Способ получения пероксидатных полимерных инициаторов эмульгаторов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 952862(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 191280 (21) 3250076/23-05с присоединением заявки М(23) Приоритет 151 М. Кл.з С 08 Р 220/06 С 08 Р 226/06 С 08 Е 238/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий.5(088.8) Дата опубликования описания 230882 Н.К.Цитринбаум, В.Л.Цайлингольд, Н.М.Миронова, С,А.Воронов и В.А.Пучин(72) Авторы изобретения ославский политехнический инстит институт мономеров для синт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДАТНЫХ ПОЛИМЕР ИНИЦИАТОРОВ-ЭМУЛЬГАТОРОВ 2метилтретбутилперекиси (ВЭП) и акриловой кислоты (МАК), исполь мых в качестве эмульгаторов-ини ров эмульсионной полимеризации полимеризацин полярных и неполя мономеров в кислой и щелочной с осится к промышского каучука, внию сополимеров ннов 2-метилвинилпиридина,диметилвинилэтини Изобретенленности синчастности коснове винил-винилпириди2-винилпирид метуенато е от етич олуч ирид а, 4 на),а рныхреде:- Ы Х СН сооме,ЬСЮС-С(СН,1,-О-О-С(,СН,) де к=Ме= щ и ции полимер высажают из латекса и сушат в вакууме 1).Существенным недостатком этого способа является многостадийность и большая трудоемкость получения водных растворов перекиснофункциональных сополимеров, Кроме того, полученный сополимер является эмуль гатором-инициатором для проведения полимеризации только в щелочной среде.Известен также способ получения пероксидатных полимерных инициаторов-эмульгаторов сополимеризацией2-метил-винилпиридина (МВП) с ди- метилвинилэтинилметклтретбутилперекисью (ВЭП) в массе в присутствии инициатора при 80-90 оС в течение К, Ма,5-.60,10-70,5-50,Х=,йР,Й Известен способ получения пероксдатных полимерных инициаторов-эмульгаторов сополимеризацией акриловойи метакриловой кислот с диметилвинилэтинилметилтретбутилперекисью.Образующийся в процессе полимеризаи Научно-исследовательскийческого каучука35,0 35,0 30,0 60 8 ч. Конверсия мономеров составляет 70, характеристическая вязкость готового продукта не более1,6 23.Однако таким способом нельзяпроводить реакцию до высокой конверсии,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ получения пероксидатных полимерныхинициаторов- эмульгаторов эмульсионной сополимеризацией винилпиридиновс диметилвинилэтинилметилтретбутилперекисью в водной среде в присутствии инициаторов и эмульгаторов.Сополимеризацию проводят при рН 0,56,0 и температуре 50-60 С 33.Однако полученные сополимеры являются инициаторами-эмульгаторами только в кислой среде.Целью изобретения является расширение области применения инициаторовэмульгаторов (т.е. получение эмульгатора-инициатора, пригодного для применения как в кислой так и в щелочной среде) . 25Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения пероксидатных полимерных инициаторов-эмульгаторов эмульсионной сополимеризацией винилпиридинов с диметилвинилэти 30нилметилтретбутилперекисью в водной,среде в присутствии инициаторов иэмульгаторов, в реакционную смесьдополнительно вводят акриловую илиметакриловую кислоту и сополимеризацию проводят при рН 0,2-0,6 при20-40 С исходном массовом соотношениивинилпиридинов, диметилвинилэтинилметилтретбутилперекиси и кислоты,равном (10-80) з(80-10) з(10-80) . 40Способ осуществляют следующимобразом.ГСначала готовят раствор эмульгатора, затем в ампулу загружают воду,кислоту раствор инициатора и ВЭП 45Раствором НС 1 регулируют рН. Затемампулу продувают азотом, закрываюти помещают в термостат с температурой.20-40 ОС.П р и м е р 1. Рецепт полимеризации мас.ч50МВПМАКВЭПАлкилсульфонатнатрия 2,0 55Оксиэтилированный фенол (ОП) 96ЛейканолРонгалит 0,4Гидроперекисьизопропилбензола 1,0Врда 250, 0рН 1,0Температура реакции,оС 35 650,1 П р и м е р 3. Опыт проводят по примеру 1.Рецепт полимеризации, мас.ч.;МВП 80,0ВЭП 10,0МАК 10,0Алкилсульфонатнатрия 2,0Оксиэтилированныйфенол (ОП)ЛейканолРонгалитГидроперекисьизопропилциклогексилбензола 0,1Вода 250,0рН 5,0Температура реакции ОС 20П р и м е р 4. Опыт проводят по примеру 1.Рецепт полимеризации, мас.ч,:МВП 20,0ВЭП 10,0МАК 70,0Оксиэтилированйый фенол (ОП) 9,0 9,0 0,3 0,4 Сополимеризацию проводят в стеклянных ампулах емкостью 80 мл. Предварительно готовят раствор ОП, алкилсульфоната натрия и лейканола, Затем в ампулу последовательно загружают воду, кислоту, раствор инициатора в пиридине и ВЭП, рН среды доводят до требуемого значения раствором соляной кислоты. Затем из ампулы удаляют воздух путем продувки ее азотом в течение 1 мин, закрывают герметично резиновой пробкой и помещают в водный термостат с температурой 20-40 ОС. Конверсию определяют по сухому остатку, Латекс подкисляют или подщелачивают до получения истинного раствора полимера. Указанный раствор используют в качестве эмульгатора и инициатора для полимеризации в кислой или щелочной среде полярных и неполярных мономеров.