CS200436B1 - Způeob přípravy syntetických latexů s velkými částicemi - Google Patents
Způeob přípravy syntetických latexů s velkými částicemi Download PDFInfo
- Publication number
- CS200436B1 CS200436B1 CS601678A CS601678A CS200436B1 CS 200436 B1 CS200436 B1 CS 200436B1 CS 601678 A CS601678 A CS 601678A CS 601678 A CS601678 A CS 601678A CS 200436 B1 CS200436 B1 CS 200436B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polymerization
- electrolyte
- conversion
- particle size
- latex
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 229920000126 latex Polymers 0.000 title description 15
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 16
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2,2'-azo-bis-isobutyronitrile Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229920001821 foam rubber Polymers 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002986 polymer concrete Substances 0.000 description 1
- 230000037048 polymerization activity Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
Vynález se týká přípravy syntetických latexů s průměrem velikosti polymerníoh částio nad 100 nm emulzní polymeraci.
Syntetické latexy nacházejí široké uplatnění v průmyslu jako meziprodukt při výrobě homopolymerů a kopolymerů, jako pojivo různýoh materiálů, například pigmentů nebo vláken a jeko složka, modifikující fyzikální vlastnosti základního materiálu, například v polymerbetonech. Sada základních vlastností latexů je závislá na velikosti jejich polymerních částic. K dosažení optimálních vlastností latexu pro danou aplikaci je obvykle nutno zvolit určitou velikost a distribuci velikostí částic. Například pro impregnaci kordu Jsou vhodné latexy s průměrem velikosti částic D » 30 až 80 nm, pro pěnovou pryž jsou vhodné latexy s průměrem částic nad 250 nm. Při přípravě latexu lze obecně z hlediska velikosti částic použít jednoetupňověho postupu, při kterém se dosahuje finální velikosti čáetic během polymerace, nebo postupu dvoustupňového, při kterém je velikost částic po polymeraci zvětšena navazující aglomerací. Vynález se týká postupů jednostupňových.
Je známo, že přímou polymeraci s použitím 3 až 5 % emulgátoru v přepočtu na monomery v násadě jsou obvykle získávány latexy a velikostí částio do 100 nm s obsahem suěiny do 40 %. Příprava latexu s většími částicemi a vyšším obsahem sušiny vyžaduje podle dosavadních znalostí (Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 2, str. 707, John Wiley 1965) Inkrementální dávkování emulgátoru, použití dimerníoh kyselin jako emulgátoru nebo použití
200 436
200 430 techniky násadového latexu. Podle čs. patentu 133 440 lze použít k přípravě latexů se zvýšenou velikostí částic postup, podle něhož se do násad dávkuje 2,6 až 3,2 hmotnostních dílů anlonaktivního emulgátoru, 0,5 až 2 hmotnostní díly persulfátu a takové množství elektrolytu něho pufru, aby konoentraoe jednomoonýoh kationtů ve vodné fázi byla v rozmezí 0,124 až 0,395 gE/1. Podle AO č. 166 957 lze k přípravě latexu s velikostí částic nad 100 nm a úzkou distribucí částic použít anionaktivních emulgátorů e kritickou mioelární konoentraoí 0,05 až 0,2 mol/1. Podle AO č. 168 221 se získává latex s velikostí částic 200 až 800 nm tak, že se běžným způsobem připravovaný latex podrobí při dosažení 40 až 95 % konverze monomerů aglomeraci a pak se pokračuje v polymeraci až do dosažení takového stupně konverze, aby získaný polymer měl požadovaný obsah gelu.
Uvedená známé způsoby mají své specifioké nedostatky, které omezuji rozsah jejioh praktické aplikovatelnosti. Inkrementální dávkováni emulgátoru předpokládá jeho nízkou počáteční koncentraci a poměrně náročný regulační systém. Použití speciálních emulgátorů je obvykle spojeno s vyššími výrobními náklady a jejioh obtížnou dostupností. Při postupu podle čs. patentu 133 440 nebo AO 168 221 se obtíže reguluje Šířka výsledné distribuce velikosti částic. Postup podle AO č. 166 957 se týká s úzkou distribucí velikosti částic. Postupy založené na použiti násadového latexu jsou spojeny se zmeněením využitelného objemu reaktoru a dávkovaný násadový objem polymeru. Nedostatky známých způsobů odstraňuje nebo značně omezuje postup podle vynálezu. Podle vynálezu ae syntetický latex s průměrnou velikostí částic nad 100 nm vyrábí emulzní polymeraci za přítomnosti ionogenního emulgátoru a to tak, že se do polymerační násady přidává elektrolyt, obsahující jednomooný protiiont povrchově aktivního lontu emulgátoru, v množství 10 až 30 mgE protilontu na 100 g monomeru v násadě, přičemž dávkování elektrolytu se provádí nejpozději před dosažením 40 f. konverze, polymerace pokračuje maximálně do 80 % konverze, načež se konoentraoe elektrolytu snižuje minimálně o 20 % přídavkem vody do polymerační směsi. Elektrolyt může být dávkován též po částech v průběhu polymeru.
