Способ получения привитых сополимеров поливинилового спирта Советский патент 1974 года по МПК C08F25/00 

1

Изобретение относится к способам получения привитых сополимеров на основе поливинилового спирта путем эмульсионной сополимеризапии с акриловыми мономерами.

Известен способ получения привитых сополимеров поливинилового спирта с алкилакриловыми мономерами, заключающийся в прививке алкилакриловых мономеров к 3-10% водному раствору поливинилового спирта при перемешивании в присутствии в качестве инициатора персульфата аммония.

Известный способ, однако, имеет низкий выход и недостаточно хорошие физико-механические свойства получаемого привитого сополимера.

Предлагаемый способ состоит в том, что во время сополимеризапии водная и мономерная фазы находятся в состоянии покоя, подобно тому, как это наблюдается при поликопденсации на границе раздела фаз, например, при поликоиденсации полиаминов с хлоракгидридами кислот.

При этом способе реакция протекает следуюш,им образом.

В реакторе нагргвают до определенной температуры раствор поливинилового спирта, добавляют раствор инициатора полимеризации, размешивают. Остапавливают мешалку и на поверхность водного раствора добавляют мономер. Реакционную смесь нагревают в термостате в течение 2-3 час, после чего производят кратковременное (30-80 сек) размешивание и оставляют до окончания полимеризации. В качестве инициаторов полимеризации

используются перекисные соединения, преимущественно персульфаты. Этим способом получены привитые сополимеры поливинилового спирта с метилакрилатом, а также его смеси с другими мономерами - винилацетатом,

этилакрилатом, бутилакрилатом, этплметакрилатом.

В результате реакции образуются устойчивые однородные водные дисперсии сополимеризатов, при высыхании которых появляются

пленки, обладающие повышенной эластичностью, прочностью, водо- и термостойкостью по сравнению с полимерами, полученными при проведении реакции с перемешиванием: эффективность прививки и выход привитого сополимера также значительно выше.

Пример 1. В реакторе перемешивают при 80-85°С 4,2 вес. ч. воздушно-сухого поливинилового спирта и 92,8 вес. ч. дистиллированной воды до полного растворения. Раствор

спирта охлаждают до 70°С, помещают в термостат с такой же температурой, добавляют раствор 0,08 вес. ч. персульфата аммония в 3 вес. ч. воды, перемешивают и останавливают мешалку. На поверхность водного раствора

поливинилового спирта добавляют 16 вес. ч.

освобожденного от ингибитора метилакрилата и выдерживают 3 час при 70°С. По истечении этого времени реакционную массу размешивают в течение 30 сек, останавливают мешалку и оставляют стоять еще на 2 час при 70°С.

В результате реакции получают устойчивую однородную дисперсию сополимеризата.

Конверсия мономера 98%, эффективность прививки - 0,89, выход привитого сополимера 92,4% (от теоретического).

При высыхании сополимеризата образуютс я прозрачные, блестящие, эластичные, водостойкие пленки с высокими физико-механическими показателями: прочность на разрыв 0,72 кг/мм2, термостойкость 288°С.

Примечание. При проведении реакции в таких же температурных условиях и при таком же соотнощении реагентов, но с перемещиванием реакционной смеси на протяжении всего процесса полимеризации, показатели выхода и физико-механических свойств значительно хуже: конверсия мономера 92%, эффективность прививки 0,71, выход привитого сополимера 76,8%, прочность на разрыв 0,36 кг/мм2, термостойкость 226°С.

Пример 2. В реакторе перемешивают при 80-85°С 2,1 вес. ч. воздущпо-сухого поливинилового спирта и 87 вес. ч. дистиллированной воды до полного растворения. Раствор охлаждают до 70°С, помещают в термостат с такой же температурой, добавляют раствор 0,1 вес. ч. персульфата аммония- в 3 вес. ч. воды. Перемешивают и останавливают мешалку. На поверхность водного раствора поливинилового спирта добавляют смесь 1,6 вес. ч. этилового эфира матакриловой кислоты и 6,4 вес. ч. метилакрилата, свободных от ингибиторов, и выдерживают в течение

3 час при 70°С. По истечении этого времени реакционную массу размешивают в течение 30 сек, останавливают мешалку и оставляют стоять еще на I час при 70°С. В результате реакции получают устойчивую однородную дисперсию сополимеризата.

Конверсия мономеров 97,4%; эффективность прививки 0,82; выход привитого сополимера 85,7%.

При высыхании сополимеризата образуются прозрачные, блестящие, эластичные и водостойкие пленки со следующими физикомеханическими показателями: прочность на разрыв 1,3 кг/мм, термостойкость 262°С.

Примечание. При проведении реакции в таких же условиях, но с постоянным перемешиванием реакционной смеси, конверсия мономера составляет 94%, эффективность прививки 0,70, выход привитого сополимера

78,0%, прочность пленки на разрыв 0,9 кг/мм2, термостойкость 200°С.

Предмет изобретения

Способ получения привитых сополимеров поливинилового спирта путем эмульсионной привитой сополимеризации алкилакриловых мономеров в водном растворе поливинилового спирта при перемешивании в присутствии в качестве инициатора персульфата аммония, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения физико-механических свойств сополимеров, перемешивание реакционной массы проводят в процессе загрузки раствора поливинилового спирта и инициатора, затем добавляют прививаемый мономер и выдерживают 2-3 час при 60-70°С, после

чего снова перемешивают 30-60 сек и выдерживают 2 час при 60-70°С.