Способ получения сополимерных дисперсий

(23) Приоритет -Гоаудерстюиый комитет ио делам изавретеиий и открытийОпубликовано 1 5, О 1, 82. Бюллетень УЙ 2 Дата опубликования описания 6,01,82(53) УДК,678. 744,422-34.452, .02(088.8) П. Г, Багдасарян, Д. Е. Маркосян, Г. А Аракелов,Ж, С. Арутюнян, С. С. Хачатрян, С. С, мнацаканов,В. Е. Бадалян и С. С. ОвсепянЕреванское отделение Охтинского научиэ-праивводственногоП1объединения Пластполимер- -(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРНЫХ ДИСПЕРСИЙ Изобретение относится к технологии получения сополимерных дисперсий, в частности сополимеров винилацетата с простыми виниловыми эфирами, и может быть использовано5 в химической промышленности, а дисперсии - в лакокрасочной промьпвленности, в производстве водоэмульсионных красок, эластичных покрытий, клеющих эмульсий и т.д.Известен способ получения винилацетатных сополимеров сополимеризацией винилацетата с виниловыми эфирами этиленгликолей в среде растворителя - метанола, этанола или в смеси указанных растворителей с водой в присутствии радикальных инициаторов, растворимых в мономере, - пе" рекиси бензоила и динитряла а:оизомасляной кислоты при 60-90 С.11.Недостатки данного способа заключаются в использовании токсичныхи пожаровзрывоопасных растворителей;трудности отвода тепла полимеризиции; невозможности непосредственного использования полученных сополимеров ввиду необходимости дальнейшей очистки от растворителей,Наиболее близким к предложенномупо технической сущности является способ получениясополимерных дисперсий водноэмульсионной сополимеризацией винилацетата с простыми виниловыми эфирами в присутствии инициирующей системы, состоящей из перекисиводорода, муравьиной кислоты и сернокислого железа (П), защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из С- С,в-алкилсульфоксилата натрия и оксиэтилированных алкилфенолов,в качестве виниловых эфиров применя-.ют алкилвиниловые эфиры, а в качестве защитного коллоида - поливиниловыйспирт или производные целлюлозы, подачу мономеров осуществляют в течение2 ч, причем дозируют таким образом,чтобы скорость подачи мономеров вводную эмульсию была примерно равна89777 О 30 скорости полимеризации сомономеровв водной эмульсии. Исходные сомономеры берут в соотношении: винилацетатпростой виниловый эфир 99,9:0,1 -65:35 вес. 7.12Недостатками известного способаявляются длительность процесса полимеризации (до 22 ч); необходимостьстрогой дозировки исходных сомономеров и инициатора в водную дисперсию,что усложняет технологическое оформление процесса; необходимость вакуумной отгонки непрореагировавшихмономеров из эмульсии. Размер частиц получаемой дисперсии достигаетб мкм, что затрудняет получение водоэмульсионных красок;Цель изобретения - получениевнутренне пластифицированных эмульсионных сополимеров, непосредственно пригодных к применению, и упрощение технологии процесса.Эта цель достигается тем, что согласно способу получения сополимерных дисперсий водноэмульсионной сополимеризацией винилацетата с прос.тыми виниловыми эфирами в присутствии инициирующей системы, состоящейиз перекиси водорода, муравьинойкислоты и сернокислого железа (П),защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из. С 1- С 1-алкилсульфоксилата натрия и оксиэтилиро ванных алкилфенолов, в качестве простых виниловых эфиров применяют моновиниловые эфиры моно- или диэтиленгликоля при их весовом соотношениивинилацетатом 5:95-15:85,а в качестве защитного коллоида - сополимервинилацетата с моновиниловым эфиром диэтиленгликоля при их весовомсоотношении 11,Процесс полимеризации согласноизобретению протекает при 65-70 ОСпри постоянном перемешивании в тече"ние 8,0-12 ч до достижения. содержания остаточных мономеров в дисперсии не более 1 вес. 7.,После окончания полимеризацииобразовавщуюся дисперсию можно непосредственно использовать для получения вододисперсионных красок.