П р и м е р 2. Опыт проводят по примеру 1.Рецепт полимеризации, мас.ч.:4-Винилпиридин 10,0ВЭП 80,0Акриловая кислота 10,0Алкилсульфонатнатрия 2,0Оксиэтилированныйфенол (ОП-ХО) . 9,0Лейканол 0,3Ронгалит 0,4ГидроперекисьизопропилциклогексилбензолаТемпература реакции,оС 30Вода 250,0рН 3,0по АлкилсульфонатнатрияЛейканолРонгалитГидроперекисьизопропилбензолаВодарНТемпература реакции," СП р и м е р 5. Опыт Рецепт полимеризаци2-ВинилпиридинВЭПАкриловая кислотаОксиэтилированныйэфир (ОП)АлкилсульфонатнатрияЛейканолРонгалитГидроперекись изопропилциклогексилбензола П р и м е р 7. Опыт проводят попримеру 1. Рецепт полимеризацииМВП ВЭПМАКОксиэтилированныйфенол (ОП)АлкилсульфонатнатрияЛейканолРонгалитГидроперекисьизопропилбензола ВодарНТемпература реакции,о СВыход полимера, мас.ЪХарактеристическаявязкость, дл/гПример 8. Опытпримеру 1. ВодарНТемпература реакции,оС 30П р и м е р б. Опыт проводятпримеру 1.Результаты полимеризации, мас.чМВП 35,0МАК 35,0ВЭП 30,0Оксиэтилированныйфенол (ОП) 9,0Алкилсульфонат рНТемпература реакции,оС 30 Результаты опытов по примерам 1-6 приведены в табл.1. Опыт по примеру 1 11 3 4 5 б 91 90,5 90,1 88 Рецепт полимеризации мас4-ВинилпиридинВЭПАкриловая кислотаАлкилсульфонат натрияОксиэтилированныйфенол (ОП)ЛейканолРонгалитГидроперекись изопропилциклогексилбенэолаТемпература реакции,СВодарНВыход полимера,мас.ЪХарактеристическаявязкость сополимера,дл/г В табл.2 приведены результаты опытов по сополимеризации предлагаемым 65 и известным способами,952862 Таблица 2 Восстановитель,мас.ч. рНсреды Мономерыфвес.ч. Эмульгатор,мас.ч. Вода, мас.ч Темнературареакции,Времяреакции,ч Конверсия,мас.В Ронгалит 250 0 0,15 4,0 40,0 12,0 50,0 10,0 30,0 12,0 62,0 То же7,0 250,0 3,5 80,0 10,0 59,0 11,5 80,0 10,0 60,0 250,0 1,9 80,0 18,0 60,0 Стирол100,0 Ронга- лит 0,1 11,0 40,0 100,0 250,0 10,0 65,0 Ронгалит Бутадиен790Стирол30,01000 2500 015 40 400 49,5 12,0 В щелочной среде подимеризация не идет Из табл.2 можно сделать вывод, что предлагаемый сополимер в качестве эмульгатора"инициатора эмульсионной полимеризации. выполняет Функции как эмульгатора, так и инициатоСополимерМВП+МАК+ВЭП 7,0 Сополимер2-винилпиридина, акриловойкислотыи ВЭП7,0 Сополимер 2-винилпиридина,акриловойкислоты иВЭП 7,0 Известный сополимерМВП иВЭП 7,0 Бутадиен 70,0Стирол30,0100,0 Бутилакрилат70,0Стирол30,0,100,0 Изо- прен 95,0Метакриловаякислота 5,0100,0 ра в кислой и щелочной средах при сополимеризации различных мономеров, в то, время, как известный сополимер работает как. эмульгатор-инициатор5 только в кислой среде.952862 Источники информации,прИнятые во внимание при экспертизеСоставитель И.СтояченкоРедактор Н.Егорова Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Бутяга Заказ 6203/38 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При применении предлагаемого ини" циатора-змульгатора по сравнению с известным для синтеза латексов различных мономеров отйадает необходимость в процессе выделения и сушки полимерного эмульгатора-инициатора, так какдобавлением в латекс кислоты или щелочи удается получить прозрачные растворы эмульгаторов для проведения полимеризации как в кислой, так и в щелочной средах.Предлагаемый способ позволяет исключить бионеразлагаемые стоки.Предлагаемый полимерный эмульгатор-инициатор является универсальным, его применение. позволяет получать и легко модифицировать латексы самых различных полярных и неполярных мономеров.Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить область применения полимерных инициаторовэмульгаторов по сравнению с известным еФормула изобретенияСпособ получения пероксидатных полимерных инициаторов-эмульгаторов эмульсионной сополимеризациейвинилпиридинов с диметилвинилэтинил.метилтретбутилперекисью в воднойсреде в присутствии инициаторов иэмульгаторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширенияобласти применения инициаторовэмульгаторов, в реакционную смесьдополнительно вводят акриловую илиметакриловую кислоту и сополимеризацию проводят при рН 0,2-6,0 при20-40 С и исходном массовом соотноошении винилпиридинов, диметилвинилэтинилметилтретбутилперекиси и кис. лоты, равном (10-80):(80-10) 1(10-80) .15