Výhodou postupu podle vynálezu je zejména zvýšení stability latexu během polymerace, snížení zánosu reaktorů, zrychlení prooesů demonomerizace a možnost řízení šířky distribuoe latexových částic. Tato okolnost je významná například při výrobě roubovaných kopolymerů typu ABS pryskyřic.
Jako anionaktivní emulgátory mohou být použity například sodná, draselné nebo amonné soli karboxylovýoh kyselin, kyselin alkylsírovýoh, alky lsulfonovýoh, alkylarylsulfonových s alespoň 8 uhlíkovými atomy v molekule. Jako elektrolytu s odpovídajíoími protiionty může být použito hydroxydů nebo solí jednomoonýoh kationtů, jednotlivě nebo ve směsi, například NaCl, (NH^JgSO^, Na^PO^. Jako kationaktivní emulgátory jsou použitelná například tetraalkylamoniové nebo aralkylpyridiniové soli s alespoň 8 uhlíkovými atomy v kationtu. Jako elektrolyt v tomto případě možno použít například NaP, ZnBrg, AlCly Ostatní běžné polymerační přísady, jako složky iniciačního systému, dispergátory, pufry, regulátory molekulových hmotností, komplexotvorná nebo sílovaoí činidla se dávkuji v obvyklých množstvích. Emulgétor může být dávkován jednorázově na počátku polymerace nebo po částech v jejím průběhu. Jako monomery jsou použitelná zejména butadién, styren, akrylonitril a monomery se
200 43B srovnatelnou polymerační aktivitou při radikálové polymeraci, vyjádřenou hodnotou Q v rozmezí 0,015 až 7,5 (HAM: Copolymerization, str. 845, John Wiley and Sons, lne., 1964 New York, London, Sydnay). Do násady lze rovněž dávkovat násadový latex, obvykle v množství do 5 % suěiny na hmotnost monomerů. Stabilizační účinky ionogenních emulgátoru je možno modifikovat přídavkem emulgátorů neionogenních, obvykle v množství do 2 % na monomery. Polymerační teplota se obvykle pohybuje v rozmezí 278 až 373 °K.
Příklad 1
Do nerezových tlakových lahví o objemu 1 300 ml byly dávkovány složky uvedené v tabulce 1. Po nasazení byly lahve umístěny do rotujícího rámu polymeračního termostatu a konverze sledována gravimetricky. Po dosažení konverzí, uvedených v tabulce 1 byly v lahvích 1,
2, 3, 5 sníženy koncentrace elektrolytu uvedeným přídavkem vody; do lahví 1 a 2 bylo současně dávkováno též dodatečné množství emulgátoru. Láhev č. 4, u které nebylo množství protiiontu zředěním sníženo, dokumentuje rozdíl mezi spostupem podle vynálezu a způsobem dosud známým. V lahvi č. 5 bylo výchozí množství elektrolytu upraveno na 12 mgE/100 g monomeru teprve po dosažení 20 % konverze přídavkem 0,4 hmotnostníoh dílů KgS^Og.
Tabulka č. 1
| číslo lahve | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Hmotnostní díly složek | v násadě | ||||
| dodecylbenzensulfonan sodný | 1,2 | - | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| cetylpyrldinium bromid | - | 2,5 | - | - | - |
| dinaftylmethandisulfonan sodný | - | - | 0,5 | 0,5 | - |
| Na3P04 | 0,15 | - | - | - | - |
| azo-bis-isobutyronitril | - | 0,05 | - | - | - |
| We | 0,5 | - | 0,8 | 0,8 | 0,4 |
| KgC03 | - | - | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| NaOH | 0,15 | - | - | - | - |
| NaCl | - | 1,6 | - | - | |
| voda | 80 | 100 | 60 | 60 | 60 |
| terc-dodeoylmerkaptan | 0,2 | - | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| butadlén | 100 | 58 | 58 | 58 | |
| styren | - | 100 | - | - | |
| akrylonitril | - | - | 42 | 42 | 42 |
200 430
| číslo lahve | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| polymerační teplota (°K) | 333 | 323 | 323 | 323 | 323 |
| počet mgE jednomoonýoh protiiontů z elektrolytu na 100 g monomerů ve výchozí násadě | 10 | 23 | 12 | 12 | 9 |
| konverze, při níž byla upravena konoentraoe elektrolytu do rozmezí 10-30 mgE protiiontu na 100 g monomeru | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
| konverze, při níž byla snížena konoentraoe protllontů přídavkem vody | 30 | 15 | 35 | 35 | 60 |
| přídavek vody (hmot. d.) | 20 | 60 | 40 | - | 40 |
| přídavek emulgátorů (hm. d .) současně e vodou | 1,5 | 2,0 | WS | «Μ | - |
| finální konverze | 95 | 55 | 95 | 95 | 95 |
| obsah koagulátu (% na monomezy) | pod 1 | pod 1 | pod 1 | nad 10 | pod 1 |
| velikost latexovýoh částic Dw(nm) nad 150 | nad 150 | nad 150 | nad 150 | nad 150 | |
| Šířka distribuce Dw/Dn | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Jak je z příkladů vidno, umožňuje vysoká konoentraoe protliontů v době do dosažení oca 40 % konverze a následujícím zředěním proběhnutí aglomeraoe částio bez drastiokého zvýSení obsahu koagulátu, ke kterému jinak snadno dochází při polymeraci s vysokým obsahem elektrolytu. Doba snížení konoentraoe protliontů umožňuje regulovat Šířku výsledná distribuce, charakterizovanou poměrem hmotnostního a číselného průměru velikostí částio Dw/Dn.
