Способ получения сополимерных дисперсий Советский патент 1982 года по МПК C08F218/08 C08F216/12 C08F2/22 

1

Изобретение относится к техноло гни получения сополимерных дисперсий, в частности сополимеров винилацетата с простыми виниловыми эфирами, и может быть использовано в химической промышленности, а дисперсии - в лакокрасочной промьшшенности. в производстве водоэмульсионных красок, эластичных покрытий, клеющих эмульсий и т.д.

Известен способ получения винилацетатных сополимеров сополимеризацией винилацетата с виниловыми эфирами этиленгликолей В среде растворителя - метанола, этанола или в смеси указанных растворителей с водой в присутствии радикальных инициаторов, растворимых в мономере, - перекиси бензоила и динитряла а--оизомасляной кислоты при 60-90 CLlJ.

Недостатки данного способа заключаются в использовании токсичных и пожаровзрывоопасных растворителей; трудности отвода тепла полимеризиции; невозможности непосредственного использования полученных сополимеров ввиду необходимости дальнейшей очистки от растворителей.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ получения сополимерных дисперсии водноэмульсиойной сополимеризацией винилацетата с простыми виниловыми эфирами в присутствии инициирующей системы, состоящей из перекиси водорода, муравьиной кислоты и сернокислого железа (и), защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из Cifj- С -алкилсульфоксилата натрия и оксиэтилированных алкилфенолов, в качестве виниловых эфиров применяют алкилвиниловые эфиры, а в качестве защитного коллоида - поливиниловый спирт или производные целлюлозы, подачу мономеров осуществляют в течение 12 ч, причем дозируют таким образом, чтобы скорость подачи мономеров в водную эмульсию бьта примерно равна скорости полимеризации сомономеров в водной эмульсии. Исходные сомоном ры берут в соотношении: винилацетат простой виниловый эфир 99,9;0,1 65:35 вес. % 2. Недостатками известного способа являются длительность процесса поли меризации (до 22 ч); необходимость строгой дозировки исходных сомономе ров и инициатора в водную дисперсию что усложняет технологическое оформ ление процесса; необходимость вакуумной отгонки непрсреагировавших мономеров из эмульсии. Размер частиц получаемой дисперсии достигает 6 мкм, что затрудняет получение водоэмульсионных красок; Цель изобретения - получение внутренне пластифицированных эмульсионных сополимеров, непосредственно пригодных к применению, и упроще ние технологии процесса Эта цель достигается тем, что со ласно способу получения сополимерных дисперсий водноэмульсионной СОполимеризацией винилацетата с прос тыми виниловыми эфирами в присутствии инициирующей системы, состоящей из перекиси водорода, муравьиной кислоты и сернокислого железа (И), защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из ,- С;,д-алкилсульфоксилата натрия и оксиэтилиро ванных алкилфенолов, в качестве про тых виниловых эфиров применяют моно виниловые эфиры моно- или Диэтиленгликоля при их весовом соотношении винилацетатом 5:95-15:85,а в качест ве защитного коллоида - сополимер винилацетата с моновиниловым эфиром диэтиленгликоля при их весовом соотношении 1:1. Процесс полимеризации согласно изобретению протекает при 65-70 С при постоянном перемешивании в тече ние 8,0-12 ч до достижения- содержания остаточных мономеров в диспер сии не более 1 вес. %. После окончания полимеризации образовавщуюся дисперсию можно непосредственно использовать для полу чения вододисперсионных красок. Содержание звеньев ,моновинилового эфира этиленгликоля (МВЭЭГ) и моновинилового эфира диэтиленгликоля (МВЭДЭГ) в сополимерной цепи обусло ливает внутреннюю пластификацию соп лимера, что позволяет отказаться от введения в дисперсии внешних пласти . 4 икаторов, например, дибутилфталата, приводит к снижению стоимости СОолимерной дисперсии. При наличии в ополимерной цепи звеньев МВЭЭГ и ВЭДЭГ в количестве ниже 5% их пласифицирующее действие невысокое и олученная дисперсия почти не отлиается от непластифицированной полиинилацетатной дисперсии. При-содерании звеньев МВЭЭГ и МВЭДЭГ свьщ1е 5% резко понижается стабильность исперсии. В нижеследующих примерах в качестве -алкилсульфоната натрия Волгонат применяется продукт марки uujiiuncn , в качестве оксиэтилированного алкилг, фенола - продукт ОП-10. Пример 1. В к&лбу, снабженную обратньз холодильником и мешалкой, загружают, вес, ч; Винилацетат /ВА/ 85,0 МВЭДЭГ15,0 Защитный коллоид 0,5 ОП-105,0 Волгонат1,0 Сернокислое железо0,0005 Перекись водорода0,6 Муравьиная кислота 0,3 Вода 110,0 Причем вначале загружают в колбу все количество МВЭДЭГ, 20 вес. ч. винилацетата, защитный коллоид, .. 0,15 вес. ч. перекиси водорода и все прочие компонейты. Оставшееся ко. личество винилацетата и перекиси водорода подают затем постепенно в течение 4-5 ч.-Температура опыта 65-70°С, продолжительность 8-12 ч. Защитный коллоид получают следующим образом. В колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают, вес. ч.: Винилацетат50,0 МВЭДЭГ . 50,0 Метанол30,О Вода30,0 ПарофорО,2 Сополимеризацию ведут при 60-68 С в течение 16 ч, после чего образовавшийся лак охлаждают до 50 С. разбавляют воДным метанолом и ведут омьшение при в течение 4 ч при следующем соотношении компонентов, вес. ч.: Лак100,0 Метанол100,0 Едкий натр 3,0 Вода5,0 Анализы полученной дисперсии да. ют следующие результаты: Остаточный мономер 0,5 Сухой остаток 45,6 Количество коагу- лянта0,08 Примеры 2-6. Получение сопо лимерных дисперсий сополимеризацией винилацетата с моновиниловым эфиром диэтиленгликоля. Процесс ведут аналогично примеРУ8977 5 I- 10 15 36 Результаты анализа дисперсий, полученных согласно примерам 2-6, представлены в табл. I. Примеры 7-12. Получение сополимерных дисперсий сополимеризацией винилацетата с моновиниловым эфиром этиленгликоля. Процесс ведут аналогично примеРУ 1 . Результаты анализа дисперсий, полученных согласно примерам 7-12, представлены в табл. 2. Применение предложенного способа позволяет получить внутренне пласти. фицированшле эмульсионные сополимеры по упрощенной технологии.

