BG64057B1 - Метод за получаване на полимерни водни дисперсии - Google Patents

Abstract

Изобретението се отнася до метод за получаване напластифицирани полимерни водни дисперсии чрез емулсионна полимеризация, в присъствие на радикалови инициатори, защитен колоид и/или емулгатори и пластификатор. Пластификаторът присъства при процеса на полимеризация заедно с мономерите, вследствие накоето той се разпределя равномерно в полимерните частици и се намалява времето, необходимо за получаването на полимерната водна дисперсия.

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод за получаване на полимерни водни дисперсии, намиращи приложение при изготвяне на лепила, покрития и други подобни.

Предшестващо състояние на техниката

Изобретението се отнася до метод за получаване на пластифицирани полимерни водни дисперсии, намиращи приложение при изготвяне на лепила, покрития и други.

Известни са методи за получаване на пластифицирани полимерни водни дисперсии /1, 3, 4 и 4/. Те се състоят в това, че пластифицирането се извършва чрез прибавяне на пластификатор след завършване на полимеризацията и продължително механично разбъркване (външно пластифициране). Други методи представляват извършване на емулсионна съполимеризация с мономери, които придават еластичност на полимерните молекули (вътрешно пластифициране).

Недостатъкът на някои от тези методи е, че при външното пластифициране не се получава равномерно разпределение на пластификатора в обема на полимерните частици. Освен това продължителното разбъркване (до 24 h) променя реологията на продукта. При вътрешното пластифициране използването на повече мономери в много случаи води до промяна на кинетиката на полимеризацията, не винаги в нужната посока.

Задачата на изобретението е да се създаде метод за получаване на пластифицирани полимерни водни дисперсии чрез въвеждане на неполимеризиращ пластификатор преди полимеризацията, заедно с мономера.

Техническа същност на изобретението

Методът съгласно изобретението включва емулсионна полимеризация на мономери в присъствие на радикалови инициатори. Характерно за метода е, че полимеризацията протича в присъствие на пластификатор, който не реагира с мономерите, но остава включен в полимерните частици. Използваните компоненти съгласно изобретението са следните в %:

Деминерализирана вода от 40 до 60

Мономери от 40 до 60

Емулгатор Защитен колоид Пластификатор/и Регулатор на pH от 0 до 8 от 0 до 8 от 1 до 25 от 0 до 0,1

Водоразтворим прекис от 0,02 до 0,15

Като мономери се използват винилацетат, винилверсатат, метилметакрилат, стирол, акрилонитрил, метакрилова киселина, акрилова киселина, метилакрилат, акриламид и други. Като емулгатори се използват анионак15 тивни, катионактивни или нейоногенни повърхностно активни вещества.

Като защитен колоид се използва поливинилалкохол, който е напълно или частично осапунен, полимери и съполимери на полиети20 леновия и полипропиленовия окис, водоразтворими полизахариди, полимери и съполимери на ненаситени карбонови киселини и други. Като пластификатори се използват фталати, себацинати, адипинати, нискомолекулни 25 полиестери, фосфати, етери, етералкохоли, хлорпарафини и други. Като регулатор на pH се използват киселини, основи, соли, амини и други.

Като водоразтворими прекиси се изпол30 зват персулфати, водороден прекис, перборати, перкарбонати, водоразтворими органични хидропрекиси, водоразтворими азодиизонитрили и други.

Предимството на изобретението е, че 35 крайният продукт има по-стабилна реологична характеристика, произвежда се с проектираните показатели за по-кратко време и при по-ниски енергийни разходи.

Примери за изпълнение на изобретението

Пример 1. Използваните компоненти, в kg, са следните:

Деминерализирана вода	19,0
Частично осапунен
поливинилалкохол	1,0
Винилацетат	12,0
Хлорпарафин	8,0
Сярна киселина	0,0006
Калиев персулфат	0,040
Поливинилалкохолът се разтваря в 19 kg

вода при загряване до 90°С, при непрекъснато разбъркване в съд от неръждаема стомана. В неръждаем реактор с обем 50 1, снабден с кожух за нагряване и охлаждане, бъркалка, обратен хладник и уреди за контролиране на температурата, се зарежда разтворът на поливинилалкохола. Продухва се с инертен газ и температура се довежда до 76°С. РН се нагласява <3,8 със сярна киселина. Приготвя се смес от винилацетата и хлорпарафина. Разтваря се калиев персулфат в 1000 ml деминерализирана вода. Внася се в реактора половината от разтвора на калиевия персулфат и едновременно се пуска поток от винилацетат със скорост около 8 Ι/h. Следи се температурата да не надвишава 90°С и при необходимост се коригира с охлаждане. Всеки път, когато температурата започне да спада, се внася по 20 ml разтвор на калиев персулфат. След изчерпване на винилацетата се внася останалото количество разтвор на калиев персулфат и се прави задръжка от около час, след което се охлажда. Получената поливинилацетатна дисперсия има размер на частиците от 3 до 5 цт и съдържание на сухо вещество около 50%. Образува се мек, еластичен филм. Може да се използва при производството на лепила.

