Способ получения высокостирольного латекса

и 1 553257 Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительно авт. синд-ву 22) Заявлено 13.08.7 51) И Кч а С 08 Г 212/08С 08 Р 2/22 6534. фщ исоединением заяв Гасударствейный кам Совета Министров С.22,02(088,8) нь 1 делам нзобретени и аткрытий та опубликования описания 26.04,7) Авторы пзобретснпя Медников, В. В. Работнов и В. А. Кот К, Басов, М 1) Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЪСОКОСТИРОЛЪНОГО ЛАТЕКСАсится к области получения чатексов эмульсионной по ь высокостирольные латермической устойчивоне потексыстью.Цель изобретения - лучения высокостиро шенной термической нением эмульгатора воляющего улучшить мость сточных вод. зволяют получат с необходимойтка способа поатексов с повыостью с приметного типа, позческую окпсляеразраб ьных л устойчив ульфона биохими Изобретение отновысокостирольныхлимеризацией.Известен способ получения высокостирольных латексов водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом с применениемэмульгатора сульфонатного типа - дибутилнафталинсульфоната натрия-некаля (1).Однако некаль, обеспечивая высокий уровень качества латексов, будучи бионеразлагае 10мым веществом, отравляет сточные воды,Известны способы получения высокостирольного латекса водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом в присутствиисмеси эмульгаторов и радиальных инициаторов (2 - 4).В качестве эмульгаторов используют алкилсульфонат натрия, оксиэтилированный алкилфенол или оксиэтилированная смесь высшихжирных спиртов или мыло синтетических 20жирных кислот или их смеси,Однако эти способы не обеспечивают необходимого комплекса свойств латекса. Латексы с применением алкилсульфоната натрия вкачестве единственного эмульгатора отличаются малым размером полимерных частиц ивследствие этого малой степенью насыщенияповерхности частиц эмульгатором, высокимповерхностным натяжением, весьма низкойстабильностью в процессе полимеризации и 30прп механических воздействиях, Эти способы Для этого по предлагаемому способу получения высокостирольного латекса водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом в присутствии смеси эмульгаторов и радикальных инициаторов процесс полпмеризации проводят в две стадии: сначала при 40 - 60 С до конверсии мономеров от 65 до 85% с применением смеси эмульгаторов (в расчете на 100 вес. ч. мономеров) - 3 - 4,5 вес, ч. алкилсульфоната натрия и 0,5 - 2 вес, ч. окспэтилированного алкилфенола пли оксиэтилпрованной смеси высших жирных спиртов, а затем при 60 - 95 С с дополнительным введением 0,5 - 2 вес. ч, мыл синтетических жирных кислот.Поставленная цель достигается применением для стабилизации латекса одновременно трех различных эмульгаторов, выбранных в определенном количестве и соотношении друг с другом, а именно - смеси 3 - 4,5 вес. ч. (в расчете на 100 вес. ч. мономеров) алкилсуль553257 Предлагаемый способ Известный способ Рецепт и условия полимеризацииРецепт загрузки, вес, ч.БутадиенСтиролНекаль 35 65 35 65 35 65,35 65 35 65 35 65 35 65 3565,35 65 4,5 3,0 0,5 4,5 1,0 3,0 2,0 3,0 1,0 3,0 1,0 4,5 1,0 4,5 3,0 1,0 Алкилсульфонат натрия Оксиэтилированный алкилфенол ОП - 7Калиевое мыло синтетических жирных кислот С 10 - Сю вСульфат натрия Лейканол 2,0 1,0 2,0 2,0 0,5 1,0 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,30,30,250,4110 0,3 0,70,30,250,4110 0,30,250,4110 0,25 0,4110 0,25 0,4110 0,25 0,4110 0,25 0,4110 0,25 0,4110 0,25 0,4110 Натриевая щелочь Персульфат калия Вода Условия полимеризации Температура начальной стадии, С 50 57 55 60 40 50 50 85 80 60 70 80 75 70 60 Конверсия мономеров начальной стадии, ;0Температура конечнойстадии, С 90 75 60 70 95 93 Свойства латекса 39 38 36 36 37 40 62 39 Поверхностное натяжение, дин/см Количество коагулюма в аппарате, Ж 1,0 0,5 0,9 0,5 0,6 1,5 0,7 4,5 1400 1800 1600 1700 1650 12000,1 11505,0 8006,7 13000,2 сл сл сл сл сл 0,60 0,50 0,50 0,50 0,40 0,8б 0,30 0,919 1,41 О фоната щелочного металла и 0,5 - 2 вес. ч. неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в составе водной фазы с добавкой к латексу 0,5 - 2 вес. ч. мыл синтетических жирных кислот и проведении процесса в две ста дии: сначала при 40 - 60 С до конверсии мономеров от 65 до 85%, а затем при 60 - 95 С,В качестве сульфонагов могут быть успешно применены додецилсульфонат натрия С 1 зНызЬОзИа или алкилсульфонат натрия 10 фракций С 1 - С 14 В качестве неионогенных ПАВ можно применять как оксиэтилированные алкилфенолы (типа ОП, ОП), так и оксиэтилированные жирные спирты (типа ОСи др.). Мыла синтетических жирных 15 кислот приготавливают с использованием индивидуальных карбоновых кислот или широких фракций, например фракции С 1 з - С 1 з. Природа катиона мыла не имеет существенного значения. 