Содержание звеньев,моновиниловогоэфира этиленгликоля (МВЭЭГ) и моновинилового эфира диэтиленгликоля(МВЭДЭГ) в сополимерной цепи обусловливает внутреннюю пластификацию сопопимера, что позволяет отказаться отвведения в дисперсии внешних пласти 00,0 100,0 8 4фикаторов, например. дибутилфталата,и приводит к снижению стоимости сополимерной дисперсии. При наличии всополимерной цепи звеньев МВЭЭГ иМВЭДЭГ в количестве ниже 5 Е их пластифицирующее действие невысокое иполученная дисперсия почти не отличается от непластифицированной поливинилацетатной дисперсии. При содержании звеньев МВЭЭГ и МВЭДЭГ свыше5 Х резко понижается стабильностьдисперсии,В нижеследующих примерах в качестве С- С -алкилсульфоната натрияприменяется продукт марки Волгонат",в качестве оксиэтилированного алкил-, .фенола - продукт ОП.П р и м е р 1. В кблбу, снабженную обратньм холодильником и мешалкой, загружают, вес. ч:Винилацетат /ВА/ 85,0МВЭДЭГ 15,0Защитный коллоид 0,5ОП5,0Волгонат 1,0Сернокислое железо 0,0005Перекись водорода 0,6Муравьиная кислота О, 3Вода 110,0Причем вначале загружают в колбувсе количество МВЭДЭГ, 20 вес. ч. винилацетата, защитный коллоид,0,15 вес. ч. перекиси водорода ивсе прочие компоненты, Оставшееся ко".личество винилацетата и перекисиводорода подают затем постепеннов течение 4-5 ч. Температура опыта65-70 С, продолжительность 8-12 ч.Защитный коллоид получают следующим образом.В колбу, снабженную мешалкой иобратным холодильником, загружают,вес. ч.:Винилацетат 50,0МБЭДЭГ 50,0Метанол 30,0Вода 30,0Парофор 0,2Сополимеризацию ведут при 60-68 Св течение 16 ч, после чего образоваовшийся лак охлаждают до 50 С, разбавляют водным метанолом и ведутоомыление при 50 С в течение 4 чпри следующем соотношении компонентов, вес. ч.:ЛакМетанол897778 Едкий натр 3,0 Вода 5,0 Анализы полученной дисперсии да,ют следующие результаты:Остаточный мономер 0,5 Сухой остаток 45,6 Количество коагу- .лянта 0,08 П р и м е р ы 2-6. Получение сополимерных дисперсий сополимеризацией винилацетата с моновиниловым эфиром диэтиленгликоля. Процесс ведут аналогично примеРУ е 6Результаты анализа дисперсий, полученных согласно примерам 2-6,представлены в табл. 1,Л р и м е р ы 7-2. Получениесополимерных дисперсий сополимеризацией винилацетата с моновиниловымэфиром этиленгликоля.Процесс ведут аналогично примеру 1,1 О Результаты анализа дисперсий по"1лученных согласно примерам 7-12,представлены в табл. 2.Применение предложенного способапозволяет получить внутренне пласти".3 фицированные эмульсионные сополимерыпо упрощенной технологии.89778 81 1 1 щ1 1 Йм 5 СО 01 о О О О С 1 Сь о сч о о о о Фо эО ОВо о О О М а .Ф щ оойооо897778 12 Составитель А. ГорячевРедактор Л. Веселовская Техред С.Мигунова Корректор У. Пономаренко Заказ 11870/33 Тираж 51 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ПГП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Формула изобретенияСпособ получения сополимерных дисперсий водноэмульсионной сополимеризацией винилацетата с простыми виниловыми эфирами в присутствии иници ирующей системы, состоящей из перекиси водорода, муравьиной кислоты и сернокислого железа (И), защитного коллоида и смеси эмульгаторов, состоящей из С- С -алкилсульфоксилата 10 натрия и оксиэтилированных алкилфенолов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью получения внутренне:пластифицированных эмульсионных сополимеров, непосредственно 5 пригодных к применению, и упрощения технологии процесса, в качестве простых виниловых эфиров применяют моновиниловые эфиры моно- или диэтиленгликоля при их весовом соотношениис винилацетатом 5:95-15:85, а вкачестве защитного коллоида - сополимер винилацетата с моновиниловымэфиром диэтиленгликоля при их весовом соотношении 1:1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 53614, кл. С 08 Г 28/08, 977.2 Патент США 9 3477980,кл, 260-85.7, опублик. 1969 (прототип).