
0,3
0,4
9,0
2,0
0,3
0,4
0,1
250, О
6,0
1,0
250,0
0,2
89,2
0,402
87,5
0,375 проводят по йлкилсульфонат натрия
Лейканол
Ронгалит
Гидроперекись изопропилбензола
Вода рн
Температура реакции,< С
Пример 5. Опыт
Рецепт полимеризаци
2-Винилпиридин
ВЭП
Акриловая кислота
Оксиэтилированный эфир (ОП-10)
Алкилсульфонат натрия
Лейканол
Ронгалит
Гидроперекись изопропилциклогексилбензола
Пример 7. Опыт проводят по примеру 1.
Рецепт полимеризации
МВП
ВЭП
MAK
Оксиэтилированный фенол (ОП-10)
Алкилсульфонат натрия
Лейканол
Ронгалит
Гидроперекись изопропилбензола
Вода рН
Температура реакции ОC
Выход полимера, мас.Ъ
Характеристическая вязкость, дл/г
Пример 8. Опыт примеру 1.
Вода рн
Температура реакции,оC 30
Пример б. Опыт проводят примеру 1.
Результаты полимеризации, мас.ч
MBII 35,0
МАК 35,0
ВЭП 30,0
Оксиэтилированный фенол (ОП-10) 9,0 йлкилсульфонат рн
Температура реакции,"C 30
Результаты опытов по примерам
1-6 приведены в табл.1.
Опыт по примеру
1 1 ) 1
3 4 5 б
91 90,5 90,1 88
Рецепт полимеризации мас
4-Винилпиридин
ВЭП
Акриловая кислота
Алкилсульфонат натрия
Оксиэтилированный фенол (ОП-10)
Лейканол
Ронгалит
Гидроперекись изопропилциклогексилбенэола
Температура реакции,"C
Вода рн
Выход полимера, мас.Ъ
Характеристическая вязкость сополимера, дл/г
В табл.2 приведены результаты опытов по сополимеризации предлагаемым
65 и известным способами.
952862
Таблица 2
Восстановитель, мас.ч. рН среды
Мономерык вес. ч.
Эмульгатор, мас.ч.
Вода, мас.ч
Время реакции, ч
Конверсия, мас.В
Ронгалит
250,0 0,15
4,0
40,0
12,0
50,0
10,0
30,0
12,0
62,0
То же
7,0
250,0
3,5 80,0
10,0
59,0
11,5
80,0
10,0
60,0
250,0
1,9 80,0
18,0
60,0
Стирол
100,0
Ронгалит
0,1 11,0 40,0
100,0 250,0
10,0 65,0
Ронгалит
Бутадиен
7g,0
Стирол
30,0
100 0 250 0 0 15 4 0 40 0
49,5
12,0
В щелочной среде подимеризация не идет
Из табл.2 можно сделать вывод, что предлагаемый сополимер в качестве эмульгатора-инициатора эмульсионной полимеризации. выполняет функции как эмульгатора, так и инициатоСополимер
МВП+
MAK+
ВЭП 7,0
Сополимер
2-винилпиридина, акриловойкислоты и ВЭП
7,0
Сополимер 2-винилпиридина, акриловой кисло ты и
ВЭП 7,0
Известный сополимер
МВП и
ВЭП 7,0
Бутадиен.. 70,0
Стирол
30,0
100,0
Бутилакрилат
70,0
Стирол
30,0, 100,0. Изопрен95,0
Метакриловая кислота 5,0
100,0
Темнература реакции, ОС ра в кислой и щелочной средах при сополимеризации различных мономеров, в то, время, как известный сополимер работает как. эмульгатор-инициатор фЯ только в кислой среде.
952862
Источники информации, прИнятые во внимание при экспертизе свидетельство СССР
08 F 23/00, 1976. свидетельство СССР
08 F 4/36, 1977.. свидетельство СССР
08 F 226/06, 1978
1. Авторское
20 Р 478841, кл. С
2. Автсрское
Р 678048, кл. С
3. Авторское
Р 753854, кл. С
25 (прототип) .
Составитель И.Стояченко
Редактор Н.Егорова Техред Ж.Кастелевич Корректор Бутяга
Заказ
6203/38 Тираж 514. 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
При применении предлагаемого инициатора-змульгатора по сравнению с известным для синтеза латексов различных мономеров отйадает необходимость в процессе выделения и сушки полимерного эмульгатора-инициатора, так как добавлением в латекс кислоты или щелочи удается получить прозрачные растворы эмульгаторов для проведения полимеризации как в кислой, так и в щелочной средах.
Предлагаемый способ позволяет исключить бионеразлагаемые стоки.
Предлагаемый полимерный эмульгатор-инициатор является универсальным, его применение. позволяет получать и легко модифицировать латексы самых различных полярных и неполярных мономеров.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить область применения полимерных инициаторовэмульгаторов по сравнению с известным е
Формула изобретения
Способ получения пероксидатных полимерных инициаторов-эмульгаторов эмульсионной сополимеризацией винилпиридинов с диметилвинилэтинилметилтретбутилперекисью в водной среде в присутствии инициаторов и эмульгаторов, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем, что, с целью расширения области применения инициаторовэмульгаторов, в реакционную смесь дополнительно вводят акриловую или метакриловую кислоту и сополимеризацию проводят при рН 0,2-6,0 при
20-40 С и исходном массовом соотноо шении винилпиридинов, диметилвинилэтинилметилтретбутилперекиси и кис. лоты, равном (10-80) з(80-10) 1(10-80) .
