СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ВНУТРЕННЕЙ ФАЗЫ И ЛАТЕКСЫ НА ИХ ОСНОВЕ Российский патент 2001 года по МПК C08J3/03 B01F3/08 B01F15/04 

Изобретение относится к способу получения эмульсий с высоким содержанием внутренней фазы и к искусственным латексам на их основе.

В обычных эмульсиях дисперсная фаза содержит сферы, имеющие объемное содержание менее 0,74, которое соответствует объемному содержанию для наиболее компактного расположения сфер с одинаковыми радиусами. Однако для эмульсий с высоким содержанием внутренней фазы (ВСВФ) дисперсная фаза может иметь объемное содержание выше 0,99. Непрерывная фаза в таких случаях образует тонкую пленку жидкости, которая разделяет многогранные ячейки, а стабилизацию ВСВФ-эмульсий обеспечивает адсорбция на поверхности ячеек поверхностно-активного вещества из непрерывной фазы. Такие ВСВФ-эмульсии, как известно, могут быть использованы в качестве предшественников полимеров с высоким молекулярным весом, композитов и мембран для разделительных систем (см. Ruckenstein et al., J. Colloid Interface Science, Vol. 133, N 2, p. 432 (1989)).

Известен метод получения ВСВФ-эмульсий непрерывным способом. Например, в патенте США 4018426 (Mertz et al.) раскрыта система для непрерывного получения эмульсий с ВСВФ, в которой две точно отмеренные фазы (внутренняя фаза и обратимая фаза, полученная из эмульгатора типа внутренний-во внешнем и внешней фазы) смешивают в предварительно выбранном в пределах от 95:5 до 75: 25% вес. соотношении внутренней фазы к обратимой фазе. Эта система обеспечивает смешивающее средство, в которое поступают отдельные потоки внутренней фазы и обратимой фазы и которое свободно распределяет внутреннюю фазу в обратимой фазе в ступенчатой прогрессии. Такая ступенчатая прогрессия реализуется за счет размещения пластины, имеющей множество отверстий с постепенно увеличивающимся размером, которые служат для ступенчатого распределения постепенно увеличивающегося количества внутренней фазы во внешней фазе прежде, чем конечная смесь достигнет выходного отверстия. Эмульсии, полученные с помощью системы, предлагаемой Mertz и др., описаны как эмульсии, предназначенные для использования в фармацевтической и пищевой промышленности и в пожаротушении. Разработка простых средств получения ВСВФ-эмульсий может привести к определенным успехам.

В цитируемых выше ссылках не указывается на возможность использования ВСВФ-эмульсий для получения искусственных латексов. Искусственные латексы обычно готовят с помощью следующих стадий: 1) получение раствора полимера или сополимера в летучем органическом растворителе; 2) эмульгирование раствора в воде и водном эмульгаторе; 3) удаление летучего органического растворителя из эмульсии; и 4) регулирование содержания твердых компонентов, если это необходимо. Получение искусственных латексов описано в патентах США 3360599, 3503917, 4123403 и 5037864.

На стадии эмульгирования и добавления воды при получении искусственного латекса по способу инверсии фаз воду и эмульгатор обычно медленно добавляют к раствору полимера при высоком сдвигающем усилии до достижения необходимого соотношения воды и раствора полимера, которое обычно находится в интервале от 1:10 до 4:1. Также известны непрерывные способы. Например, в Европейской патентной заявке 0283247 A2 описан непрерывный способ диспергирования гидрофобного вещества в воде при повышенной температуре и повышенном давлении с получением искусственного латекса, имеющего размер частиц менее 0,5 мкм.

Остается необходимость в получении монодисперсных латексов, имеющих субмикронный размер частиц, особенно в области нанесения покрытий, где необходимо иметь контролируемые размеры частиц, минимизировать замасливания и повысить стабильность латекса.

Настоящее изобретение предлагает способ получения эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы без инверсии фаз, который включает стадии:
а) непрерывного слияния в диспергаторе в присутствии эмульгирующего и стабилизирующего количества поверхностно-активного вещества, жидкого потока непрерывной фазы, имеющего скорость R₁ и жидкого потока дисперсной фазы, имеющего скорость потока R₂; и
б) смешения слитых потоков с достаточным сдвигающим усилием и при достаточно постоянном отношении R₂:R₁ для образования эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы без инверсии фаз или ступенчатого распределения внутренней фазы во внешней фазе;
где отношение R₂:R₁ находится в интервале, при котором полидисперсность эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы составляет не более 3.