20П р и м е р 1, В лабораторных автоклавах объемом 10 л, оборудованных мешалкой со оДиаметр частиц, А Устойчивость по Марону, % коагулюмаСодержание золы, 0,Температура желатинизации, С скоростью вращения 120 об/мин, осуществляют синтез латекса СКСГП по рецептам и в условиях полимеризации, приведенных в таблице. Полученные образцы 1 - 9 отличаются между собой не только составом применяемото эмульгатора, но и условиями проведения реакции. Вначале полимеризацию осуществляют при 40 - 60 С до достижения конверсии от 60 до 85%, затем температуру повышают от 60 до 95 С и проводят реакцию до полной конверсии мономеров, При получении образцов 4 - 9 перед повышением температуры в автоклав вводят дополнительный эмульгатор - калиевое мыло синтетических жирных кислот в количестве, указанном в рецепте. По окончании реакции с целью более полного исчерпывания остаточного стирола латекс в автоклаве выдерживают при 90 - 95 С еще в течение 3 час. Латекс сливают и анализируют, автоклав вскрывают, собирают коагулюм со стенок и мешалки, который сушат и взвешивают. Свойства латекса приведены в таблице.553257 Составитель Т. ХорошихТехред Н. Сметанина Корректор Л, Брахнина Редактор Е, Ершова Заказ 753/15 Изд.492 Тираж 669 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Прим ер 2. В автоклаве объемом 10 л получают латекс СКС. Загружают водную фазу состава, вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров: 120 воды; 3,5 алкилсульфоната натрия; 1,0 оксиэтилированного спирта ОС(температура помутнения 77 С); 0,4 сульфата натрия; 0,3 лейканола; 0,2 натриевой щелочи; 0,45 персульфата калия, вводят отдельно 85 стирола и 15 бутадиена. Включают перемешивание, подогревают содержимое аппарата до температуры реакции 60 С. Через 10 час по достижении конверсии мономеров 85% в аппарат подают 1,0 вес. ч. натриевого мыла синтетических жирных кислот, температуру в аппарате повышают до 95 С и продолжают реакцию в течение 5 час до полного исчерпывания мономеров, Аппарат вскрывают, определяют количество коагулюма на стенках аппарата и характеризуют качество латекса.Количество коагулюма в аппарате составляет 0,4/о от веса загруженных мономеров.Свойства латекса:Поверхностное натяжение,дин/см 39,5Диаметр частиц, А 1600 Коагулюм при механическом испытании по Марону ОтсутствуетСодержание золы, /о 0,5 Температура желатинизации, С +1 Сухой остаток, /о 47Как видно, латекс СКС, полученный по способу с применением для стабилизации 3,5 вес. ч. алкилсульфоната натрия в смеси с 1,0 вес. ч. оксиэтилированного спирта ОСс добавкой в латекс перед повыц 1 енцем температуры 1,0 вес. ч. натриевого мыла С,Ж.К., обладает улучшенными свойствамц.5 Таким образом способ позволяет получатьвысокостцрольные латексы с высокой устойчивость 1 о в процессе полимеризации к термическим и механическим воздействиям, с низким содержанием примесей, а также улучшить 10 биохимическую окисляемость сточных вод, Латексы могут быть широко применены в бумажной промышленности как связующее, в составе полимер-цементных композиций, строительной технике, для производства водно эмульсионных красок. Формула изобретенияСпособ получения высокостирольного латекса водноэмульсионной сополимеризацией 20 бутадиена со стиролом в присутствии смесиэмульгаторов и радикальных инициаторов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термической стабильности латекса, процесс проводят в две стадии: сначала при 40 - 60 С 25 до конверсии мономеров от 65 до 85% с применением смеси эмульгаторов (в расчете на 100 вес. ч. мономеров) - 3 - 4,5 вес. ч, алкилсульфоната натрия и 0,5 - 2 вес. ч. оксиэтилированного алкилфенола или оксиэтилирован ной смеси высших жирных спиртов, а затемпри 60 - 95 С с дополнительным введением 0,5 - 2 вес. ч. мыл синтетических жирных кислот.