CS219596B1 - Sposob suspenznej polymerizácie a kopolymerizácie akrylových monomérov - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká přípravy akrylových polymérov a kopolymérov suspenznou polymerizáciou. Rieši problém stability suspenzie počas polymerizácie. Potrebne] stability polymerizačného systému tvořeného fosforečnanem a uhličitanom vápenatým sa dociel'uje tým, že ako přídavný emulgátor sa použije dodecylbenzensulfonová kyselina neutralizovaná amínom, napr. monoetanolamínom v množstve 0,001—0,01 % hmot. počítané na hmotnost vodné j fázy

Description

Vynález sa týká suspeznej polymerizácie a kopolymerizácie akrylových monomérov a rieši zlepšenie stability suspenzie ipočas polymerizácie.

Vzhfadom na 1'ahký odvod polymerizačného tepla je suspenzná polymerizácia ob1'úbeným spósobom přípravy akrylových polymerov a kopolymérov. Vytvorenie suspenzie, ro-zmiešanie monomeru, resp. monomérov s rozpuštěnými přídavnými látkami ako iniciátorom, farbivami, připadne regulátorem molekulovej hmotnosti vo vodě ako aj počiatočný úsek polymerizácie až do dosiahnutia asi 30 % konverzie na polymer nerobí ťažkiosti pri správnej volbě miešadla, jeho obrátek a teploty polymerizácie. V rozmedzí asi 30—40 % konverzie však sa zvyšuje lepivost polymerizujúcich perličiek a dochádza k ich nevriatnej aglomerácii. Aby sa tomu zabránilo, používá sa přídavku tzv. stabilizátora suspenzie. Pri polymerizácii akrylových monomérov sa používá dvoch skupin látok. Jednak sú to makromolekulové látky rozpustné vo vodě, (ktoré vplyvem usporiadania štruktúry molekuly pósobia ako ochranné koloidy (želatina, škrob, póly vinylalkohol, kyselina póly (met) akrylová alebo ich soli). Inými stabilizátormi suspenzie sú anorganické látky váčšinou nerozpustné vo vodě i v momomérovej fáze. Tieto látky ako kaolín, hydroxid hlinitý, hydroxid horečnatý alebo fosforečnan vápenatý musia byt v polymerizačnom systéme přítomné vo velmi jemnej formě a stabilizačně pósobia tak, že obaíujú kvapóčky monomeru. Účinnost tohto¹ sposobu stabilizácie sa zvyšuje prídavkom malého množstva emulgátora, napr. alkalické] soli sulfonovaného aromatického uhfovodíka, ako je uvedené v AO 157 242. Mechanizmus pósobenia emulgátora v tomto systéme je podobný ako pri emulzných polymerlzáciách, t. j. vytváranie hydrofóbneho povrchu smerom ku kvapke monomérovej fáze a hydrofilného smerom do vody. Avšak súhrn súčasného použitia práškovitej anorganickéj látky a malého množstva emulgátora spósobuje, že monom,érové čiastočky majú rádiové váčšie rozměry ako pri emulznej polymerizácii.

Z híadiska optickej kvality výrobkov připravených zo suspenzných polymérov a kopolymérov akrylového typu je výhodné, aby polymér mal čo najrovnomernejšie zrnenie a aby množstvo do polymerizačnej násady přidávaných komponentov ako sú stabilizátory suspenzie bolo čo najnižšie. Preto sú požiadavky na účinnost stabilizátora vysoké. Do istej miery ich spina stabilizačný systém vytvořený terč. fosforečnanem vápenatým a alkalickým alkylarylsulfonanom, napr. dodecylbenzensulfonanom sodným.

Teraz bolo nájdené, že vyššieho stabilizačného účinku na polymerizujúcu suspenziu sa dosiahne, ak sa namiesto sodnéj soli alkylarylsulfonovej kyseliny použije táto kyselina zneutralizovaná amínmi, napr. etanolamínom. Vyšší účinok sa prejavuje tým, že pri rovnakom dávkovaní všetkýc-h zložiek násady a dodržaní rovnakých polymerizačných podmienok sa dosiahne menšieho priemerného zrna suspenzného polymeru a že toto zrnenie je velmi rovnoměrné. K dosiahnutiu rovnakého priemerného zrnenia ako při přídavku alkalickej soli dodecylbenzensulfonovej kyseliny postačuje použit nižšleho přídavku terč. fosforečnanu vápenatého, čo sa prejavuje na zlepšení optickej kvality polymeru.

