Способ получения бутадиен-сополимерных латексов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет - (32) 04. 11. 74 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(31) ИР С 08 Г/ (33) ГДР /182128 Опубликовано 300982. Бюллетень36 53 УДК 678. 762.2-9,02(088,8) Дата опубликования описания 30. 09,82 Иностранцы франс Хендрик Штефферс и Вольфганг фе(72) Авторы изобретения Иносбинат анисе предприятиеЕБ Хемише Верке Буна(71) Заявитель СОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТАДИЕН СОПОЛИМЕ ЛАТЕКСОВ(54 2 5 10в,собаетво- эксплуамерриат мо Изобретение, относится к техно логии получения бутадиен-сополимерных латексов и может быть использовано в нефтехимической проюиаленности.Известен способ получения бутадиен-сополимерных латексов водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом в присутствии радиальных инициаторов, эмульгаторои регуляторов 11).Недостатком известного спо являются сравнительно неудовл рительные физико-химические и тационные свойства латекса.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения бутадиен-сополи ных латексов водноэмульсионной и витой сополимеризацией бутадиена и мономеров, выбранных иэ группы, содержащей стирол, акрилонитрил, /мет/акриловую и итаконовую кислоты, к эатравочному сополимеру из бутадиена и укаэанных мономеров при 50 90 фС в присутствии радикальных инициаторов, эмульгаторов и регуляторов при этом состав сомономеров в з равочном сополимереи полимериэуе й смеси не одинаков, в последней количество бутадиена значительно превышает количество других сомономеровНедостатками данного способа являются относительно низкое количество твердого вещества в целом латексе и неудовлетворительные его физико- химические свойства.Цель изобретения - повышение содержания твердого вещества в латексе его химической стойкости и стабильности.Укаэанная цель достигается тем, что в способе получения бутадиенсополимерных латексов водноэмульсионной привитой сополимериэацией бутадиена и мономеров, выбранных из группы, содержащей стирол, акрилонитрил, /мет/акриловую и итаконовую кислоты, к затравочному сополимеру из бутадиена и указанных мономеров при 50-90 оС в присутствии радикальных инициаторов, змульгаторов н регуляторов, исходная смесь мономеров содержит те же саьие основные мономеры, выбранные из группы, содержащей бутадиен и стирол или акрилонитрил, что и применяемые при получении затравочного сополимера, весовтте соотношение бутадиена к стиролу в смеси от 1:1,18 до 1,13:1 и07 бутадиенак акрилонитрилу от 1,13:1 до 1,5:1, вышеуказанные непредельные кислоты или содержатся в исходной смеси мономеров в количестве 0,7-2,5 вес., или входят в состав затравочного сополиглера, или применяются и в том, и другом случае, и содержание затравочного сополимера в реакционной смеси до подачи туда смеси мономеров составляет 10 30 вес.,10П р и м е р 1. Получение затравочного латекса.В 35 л реактор загружают,вес.ч.30-ный Лаурилсульфат нат,8рия 15Конденсационная вода 100Оксэтилированный нонилфенол со средней степеньюоксиэтилирования 20Динатрийэтилендиаминтетраацетат комплексообразователь 0,033Трет.додецилмеркаптан 0,8Персульфат калия О, 2 в,Акрилонитрил 13,25 25Реактор промывается азотом и вакуумируется. Затем загружают 19частей бутадиена и нагревают до 55 С. Через 4,5 ч получается затравочный латекс с 30 вес. содержанием твердого вещества.П р и м е р 2. К 100 вес,ч. затравочного латекса из примера 1 добавляют 0,2 вес.ч. персульфата калия и 2 вес.ч. метакриловой кислоты и нагревают до 50 С. В течение 3 ч добавляоется смесь из 10 вес.ч. акрилонитрила и 20 вес.ч. бутадиена. После еще одного часа получается латекс с 41,6 содержанием твердого вещества.П р и м е р 3. Готовят следующую 40 смесь, вес.ч. 20 воды; 0,31 лаурилсульфата натрия; 19,67 акрилонитрила; 2 метакриловой кислоты 33,83 бутадиена; 0,58 додецилмеркаптана.9. вес.ч. этой смеси, 35 вес.ч. во ды, 1,3 вес. ч. лаурилсульфата натрия, 0,51 вес.ч, додецилмеркаптана, 0,024 вес,ч, комплексообразователя ,и 0,58 вес.ч. персульфата калия полимеризуют в реакторе для полимериза ции при 70-72 в течение 45 мин. Образуется латекс с содержанием 10,0 твердого вещества. Затем при 90 С в течение 5 ч добавляют в него остаток исходной смеси 91 вес.ч, После.)5 протекания реакции в течение следующих двух часов получают латекс с содержанием 47,8 твердого вещества.