Способ получения полимерного эмульгатора-инициатора

Известен также способ получения перекис.нофункциональных водорастворимых сонрлимеров на основе непредельных карбоновыхкислот и непредельных полимеризующихсяперекисей водно-эмульсионной сополимериэацией в присутствии известных эмульгаторов,редокс система и больших количеств регуля.тора.В качестве эмульгатора используют дибу.тилнафталинсульфокислоту (некаль) или бро.мистый цетилтриметиламмоний в количестве4 мас,% на олеофаэу. Образующийся в процес.се полимеризации полимер высаждают из ла.текса метанолом с добавлением СаС 1 э н су.шат в вакууме Р),Недостатком этого способа является многостадийность и большая трудоемкость получения водных растворов перекиснофункциональ-ных сополимеров, , а именно синтез перекис.Фънофункционального олигомера, высаждениеего иэ латекса метанолом с добавлением небольших количеств СаС 1, отмывка его отзмульгатора, сушка полимера в вакууме при35 - 40 С, растворение в воднощелочном растворе.Известно использование полимерных эмуа гаторов в инициатор при получении полистирольных латексов, полученных сополимериза-, цией акриловой кислоты с перекпсным мономером в блоке, растворе или эмульсии с использованием обычных эмульгаторов. Полу. чейные сополнмеры омьщяют водным раствоРОМщелочи, переводя этн соединения в водорастворимые сополнмериты - соли, Полученный сополимер высаждали иэ латекса металлом с добавлением СаС 1, и сушили в вакууме 41,Наиболее близким по технической сущностии достигаемому результату является способ по.лучення полимерного эмульгатора инициатора общей формулы (1) сополимеризацией метак. риловой кислоты или ее смеси с метакрилонитрилом с диметилвинилзтинилметил-трет-бу.тилперекисью в водной среде в присутствии инициаторов радикального типа и регуляторов молекулярной массы 5.Способ осуществляют в эмульсии в при сутствии обычных змульгаторов,Чтобы получить полимерный эмульгаторинициатор свободный от примесей ПАВ, применяемых в рецепте синтеза, необходимо вы. делить образовавшийся сополимер растворомповаренной соли или метанолом, отмыть от низкомолекулярного ПАВ и коагулирующего агента (так как полимерный змульгатор яв. ляется частично водорастворимьтм даже в кислотной форме, то это приводит к вымы. аланию основного продукта, к потерям его), и после этого провести омылеиие,Все это усложняет технологию получаемогоэмульгатора инициатора и делает его дорого.стоящим.Цель изобретения - упрощение технологиипроцесса получения перекиснофункциональныхполимерных змульгаторов п их удешевление.Поставленная цель достигается способом по.лучения полимерного эмульгатора-инициатораобщей формулы (1) сополимеризаиией метак.риловой кислоты нли ее смеси, с метакрилонит.рилом с диметилфинилэтинилметил-трет. бутил.перекисью в водной среде в присутствии ини-циаторов радикального типа и регуляторовмолекулярной массы, в водную среду, содержа. э щую метакриловую кислоту, добавляют раст.вор щелочи в количестве, необходимом дляомыления 10 - 50% карбоксильных групп, затемвводят остальные компоненты и полнмериза.цию проводят до 100%-ной конверсии моно.26 меров, после чего дополнительно подаютраствор щелочи до рН 10 для полного омыле"ния карбоксильных групп.П р и м е р 1. Синтез полимерногоэмульгатора-инициатора проводят по рецепту,г: 3 Метакрнловая кислота 60 (53,0 мол.%)Акрилонитрил 3,0 (43,0 мол.%)Диметилвинилзтинилметил трет бутилперекись 1,0 (4,0 мол.%)Лодецилмеркаптан 0,8 О Гидроперекись изопропилбензола 0,02Ронгалит 0,02Вода 40Едкое кали 1 чЗагрузку осуществляют следующим образом.Предварительно омыляют метакриловуюкислоту, для чего в продутый инертным газомреактор с мешалкой 37 г Н,О и добавляют фз при перемешивании 6 г метакрнловой кислоты,затем 12 г 10%.ного раствора КОН, ПослеэтОго в реактор вводят 1 г 2%-ного раствораронгалнта, акрилонитрил диметидфинилзтинилметил 1 рбт бутилперекись, трет додецилмеркап.тан, и гидроперекись изопропипбенэола. Процесс проводят при интенсивном перемещиваниипри 20 С, Конверсия мономеров эа 4,5 ч 98 -100%. Продукт получается в виде устойчивойэмульсии, которая после добавления щелочидо рН10,0;йереходит в прозрачный колло.идный водный раствор готового к использованию полимерного зйупьгатора. инициатора. Раэбавленный раствор данного эмульгатора исполь.