Другим объектом настоящего изобретения является способ получения эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы без инверсии фаз, который включает стадии:
а) непрерывного введения в диспергатор в присутствии эмульгирующего и стабилизирующего количества поверхностно-активного вещества, жидкого потока непрерывной фазы, имеющего скорость потока R₁, и жидкого потока дисперсной фазы, имеющего скорость потока R₂; и
б) смешения совмещенных потоков при интенсивности смешения, достаточно постоянной для образования эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы без инверсии фаз;
где отношение R₂:R₁ охватывает интервал, нижняя граница которого определяется точкой, где среднеобъемный размер частиц эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы соответствует началу инверсии в зависимости от отношения R₂:R₁, а верхняя граница устанавливается чуть меньше, чем отношение R₂: R₁, при котором имеет место инверсия фаз эмульсии с высоким соотношением дисперсной фазы, при дополнительном условии, что средний размер частиц не превышает 1,9 мкм.

Способом настоящего изобретения могут быть получены монодисперсные частицы с субмикронным размером.

На фиг. 1 показан профиль распределения частиц по размерам и полидисперсности частиц ВСВФ-эмульсии, полученной способом настоящего изобретения, как функций отношения скоростей дисперсной фазы и непрерывной фазы R₂:R₁, где непрерывная фаза представляет собой воду, дисперсная фаза - этилен-октеновый эластомер ENGAGE^ТМ КС8852 (торговая марки фирмы Dow Chemical Company, 24% вес. толуола из расчета на общий вес сополимера и растворителя), а поверхностно-активное вещество представляет собой 4% вес. олеата натрия из расчета на вес эластомера.

На фиг. 2 показан профиль, аналогичный представленному на фиг. 1, но где непрерывная фаза представляет собой воду, дисперсная фаза - триблоксополимер VECTOR^ТМ 4211D SIS (торговая марка фирмы Dexco Polymer, 35% вес. толуола из расчета на общий вес полимера и растворителя), а поверхностно-активное вещество представляет собой 4% вес. калиевого мыла модифицированной смолы DRESINATE^ТМ 214 (торговая марка фирмы Hercules, Inc.) из расчета на вес всего сополимера.

На фиг. 3 показан профиль, аналогичный представленному на фиг. 1, но где непрерывная фаза представляет собой воду, дисперсная фаза - полистирол STYRON^ТМ 680 (торговая марка фирмы Dow Chemical Company, 40% вес. толуола из расчета на общий вес полимера и растворителя), эмульгированный с помощью 4% вес. поверхностно-активного вещества RHODAPEX^ТМ СО-436 (торговая марка фирмы Rhone-Poulence) из расчета на вес всего полистирола.

На фиг. 4 показан профиль, аналогичный представленному на фиг. 1, но где непрерывная фаза представляет собой воду, дисперсная фаза - эпоксидную смолу D. E. R^ТМ 331 (торговая марка фирмы Dow Chemical Company), а поверхностно-активное вещество представляет собой 4% вес. поверхностно-активного вещества RHODAPEX СO-436 из расчета на вес всей эпоксидной смолы.

ВСВФ-эмульсии настоящего изобретения получают путем непрерывного сливания в диспергирующем устройстве в присутствии эмульгирующего и стабилизирующего количества поверхностно-активного вещества (ПАВ) жидкого потока непрерывной фазы, имеющего скорость R₁, и жидкого потока дисперсной фазы, имеющего скорость R₂; и смешения слитых потоков при интенсивности перемешивания, достаточной для получения ВСВФ-эмульсий. В настоящем изобретении термин "жидкий поток непрерывной фазы" используется для обозначения текущей жидкости, которая становится непрерывной фазой. Аналогично термин "жидкий поток дисперсной фазы" используется для обозначения текущей жидкости, которая становится дисперсной фазой.

Жидкие потоки непрерывной фазы и дисперсной фазы в достаточной степени несмешиваемы друг с другом, чтобы их можно было эмульгировать. В соответствии с одним из аспектов способа настоящего изобретения отношение R₂:R₁ определяется интервалом, где полидисперсность частиц ВСВФ-эмульсий не превышает 3. В настоящем изобретении понятие "полидисперсность" используется для обозначения отношения среднеобъемного диаметра и среднечислового диаметра частиц или D_v/D_n. Понятие "частицы" используется для обозначения частиц или капель.

