Полимерная дисперсия и способ ее получения Советский патент 1989 года по МПК C08L3/04 C08F251/00 

Изобретение относится к области химической технологии, конкретно к полимерной дисперсии для проклеивающих агентов на основе крахмала и способу ее получения, и может быть использовано при производстве бумаги.

Целью изобретения является повышение стабильности дисперсии при хранении.

Пример. К10л взвеси кукурузного крахмала (40,87 вес. сухого вещества) добавляют Q% от веса сухого крахмала безводного сульфата натрия и 590 мл раствора каустика (раствор гидроокиси натрия и хлористого

натрия с 1,65 экв. титруемого каустика на литр и .плотностью 27 Бомэ при 20°С). Щелочность взвеси в мл 0,1 и. раствора НС1 (необходимого для нейтрализации 30 мл взвеси) составляет 24,0. 8 каждую из шести емкостей объемом 1,9 л добавляют 1597 мл взвеси (эквивалентно 728 г сухого вещества крахмала на объем).

Эти емкости, снабженные мешалками и отверстиями для добавления реагентов, помещают на водяную баню при . В каждую емкость добавляют количество акрилонитрила, указанное в

СП

х

СП) СП

см

31508

табл. 1. Через 16 ч рН реакционных смесей устанавливают 6,3, фильтруют, дважды промывают и сушат при 82°С. Образцы анализируют на содержание азота по Кьельдалю и на основании азотного числа определяют степень замещения цйанэтильных групп.

П р и м е р 2. Полученные в примере 1 образцы используют от А-1 до А-5 для получения привитых сополимеров следующим образом.

В пластмассовый сосуд емкостью 2 л, снабженный мешалкой, термометром, обратным холодильником и трубкой для ввода азота, помещают б5О г деиони- зированной воды, затем 350 г (по сухому веществу) производного крахмала, чтобы получить пасту. Устанавливают рН 7,,8, затем прибавляют 350 ликвефонов альфа-амилазы, полученной из В. Subtils. Пасту нагревают до в течение 45 мин и выдерживают при 78°С до характеристической 0,14 дл/г, 0,185 ДЛ/Г, 0,273 дл/г. Фермент инактивируют нагреванием до 9б С и гидролизованный крахмал охлаждают до 60°С. При этой температуре начинают подачу азота и добавляют 12,5 г поверхностно-актив- ного вещества Тритона Х :-200, затем прибавляют 173,5 г этилакрилата.

Растворяют при 48-52°С 6,13 г це- рийаммонийнитрата и добавляют к реакционной смеси. После завершения экзотермической -реакции (повышение температуры примерно на 20 С) выдерживают температуру реакции 75°С в течение 3ч. Затем к реакционной смеси прибавляют по 0,5 г персульфата аммония и метабисульфата натрия для снижения количества непрореагировавшего мономера. Выдерживают смесь при еще 1 ч, охлаждают и устанавливают рН 8,5 с помощью гидрооки- си аммония, содержание привитого сополимера крахмала в дисперсии 45%. Соотношение производное крахмала/ /этилакрилат в привитом сополимере равно 100/50 (вес.).

Данные по стабильности дисперсий привитых сополимеров цианэтилирован- ного крахмала представлены в табл. 2.

Примерз (по известному спо- собу). А. Пасту крахмала готовят путем перемешивания б7,5 г коммерческого кукурузного крахмала, окисленного гипохлоритом натрия, содержащего около 1,0 карбоксильных групп, в 143 г воды и нагревая при 98-99 С в течение 30 мин. После охлаждения к пасте добавляют 613,5 г воды. К этой смеси добавляют 1,0 г ледяной уксусной кислоты, 0,30 г железистого сульфата аммония и 9,4 г Игепал СО-887 (70% раствор нонилфенокси простого эфира полиоксиэтилена, содержащего в среднем 30 оксиэтиленовых групп на молекулу) . Полученную пасту охлаждают до и добавляют 67,5 г этилакрилата, после чего добавляют 1,55 г перекиси водорода. Через несколько секунд температура реакционной смеси начинает повышаться. Температуру устанавливают 60°С и поддерживают это значение в течение 3 ч-. На протяжении этого времени реакционную смесь непрерывно интенсивно перемешивают. Спустя 3 ч продукт охлаждают до комнатной температуры. Вязкость полученного продукта 1380 сП при . Дисперсия быстро расслаивается.

Б. Повторяют пример А, однако полное содержание твердой части повышают до 25, снизив количество воды до 410 г. Полученный продукт представляет собой мягкий гель с вязкостью более 13000 сП при 24°С.

C.Повторяют пример А, причем содержание твердой части повышают до 30%, снизив содержание воды до 320 г, полученный продукт представляет собой твердый крупчатый гель с вязкостью, превышающей 30000 сП при 24 С.

D.Повторяют пример А с большей загрузкой содержания твердой части, которое повышают до 48% за счет снижения пропорции воды. Полученный продукт представляет собой твердую рези- нообразную массу. Вязкость измерить нельзя.

Формула изобретения

1. Полимерная дисперсия, содержащая 45 мас.% гидролизованного производного крахмала и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности при хранении, в качестве гидролизованного производного крахмала дисперсия содержит привитой сополимер этилакрилата и цианэти- лированного крахмала, гидролизованного до характеристической вязкости 35%-ной дисперсии, равной 0,14- 0,273 ДЛ/г, при степени замещения по

51

цианэтильным группам 0,0б9-0,1б1 и массовом соотношении цианэтилирован- ный гидролизованный крахмал: этил- акрилат, равном 100:50.

2. Способ получения полимерной дисперсии, включающий смешивание гид ролизованного производного крахмала с водой и этилакрилатом.и проведение модификации, отличающийся тем, что, с целью получения стабильной при хранении дисперсии, в качест ве производного крахмала используют

089656

цианэтилированный крахмал со степенью замещения 0,0б9-0,1б1, перед модификацией проводят гидролиз цианэтилиро- ванного крахмала под действием альфа- амилозы до характеристической вязкости его 35%-ной водной дисперсии, равной 0,,273 дл/г, а модификацию проводят до массового соотношения в 10 целевом продукте цианэтилированный гидролизованный крахмал: этилакрилат, равного 100:50, при концентрации дисперсии 45 мас.. I

Таблица

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при производстве бумаги. Изобретение позволяет повысить стабильность дисперсии при хранении до 7-60 дней за счет того, что дисперсия содержит воду и 45 мас.% привитого сополимера этилакрилата и цианэтилированного крахмала, гидролизованного до характеристической вязкости его 35%-ной дисперсии 0,14-0,273 дл/г, при степени замещения по цианэтильным группам 0,069-0,161 и соотношении крахмала и этилакрилата 100:50. Дисперсию получают гидролизом цианэтилированного крахмала со степенью замещения 0,069-0,161 под действием альфаамилазы до характеристической вязкости его 35%-ной водной дисперсии 0,14-0,273 дл/г с последующей обработкой этилакрилатом до соотношения в целевом продукте крахмала и этилакрилата 100:50 при концентрации дисперсии 45%. 2 табл.

Использованный акрилонитрил (в расчете на сухой вес крахмала), % 2,5 Азот (анализ), %0,585

Рассчитанная . степень замещения 0,0б9

4,0 0,844

6,0 1,324

0,084 0,101 0,161

Таблица2