Способ получения карбоксилатных латексов

Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик ависимое от авт. свидетельстваС 080 3/О явлено 24,Х 11.197 729245/23-5 исоединением заявки-осударствениый иомитеСовета Министров СССРоо делам иаооретенийи открытий ПриоритетОпубликовано 21,Х 1.1973. Бюллетень4Дата опубликования описания 11.1 Ъ.1974 УДК 678.762-134-134.43.Авторыизобретения ин, Г, С, Тихомиров, А. П. Тишиьева и О. С, Чечик аявитель вого Красного Знамен чука им. С, М. Кирова РЛАТНЫХ ЛАТЕКСО ПОСОБ ПОЛУЧЕ Б 2 илатных слой во= ниловых ых кискальной ьгаторов в.коллоидйчива в олимериет аппа- проводы и т, п,),Кроме того, готовый латекс имеет довольно низкую стабильность, особенно к механическим воздействиям, что затрудняет перекачку его насосами, отгонку летучих углеводородов и т, п.С целью устранения указанных недостатков процесс сополимеризации осуществляют последовательно в две стадии: сначала в нейтральной или слабощелочной среде до конверсии мономеров 20 - б 0% и затем в кислойсреде.Метакриловая кислота, входящая в реакционную смесь, вначале (при рН 7) находится в виде водного раствора соли, диссоциированной на ионы, и не участвует в реакции сополимеризации, протекающей в растущих полимер-мономерных частицах. При этом со. Ф. Сотников, П. И, Рах Л. Н. Афана Воронежский ордена Тру синтетического кИзвестен способ получения карбокс латексов путем сополимеризации в кн дяной эмульсии смеси диенов, монови мономеров и непредельных карбонов лот в присутствии инициаторов ради полимеризации, регуляторов и эмул сульфонатного или сульфатного типо Получаемая известным способом ная система сравнительно низкоусто процессе проведения эмульсионной п зации, выделяет коагулюм и забива ратуру (полимеризаторы, труболи метакриловои кислоты выполняют роль электролитов, обычно вводимых в систему эмульсионной полимеризации для повышения ее стабильности и обеспечения более полного 5 использования эмульгаторов. На определенной стадии превращения мономеров полнме.ризующуюся смесь переводят в кислую среду.При рН 7 метакриловая кислота существуег в недиссоциированной форме и хорошо совме щается как с полимером, так и с мономерами; вследствие этого по мере подкислення системы метакриловая кислота переходит из водной фазы в растущие латексные частицы и начинает участвовать в реакции сополиме ризации с основными мономерами, входя всостав цепей сополимера. Характеризуясь более высокой реакционной способностью в реакциях радикальной сополимеризации, чем основные мономеры (бутадиен, стирол, метил метакрилат, нитрил акриловой кислоты идругие), метакриловая кислота при правильно выбранном времени изменения рН системы практически полностью входит в состав сополимера. Для того чтобы избежать коагу ляции при введении кислоты в латекс, ее можно вводить с дополнительным количеством эмульгатора. Использование в качестве инициатора полимеризации солей надсерной кислоты позволяет осуществлять перевод поли меризующейся системы в кислую среду безТрилон БДодецилмер,каптанАммиакВода О,О 5 0,03 0,15 150 10 15 20 0,20,45 (вводится при конверсии мономера 50 о/о)150 25 Вода ЗО 0,50,30,16,50,9 (вводится приконверсии мономеров 40 - 45/о)1,0200 35 НекальВода 40 45 50 55 60 65 введения кислот, за счет выделения кислых продуктов при термическом разложении персульфатов в процессе полимеризации.