Способ получения водных дисперсий неэмульсионных полимеров

О П И С А Н И Е ( )612939ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик) Приоритет осударственный комитет авета Министров СССР 53) УДК 678,021.1(43) Опубликовано 30.06.78. Бюлл (45) Дата опубликования описани о делам изовретем) Заявите 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИ НЕЭМУЛЬСИОННЪХ ПОЛИМЕРОВИзобретечие синтетического к бам получения онных полнмеро ческой промышл гими отраслямиИз.вестны апо персий неэмуль щие в смешени растворителя )и э относится к промышленности аучука, в частности .к спосоводных, дисперсий неэмульсив, используемых резинотехниенностью, строительной и дрународного хозяйства.собы получения водных диссионных .полимеров, состоя- и полимера, углеводородного мульгатора 1.1 О Однако полученные по этому способу дисперсии имеют недостаточную агрегативную устойчивость.Наиболее близкой к предлагаемому способу является дисперсия, полученная смешением неэмульсионного полимера (1,4-цис-полиизопрен), углеводородного растворителя, эмуль)гатора (например, соли смоляных кислот канифоли, соли жирных кислот) и воды с последующим удалением растворителя 2. Диаперсии, полученные по этому способу, имеют низкую агрегативную устойчивость в процессе отгонки растворителя и большое пенообразование.Цель изобретения - повышение агрегативной устойчивости эмульсии и снижение пенообразования.Для этого по п бу вдисперсию перед уд вводят силикат щелочного металла в количестве2,0 - 10,0 на 100 вес. ч. полимера.В качестве полимеров используют полимеры, полученные растворной полимеризацией,иап)ример бутилкаучук, 1,4-цисполиизопрен,полиизобутилен, хлорсульфополиэтилен и др.В качестве силиката щелочного металла используют жидкое стекло, в качестве эмульгатора - соль ,природной или синтетическойжирной кислоты (олеиновой, стеариновой,СЖК фракции С,0 - С,б), смоляных кислотканифоли, сульфокислот, в качестве растворителя - алифатические, ароматические, нафтеновые углеводороды, их смеси и галоидпроиз)водные.Силикат щелочного металла применяют в.количестве 2,0 - 10,0 на 100 вес. ч, полимера.Введение меньше 2,0 вес, ч. не дает желаемого эффекта, при введении больше 10,0 вес. ч.происходит расслаивание латекса и его частичная коагуляция,Диспе)рсию получают следующим образам.В воду, нагретую до 80 - 95 С, помещаюторганическую кислоту и при перемешиваниидобавляют раствор жидкого стекла, имеющего избыточную щелочность. Смесь перемешивают до полной нейтрализации органическойкислоты и в случае необходимости рН смесидовадят до 10,5 - 12 водным раствором соответствующей щелочи, после чего получают го.612939 ПолимерИзопентанРезинат натрияСиликат натрияВода 100 8007,5 7,5 400 Получают дисперсиюзес. ч.;ПолимерЦиклогвксанОлеат калияСиликат калияВода следующего состава,100 3004,5 2,0 150 ПолимерЦиклоге;ксанНатриевая соль СУККСиликат натрияВода 100 1000 10 10 60040 товую водную фазу, содержащую эмульгатор (соль органической кислоты и избыток жидкого стекла).Соотношение соли органической кислоты и жидкого стекла при приготовлении водной фазы составляет 1: (0,5 - 2,5) по весу (считая на сухое вещество),Затем в водную фазу добавляют полимер и растворитель с последующим удалением растворителя. П р и м е р 1, В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 444 г воды и 11,9 г олеиновой кислоты. Смесь подогревают до 85 С и прн перемешивании добавляют 10,0 г (по сухому веществу),кальциевого жидкого стекла (содержание сухого вещества 49 зес. %, модуль 2,65). После перемешивания в течение 1 ч получают водную фазу с рН 11,5, которую помещают в автоклав емкостью 20 л, снабженный рубашкой для обогрева горячей водой и пропеллерной мешалкой со скоростью вращения 300 об/мин. Туда же добавляют 300 г бутилкаучука марки БКТ и 900 г циклогексана. Растворение, полимера ведут при темпера- гуре 50 С в течение 12 ч, Полученную грубую эмульсию гомогенизируют при той же температуре в течение 16 ч с помощью центробежного насоса 1;5 к-б, Отгонку растворителя из эмульсии осуществляют при температуре 50 - 62 С и давлении 400 - 600 мм рт. ст. до содер:кания летучих в латексе 0,2 вес. %. После удаления растворителя получают латекс с содержанием сухого вещества 37,6 вес. /о, Для