Пример 2. Използваните компоненти в kg са следните:

Деминерализирана вода	19,0
Напълно осапунен
поливинилалкохол	1,0
Винилацетат	12,0
Дибутилфталат	8,0
Натриев карбонат	0,030
Натриев бикарбонат	0,020
Калиев персулфат	0,040
Натриевият карбонат се прибавя към во-

дата преди разтварянето на поливинилалкохола, а натриевият бикарбонат се разтваря заедно с калиевия персулфат.

Работи се, както при пример 1.

Пример 3. Използваните компоненти в kg са следните:

Деминерализира вода19,0

Етоксилиран нонилов алкохол 0,3 Съполимер ЕО/ПО0,25

Винилацетат12,0

Трипропиленгликолдифенилетер 8,0 Калиев персулфат0,040

Емулгаторът и защитният колоид се разтварят при стайна температура в 19 kg деминерализирана вода в реактора. Загрява се разтворът до 80°С и се работи, както в пример

1.

Пример 4. Използваните компоненти в kg са следните:

Деминерализирана вода	3,900
Анионактивен емулгатор
Диспонил АЕС13	0,260
Метилметакрилат	2,240
Хлорпарафин	1,760
Акрилова киселина	0,080
Натриев бикарбонат	0,006
Натриев карбонат	0,006
Калиев персулфат	0,008
Амоняк 25%	0,070
В реактор от 8 1, изработен от неръжда-

ема стомана, снабден с бъркалки, обратен хладник и термометър, се зареждат 1,800 kg деминерализирана вода и 0,060 kg емулгатор Диспонил АЕС13. Загрява се до 80°С. В мерителен съд, снабден с високооборотна бъркалка, се зареждат 1,800 kg деминерализирана вода и 0,200 kg емулгатор Диспонил АЕС13. При непрекъснато разбъркване се прибавя смес от 2,240 kg метилметакрилат, 1,760 kg хлорпарафин и 0,080 kg акрилова киселина. Разбърква се до получаване на стабилна емулсия, която не се разслоява за около 4 h.

Отделно, в делителна фуния, се приготвя разтвор от 0,008 kg калиев персулфат в 0,300 kg деминерализирана вода.

Загретият до 80°С реактор се продухва с инертен газ и се внася половината от разтвора на калиев персулфат. Едновременно се пуска поток емулсия с такава скорост, че цялото количество да се внесе за 2 h. Когато са внесени две трети от емулсията, се добавя останалото количество разтвор на персулфат. Температурата през време на процеса се поддържа 80°С чрез охлаждане. След изчерпване на емулсията се прави задръжка един час, след това се охлажда до 25°С и се неутрализира с амоняк до pH 8,5-9. Получената дисперсия е подходяща за производството на бои и лепила.

Пример 5. Използваните компоненти в kg са следните:

Деминерализирана вода	3,900
Анионактивен емулгатор
Диспонил АЕС13	0,260
Метилметакрилат	2,850
Диоктиладипинат	1,150
Акрилова киселина	0,080
Натриев бикарбонат	0,006

Натриев карбонат0,006

Калиев персулфат0,008

Амоняк 25 %0,070

Натриевият карбонат се прибавя към водата в реактора, а натриевият бикарбонат се разтваря заедно с калиевия персулфат.

Работи се, както в пример 4.

Claims (4)

1. Патентни претенции ни дисперсии чрез емулсионна полимеризация в присъствие на радикалови инициатори, характеризиращ се с това, че полимеризацията протича в присъствие на пластификатор или 5 пластификатори.

   Литература

   1. BG 44 954.
2. 2. BG 61 037.

   10
3. 3. BG 61 109

   Метод за получаване на полимерни вод-
4. 4. BG 62657.

   Издание на Патентното ведомство на Република България

   1113 София, бул. Д-р Γ. М. Димитров 52-Б

   Експерт: Б. Божков

   Редактор: В. Алтаванова

   Пор. № 42063

   Тираж: 40 ВК