На графике фиг. 1 точка A представляет собой точку, в которой среднеобъемный размер частиц ВСВФ-эмульсий соответствует началу инверсии в зависимости от отношения R₂:R₁ до достижения фактического минимума, обозначенного точкой B. Точка A представляет собой нижнюю границу отношения R₂:R₁. Участок на графике, заключенный между точками A и B, представляет собой область, где среднеобъемный размер частиц и/или полидисперсность частиц ВСВФ-эмульсий падают при увеличении отношения R₂:R₁. В точке B достигается фактический минимум и от этой точки до точки C размер частиц и полидисперсность по существу не зависят от отношения R₂:R₁. При отношении R₂/R₁ выше отношения R₂:R₁ в точке C имеет место фазовая инверсия, что обнаруживается по быстрому увеличению размера частиц и полидисперсности ВСВФ-эмульсий в области от точки C до точки D. Предпочтительное отношение дисперсной фазы к непрерывной фазе для примера, показанного на фиг. 1, находится в интервале от 10:1, предпочтительно от 15: 1, более предпочтительно от 20:1, до 60:1, более предпочтительно до 55:1.

Для примера фиг. 2 предпочтительное отношение дисперсной фазы к непрерывной фазе составляет от 10:1, предпочтительно от 25:1, до 40:1, более предпочтительно до 35:1.

Для примера фиг. 3 предпочтительное отношение дисперсной фазы к непрерывной фазе составляет от 15:1, предпочтительно от 25:1, до 50:1.

В примере фиг. 4 в качестве дисперсной фазы используется эпоксидная смола D.E.R^TM 331 (торговая марка фирмы Dow Chemical Company) без растворителя для смолы. В этом случае предпочтительное отношение дисперсной фазы к непрерывной фазе составляет от 6:1, предпочтительно от 8:1 до 14:1, предпочтительно до 13:1.

Удивительно, что ВСВФ-эмульсии получают способом настоящего изобретения без фазового обращения или ступенчатого распределения внутренней фазы во внешней фазе. Этот способ отличается от ранее описанных непрерывных способов получения ВСВФ-эмульсий, и его проводят без ступенчатого распределения, приводящего к инверсии фаз.

Предпочтительно отношение R₂:R₁ таково, что полидисперсность составляет не более 2,0, более предпочтительно не более 1,5, и еще более предпочтительно не более 1,2 и наиболее предпочтительно не более 1,1. Допустимое отклонение скоростей каждого потока зависит, частично, от природы дисперсной и непрерывной фаз, а также диспергатора, используемого для получения ВСВФ-эмульсий. Предпочтительно это отклонение не превышает 10%, более предпочтительно 5% и наиболее предпочтительно 1%. Предпочтительно средний размер частиц ВСВФ-эмульсий не превышает 2 мкм, более предпочтительно 1,5 мкм и наиболее предпочтительно составляет не более 1,0 мкм.

Предпочтительное отношение R₂:R₁ зависит от ряда факторов, в том числе от состава фаз, типа и количества поверхностно-активного вещества, используемого для получения и стабилизации ВСВФ-эмульсий и температуры, при которой получают эмульсии.

Непрерывная фаза и дисперсная фаза представляют собой жидкости, которые в достаточной степени несмешиваемы друг с другом, чтобы образовывать стабильную ВСВФ-эмульсию в присутствии достаточного количества поверхностно-активного вещества. В настоящем описании термин "жидкость" используется для обозначения гомогенного раствора, который может быть подан насосом через трубопровод. Жидкость может быть неразбавленной (то есть жидкой при комнатной температуре), расплавом (то есть жидкой при температурах выше комнатной), твердым веществом или неподаваемой насосом жидкостью, которые растворены в растворителе.

Предпочтительно непрерывная фаза является водной фазой, а дисперсная фаза содержит полимер и необязательно растворитель для полимера. Приемлемыми растворителями являются, но не ограничиваются только ими, толуол, циклогексан и метиленхлорид. Примером класса полимеров, которые могут быть использованы в способе настоящего изобретения, является триблоксополимер, содержащий полимерный блок из алкенилароматического углеводорода и полимерный блок из сопряженного диена. Триблоксополимеры хорошо известны и могут быть приготовлены любыми приемлемыми способами, которые описаны в патентах США 3135716, 3150209, 3496154, 3498960, 4145298 и 4169115.