сравнения в тех же условиях получают композицию на основе латекса бутилкаучука БКсогл асио пр ототипу. Характеристика процесса и свойства полученных латексов приведены в таблице. П р и м е р 2. В аппарат по примеру 1 запрукают 778 г воды и 14,1 г диспропорциони 1 ованной канифоли (мол, вес, 346). Смесь подо.",ревают до 90 С и при перемешивании вводят 17,5 г (по сухому веществу) натриевого жидкого стекла (содержание сухого вещества 18,2 вес. %, модуль 2,2), После перемешивапия в течение 1 ч получают водную фазу с рН 11,7, которую помещают в автоклав по примеру 1. Туда же загружают 1800 г 11/о-ного изопентанавого раствора иис,4 полиизопрена (СКИ-З, характеристическая вязкость полимера в бензоле 4,3). Получают дисперсию следующего состава,вес. ч.: 1 О Змульгирование раствора полимера в водной фазе осуществляют при 25 С в течение 14 ч с помощью центробежного насоса 1;5 к-б, Отгонку растворителя из эмульсии осуществляют при 40 - 50 С прои атмосферном давлении до содержания летучих в латексе 0,18 вес. %. Полученный латекс содержит 15,5 вес. /о сухого вещества.Для сравнения в тех же условиях получают композицию на основе латекса каучука 20 СКИсогласно прототипу.Характеристика процесса и свойства полученных латексов приведены в таблице.П р и м е р 3. В аппарат по примеру 1 загружают 1173 г воды и 18,2 г СЖК фракции 25 С - С(мол. вес. 224). Смесь подогреваютдо 92 - 93 С и при перемешивании вводят 25,1 г (по сухому веществу) натриевого жидкого стекла (содержание сухого вещества 48,2 вес, %, модуль 2,72). После перемешива ния в течение 1 ч получают водную фазу срН 10,9, которую помещают в автоклав по примеру 1.Туда же загружают 200 г полиизобутнленамарки Пи 2000 г циклогексана.з 5 Получают дисперсию следующего состава,вес, /о Растворение полимера, гомогенизацию гру бой эмульсии и отгонку растворителя ведутпо примеру 1. Полученный латекс содержит 0,13 вес. % летучих и 19,9 вес. /, сухого вещества. 50 Для сравнения в тех же условиях получают композицию на основе латекса полиизобутилена Ппо прототипу.Характеристика процесса и свойства полученных латексов приведены в таблице.55 Использование предлагаемого способа позволяет снизить пенообразование при отгонке растворителя из эмульсии (вспенивающая способность латекса уменьшается в зависимости 50 от типа полимера с 99 - 820 до 23 - 650 с, переброс пены в конденсатор практически отсутствует) и повысить агрегативную устойчивость эмульсии (потери полимера при отгонке растворителя снижаются в зависимости от ти па полимера с 10,3 - 14,1 до 5,3 - 8,1 вес. %).612939 Влияние дозировки жидкого стекла на процесс получения латексов неэмульсионных полимеров и их коллоидно-химические свойства Продолжительность процесса, чНаличие переброса пены в конденсаторэмульгирооастворениявания Полимер 37,6 650 8,1 Бутилкаучук 12 16 2,0 37,0 820 БК - 1645 Т 10,3 16 12 отс 15,9 14,4 47 99 Цис,4 - полиизопрен СКИ7,212,8 14 14 7,5 отс 12 12 19,9 23180 5,314,Полиизобутилен П - 200 16 16 10,0 отс ф Латекс перед определением вспенивающей способности разбавляют до содержания сухого вещества 14 вес. %,Формула изобретения ред отгонкой растворителя вводят силикатщелочного металла в количестве 2,0 - 10,0 на100 вес. ч. каучука.Источники информации, принятые во вни 5 мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРМ 265434, С 08,1 3/10, 1967.2. Патент Англии М 972602, кл. Р 2 С,1962. Составитель И. Комарова Техред И. Рыбкина1 хоррсктор В. Гутман Редактор Т. 1.и".елсная Полни:ч е Зак;,з 3:.0 570 Изд,482 Тираж 655 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Тпп, Харьк, фил. пред. Патент Количество жидкого стекла,введенного в композицию, вес. ч.,на 100 вес. ч полимераСпособ получения водных дисперсий неэмульсионных полимеров, включающий смешение полимера, растворителя, эмульгатора и воды с последующей отгонкой растворителя, отличающийся тем, что, с целью повышения агрегативной устойчивости эмульсии, снижения пенообразования, в дисперсию пе,о тпчество потерь полимера при отгонке растворителя пз эмульсии, вес. Ъ Слабый переброс Интенсивный переброс Отсутствует Интенсивный переброс Отсутствует Интенсивный перебросСодержание сухого вещества в получен- ном латек- се, вес. %Вспенивающая способность латекса,с