Способ получения поливинилацетатной дисперсии Советский патент 1989 года по МПК C08F118/08 

Изобретение относится к способу получения поливинилацетатной дисперсии, может быть использовано в химической промышленности, а дисперсия - в традии 1онных областях ее применения.

Цель изобретения - повышение клеящей способности и стабильности дисперсии.

Аммониевую соль сополимера винил- ацетата с малеиновой кислотой получают известным способом путем радикальной сополимеризации в бензоле при повышенной температуре. Инициатором является перекись бензоила.

В полученном сополимере 0,15-0,20 эквивалентов карбоксильных групп нейтрализуют аммиаком.

Таким образом, процесс получения частично нейтрализованного аммиаком сополимера включает две стадии: 1 - сополимеризацию винилацетата и инового ангидрида продолжительностью 4-5 ч; 2 - приготовление водного раствора аммониевой соли, продолжительность 2-3 ч; общее время 6-8 ч.

Получение поливинилового спирта - защитного полимерного коллоида по известному способу включает три стадии: 1 - лаковую полимеризацию винилацетата; 2 - омыление поливинил- ацетатного лака; 3 - приготовление водного раствора поливинилового спирта. Общая продолжительность 20-25 часов .

ел

1чЭ

ел

а со

Получение поливинилацетатной дисперсии заключается в следующем.

Для приготовления водной фазы используют расчетное количество водного раствора аммониевой соли защитного коллоида, к которому добавляют необходимое количество воды (его определяют из расчета 55%-ной дисперсии по полимеру), раствор сульфата двухв.гпентного железа, раствор формиата аммония и муравьиную кислоту до доведения рН водной фазы 2,8-3,2, Приготовленную водную фазу в реакторе нагревают до 65-70 С и выдерживают при перемешивании 15 мин. Затем четырьмя равными порциями через 0,5 ч вводят расчетное количество винилацетата и перекиси водорода. Время полимеризации 5-6-Ч. В конце полимеризации (за 1 ч до окончания реакции) температуру повышают до 80 С. Поливинил ацетатную дисперсию (ПВЛД) охлаждают и нейтрализуют водным аммиаком при тщательном перемешивании и постепенном введении раствора аммиака небольшими порциями до рН дисперсии 4,5- 6,0.

Полученная Г1ВАД удовлетворяет требованиям ГОСТ 18992-80,

Пример 1, В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 287,7 г 12%-ного раствора нейтрализованного аммиаком на 0,15 эквивалентов относительно СООН-групп сополимера винилацетата с малеиновой кислотой, 12,5 г раствора сульфата железа (II), 19,1 г 55%-ного раствора формиата аммония и 436,А г воды. Количество защитного коллоида и формиат аммония по отношению к винилацетату составляет 5,2 мас,%, массовое соот

ношение г.ммониевоГ соли сополимера и формиата аммония в защитном коллоиде 3,3:1,0 соответственно.

После перемешивания корректируют рН водной фазы до значений 2,8-3,2 добавлением муравьиной кислоты.

Приготовленную водную фазу выдерживают при перемешивании и температуре 65-70°С в течение 15 мин. Затем четырьмя равными порциями через 0,5 ч вводят прикапыванием 860,9 г (10,0 моль) винилацетата и 11,3 г перекиси водорода (,l27). Общее время полимеризации 6 ч. В конце процесса (за 1 ч до окончания

10

20

J5

25

5251694

полимеризации) температуру поднимают до 80 с.

Полученную ПВАД охлаждают, нейтрализуют водным раствором аммиака до рН 4,5-6,0 и анализируют по ГОСТ 18992-80.

Пример2. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратные холодильником, загружают 215,3 г 12%-ного раствора защитного коллоида, в котором 0,15 эквивалентов карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком, 12,5 г раствора сульфата железа (II), 14,3 г 55%-ного раствора формиата аммония и 498,0 г воды. Количество защитного полимерного коллоида и добавки по отношению к винилацетату составляет 3,9 мас.%, массовое соотношение аммониевой соли полимера и формиата аммония 3,3:1,0 соответственно.