Примеры алкенилароматических углеводородов включают алкилзамещенные стиролы, более предпочтительно стирол, α- метилстирол и винилтолуол, причем наиболее предпочтителен стирол. Предпочтительными сопряженными диенами являются C₄-C₈- сопряженные диены, более предпочтительно 1,3-бутадиен, изопрен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,3-пентадиен и 3-метил-1,3-пентадиен, причем наиболее предпочтительны 1,3-бутадиен и изопрен.

Для получения ВСВФ-эмульсий по способу настоящего изобретения также могут быть использованы полиолефины, такие как полипропилен, полиэтилен и их сополимеры и смеси, а также этилен-пропилен-диеновые терполимеры. Предпочтительными олефиновыми полимерами являются линейный полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), гетерогенно разветвленный линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), такой как полиэтиленовая смола DOWLEX^TM (торговая марка фирмы Dow Chemical Company), гетерогенно разветвленный полиэтилен сверхнизкой плотности (ПЭСВП), такой как ATTANE^TM (торговая марка фирмы Dow Chemical Company), гомогенно разветвленные, линейные этилен α-олефиновые сополимеры, такие как TAFMER^TM (торговая марка Mitsui PetroChemicals Company Limited) и EXACT^TM (торговая марка фирмы Exxon Chemical Company), которые могут быть получены по описанию патента США 3645922; гомогенно разветвленные, практически линейные этилен/α-олефиновые полимеры, такие как полиолефиновые пластомеры марки AFFINITY^TM и полиолефиновые эластомеры марки ENGAGE^TM (торговые марки фирмы Dow Chemical Company), которые могут быть получены, например, способом, описанным в патентах США 5272236 и 5278272; и этиленовые полимеры высокой плотности, получаемые при свободно-радикальной полимеризации, такие как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), сополимеры этилена и акриловой кислоты (ЭАК), такие как PRIMACOR^TM (торговая марка фирмы Dow Chemical Company), этиленвинилацетатные сополимеры (ЭВА), такие как полимеры ESCORENE^TM (торговая марки фирмы Exxon Chemical Company) и ELVAX^TM (торговая марка фирмы E.I. du Pont de Nemours & Co.).

Предпочтительные по существу линейные этилен/α-олефиновые полимеры имеют плотность (измеренную в соответствии со стандартом ASTM D-792) не менее чем 0,850, более предпочтительно не менее 0,855 и более предпочтительно не менее чем 0,860 г/см³, но не более 0,965, более предпочтительно не более чем 0,880 и наиболее предпочтительно не более чем 0,875 г/см³; отношение среднемассового молекулярного веса к среднечисловому молекулярному весу (М_w/М_n) от 1,5 до 3,0; индекс расплава (измеренный в соответствии со стандартом ASTM D-1238 (190/2.16) не менее чем 0,1, более предпочтительно не менее чем 0,5 и наиболее предпочтительно не менее чем 1 г/10 мин, до не более чем 500, более предпочтительно не более чем 100, еще более предпочтительно не более чем 70 и наиболее предпочтительно не более чем 10 г/10 мин; и соотношение I₁₀/I₂ от 6 до 20, более предпочтительно до 14 (измерено в соответствии со стандартом ASTM D-1238 (190/10)).

Другими примерами полимеров, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, являются диблоксополимеры алкенилароматических углеводородов и сопряженных диенов, описанных здесь, эпоксидные смолы, полистиролы, полиэфироимиды, поликарбонаты и полиуретаны.

Нафтеновые и парафиновые углеводороды также могут быть использованы в настоящем изобретении.

Эмульсии с ВСВФ могут быть получены по способу настоящего изобретения даже в отсутствие полимеров. Например, растворители, плохо смешивающиеся с водой, такие как толуол, метиленхлорид, циклогексан, и петролейные эфиры могут образовывать ВСВФ-эмульсии с водой. Кроме того, могут быть использованы мономеры, такие как стирольные или акрилатные мономеры.

Непрерывная и дисперсная фазы являются равнозначными. Например, водный поток и поток масла, которые сливают и смешивают в присутствии приемлемого ПАВ при соотношении скоростей потоков вода:масло 20:1, могут образовывать систему с непрерывной масляной фазой. С другой стороны, водный поток и масляный поток, которые сливают и смешивают в присутствии того же или другого ПАВ, предпочтительно в присутствии другого ПАВ, при соотношении скоростей потоков 1:20, могут давать систему с непрерывной водной фазой. Хотя непрерывная фаза или дисперсная фаза предпочтительно является водной, и более предпочтительно водной является непрерывная фаза, любая из фаз может быть водной.

