Способ получения синтетических латексов

(19) (11) 4(5 08 Р 236/06; С 08 Р 2/24,08 Р 220/36 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН темп атур с ви тадиен сутств эму рег системы сы, о т что, с целью повышения прочностных свойств вулканизатов на основе целевого продукта, в качестве эмульгатора используют анионоактивный эмульгатор и процесс сополимеризации проводят в присутствии 1-.5 мас.ч. на 100 мас.ч. сомономеров диалкиламиноэтилметакрилата с последующей обработкой полученного латекса эквимолярным количеством по отношению к диалкиламиноэтилметакрилату перекисиоводорода при 50-60 С в течение 1,0- 1,5 ч. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 802303, кл, С 08 Р 236/ 12, 1979.2. Патент Великобритании 11412668кл. С 08 Р 2/28, опублик. 1975.3. Авторское свидетельство СССРВ 427950, кл. С 08 Р 236/06, 1972(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕ КИХ ЛАТЕКСОВ водно-эмульсионной выс ой сополимеризацией буиловым мономером в приьгатора, инициирующейлятора молекулярнойи ч а ю щ и й с я тем, 1142481Изобретение относится к способу получения синтетических латексов и может быть использовано в нефтехими ческой промышленности, а полученный продукт в комбинации с наполнителями, а также в пропиточных составах,Известен способ получения латексов водно-эмульсионной сополимеризацией диенов с акрилонитрилом в присутствии радикальных инициаторов, эмульгаторов в присутствии добавкиацетилацетона. В результате осуществления способа получаются достаточно агрегативно устойчивые на стадии получения латексы 1.15Однако эти латексы не обладают достаточной устойчивостью к действию электролитов, пленки на их основе недостаточно водостойки. Кроме того, вулканизаты на основе целе вого продукта характеризуются недостаточно высокими прочностными свойствами (см. табл. 1-3).Известен также способ получения синтетических латексов высокотемпе ратурной водно-эмульсионной сополимеризацией бутадиена, виниловых мономеров и диалкипаминоэтилметакрилата в присутствии катионоактивного эмульгатора, инициатора, регулятора моле кулярной массы. Полученный продукт обрабатывают после получения до образования соли полимера, которую можно получить кватернизацией атома азота или нейтрализацией его кислотами 21 .З 5Однако вулканизаты на основе таких латексов не обладают высокимн прочностными свойствами (см.табл,2) .Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ получения синтетичес ких латексов водно-эмульсионной высокотемпературной сополимеризацией бутадиена с виниловым мономером в присутствии эмульгатора, инициирующейсистемы, регулятора молекулярной мас-сы. В качестве винилового мономера используют акрилонитрил, в качествеэмульгатора . - полиоксиэтилированныесоединения жирного или ароматическогоряда со степенью оксиэтипирования не 0ниже 40% в качестве инициирующей системы - систему из персульфата калияи триэтаноламина. В результате осуществления способа получают латексы,устойчивые к механическим воздействи-ям, к введению активных наполнителей,например минеральных вяжущих веществЫ,Однако вулканизаты на основе целевого продукта характеризуются недостаточно высокими прочностными свойствами.Пелью изобретения является повышение прочностных свойств вулканизатов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения синтетических латексов водно-эмульсионной,высокотемпературной сополимеризацией бутадиена с виниловым мономером в присутствии эмульгатора, инициирующей системы, регулятора молекулярной массы, в качестве эмульгатора используют анионоактивный, эмульгатор и процесс сополимеризации проводят в присутствии 1-5 мас.ч. на 100 мас.ч. сомономеров диалкиламиноэтилметакрилата с последующей обработкой полученного латекса эквимолярным количеством по отношению к диалкиламиноэтилметакрилату перекиси водорода при 50-60 С в .течение 1,0-1,5 ч.оВ качестве винилового мономера используют акрилонитрил или стирол, в качестве диалкиламиноэтипметакрилата - диметиламиноэтилметакрилат или диэтиламинозтилметакрилат.Водно-эмульсионную сополимеризацию указанных мономеров осущестовляют при 30-50 С в присутствии инициирующей системы, состоящей из инициатора-персульфата калия и активатора - триэтаноламина, регулятора молекулярной массы третичного додецилмеркаптана и анионоактивного эмульгатора, в качестве которого используют алкилсулъфонат натрия1(2-3 мас.ч. на 100 мас.ч, мономеров).Сополимеризацию проводят до конверсии " 100%.