357737

О П И С А Н И Е 357737изовеетения Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ ависимый от патента 0 ( 1603847/23 аявлено 18.Х 081 15/02 081 15/40 8799/69, Швейца 1.1969, М риоритет 1рия Комитет оо делам обретений и открытий ри Совете Министров СССРбликовано 31.Х,1972, Бюллетеньа опубликования описания 06.111.19 Авторы зобретения Ин ауль Вихтостр анцы и Курт фо ейцария) иная фирма нца АГ, ейцария) льк Заявител Иност ЛОЛИМЕРНЫХ ВОДНЫХ ПОСОБ ПОЛУЧЕН нилхлорид я одновре ми ля об Известен способ получения полимерных вод ных дисперсий путем водноэмульсионной сополимеризации винилхлорида с ненасыщенными соединениями, сополимеры которых с винилхлоридом образуют пленки с температурой 5 стеклования от 15 до 25 С, в присутствии инициаторов и буферных веществ. Количество винилхлорида в исходной смеси мономеров не превышает 30 вес, %,Предлагаемый способ отличается тем, что 10 винилхлорид и ненасыщенные соединения вводят в количестве 30 - 80 и 70 - 20 вес. % соответственно; в качестве эмульгатора, вводимого в количестве 3 - 6% от общего веса мономеров, применяют смесь 60 - 90 вес. % не ионогенного и 40 - 10 вес. % анионного эмульгатора, в реакционную смесь вводят в расчете на общее количество мономеров 2 - 4 вес. % водорастворимого растворителя для сополимера, 0,3 вес. % водорастворимого мо номера, сополимеризующегося с винилхлоридом, и к полученной дисперсии добавляют в расчете на общее количество дисперсии 0,5 - 5 вес. % анионного эмульгатора и 0,1 - 0,5 вес. % антивспенивателя. 25Согласно описываемому способу получают мелкодисперсные щелочеустойчивые дисперсии, используемые для добавления к строительным растворам с целью улучшения их адгезии, 30 В качестве сомономеров для ви а применяют соединения, являющиесмеппо внутренними пластификатора д разующегося полимера.В качестве таких мономеров используют прежде всего акриловые эфиры, например бутилакрилат, этилгексанилакрилат, эфиры малеиновой и итаконовой кислот, виниловые эфиры, например винилацетат, винилпропиопат, виниллаурат, винилэтилбутират, винилэтилгексанат и этилен. Могут также использоваться смеси этих мономеров.Количество винилхлорида (30 - 80 вес, % ) зависит от того, сколько применяется других компонентов. В каждом случае состав смеси мономеров должен выбираться так, чтобы из сополимеров получались пленки, температура стеклования которых от 15 до 25 С, преимущественно от 15 до 20 С. Если вторым компонентом является этилен, то доля винилхлорида может составлять до 80%. Если используется, например, акриловый эфир, то доля винилхлорида может составлять до 60%.Важной составляющей является эмульгаторная смесь, которая содержит от 10 до 40% анионных эмульгаторов и от 60 до 90% неионогенных эмульгаторов. Соотношение анионных и неионогенных эмальгаторов влияет решающим образом на адгезию и необходимое количество воды для замешивания строитель5 10 53%Меньше0,3 мк43 о/17 С. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3ного раствора. Если полимеризация проводится без анионного эмульгатора, очень сильноповышается применение в растворе факторавода - цемент, Если полимеризация проводится без неионогенного эмульгатора, ухудшается адгезия раствора. Решающим значениемявляется также последующее модифицирование дисперсии путем добавления анионногоэмульгатора к готовой полимерной дисперсии.В качестве неионогенных эмульгаторов могут применяться, например, оксиэтилированные полиоксипропилены, оксиэтилированныеалкилфенолы, оксиэтилированные спирты, например нонилфенолэтилен-оксиконденсаты,конденсаты лаурилового спирта и окиси этилена.В качестве анионных эмульгаторов могутприменяться алкил-, арил-, алкиларилсульфонаты, эфиры серной кислоты и спиртов с 8 -18 атомами углерода, полиоксиэтилированныеалки лфенолсульфонаты, полиоксиэтилированные сульфаты спиртов.В качестве водорастворимого растворителядля полимеризата предлагаются производныеполиолов, например гликольбутиловый эфир,бутиловый эфир гликолевой кислоты, гексиленгликоль и др.Способными к сополимеризации водорастворимыми мономерами являются акриловая иметакриловая кислоты, натрийметаллилсульфонат,В качестве антивспенивателя могут использоваться преимущественно нониловый спирт,силиконсодержащие соединения, производныеполиэтиленоксида.