Способ получения дисперсии сополимеров винилацетата

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик 1 и 960192Ф,Г(5 )М. Кл.С 08 Г 210/02 С 08 Г 214/06 С 08 Р 218/08 с присоединением заявки РЙ 3 Ъеудврстеенный кемнтет СССР ао аелем нзоеретеннй н вткрытнй(72) Авторы изобретения Ереванское отделение Охтинского ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-производственного объединения "Пластполкмер" н Ленинградский ордена Октябрьской. Ревоаации и ордена Трудового Красного Знамени технологический иНститутим. Ленсовета(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСИИ СОПОЛЙМЕНВ ВИНИЛАЦЕТАТА1Изобретение относится к способам получения сополимеров винилацетата и может быть использовано в химической промышленности, а сополимер в виде дисперсии может использоваться для получения5 клеев, лаков, покрытийИзвестен способ получения дисперсии винилацетата, этилена и винилхлорида в присутствии эмульгаторов,водорастворимого инициатора ( МН 4) 06 Регулятоа ров среды, Процесс проводят под давлением. при 60-70 С. Сополимер имеет соостав, мас,%: винилацетатные звенья 40- 82; винилхлоридные звенья 5-40; этиленовые звенья 5-25. Процесс проводят с одноразовой загрузкой сомономеров 1 ,Недостатком этогоспособа является высокая температура процесса, что способствует ухудшению растворимости сополимера и увеличению налипаемости поли- го мера на стенки автоклава.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения дисперсии сополимеров винилацетата водно-эмульсионной сополимериза цией винилацетата, этилена и винилхлорида под давлением в присутствии водо- .растворимых радикальных катализаторов, эмульгаторов, регуляторов кислотности среды ) 2).Недостатками известного способа являются невысокая атмосферостойкость и термостабильность получаемой дисперсии.Целью изобретения является улучшение атмосферостойкости и термостабильности целевого продукта.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения дисперсии сополимеров винилацетата водно-эмульсионной сополимеризацией винилацетата, эти. лена,. и винилхлорида под давлением в . присутствии водорастворимых радикальных катализаторов, эмульгаторов, регуляторов кислотности среды, в качестве катализатора применяют 0,3-0,5 мас.% . от суммы винилацетата и винилхлорида трио-(ацетилацетоната) марганца, а в качестве сокатализатора - уксусную кио960192 4 10 2025 честве 7,67 г, что соответствует мольному соотношению уксусной кислоты иТАМ - 15, Процесс ведут при 25 С идавлении 2,0 МПа 3,5 ч. Образуетсядисперсия с содержанием сухого остатка 53% и 0,5% остаточного мономераСополимер имеет примерно тот жесостав, что и в примере 4.Конверсия по винилацетату - 98,4%,выход дисперсии - 1290 г. В примерах1-5 количество ТАМ - 0,5 мас.% отсуммы ВА и ВХ.40П р и м е р 6, Порядок и рецептурапроведения процесса те же, что и в примере 1. Только количество вводимойуксусной кислоты 3,1 г, а количествоТАМ 1,8 г (0,3 мас.% от суммы винип ацетата и винилхлорида). При этом мольное соотношение уксусной кислоты и ТАМсохраняется равным 1. Продолжительностьпроцесса 6 ч. Выход и состав дисперсиите же, что и в примере 1.П р и м е р 7. Порядок и рецептурапроведения процесса те же, что и в примере 1, только, количество вводимой уксусной кислоты 4,1 г, а количествоТАМ - 2,4 г (0,4 мас.% от суммы винилацетата и винилхлорида). Продолжительность процесса 5 ч. Выход и составдисперсии приблизительно те же, что и в.примере 1. лоту и процесс проводят при мольном отношении уксусной кислоты к трио-(ацетилацетонату) марганпа 7,2-15 при одноразовой загрузке сомономеров.П р и м в р 1. В автоклав загружают води;ую фазу, полученную растворениемв 600 г обессоленной воды амульгатора 36 г сонолимера винилового спирта свииилацетом (содержание остаточных,ацетатных групп 10-12 мас.%) и 5,1 гуксусной кислоты. Мольное соотношениеуксусной кислоты и ТАМ (трис-(ацетил .,ацетонат) марганца равно 10. Затем вводят 360 г винилацетата и систему продувают азотом и затем этиленом. Продувка осуществляется введением газадо давления 0,4 МПа с последующей егоСдувкой. Продувка осуществляется трираза, после чего в реактор вводят 180 гвинилхлорида и начинают подогрев реакционной смеси до 30 С при одновременном, ее перемешивании, При этом в автоклаввводят этилен до постоянного давления2,9 МПа. После этого в автоклав из питающей емкости под давлением этиленавводят раствор 3,0 ТАМ в 60 г винилацетата, Давление в системе при этомустанавливают 3,0 МПа, Процесс ведуттак при 30 С в течение 4 ч, после чегополучают сополимерную дисперсию с содержанием сухого остатка 54,7 мас,% иостаточного мономера 0,5 мас.%.Сополимер имеет следующий состав:60 мас.% винилацетатных звеньев,25 мас.% винилхлоридных звеньев и13 мас.% этиленовых звеньев.Конверсия по винилацетату составляет98,5%, Выход концентрированной дисперсии 1340 г.П р и м е р 2. Порядок проведенияпроцесса тот же, что и в примере 1.