Вязкость фаз достаточно низка и позволяет осуществлять подачу по трубопроводу с помощью насоса. Вязкости фаз можно контролировать, например, путем добавления растворителя или изменением температуры. Так, твердому веществу или иной полимерной дисперсной фазе, которую нельзя подавать насосом, можно придать эту способность за счет растворения полимера в достаточном количестве растворителя для полимера. Также можно получить возможность использовать насос для подачи твердого вещества или неподаваемой насосом жидкости за счет регулирования температуры.

Поверхностно-активное вещество (ПАВ), используемое для получения эмульсии с ВСВФ, может быть анионным, катионным или неионным, или их сочетаниями. Обычно более высокие концентрации ПАВ приводят к меньшему диаметру частиц, но при слишком высоких концентрациях ПАВ оказывает отрицательное влияние на свойства продуктов, таких как, например, пленки, изготавливаемые из эмульсии. Концентрация ПАВ должна быть достаточной для образования эмульсии и последующей ее стабилизации и предпочтительно находится в интервале от 0,1, более предпочтительно от 0,5 и наиболее предпочтительно от 2 до 15, более предпочтительно до 6 и наиболее предпочтительно до 4% вес. из расчета на вес дисперсной фазы. ПАВ может быть добавлено на начальной стадии или к непрерывной фазе, или к дисперсной фазе до смешения двух фаз, или может добавляться отдельно в смешивающее устройство в качестве третьего потока. Предпочтительно ПАВ добавляют к дисперсной фазе до смешения двух фаз.

Примером приемлемого класса ПАВ являются сульфаты этоксилированного фенола, имеющие формулу X-ф-O-(CH₂-CH₂-O)_n-SO₃-,Z^-, где X представляет собой линейную или разветвленную C₆-C₁₈- алкильную группу, предпочтительно октил, нонил или лаурил, более предпочтительно октил или нонил, наиболее предпочтительно нонил; ф представляет собой фенилен, предпочтительно п-фенилен; n принимает значения от 4 до 32, предпочтительно от 4 до 12; Z представляет собой натрий, калий или аммоний, предпочтительно аммоний. Большинство из предпочтительных и более предпочтительных сульфатов этоксилированных фенолов является выпускаемыми промышленностью продуктами, например, аммонийная соль поли(окси-1,2-этанди-ил)-α-сульфо-ω(нонилфенола).

Другими приемлемыми классами ПАВ являются, но не ограничиваются только ими, соли жирных кислот и щелочных металлов, такие как олеаты и стеараты щелочных металлов; полиоксиэтиленовые неионные соединения; лаурилсульфаты щелочных металлов; четвертичные аммонийные ПАВ; алкилбензолсульфонаты щелочных металлов, такие как додецилбензолсульфонат натрия и мыла щелочных металлов на основе модифицированных смол.

Примерами диспергаторов, которые могут быть использованы для получения эмульсий с ВСВФ являются, но не ограничиваются только ими, вращающийся вал в диспергаторе рукавного типа, который описан в патенте США 4123403 (Warner и др. ); статор-роторный смеситель с высоким сдвигающим усилием; экструдер или центробежная насосная головка.

Латексы, приготовленные из ВСВФ-эмульсий
Латекс получают из ВСВФ-эмульсий путем объединения эмульсии с приемлемым количеством жидкости, которая составляет непрерывную фазу, или жидкости, которая совместима с непрерывной фазой и которая не нарушает целостность частиц. Когда непрерывной фазой является вода, латекс обычно готовят путем добавления воды к ВСВФ-эмульсии. Более предпочтительно получать латекс по непрерывной схеме при пропускании эмульсии с ВСВФ и воды через любой приемлемый элемент для разбавления, например, через центробежную насосную головку.

Если дисперсная фаза эмульсии с ВСВФ получена путем растворения твердого вещества или вязкой жидкости в подходящем растворителе, то обычно после приготовления латекса растворитель желательно удалить. Однако, если дисперсная фаза не содержит растворителя, латекс может быть приготовлен простым разбавлением ВСВФ-эмульсий. В этом случае получение латекса более экономично, чем при обычных способах, так как стадии удаления растворителя и регулирования содержания твердого компонента отсутствуют.