П р и м е р 1. Процесс полимеризации проводили в автоклавах по следующему рецепту (вес, ч. на 100 вес. ч. основного мономера),Бутадиен 35Метилметакрилат 65Мета кр илов а я кислота 1,0Некаль 80 о/о -ный (ди,5бутилнафталинсульфокислый натрий)Гипериз (гидропере,3кись изопропилбензола)Трилон Б (динатриевая 0,04соль этилендиаминтетрауксусной кислоты)Ронгалит (формальде,2гидсульфоксилат натрия)Третичный додецилмер,3каптанАммиакСоляная кислота Порядок загрузки компонентов: вода, некаль, трилон Б, метакриловая кислота, аммиак, метилметакрилат, третичный додецил. меркаптан, гипериз, бутадиен. После перемешивания и установления температуры 20 С в автоклав вводили раствор ронгалита. Соляную кислоту вводили в виде водного раствора при достижении конверсии мономеров 50 о/о.Температура полимеризации 20 - 30 С, конверсия мономеров 100/о, продолжительность процесса 18 час, рН реакционной смеси до введения соляной .кислоты 7,5 - 8,0, после введения 1,8, у готового латекса 4,6.Количество коагулюма, образовавшегося при проведении процесса, составило 0,07 о/о от количества полученного полимера. Механическая устойчивость готового латекса (на приборе Марона) 3,2/, коагулюма.При проведении процесса не предлагаемым, а обычным способом (без введения в исходную смесь аммиака и при конверсии на 50 о/о соляной кислоты), с использованием этой же рецептуры и условий полимеризации процесс длится 21 час, при этом образуется 2,6 о/о коагулюма, Готовый латекс характеризуется рН 4,3 и механической устойчивостью 12,7/о коагулюма.П р и м е р 2. Процесс проводили аналогично тому, как описано в примере 1.Рецепт полимеризации (вес. ч.)Бутадиен 35Метил метакрилат 65 Метакриловая кислота 0,75 Некаль (80 о/о-ный) 1,5Персульфат калия 1,2 Температура полимеризации - до достижения конверсии мономеров 60 - 40 о/о, после - 50 - 60 С, Конверсия мономеров 100 о/о, время полимеризации 17 час, рН исходной смеси мономеров около 8, готового латекса 5,9. Количество образовавшегося коагулюма 0,1 о/о, механическая устойчивость латекса 4,3 о/о коагулюма.Контрольный опыт (проведение полимеризации в этих же условиях без введения аммиака и с уменьшенной до 0,45 вес. ч. дозировкой персульфата калия): рН готового латекса 5,2, механическая устойчивость 17,8/о коагулюма; 2,3 о/о коагулюма в процессе полимеризации.Пр имер 3. Процесс проводили аналогично тому, как описано в примере 1.Рецепт полимеризации (вес. ч,)Бутадиен 70Стирол 30Метакриловая кислота 2,0Некаль (80 о/о-ный) 3,0Лейканол (конденси,5рованный нафталинсульфонат натрия)ГиперизМеркаптанРонгалитТриэтаноламинСоляная кислота Температура полимеризации 30 С, конверсия мономеров 95 о/о, продолжительность полимеризации 24 час, рН полимеризуемой смеси до введения соляной кислоты 7,3 - 7,7, сразу же после ее введения 2,4, готового латекса 5,1.Количество образовавшегося в процессе полимеризации коагулюма 0,12 о/о, механическая устойчивость латекса 1,4/о коагулюма.При проведении контрольного опыта по этсй же рецептуре (без использования триэтаноламина и соляной кислоты) продолжительность полимеризации 27 час, рН латекса 4,6; количество коагулюма, образовавшегося при синтезе 1,6 о/о, механическая устойчивость латекса 9,8 о/о коагулюма,Предмет изобретения Способ получения карбоксилатных латексов водноэмульсионной сополи мер изацией сопряженных диенов, виниловых мономеров и непредельных карбоновых кислот, например406842 Составитель В. филимоновТехред Е. Борисова Корр к 1 ор Л Царькова Редактор Е. Хорина Заказ 77776 Изд.1025 Тираж 551 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 дивйнила, метилметакрилата и метакриловой кислоты, в присутствии известных радикальных инициаторов, регуляторов и эмульгаторов сульфонатного или сульфатного типов, отличающийся тем, что, с целью повышения коллоидной стабильности полимеризуемой системы, уменьшения забивки оборудования и улучшения свойств готового латекса, процесс сополимеризации осуществляют последовательно в две стадии: сначала в нейтральной 5 или слабощелочной среде до конверсии мономеров 20 - 60/о и затем в кислой среде.