Способ получения водных диспер-Сий АКРилОВыХ пОлиМЕРОВ Советский патент 1981 года по МПК C08F20/10 C08F20/02 C08F2/24 

1

Изобретение относится к технологии полимеров, а именно к способу получения водных дисперсий акриловых полимеров и может быть использовано в химической промышленности.

Известны многочисленные способы получения водных дисперсий полимеров путем полимеризации акриловых мономеров .в воде в присутствии инициатора и эмульгаторовf которые одновременно являются и стабилизатора получаемых латексов.

В качестве эмульгаторов чаще всего используют различные поверхностноактивные вещества: мыла жирных кислот и сульфокислот - олеаты, стеараты, лаураты,сульфонаты, четвертичные мрниевые соли, оксиэтилированные производные жирного ряда, производные алкилфенолов, сульфированные оксиэтилированные гшкилфенолы ll.

Однако получаемые водные дисперсии полимеров недостаточно стабильны при хранении, а также при пониженных темпвратурах й в присутствии электролитов.

Известны способы получения водныхf. дисперсий полимеров путем водоэмульсионной полимеризации мономеров в присутствии инициатора, эмульгатора и стабилизатора, в качестве которого

используют водорастворимые высокомолекулярные соединения, а именно злиры целлюлозы, поливиниловый спирт, альгинат натрия,казеинат аммония и т.д. 2.

Получаемые по этим способам дисперсии полимеров недостаточно стабиль ны.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения водных дисперсий акриловых полимеров путем водоэмульсионной полимеризации акриловых мономеров или их смесей в присутствия инициатора, эмуль5гатора и стабилизатораf в качестве которого используют оксиэтилцеллюлоэу 3.

Недостатком этого способа является невысокая стабильность получаемых

0 дисперсий, особенно при выдерживании их при пониженной температуре.

Целью изобретения является повышение стабильности дисперсии.

Поставленная цель достигается тем,

5 что в способе получения водных дисперсий акриловых полимеров путем водоэмульсионной полимеризации акриловых мономеров или их смесей в присутствии инициатора, эмульгатора и ста0 .билизатора в качестве стабилизатора

используют 3-6% от веса реакционной массы окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей,причем 80-90% окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей добавляют к реакционной массе в начале полимеризации при 80-82°С, а остальную часть через 1,5-2,0 ч по окончании прибавления мономеров при 90-95°С и реакционную массу затем выдерживают при этой температуре в течение 1,0-1,5 ч.

Применение окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей способствует повышению стабильности водных акриловых дисперсий при хранении и в присутствии электролитов без существенного повышения их вязкости.

Повышение стабильности дисперсий упрощает условия их хранения и применения.

Пример 1.В реакционный сосуд последовательно загружают 390 воды, 8 г смеси сульфированных полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, 0,2 г персульсЬата аммони в виде 10%-ного водного раствора и смесь подогревают до 80-82°С. Затем в сосуд добавляют 40,0 г окисленной карбоксиметИлцеллюлозы в виде 10,0%ного водного раствора и после перемешивания к смеси медленно в течение 1,5 ч прибавляют смесь мономеров, состоящую из 112 г этилакрилата и 48 г акриловой кислоты, одновременно подогревая ее до 90-92°С.

После прибавления смеси мономеров реакционную массу выдерживают при ; этой температуре в течение 2 ч .

В дальнейшем к ней при перемешивании прибавляют 12,5 г окисленной карбоксиметилцеллюлозы в виде 10%-но го водного раствора и при перемешивании проводят реакцию в течение 2 ч.

Получаемый продукт представляет собой жидкую однородную дисперсию кремового цвета.

Конверсия мономеров составляет 99,6%. Вязкость дисперсии по вискозиметру ВЗ-4 15,6 сек.

В отличие от дисперсии, получаемой по известному способу, данная дисперсия не утрачивает свойств при хранении ее на морозе при температуре от -15 до -16°С в течение 72 ч. Реакционный сосуд легко очищают от остатков дисперсии.

Пример 2,В реакционный сосуд последовательно загружают 338 воды, 0,25 г персульфата аммония; 7,7 г сульфированного полиэтиленгликолевого эфира алкилфенола и при перемешивании подогревают реакционную массу до 80-82°С. Затем в реакционную массу вводят 42 г окисленной оксиэтилцеллюлозы в виде 10%-ного водного раствора и после кратковременного перемешивания в течение 1,5 ч добавляют смесь мономеров, состоящую из 170 г метилметакрилата и 30 г акриловой кислоты, одновременно реакционную массу подогревают до 90-92 с. После выдержки реакционной массы в : течение 2 ч (после прибавления мономеров) в нее вводят 70 г 10%-ного водного раствора окисленной оксиэтилцеллюлозы и при перемешивании проводят реакцию в течение 2 ч. Получают жидкую однородную дисперсию кремового цвета. Остатки дисперсии легко удаля ются со стенок реактора.

Конверсия мономеров 99,5%.

Пример З.В сосуд последовательно загружают 400 г воды, 7,5 г сульфированных полиэтиленгликолевых эфиров алкилЛенолов, 35 г окисленной натриевой соли карбоксилметилцеллюлозы в виде 10%-ного водного раствора и 0,15 г персульфата аммония.

После тщательного перемешивания реакционную массу подогревают до 82 С и затем к ней в течение 1,5ч прибавляют 180 г этилакрилата, одновременно подогревая реакционную массу до 90-92 0. После выдержки в течение 2 ч к реакционной массе добавляют 8 г окисленной натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в виде 10%-ного водного раствора и при перемешивании проводят реакцию в течение 2 ч.

Конверсия мономеров 99,4%.

После выгрузки дисперсии со стенок реактора легко удаляются остатки полимера при промывке теплой водой.

Пример 4. к 200 г воды добавляют 3,9 г эмульгатора, 27,0 г окисленной натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в виде 10%-ного водного раствора, 0,10 г персульфата аммония и перемешивают до получения однородной массы.

Затем в течение 2 ч в реакционную массу при одновременном ее подогревании до 90-95 0 добавляют 105 г метилметакрилата. После выдержки в течение 2 ч к реакционной массе добавляют 54 г 10%-ного водного раствора окисленной натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. После тщательного перемешивания проводят реакцию при 90-92 С в течение 2 ч. Конверсия мономеров 99,5%.

Таким образом, проведение процесса по способу согласно изобретению приводит к получению водной дисперсии акриловых полимеров, обладающей повышенной стабильностью, особенно к действию низких температур.

Формула изобретения

Способ получения водных дисперсий акриловых полимеров путем водоэмульсионной полимеризации акриловых мономеров или их смесей в присутствии

инициатора, эмульгатора и стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности дисперсии, в качестве стабилизатора используют 3-6% от веса реакционной массы окисленных простых эфиров целлюлозы или их металлических солей, причем 80т-90% окисленных простых эфиров целлюлозы или их метгшлических солей добавляют к реакционной массе три 80-82°С, а остальную часть через 1,5-2,0 ч по окончании прибавления мономеров при 90-95°С и реакционную

массу затем выдерживают при этой температуре в течение 1,0-1,5 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Полимеризационные пленкообра-. зователи Под редакцией Елисеевой В.И. Химия, 1974, с. 7-74.

2.Патент США 3784491, кл. 260-8, опублик. 1974.

3.Патент Швеции № 355368,

0

кл. С Ое f 1/13, опублик. 1974 (прототип) .