зовался в качестве водной фазы для эмульсионной полимеризации стирола.5100 г стирола и 200 г 3%-ного раствора полиэмульгатора-инициатора перемешивают при80 С, Выход полистирола за 8 ч составляет937467 25 586%. Продукт получается в виде стабильноголатекса. Механическая устойчивость, определеннаяпч Марону, 3,0% (коагулюма), тепловая.устойчивость 2,5% (коагулюма при кипячении латексав течение 1 ч). 5П р и м е р 2. Синтез полиэмульгатораиницизтора проводят по рецепту, г:Акриловая кислота 5,0 (50,7 мол.%)Акрилонитрил 3,0 (41,3 мол.%)Диметилвиннлэтинилметил- тотрет -бутилперекись 2,0 (8,0 мол.%)трет .Додецилмеркаптан 0,5Динитркп ззобисизомасляной кислоты 0,1Вода 40Едкое кали 1,94В реактор с мешалкой помещают водныйраствор предварительно омьгленной на 50%акриловой кислоты (рН 4,9). Затем добавляютакрилонитрил с растворенным в нем динитри. 20лом азобисизомасляной кислоты, перекисьдиметилвиннлэтинилметил-трет.бутила и 7 рдтдодецилмеркаптан. Процесс проводят при60 С при интенсивном перемешивании. Конверсия мономеров за 4,5 ч составляет 98 -100%. Продукт получается в виде устойчивейэмульсии, которая после добавления щелочидо рН л 10,0 переходит в прозрачный водныйраствор готового к использованию полимерного эмульгатора.инициатора. Разбавленный раствор данного эмульгатора использовался в качестве водной фазы для эмульсионной сополи-,меризации дивнила со стиролом, К 100 т 3%ного раствора, полученного полизмульгатораинициатсра, добавляют 25 г стирола, 25 г35дивинали, 0,1 г Трет -додецилмеркаптана и инотенсивно перемешивают при 80 С. Выход полимера за 5 ч 70%, Продукт образуется в видестабильного латекса, Механическая устойчивость3,0%, тепловая устойчивость 3,0%,П р и м е р 3. Синтез полимерного эмульгатора-иницнаторз проводят по следующемурецепту, г:Метакриловая кислота 5,5Метакрилонитрил 3,545Диметилвинилэтинилметил 7 рЕт -бутилперекись 1,0Трет -Додецилмеркапт ан 1,0Роптал ит 0,02Гипериз 0,02Вода 40 50КОН 1,4Загрузку осуществляют анзлогично примеру1, Конверсия моиомеров за 5,5 ч 98 - 100%,Продукт получается в виде устойчивой эмульсии.55которая после добавления щелочи до рН 9 - 10переходит в прозрачный коллоидный водныйраствор готового к использованию полимерного эмульгаторз-инициатора. Разбавленный раствор: полученного полиэмульга 1 ора: использовался в качестве воднойфазы для эмульсионной полимернэацни стирола. К 100 г З ного раствора, полученного полиэмульгатора, добавляют 50 г стирола и интен.сивно перемешивают; при 90 С.Выход полистирола за 2,5 ч 63%, Продукт образуетсяв виде стабильного латекса. Механическая ус.тойчивость 3,5% тепловая устойчивость 3,0%.П р и м е р 4. Синтез полимерного эмульгатора проводят по рецепту, г:Мстакриловая кислота 4,44Акр нлонитрил 5 с 6Врет -Додецилмеркаптан 1,0Гидроперекись изопропилбен.зола0,03Ронгалит 0,03Вода 40Загрузку осуществляют следующим образом.В предварительно продутый инертным газомреактор с мешалкой помещают вошшй раствор предварительно омыленной на 10% метзк.риловой кислоты и водный раствор ронгзлита(рН смеси 3,8). Затем добавляют акрилонитрил, Трет -додецилмеркаптан и гидроперекисьизопройилбензола. Процесс проводят нри20 С при интенсивном перемешивании,Конверсия мономеров за 3,5 ч 98 в 10,Продукт получается в виде устойчивойэмульсии, которая после добавления щелочидо рН 9 - 11,0 переходит в прозрачный коллоидный раствор готового к испсльзовзнию полиэмульгатора. Разбавленный раствор данного эмуль.гатора используют в качестве водной фазы дляэмульсионной полимеризации дивинила со стиро.лом, В 100 г 3%-ного раствора, полученного полиэмульгатора, растворяют 0,5 г персульфатакалия и 0,1 г метабисульфита натрия. Затемдобзвл.яют 25 г стирола, 25 г дивинила 0,1 г.7 рет-додецилмезкаптана и интенсивно перемешивзют при 30 С, Выход полимера за 6,561%. Продукт образуется в виде стабильноголатекса. Механическая устойчивость 4,0%,тепловая устойчивость 3,5%,П р и м с р 5, Синтез полимерного эмуль.гатора.инициатора проводят по рецепту,г:Метакриловая кислота 6,54 (80 мол.%)Диметилвинилзтинилме"тил-ЩЕТ-бутилперекись 0,5туг"Додецилмерк алтан 0,5Динитрил азобисизомасляной кислоты 0,1Едкое кали 0,9Вода 40 Загрузку и синтез осуществляют аналогично примеру 2. Конверсия мономеров зз . Э ч 98 - 100%, Продукт получается в виде стабиль. ной эмульсии, которая после добавления щело.937467 СН -Са СН,-Са, Си-СНсооме сн сиС-СИ Н)з. О-С(СН) э 50 55 чи до рН 9,0 - 10,0 переходит в прозра:чый коллоидный 1 раствор готового к использованиюгпали эмульгатора.