Также можно получать латекс, имеющий широкое распределение частиц по размерам, путем объединения эмульсий с ВСВФ (или полученных из них латексов) с различным средним размером частиц. Латексы, имеющие широкое распределение частиц по размерам, могут быть особенно полезны, когда желательно повышение содержания твердых компонентов в латексе при сохранении низкой вязкости.

Также можно готовить латексы со множеством дисперсных фаз.

Установлено, что находящие применение пленки могут быть изготовлены из латексов, полученных на основе ВСВФ-эмульсий настоящего изобретения. Например, по существу линейный олефиновый полимер, описанный здесь, как установлено, образует пленку практически одинаковой толщины по всей основе. Эта пленка обладает полезными физическими свойствами, такими как высокий предел прочности при растяжении, и может быть получена при любой температуре, приемлемой для получения интегральной пленки, обычно в интервале от 25, более предпочтительно от 50 до 150^oC, более предпочтительно до 100^oC.

Латексы на основе эмульсий с ВСВФ, полученных по способу настоящего изобретения, могут быть использованы в тех случаях, где обычно используют латексы. Например, латекс может быть использован для нанесения покрытия на полы, древесину, автомобили, металлы, ткани или бумагу; или латекс может быть нанесен на форму для изготовления перчаток или презервативов. Латекс также можно использовать для получения клеев, красок, герметиков, замазок или основ ковровых покрытий.

Приведенный ниже пример поясняет изобретение и не ограничивает его объем.

ПРИМЕР
Способ получения дисперсии с непрерывной водной фазой
Этилен-октеновый эластомер, характеристика которого приведена на фиг. 1, растворяют в толуоле с получением 24%-ного (вес.) раствора из расчета на суммарный вес полимера и растворителя. К полученному раствору добавляют олеат натрия (4% вес. из расчета на вес эластомера). Этот раствор представляет собой дисперсную фазу. Дисперсную фазу непрерывно подают насосом через рукав трубки из нержавеющей стали с внутренним диаметром 1,27 см, присоединенный к T-образному профилю, при постоянной скорости 30 г/мин. Одновременно насосом подают воду (непрерывная фаза) через рукав трубки из нержавеющей стали с внутренним диаметром 0,318 см, присоединенный к T-образному профилю, при постоянной скорости, которая может изменяться в пределах от 6,0 до 0,35 г/ мин. Два потока сливаются и смешиваются друг с другом за счет использования находящегося в линии статор-роторного смесителя IKA UTL 25 TURRAX^TM, который присоединен к T-образному профилю с помощью трубки 1,27 см из нержавеющей стали и работает при 7400 об/мин. Получают эмульсию ВСВФ, в которой отношение дисперсной фазы к непрерывной фазе находится в интервале от 10:1 до 60:1 (то есть скорость потока воды постоянна в интервале от 0,5 до 3 г/мин). Эмульсию с ВСВФ разбавляют водой и определяют размер частиц и полидисперсность с помощью светорассеивающего анализатора размера частиц Coulter LS 130. Из приготовленного латекса на роторном испарителе удаляют толуол и снова измеряют размер частиц и полидисперсность. Получают тот же результат. Содержание твердого компонента доводят до 55% за счет удаления в вакууме воды.