Только уксусную кислоту вводят в количестве 6,1 г, что соответствует мольномусоотношению уксусной кислоты и ТАМ -12. При этом продолжительность процесса сокращается до 3 ч. Сополимернаядисперсия содержит 54,6% сухого остатка содержащие остаточного мономера0,6 мас.%,Конверсия по винилацетату составляет 98,2%.Сополимер имеет приблизительно тотже состав, что и в примере 1.Количественный выход концентрированной дисперсии 1340 г.П р и м е р 3, Порядок проведенияпроцесса и загрузка мономеров те жечто и в примере 1, только уксусную кислоту вводят в количестве 7,67 г, что соответствует мольному соотношению, уксусной кислоты и ТАМ - 15. Процесс ведут при 2 д С в течение 4 ч. При этом образуется дисперсия. с содержанием 54,7% сухого остатка и 06 мас.% остаточного мономера. Сополимер имеет тот же состав, что и в примере 1.Конверсия по винилацетату - 98,2%.Количественный выход концентрированной дисперсии 1342 г. П р и м е р 4. Порядок проведения процесса и загрузки те же, что и в примере 1, только процесс ведут при дава лении 2,0 МПа. Процесс ведут при 30 С в течение 4 ч. Образуется дисперсия, содержащая 52,9% сухого остатка и 0,4 мас,% остаточного мономера.Сополимер имеет приблизительный состав: 65 мас,% винилацетатных звеньев,25 мас.% винилхлоридных звеньев и 10 0 мас.% этиленовых звеньев.Конверсия по винилацетату - 98,7% выход концентрированной дисперсии - 1260 г.П р и м е р 5, Порядок проведения процесса тот же, что и в примере 1,только уксусную кислоту вводят в коли,5 9601П р и м е р 8, Порядок и рецептура,проведения процесса те же, что и впримере 1. Только количество вводимойуксусной кислоты 3,6 г, а количествоТАМ - 3,0 г (0,5 мас,% от суммы ви- фнилацетата и винилхлорида), При этоммольное соотношение уксусной кислотыы ТАМ равно 7,2. Продолжительностьпроцесса 6 ч,Сополимерные дисперсии, полученныепо предложенному методу, обладают более 1высокой атмосферостойкостью и термоТаблица 1 Время облучения, ч-8,8 - 11,0,-12,1 - 11,6 -9,9 -8,8 -7,2 -6,1 - 5,5 -4,4 -3,8 + 10,8 + 13,2 + 15,6 + 11,6 +0,7 - 1,4 -0,7 0+0,7 + 1,4 +2,8 из табл. 1 ул е, позволяющее ойкость сополим Как видно е облучени процесса окислительной дестезультате этого значительно физико-механические свойства, происходит его пожелтение.2 показано влияние облученияв течение 0,5 ч на их ьтрафиолетоопределить еров, по разеры. Облуче. Эр но уменьшает данногоинтенсивном протекании рукции, в р ухудшаютсясополимера,В табл. сопол имер ов прочность. тмос еро ному влияет ние сополим на эти сополим ра 1 значитель ческую вязкость что говорит об хар актер истисополимера,а 2 Таб напряжение при растяжении, Па азрушающее С опали мердо облучения после облучения 3 ф 12,1 мера 1 равна 185 С, а для сополимераП она равна 120 С. зобретени ормул ФСпособ получения дисперсии сополимеров винилацетата водно-эмульсионной сополймеризацией винилацетата, этилена и винилхлорида под давлением в присутствии водорастворимых радикальных катализаторов, эмульгаторов, регуляторо кислотности среды, о т л и 1 а ю щ ы йс я тем, что, с целью улучшеныя атмос феростойкости и термостабильности целевого продукта, в качестве катализатора Выход, концентрация и состав дисперсии аналогичны примеру 1. Разница в начальной прочности сополимеров 1 и Г 1, имеющих один и тот же состав, обусловлена их различной структурой.Исследование данных сополимеров методами дифференциального термического анализа и термогравиметрии показало, что сополимер, полученный по известному методу, уступает по своей стабильности сополимеру, полученному по предложенному методу.Так, температура потери 1,25% массы для сополимера 1 равна 180 С, а для П равна 215 С.Температура начала интенсивной тер -:. моокислительной деструкции для сополистабильностью, чем сополимеры, получаемые по известйому методу.Сополимеры, содержащие 75 мас.% винылацетатных звеньев, 14 мас.% этиловых звеньев и 11 мас.% винылхлоридных звеньев, полученные в соответствии с известным способом (1) и по предложенному способу (П) были подвергнуты воздействию Уф-облучения ы высоких температур. В табл. 1 показано изменение характеристической вязкости сополимеров 1 и П при облучении (знак - означает уменьшение характеристической вязкости сополимеров в % по сравнению с первоначальной величиной, а знак+ означает увеличение, т,е. структурирование сополимера),960192 7применяют 0,3-0,5 мас.% от суммы вицилацетата и винилхлорида трис-(ацетил" ацетоната) маргаща, а в качестве сокатолизатора - уксусную кислоту и процесс проводят при мольном отношении уксус ной кислоты к тряс-(ацетилацетанату) марганца 7,2-15 при одноразовой загрузке сомономеров. 8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСоставитель Г. ОвчинниковаРедактор О. Половка Техред М,Тенер, Корректор Н. КорольЗаказ 7141/28 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5,Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4