инициатора. Разбавленный раствор данного эмульгатора.инициатора ио пользовался в качестве водной фазы для эмульсионной полимеризации стирала. 100 г стирала и 200 г 3%.ного раствора полимерного змуль. гатора.инициатора перемешивают при 80 С, Выход полистирола за б ч 76%. Продукт получает ся в виде стабильного латекса. Механическая ус-, гойчивость 5,5%, тепловая устойчивость 5%.П р и м е р б, Синтез полимерного эмуль-, гатораинициатора проводят по следующему ре. центу, г:Метакриловая кисло.та 7,20 (64,9 мол.%)Акрилонитрил 2,30 (33,1 мол.%)Диметилвинилэтинилме.тил-трбгбутилперекись 0,50 (2 мол.%)Диизопропилксантогенди.сульфид (дипроксид) 0,2Динитрил азобисизомасляной кислоты (ДАК) 0,1Вада 27ИН 40 Н (5%-ный водный раствор) 14,6В реактор с мешалкой помешают водный раствор предварительно омыленной ИН 4 ОН на 25% метакриловай кислоты (рН 4,2), Затем добавляют акрилонитрил с растворенным в нем ДАК и дипроксицом перекись наг .доо децилмеркаптан, Процесс проводят при 60 С при интенсивном перемешивании. Конверсия мономеров за 5 ч 98 - 100%, Продукт получается в ниде устсйчивой; эмульсии, которая после добавления дополнительного количества аммониевой щелочи до рН 10 переходит в прозрачный водный раствор готового к ис. пользованию полиэмульгатора - инищ 4 атора. где В - .Н .СНзМе - К Иа ИН 4щ = 50,7 - 80 мол,%;и = О - 43,0 мол,%;р2,0 - 20,0 мол.%,сополимериэацией метакриловой кислоты или ее смеси с метакрилонитрилам с диметил. виннлзтинилметилретбутнлперекисью в водной среде в присутствии инициаторов радикального типа и регуляторов молекулярной массы о т л и ч а ю щ н й с я тем, что, с цеЛью 8Разбавленный раствор данного эмульгатора используют в качестве водной фазы для эмуль. сионной полимеризации стирала. 50 г стирала и 100 г З -ного раствора полиэмульгаторапнициатора перемешивают при 80 С. Выход полистирола за 10 ч 68%, Продукт получается в виде стабильного латекса. Механическая устойчивость, определенная по Марону, 6,5% (коагулюма), тепловая устойчивость 3,0%.Н р и м е р 7. Синтез полимерного эмульгатора.инициатора проводят аналоично примеру б. Вместо 14,6 г раствора ИН,ОН используют 16,7 г 5 о-ного раствора ИаОН, Конверсия мономеров за 5 ч 100% Продукт получается в виде устойчивой эмульсии, кото. рая после добавления дополнительного количества натриевой щелочи до рН фф 10 переходит в прозрачный водный раствор готового к использованию полиэмульгатора-инициатора,Разбавленный раствор данного эмульгатора используют в качестве водной фазы для эмульсионной полимеризации стирала. 50 г стирала и и 100 г 3%-ного полизмульгатора-инициа.отора перемешивают при 90 С. Выход полистирола за 7 ч 73,0%. Продукт получается в виде стабильного латекса, Механическая устойчивость, определенная по Мароку, 5,0% (коагулюма), эепловвя устойчивость 3,0%,Таким образом, согласно предлагаемому изобретению получают цолимсрный эмульгатор-инициатор водноэмульсионной полимеризацией, который используют для синтеза эмульсионных полимеров. Формула изобретения Способ получения полимерного эмульга.тора-инициатора общей формулы 1упрощения технологии процесса полученияперекиснофункцнональных полимерных эмуль. -гаторов и их удешевления, в водную среду,содержащую метакриловую кислоту, добавляютраствор щелочи в количестве, необходимомдля омылейия 10 - 50% карбоксильных групп,затем вводят остальные компоненты н полимеризацию проводят до 100%-ной конверсиимономеров, после чего дополнительно подаютраствор щелочи до рН ф 10 для полного омыления карбоксильных групп,937467 Составитель В. ПоляковаТехред .А. Бабинец Корректор М. Шароши Редактор Н. Рогулич Заказ 4373/32 Тираж 514ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное,Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 9Источники инфорь .,ли,принятые во внимание при экспертизе1.Трубицына С. Н. Перекиснофункциональныеполимеры. - ффйасокомолекулярные соединения",1971, А, с. 1734.%2. Мурачсв В. Б. и др, Полимеры, содержащие перекисные групиы. - "Высокомолекулярные соединения", 1976, А - 18, с. 2555. 10 3. Авторское свидетельство СССР Юф 478841,кл. С 08 Р 238/00, 1976. 4. Авторское свидетельство СССР Н. 701106,кл. С 08 Р 2/44, 1979, 5. Авторское свидетельство СССР По заявкеР 2889675/23-05, кл, С 08 Е 2/44, 1980