Далее процесс подготовки водной фазы и полимеризацию винилацетата выполняют аналогично примеру 1.

ПримерЗ. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 344,5 г 12%-ного раствора сополимера, 0,18 эквивалента карбоксильных групп которого нейтрализовано аммиаком, 12,5 г раствора сульфата железа (II), 22,9 г 55%-ного раствора формиата аммония и 388,3 г воды. Количество полимерного защитного коллоида и формиата аммония по отношению к винилацетату составляет 6,3 мас,%, соотношение аммониевой соли полимера и формиата аммония в 3,2:1,0 соответственно.

Далее процесс подготовки водной фазы и полимеризацию винилацетата выполняют аналогично примеру 1,

Пример4, В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обра1-ным холодильником, загружают 344,5 г 12%-ного раствора полимера, в котором 0,20 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком, 12,5 г раствора сульфата железа (II), 14,3 г 55%-ного раствора формиата аммония и 396,9 г воды. Количество полимерного коллоида и формиата аммония по отношению к винилацетату составляет 5,7 мас.%, соотношение аммониевой соли сополимера винил- ацетата и малеиновой кислоты и формиата аммония в 5,3:1,0 соответственно.

30

35

40

45

50

55

Далее процесс подготовки водной фазы и полимеризации винилацетата выполняют аналогично описанному в примере 1.

Пример 5. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 215,3 г 12%-ного раствора полимерного коллоида, в котором 0,20 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком, 12,5 г раствора сульфата железа (II) 12,6 г 55%-ного раствора формиата аммония и 499,7 г воды. Количество защитного коллоида по отношению к винилацетату составляет 4,5 мас,%, соотношение аммониевой соли полимера и формиата аммония 2,0:1,0 соответственно.

Далее процесс подготовки водной фазы и полимеризацию винилацетата вьтолняют аналогично примеру 1.

В таблице проводятся данные примеров 1-5 осуществления способа получения поливинилацетатной дисперсии по изобретению и пример 6 по известному способу.

П р и м е р 6 (известный). Способ осуществляют аналогично примеру 1, но без добавки формиата аммония

и в качестве защитного полимерного коллоида используют поливиниловый спирт.

Формула изобретения

Способ получения поливинилацетатной дисперсии путем водно-эмульсионной полимеризации винилацетата в кислой среде в присутствии защитного полимерного коллоида и окислительно- восстановительной инициирующей системы, состоящей из перекиси водорода и сульфата железа, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и клеящей способности дисперсии, процесс проводят в присутствии 3,9-6,3 мас.% в расчете на винилацетат защитного полимерного коллоида и дополнительно вводимого в качестве добавки формиата аммония при массовом соотношении коллоида и добавки от 2,0:1,0 до

5,3:1,0 соответственно, при этом в качестве защитного коллоида используют сополимер винилацетата и мале- иновой кислоты, в котором 0,15-0,20 эквивалента карбоксильных групп

нейтрализовано аммиаком.

Изобретение относится к способу получения поливилацетатной дисперсии и может быть использовано в химической промышленности. Повышение стабильности и клеящей способности поливинилацетатной дисперсии достигается тем, что получение ее осуществляют водно-эмульсионной полимеризацией винилацетата в кислой среде в присутствии окислительно-восстановительной инициирующей системы, состоящей из перекиси водорода и сульфата железа, в присутствии в качестве защитного полимерного коллоида сополимера винилацетата и малеиновой кислоты, в котором 0,15-0,20 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком. При полимеризации дополнительно вводят формиат аммония. При этом количество добавки и защитного коллоида 3,9-6,3 мас.% в расчете на винилацетат при их массовом соотношении от 1,0:2,0 до 1,0:5,3 соответственно. 1 табл.

кость белого цвета Кеэ коч ков н посторонних вкло- чений