ш а

S

ч ю

rt

н

о

г

гм

о

-

00

1Л

чО

f

ш

t

00 го

оо

94

о

О -

с

о

1Л

«ч

ч

CJv 00 со

О

о о

о о

о

го

го

го

94

о

о

с

GS

о

о

о ш

.о

ип

ч

о

О

о

о о о о

tn CNI - - -

о

о

о

ио

о

СТч

сь

C7V

см

nj Cf S R d nj PH

ш

о см

сч -

N

V4

о

ю -

СМ

ю

«Л

о

о

CJ

г

siСП

ч)1Л

оо

1

k

о -

о

о

о

ч

А

см

о

см

о

о

о

о

fi

ч

ч

А

о

о

о

о

m

п

m

«

ъ

о

о

о

чО

vO

VC

VO

«

сГ

ч

о

о

р

inin

ш о

in

о

оо

оо

о

о о

о

оо

осГ

ш

о ш

in

CS

f,«

к

- о

о

о

о

о

о

о

о

А

«

«k

м

ч

in

ш

ш

in

о о

о

kм

«ъ

о . ш

о о

о

см -

о

о

о с

о

ш о

о

о

ON

о - см

Оч---

оо 11 Формула изобретения Способ получения сополимерных дис персий водноэмульсионной сополимеризацией винилацетата с простыми виниловыми эфирами в присутствии ииици ирующей системы, состоящей из перекиси водорода, муравьиной кислоты и сернокислого железа (и), защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из Cjj- Qg-алкилсульфоксилата натрия и оксиэтилйрованных алкилфенолов, отличающийся тем,- что, с целью получения внутренне пластифицированных эмульсионных сополимеров, непосредственно пригодных к применению, и упрощения технологии процесса, в качестве прос тых виниловых эфиров применяют моновиниловые эфиры моно- или диэтиленгликоля при их весовом соотношении с винилацетатом 5:95-15:85, а в качестве защитного коллоида - сополимер винилацетата с моновиниловым эфиром диэтиленгликоля при их весовом соотношении 1:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 531614, кл. С 08 F 218/08, 1977. 2..Патент США № 3477980, кл, 260-85.7, опублик. 1969 (прототип).