Получаемые согласно изобретению дисперсии являются щелочноустойчивыми и обладают хорошими адгезионными свойствами.Средний диаметр частиц полимера лежит ниже 0,3 мк,Эти дисперсии добавляются к строительнымрастворам для улучшения адгезии отверждающегося раствора в количестве 5 -50 вес, %, считая на гидравлическое связующее раствора (известковый, гипсовый, цементный раствор).Дисперсии, полученные согласно данномуизобретению, можно применять также каксвязующее для дисперсных красителей и пигментов,Примеры 1, 1, а.В автоклавы с двойной рубашкой, снабженные мешалкой и резервуаром для мономеров, из нержавеющей стали вместимостью 2 л загружают следующую водную фазу: 570 г смягченной воды, 15 г гексиленгликоля (водо- растворимый растворитель), 3 г акриловой кислоты (водорастворимый мономер), 18 г неионоген ного эмульгатора (блоксополи мер окиси пропилена и окиси этилена с 80% окиси этилена), 3 г анионного эмульгатора (натрийлаурилсульфат), 3 г вторичного фосфата натрия (буфер) и 3 г персульфата натрия (инициатор). Автоклав закрывают, промывают азотом и порционно загружают мономерной смесью, состоящей из 270 г винилхлорида (ВХ), 210 г винилпропионата (ВП) и 120 г бутилакрилата (БА), которая содержит еще 12 г блокполимера из окиси пропилена/окиси этилена (с 50% окиси этилена) в качестве неионогенного эмульгатора, Смесь полимеризуется при 68 - 70 С. Через 3 - 4 час заканчивают добавку мономеров. Еще через 2 час автоклав промывают воздухом, Значение рН устанавливают равным 5,5 бикарбонатом натрия.Свойства полученной дисперсии: Содержание твердого вещества Величина частицСодержание ВХТемпература стеклования пленки К дисперсии добавляют 0,5 вес. % антивспенивателя на силиконовой основе, считая на общую дисперсию, В примере 1 дисперсия без дальнейшего добавления аниопного эмульгатора, в примере 1 а после добавления 3 вес. % анионного эмульгатора (манокс фирмы Геркулес), считая на общую дисперсию. Их применяют для получения стандартного раствора следующего состава, г:Кварцевый песок, зернистость0 - 1 мм 648Кварцевый. песок, зернистость1 - 4 мм 648Портландцемент 545 Дисперсия 135 Фактор полимер-цемент 0,125 Для определения разрывной прочности склеивают по два кирпича со средней специфичной абсорбционной способностью 30 - 40 г/для мин и брутто-поверхностью склеивания 144 см крест-накрест названным раствором, Шов раствора равен 6 мл. После 8-дневного выдерживания при 20 С и 65% относительной влажности воздуха определяют разрывную прочность соединения кирпичей. Полученные значения приведены в таблице. Примеры 2, 2 а.В описанный в примере 1 автоклав загружают водную фазу следующего состава: 570 г смягченной воды, 15 г гликольмонобутилового эфира (растворитель), 3 г акриловой кислоты (водорастворимый мономер), 4,5 г анионного эмульгатора (натриевая соль диэтилсульфосукцината), 12 г неионогенного эмульгатора (блоксополимер окиси этилена/окиси пропилена), 3 г бикарбоната натрия, 3 г вторичного фосфата натрия и 3 г персульфата калия,В этой водной фазе при поддерживаемом давлении этилена в 20 ати полимеризуют смесь из 300 г винилхлорида (ВХ), 300 г винилпропионата (ВП) и 9 г блоксополимера окиси этилена/окиси пропилена в качестве добавочного неионогенного эмульгатора.Свойства полученной дисперсииСодержание твердого вещества 54 55 ооМенееВеличина частиц 0,3 мк Содержание ВХ 41 /о Температура стеклования пленки 19 С Эту дисперсию перерабатывают дальше, как в примере 1.Примеры 3,3,а.Дисперсию получают по примерам 1, 1, а. Водная фаза имеет следующий состав: 570 г смягченной воды, 15 г производного полигликоля (растворитель), 3 г акриловой кислоты, 15 г неионогенного эмульгатора (блоксополимер окиси этилена/окиси пропилена с 80/о окиси этилена), 3 г анионного эмульгатора (натрийлаурилсульфат), 3 г бикарбоната натрия, 2 г вторичного фосфата натрия и 3 г персульфата калия.Мономерная смесь из 210 г винилхлорида (ВХ), 150 г винилацетата (ВА) и 240 г бутилакрилата (БА) содержит дополнительно 6 г блокполимера из окиси этилена/окиси пропилена в качестве неионогенного эмульгатора.