СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА Российский патент 2015 года по МПК C08L27/06 C09D127/06 C09D167/08 C09F7/00 

Изобретение относится к области получения новых пленкообразующих веществ и может быть использовано при производстве лакокрасочных материалов.

Одним из наиболее распространенных в мировой практике полимеров является поливинилхлорид. Выпуск его составляет 35 млн тонн в год. Это продиктовано как комплексом ценных свойств (хорошие физико-механические показатели, высокая химстойкость, негорючесть) материалов на основе ПВХ и продуктов его модификации, так и возможностью их эксплуатации в достаточно широком температурном интервале от -50 до 80°C. Поливинилхлорид нашел применение в строительстве, при изготовлении упаковочной тары, кабельной изоляции и медицинского оборудования. Сополимеры ПВХ активно используются в лакокрасочной промышленности.

Известен способ получения модифицированного поливинилхлорида (патент РФ на изобретение №2084461 от 20.07.1997) путем суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии сополимера этилена и винилацетата, содержащего 20-65 массовых частей (мас.ч.) винилацетата, стабилизатора суспензии и радикального инициатора, отличающийся тем, что реакционную смесь предварительно перемешивают при затратах активной мощности на единицу массы реакционной смеси 0,03-2,0 Вт/кг при 20-50°C в течение 0,5-2,0 мас.ч., а полимеризацию проводят в присутствии сополимера этилена и винилацетата, взятого в количестве 1-8% от массы винилхлорида.

Известна полимерная композиция (патент РФ на изобретение №2086584 от 10.08.1997), включающая поливинилхлорид, термостабилизатор и модификатор. Композиция отличается тем, что в качестве модификатора она содержит привитой сополимер винилхлорида с сополимером этилена с винилацетатом с содержанием 10-40 мас.ч. винилхлорида, 48-72 мас.ч. этилена и 12-18 мас.ч. винилацетата, полученного суспензионной полимеризацией винилхлорида с сополимером этилена с винилацетатом в присутствии стабилизатора суспензии и раствора инициатора, синтезированного перед введением винилхлорида непосредственно в зоне полимеризации путем взаимодействия хлорформиата с перекисью водорода в водно-щелочной среде при молярном соотношении хлорформиата и щелочи 1-2 мас.ч. при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.: поливинилхлорид 100, термостабилизатор 1,1-6,0, указанный привитой сополимер винилхлорида с этиленвинилацетатом 8-15.

Полученные таким методом сополимеры имеют хорошие защитные и физико-механические показатели, но обладают низкой адгезией и эластичностью - важнейшими показателями для пленкообразователей.

Наиболее близким решением к предлагаемому способу можно считать патент РФ на изобретение №2084461 от 20.07.1997 (см. выше).

Задача предлагаемого решения - улучшение пленкообразующих свойств растворов сополимеров поливинилхлорида и физико-механических свойств пленок на их основе за счет введения винилированных алкидов.

Для решения поставленной задачи в способе получения модифицированного поливинилхлорида, включающем смешение в емкостном реакторе сополимера поливинилхлорида и растворителя, а также нагрев смеси до 50-60°C, в реакционную смесь вводят винилированный алкид.

При этом количество сополимера поливинилхлорида составляет 20-25 мас.ч. от общей реакционной массы, количество винилированного алкида составляет 6-10 мас.ч. от общей реакционной массы, а в качестве растворителя используют толуол в количестве 70-75 мас.ч. от общей реакционной массы.

Способ реализуют следующим образом.

В емкостной реактор загружают сополимер поливинилхлорида массовых частей (мч): 20-25 мас.ч. и растворитель толуол 70-75 мас.ч.

Смесь предварительно нагревают до 50-60°C, перемешивают в течение 1-2 часов до полного растворения, добавляя винилированный алкид в количестве 6-10 мч от общей реакционной массы.

После завершения смешения смесь охлаждают до 20°C и берут пробу на соответствие показателям.

Конечные показатели готовой смеси следующие:

- Содержание нелетучих - 20-25% - Вязкость (по ВЗ-246 при 20°C) - 83-90 с - Время высыхания пленки при 20°C - 20-25 мин

Далее проводят «типовку» раствора сополимера (доведение до нужных показателей путем добавления растворителя) и фасовку.

Введение в раствор сополимера поливинилхлорида винилированного алкида повышает адгезию и прочностные характеристики - эластичность и прочность пленки при изгибе.

Модифицированный сополимер по сравнению с известными сополимерами имеет показатели, представленные в табл.1

Таблица 1 № Показатели Известный метод (раствор сополимера ПВХ) Предлагаемый метод (раствор сополимера ПВХ модифицированный ВА) 1 Массовая доля нелетучих веществ, % (ИСО 3251) 20-25 20-25 2 Вязкость, сек., по В3-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре 20,0+/-0,5°C (ИСО 2431) 80-90 83-90 3 Адгезия, баллы (ИСО 2409, ГОСТ 15140) 3 1 4 Прочность пленки при изгибе на 180° (ГОСТ 30246-94) 4Т 1Т 5 Эластичность пленки при изгибе, мм (ИСО 1520) 4 1 5 Твердость, у.е. (по ТМЛ 2124) 0,25 0,3 6 Время сушки до ст.3, час, при температуре 20,0+/-2,0°C 1 1

Как видно из таблицы 1, пленки из раствора сополимера поливилихлорида, модифицированного предлагаемым способом, имеют улучшенные характеристики по адгезии, прочности пленки при изгибе, эластичности, твердости после нанесения.

Изобретение относится к области получения новых пленкообразующих веществ на основе поливинилхлорида и может быть использовано в лакокрасочной промышленности. В способе получения модифицированного поливинилхлорида на стадии смешивания в емкостном ректоре в реакционную массу сополимера поливинидхлорида и растворителя вводят винилированный алкид, осуществляют нагрев смеси до 50-60°C и доводят ее до нужных показателей. При этом количество сополимера поливинилхлорида составляет 20-25 массовых частей от общей реакционной массы, количество винилированного алкида составляет 6-10 массовых частей от общей реакционной массы, а в качестве растворителя используют толуол в количестве 70-75 массовых частей от общей реакционной массы. Технический результат - улучшение пленкообразующих свойств растворов сополимеров поливинилхлорида и физико-механических свойств пленок на их основе за счет введения винилированных алкидов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения модифицированного поливинилхлорида, включающий смешение в емкостном реакторе сополимера поливинилхлорида и растворителя, и нагрев смеси до 50-60°C, отличающийся тем, что в реакционную смесь вводят винилированный алкид.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество сополимера поливинилхлорида составляет 20-25 мас.ч. от общей реакционной массы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество винилированного алкида составляет 6-10 мас.ч. от общей реакционной массы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют толуол в количестве 70-75 мас.ч. от общей реакционной массы.