Изобретение предлагает способ получения эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы без инверсии фаз, который включает стадии: а) непрерывного введения в диспергатор в присутствии эмульгирующего и стабилизирующего количества поверхностно-активного вещества жидкого потока непрерывной фазы, имеющего скорость R₁, и жидкого потока дисперсной фазы, имеющего скорость потока R₂; и б) смешения совмещенных потоков при скорости смешения, достаточно постоянной для образования эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы без инверсии фаз; при этом отношение R₂ : R₁ охватывает интервал, нижняя граница которого определяется точкой, в которой среднеобъемный размер частиц эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы соответствует началу инверсии в зависимости от отношения R₂ : R₁, и верхняя граница которого устанавливается чуть меньше чем R₂ : R₁, при котором имеет место инверсия фаз эмульсии. По способу настоящего изобретения могут быть получены монодисперсные латексы с размерами частиц около микрона, находящие применение особенно в области нанесения покрытий, где необходимо иметь контролируемые размеры частиц, минимизировать замасливание и повысить стабильность латекса. 2 c. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ получения эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы, который включает стадии: а) непрерывного введения в диспергатор в присутствии эмульгирующего и стабилизирующего количества поверхностно-активного вещества, жидкого потока непрерывной фазы, имеющего скорость потока R₁, и жидкого потока дисперсной фазы, имеющего скорость потока R₂, и б) смешения совмещенных потоков при скорости смешения, достаточно постоянной для образования эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы без фазовой инверсии, где отношение R₂ : R₁ охватывает интервал, нижняя граница которого определяется точкой, в которой среднеобъемный размер частиц эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы соответствует началу инверсии в зависимости от R₂ : R₁, и верхняя граница которого устанавливается чуть меньше, чем отношение R₂ : R₁, при котором имеет место инверсии фаз эмульсии. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение R₂ : R₁ находится в интервале, при котором полидисперсность частиц эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы меньше 3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что отношение R₂ : R₁ находится в интервале, при котором полидисперсность частиц эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы меньше 2, а среднеобъемный размер частиц составляет не более 1,9 мкм. 4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что отношение R₂ : R₁ находится в интервале, при котором среднеобъемный размер частиц составляет не более 1 мкм. 5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что непрерывная фаза представляет собой водную фазу. 6. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что непрерывная фаза представляет собой неводную фазу. 7. Способ по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что дисперсная фаза содержит сополимер полимерного блока из алкенилароматического углеводорода и полимерного блока из сопряженного диена; эпоксидную смолу; поли[этилен-акриловую кислоту]; полистирол; полиэфиримид; поликарбонат; полиолефин; или полиуретан. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что полиолефин содержит гомогенный, статистический, частично кристаллический этилен-α-олефиновый сополимер с узким распределением по молекулярному весу или по существу линейный этилен/α-олефиновый сополимер, имеющий плотность приблизительно от 0,850 до 0,965 г/см³, отношение M_w/M_n приблизительно от 1,5 до 3,0, индекс расплава приблизительно от 0,1 до 100 г/10 мин и отношение I₁₀/I₂ приблизительно от 6 до 20. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что этилен/α-олефиновый сополимер представляет собой этилен/1-октеновый сополимер, имеющий плотность приблизительно от 0,855 до 0,875 г/см³, а индекс расплава от 0,5 до 70 г/10 мин. 10. Способ по любому из п.8 или 9, отличающийся тем, что отношение R₂ : R₁ находится в интервале от 10 : 1 до 60 : 1. 11. Способ по любому из пп.8 - 10, отличающийся тем, что отношение R₂ : R₁ находится в интервале от 20 : 1 до 55 : 1. 12. Способ по п.7, отличающийся тем, что дисперсная фаза содержит сополимер полимерного блока алкенилароматического углеводорода. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что сополимер полимерного блока алкенилароматического углеводорода включает стирол-изопрен-стирольный триблоксополимер, а отношение R₂ : R₁ находится в интервале от 10 : 1 до 40 : 1. 14. Способ по любому из п.12 или 13, отличающийся тем, что отношение R₂ : R₁ находится в интервале от 25 : 1 до 35 : 1. 15. Способ по п.7, отличающийся тем, что дисперсная фаза содержит эпоксидную смолу, а отношение R₂ : R₁ находится в интервале от 6 : 1 до 14 : 1. 16. Способ по п.7, отличающийся тем, что дисперсная фаза содержит полистирол, а отношение R₂ : R₁ находится в интервале от 15 : 1 до 50 : 1. 17. Способ по любому из пп.1 - 16, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество включает сочетание поверхностно-активных веществ, выбираемых из анионных, катионных и неионных поверхностно-активных веществ. 18. Способ по любому из пп.1 - 16, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество представляет собой соль жирной кислоты и щелочного металла, полиоксиэтиленовое неионное соединение, лаурилсульфат щелочного металла, четвертичное аммонийное поверхностно-активное вещество, алкилбензолсульфонат щелочного металла или щелочное мыло модифицированной смолы, или их сочетание. 19. Способ по любому из пп.1 - 5 и 7 - 18, который после стадии (б) дополнительно включает стадию разбавления эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы водой с образованием искусственного латекса. 20. Латекс, который наносят на основу или форму с получением покрытия для пола, покрытия для древесины, автомобильного покрытия, покрытия для стали, покрытия для бумаги, перчаток, основы коврового изделия, клея, герметика, замазки или презерватива, полученный по способу, описанному в п.1.