Claims (2)
1· Způsob výroby syntetických latexů s průměrnou velikostí částic nad 100 nm emulzní polymerací za přítomnosti ionogenního emulgátorů, vyznačený tím, že se do polymerní násady přidává elektrolyt, obsahující jednomooný protiiont povrchově aktivního iontu emulgátoru, v množství 10 až 30 mgE protiiontu na 100 g monomeru v násadě, přičemž dávkování elektrolytu se provádí nejpozději před dosažením 40 % konverze, polymerace pokračuje maximálně do 80 % konverze, načež se koncentrace elektrolytu snižuje minimálně o 20 % přídavkem vody do polymerační směsi.
2, Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že elektrolyt se přidává do polymerační násady po částsah v průběhu polymeraoe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS601678A CS200436B1 (cs) | 1978-09-18 | 1978-09-18 | Způeob přípravy syntetických latexů s velkými částicemi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS601678A CS200436B1 (cs) | 1978-09-18 | 1978-09-18 | Způeob přípravy syntetických latexů s velkými částicemi |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS200436B1 true CS200436B1 (cs) | 1980-09-15 |
Family
ID=5406277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS601678A CS200436B1 (cs) | 1978-09-18 | 1978-09-18 | Způeob přípravy syntetických latexů s velkými částicemi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS200436B1 (cs) |
-
1978
- 1978-09-18 CS CS601678A patent/CS200436B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2960486A (en) | Polymer composition and method | |
| US2746943A (en) | Polymer compositions and methods for producing the same | |
| DE3268578D1 (en) | Process to produce an aqueous copolymer dispersions, and their utilisation | |
| CA1049175A (en) | Styrene-butadiene copolymer latices containing carboxyl groups | |
| US3976626A (en) | Production of binders for coating compositions | |
| US3536643A (en) | Polyethylene emulsion process | |
| US4771098A (en) | Process for preparing acrylic resin dispersions | |
| EP0186926A2 (en) | Method for the preparation of graft copolymers by emulsion copolymerization | |
| US3297613A (en) | Vinylidene chloride-acrylate-amide interpolymer | |
| CS200436B1 (cs) | Způeob přípravy syntetických latexů s velkými částicemi | |
| JPH0124805B2 (cs) | ||
| NO163101B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av vinylkloridpolymerisater som kan omdannes til pastaform, samt anvendelse av polymerisatene til fremstilling av mykskumstoff. | |
| US4098978A (en) | Process for emulsion polymerization of vinylidene halides and product thereof | |
| US3795647A (en) | Agglomerating latices of diene polymers | |
| EP0032769B1 (en) | Process for the preparation of a copolymer of alpha-methylstyrene | |
| US5294658A (en) | Process for the preparation of large-particle, aqueous plastic dispersions | |
| US2787604A (en) | Aqueous emulsion polymerization utilizing water-soluble salts of nu-dodecylbeta-alanine | |
| CA1183625A (en) | Synthetic rubber dispersions containing carboxyl groups, a process for their preparation and their use | |
| US2655496A (en) | Method for emulsifying polymerizable compounds and effecting polymerization with the emulsions | |
| US3651038A (en) | Process for preparing high-solids chloroprene polymer latex | |
| CA1243449A (en) | Scavenging of residual acrylonitrile monomer in abs | |
| JPS58210941A (ja) | カルボキシル化ゴムのスコ−チ禁止剤用オリゴマ−化酸類 | |
| AU7036696A (en) | Use of polymers as assistants in the drying of aqueous polymer dispersions | |
| US2775567A (en) | Method of preparing dyeable copolymers | |
| US2493965A (en) | Emulsion polymerization of styrene |