Получают следующую дисперсию:Содержание твердого вещества 53%МенееВеличина частиц 0,3 мк Содержание ВХ 33% Температура стеклования пленки 15 С.Эту дисперсию перерабатывают дальше, как в примерах 1, 1, а. Примеры 4, 4, а.Как в примерах 3, 3, а получают дисперсию, причем вместо бутилакрилата в мономерной смеси применяют равное количество дибутилмалеината (ДБМ).Свойства пол ченной дисперсии:УСодержание твердого вещества 52/оМенееВеличина частиц 0,3 мк Содержание ВХ 31%Температура стеклования пленки 20 С.Дисперсию перерабатывают, как в примерах 1, 1,а.П р и и е р 5. Для сравнения проводят процесс аналогично примеру 3, с той лишь разницей, что в водной фазе в качестве эмульгатора применяют.12 г аммониевой соли сульфатного эфира алкилфеноксиполиоксиэтиленэтанола (анионный эмульгатор) и 9 г блок МенееВеличина частиц 03 мкСодержание ВХ 31%Температура стеклования пленки 16 С.Разрывная прочность шва, полученного сраствором, содержащим эту дисперсию, составляет лишь 0,5 кг/слР (см. таблицу), Последующее добавление анионного эмульгатораизлишне, так как разрывная прочность не повышается.П р и м е р 6. Получают дисперсию, как впримере 3, однако без добавления растворителя к водной фазе.Свойства дисперсии:Содержание твердого вещества 52%Величина частиц 0,4 - 0,8 мкСодержание ВХ 31%Температура стеклования пленки 19 С.Разрывная прочность соединения кирпичей,выполненного со строительным раствором, содержащим эту дисперсию, равна только1 кг/см.Добавление анионного эмульгатора не даетсущественного улучшения дисперсии.П р и м е р 7. Получают дисперсию, как впримере 3, с той разницей, что состав мономеров выбирают так, чтобы стеклование происходило при 29 С, т, е, вне области изобретения.Свойства дисперсии:Содержание твердого вещества 52,5 о/оВеличина частиц Ниже 0,3 мкСодержание ВХ 42 5 о/оРазрывная прочность шва очень низкая(1,0 кг/см),П р и м е р 8. Чтобы показать, что последующее добавление анионного эмульгатораявляется существенным фактором изобретения, в этом примере к дисперсии по примеру 2 добавляют 3% неионогенного эмульгатора.Разрывная прочность при 1,0 кг/см. (См.таблицу),В таблице приводится общий состав эмульгаторов, Каждая дисперсия содержит 0,5%антивспенивателя. 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 сополимера окиси этилена/окиси пропилена (неионогенный эмульгатор). Мономерная смесь содержит еще 6 г неионогенного эмульгатора,Свойства дисперсии:Содержание твердого вещества 52%Разрывная Последующее добавление эмульгатора, 4 Э Он прочность,кг/см0,504 0,5 Вннилхлорнд 210 Внннлацетат 150 Бутнлакрилат 240 То же (без растворителя в водной фазе) Впнилхлорнд 270 Випилацетат 210 Бутнлакрилат 120 (Температура стекловапня пленки 29 С) Вппилхлорнд 270 Винилпроппопат 210 Бутплакрилат 120 1,0 87,5 12,587,59 12,59 0,489 0,489 1,0 Ненногенного3 0,381 90 109 1,0 Предмет изобретения Составитель С. Ерофеева Редактор Г. Загребельная Техред А. ЕвдоновКорректор Л. Царькова Заказ 392/11 Изд.1684 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прн Совете Министров СССРМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Способ получения полимерных водных дисперсий путем водноэмульсиоппой сополимерпзации вннилхлорида с ненасыщенным соединением, выбранным из группы мономеров, сополимеры которых с винилхлоридом образуют пленки с температурой стеклования от 15 до 25 С, в присутствии инициатора радикальной полимернзации и буферных веществ, отличаюигийся тем, что, с целью получения мелкодисперсных щелочноустойчивых дисперсий, винилхлорид и ненасыщенное соединение вводят в количестве 30 - 80 и 70 - 20 вес. % соответственно, в качестве эмульгатора, вводимого в количестве 3 - 6% от общего веса мономеров, применяют смесь 60 - 90 вес. % неионогенного и 40 - 10 вес. % анионного эмульгаторов, в 5 реакционную смесь вводят в расчете на общее количество мономеров 2 - 4 вес. % водо- растворимого растворителя для сополимера, 0,3 вес, % водорастворимого мономера, сополимеризующегося с винилхлоридом, и к полу ченной дисперсии добавляют в расчете на общее количество дисперсии 0,5 - 5 вес. % анионного эмульгатора и 0,1 - 0,5 вес. % антивспенивателя.