Свойства латексов, полученных в примерах 2 и 3, представлены в табл,1б 0 После установления рН-значенияс помощью гидроокиси аммония при8,5 получаются значения, представленные в табл. 2,П р и м е р 4. В ПолимеризациЬнныйаппарат загружают, вес.ч;Водный конденсат 40Персульфат калия 0,3Натриевая соль диоктилового эфира сульфоянтарнойкислоты 0,4Щелочная соль алкилсульФата 0,15Додецилмеркаптан 0,2Итаконовая кислота 1,5Акриловая кислота 1,0Комплексообразователь 0,03Бикарбонат натрия 0,12Стирол 8,8Бутадиен 7 2ОгПодогревают до 55 С и дают смесипрореагировать 105 мин при этой температуре.Получают затравочныйлатекс с содержанием твердого вещества 21. Кэтому затравочному латексу прибавляют 48 вес.ч. водного конденсата,0,4 вес.ч. персульфата калия и0,4 вес.ч, додецилмеркаптана и при56 С в течение 8 ч прибавляют смесь44 вес.ч. стирола и 37,5 вес.ч. бутадиена, Затем реакционную смесьвыдерживают 2 ч при 60 С.П р и м е р 5 известный . В 35 лреактор одновременно непрерывно загружаютсА. Раствор из 100 вес.ч. конденсационной воды и 50 вес.ч. затравочного латекса из примера 1;В. Раствор из 100 вес.ч. конденсационной воды, 10 вес.ч, персульфата калия и 1 вес.ч. динатрийэтилендиаминтетраацетата.С, Раствор из 100 вес.ч, конденсационной воды, 10 вес. ч, натрийлаурилсульфата, 0,7 вес,ч.динатриевой соли сульфоната жирной кислотыо- Сгэ), 600 вес,ч, бутадиена,340 вес.ч. стирола 12 вес.ч, трет.додецилмеркаптана и 50 вес,ч. метакриловой кислоты, причем соотношение растворов А:В:С = 15:11:240и температура 70-72 С.После 6 ч реакционного времени .при 70-90 С получается латекс с39,6 содержанием твердого вещества.Свойства латексов, полученных впримерах 5 и 6, приведены в табл,3.Как следует из табл, 3, предлагаемый способ позволяет увеличить содержание твердого вещества в латексе, его химическую стойкость и стабильность.(по Брукфильду) Механическая.стабильность Пример 10-ном расгворе Басе 2,5 номрастворе Саа Очень хорошая Сплошная 6 15 То же 6 Хорошая 18 Таблица 3 Общее содержание твердого вещества в конечном латексе,41,6 39,6 0,15 2,1 35 320 Коагулирует Стабилен Очень хо рошая стабильность(48 сек) Прочность высушенной пленкилатекса, кг/мм. 148 32,8 Большие трещины Сплошная 98,7 93,4 0,62 6,33 Вв расчете на общее содержание твердой фазы в ла- тексе 0,15 1,6 Содержание остаточного мономера,Вязкость при рН 8,5 сП Химическая стойкость в2,5-ном растворе СаС 1 Механическая стабильность(реотест) Внешний вид пленки Выход,(в расчете на мономер) Коагулят в латексе послезавершения реакции, г/л Пленка(10 мплатексана стекляннойпластине100 200мм Устойчивость прихранениипри комнатнойтемпературе,мес Таблица 2,Стабиль- Сгабильная наяТо же То же962282 Продолжение табл. 3 3 Коагулиру- Каагулируется через ется через 8 дней 14 дней Стабильность при хранениипри 50 С Стабильность при хранениипри комнатной температуре,мес Около 3 Свьаае 6 Формула изобретения Составитель А.ГорячевРедактор Ю.Ковач Техред М.Рейвес Корректор Ю.МакаренкоСЗаказ 7424/36 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 Способ получения,бутадиен-сополимерных латексов водноэмульсионной 15привитой сополимеризацией бутадиенаи мономеров, выбранных из групцы,содержащей стирол, акрилонитрил,/мет/акриловую и итаконовую кислотык эатравочному сополимеру из бута- щдиена и указанных мономеров при 5090 С в присутствии радиальных инициаторов, змульгаторов и регуляторов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения содержания твердого 25вещества в латексе, его химическойстойкости и стабильности, исходнаясмесь мономеров содержит те же самыеосновные мономеры, выбранные иэ группы, содержащей бутадиен и стирол илиакрилонитрил, что и применяемые при 1получении затравочного сополимера,весовое соотношение бутадиена к сти-ролу в смеси от 1:1,18 до 1,13:1 ибутадиена к акрилонитрилу от 1,31:1до 1,5;1, вышеуказанные непредельныекислоты или содержатся в исходнойсмеси мономеров в количестве 0,7 -2,5 вес.Ъ или входят в состав эатра,вочного сополимера, или применяетсяи в,том, и другом случае, и содержание затравочного сополимера в реакционной смеси до подачи туда смесимономеров составляет 10-30 вес.Ъ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Уитби Г. Синтетический каучук,Л., Госхимиздат, 1957, с. 632.2, Акцептованная заявка ФРГР 1495428, кл. 39 в 19/02, опублик,17.10.74 (прототип).