В полученный латекс добавляют 30%-ный раствор перекиси водородао и перемешивают при 50-60 С в течение 1-1,5 ч, при этом третичные аминогруппы в полимерной цепи окисляются в амииооксидные группы.Отгонку незаполимеризовавшихся мономеров проводят под вакуумом при 80 С.П р и м е р 1. Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бутадиена с акрилонптрилом и диметиламиноэтилметакрнлатом в массовом соотношении 76;25:1 в присутствии компонентов, мас.ч.: алкилсульфонат нат. 1142481 ТаблицаЛатекс по примеру Показатели Сухой остаток,Ж 38,5 38,2 39,5 40,2 39,2 27,4-42,14,7-5,9 рН 7,2 6,8 75 6,5 5,5 Поверхностное натяжение, мН/м 38,5 39,2 38,7 39,0 38,5 38,5-45,2 Устойчивость к+Фиону Са Устойчив в пределах всей шкалы рия 2, персульфат калия 0,3, триэтаноламин 0,15, третичный додецилмеркаптан 0,3, и вода 150, при 30 С. Время сополимеризации 21 ч, по окончании в латекс добавляют 2,2 мас.ч. 5 перекиси водорода в 30%-ном водномо растворе и перемешивают при 50 С,в течение 1 ч. Отгонку незаполимеризовавшихся мономеров проводят под вакуумом при 80 С. ОП р и м е р 2. Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бутадиена с акрилонитрилом и диметиламиноэтилметакрилатом в массовом соотношении, 76:24:3 по примеру 1, 15 Время сополимеризации составляет 20 ч по окончании в латекс добавляют 6,5 мас.ч. перекиси водорода в ЗОЕ-ном водном растворе и проводят дальнейшую обработку по примеру 1. 20П р и м е р 3. Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бутадиена с акрилонитрилом и диметиламиноэтилметакрилатом в массовом соотношении 76:24:5 в присутствии . 25 3 мас.ч, алкилсульфоната натрия по примеру 1. Время сополимеризации 18 ч, по окончании в латекс добавляют 1,1 мас,ч. перекиси водорода в 307.-ном водном растворе и проводят ЗО дальнейшую обработку по примеру 1.П р и м е р 4, Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бутадиена со стиролом и диэтиламиноэтилметакрилатом в массовом соотношении 70;30:3, З 5 в присутетвии 2 мас.ч. алкилсульфона 1 23 та натрия, 0,2 мас.ч. персульфатакалия, 0,2 мас.ч. триэтаноламина,0,3 мас.ч, третичного додецилмеркаптана и 150 мас.ч. водь 1 при 50 С.Вреомя сополимеризации 17 ч, по окончании в латекс добавляют 5,6 мас.ч.перекиси водорода в 307-ном водном расотворе и перемешивают при 60 С в течение 1,5 ч, Отгонку незаполимеризовавшегося мономера проводят по примеру 1,В табл. 1 приведены данные по испытанию полученных образцов латексов. П р и м е р 5 (контрольный) . Способ сополимеризации осуществляют по примеру 1. Отличие заключается в использовании меньшего количества диалкиламиноэтилметакрилата - 0,5 мас.ч.П р и м е р 6 (контрольный). Способ осуществляют по примеру 2, но время обработки латекса 0,5 ч при 45 С.Физико-механические свойства вулка низатов приведены в табл. 2 и 3.Как видно из данных табл. 1, латекс, полученный предлагаемым способом обладает устойчивостью к действию электролитов, что позволяет вводить в него минеральные вяжущие вещества. Пленки, полученные из латекса, характеризуются повышенной водостойкостью. Данные табл. 2 и 3 показывают, что использование латекса позволяет получить вулканизаты с более высокими прочностными свойствами, в сравнении с аналогами и прототипом. Известный Прототип Коагули- устойчив врует пределахвсей шкалы1142481 Продолжение табл. 1 г Показатели звестный Прототип 13 3,0 2,7 3,1 15,0 Данные не определялись+ Измерено тензиометром Зю= Нц е Показате 4 Известнь Напряжени 3007., кгс при удлиненм 4 32 0 ри разрыПр очность ве, кгс/с 150 14 Относительное удлииенце, Е 0 б 50 55 50 длинеОстаточноениезов ример Показатели Известн 1" 2(контр Напряжение при удлиненииЗООХ, кгс/см 2 Прочность при разрыве, кгс/смОтносительное удлинение, Х 50 3 7 75 Остаточное удлинние,й 0 ас.ч. метазинаи 1 мас.ч. хлор алатекса вулканизацию провод н и е, Композиция содержит 15 ния на 100 мас.ч. полим ние 15 мин. при 140 С,ого аммов течеиме Водостойкостьпленок,Х,водопоглощение за24 ч Латекс по примеруи в Прототип 5 (кон Таблица 2 Продолжение табл1142481 Пример Показатели 4Прототип Известный 45 27 32 31 25 37 Прочностьпри разрыве, кгс/см 2912 302 295 147 282 540 560 530 630 610 510 20 21 21 22 32 П р и м е ч а н и е. Композиция содержит 10 мас.ч. Са(ОН) и 5 мас.ч. серы на 100 мас.ч. сухого вещества латекса; вулканизация в течение 45 мин при 140 С Составитель Г. ОвчинниковаТехред С.Легеза Корректор, В.Бутяга Редактор Т. Веселова Тираж 475ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 652/24 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Напряжениепри удлинении 300 Ж,кгс/смОтносительное удлинение,Х Остаточное удлинение,7. 8Таблица 3