Převedeme ako aj dokumentácia vyššieho účinku nového postupu je objasněná v nasledujúcich příkladech. Príkl. 1 bol převedený za použitia dodecylbenzensulfomanu sodného, príkl. 2 a 3 zlepšeným postupom podlá vynálezu za použitia dodecylbenzensulfonovej kyseliny zneutralizovanej monoetanolamínom.

Příklad 1

Do polymerizačného kotlá obsahu 2,5 m³ bolo nadávkované 1180 kg parného kondenzátu a 810 kg mionomérneho metylmetakrylátu s obsahom iniciátora polymerizácie a regulátora molekulovej hmotnosti, Stabilizačný systém tvořil terč. fosforečnan vápenatý připravený za miešania pri 60 °C zrážaním z roztolkov 1694 g šupinkového terč. fosforečnanu sodného (obsah. 20,8 % hmot. P₂O₅) a 1512 g chloridu vápenatého. Dalšími stabilizačnými zložkami holi přídavky 770 g uhličitanu vápenatého a 17 g dodecyl· benzensultonanu sodného dávkovaného vo formě vodného roztoku. Polymerizácia bola vedená za miešania 110 ot. min¹ pri teplote 70 °C do prebehnutia exotermnej polymerizácie. Po nej bolo převedené dopolymerizovanie pri 95 °C po dobu 1,5 h. Po ochladení na 60 °C hol převedený rozklad vápenatých solí kyselinou chlorovodíkovou, polymér bol za premývania odstředěný a potom vysušený. Zrnenie získaného polymeru je uvedené v tabulke za príkladom 2.

219 S96

Příklad 2

Zloženie polymerizačnej násady ako aj postup polymerizácie bolí rovnaké ako v příklade 1, len namiesto dodecylbenzensulfonanu sodného bolo použité přídavku 17 g dodecylbenzensulfonovej kyseliny neutralizované] monoetanolamínom.

Zrnenie polymérov z príkl. 1 a 2 Zostatok na site Hm. % polymeru

0 oka mm	príkl. 1	príkl. 2
2	0,1	_
1	0,4	0,3
0,8	1,4	0,4
0,63	10,2	1,7
0,4	47,9	6,3
0,25	30,3	57,5
0,125	9,0	33,5
0,08	9,0	0,3
pod 0,08	0,1	—
Příklad 3
Polymerizačnú	násadu v	kotli obsahu

2,5 m³ tvořili 1180 kg kondenzovanej vody a zmes monomérneho metylmetakrylátu (745 kg) a butylaikrylátu (65 kg) s prídavkom polymerizačného iniciátora a regulátora molekuliovej hmotnosti. Stabilizačný systém tvořil terč. fosforečnan vápenatý připravený zrážaním za zvýšenej teploty z roztokov 1412 g šupinkového fosforečnanu sodného (20,8%^ hm. P₂O₅) a 862 g chloridu vápenatého. Dalšími zložkami holi uhličitan vápenatý (770 g) a 17 g dodecyíbenzensulfonovej kyseliny zneutralizovanej monoetanolamínom. Polymer-izácia prebiehala za miešania 110 ot. min^-1 pri teplote 72—73 °C do samovolného zvýšenia teploty, kedy za intenzívneho chladenia vystúpila na 78 °C. Po doznění exotermného priebehu polymerizácie bola násada dopolymerizovaná pri 95 °C po dobu 1 h. Potom pri teplote 60 °C bol přídavkem zriedenej kyseliny chlorovodíkové j převedený rozklad nerozpustných

vápenatých solí, polymer bol za premývania odstředěný a sušený pri teplote 100 °C v prúdovej a fluidnej sušiarni. Sítová analýza- polymeru bola takáto:
Zostatok na site ' 0 oka mm	Hm. %
1	0,4
0,8	1,2
0,64	.4,4
0,4	47,4
0,25	40,4
0,1	6,2

PREDMF.T

Claims (1)

1. PREDMF.T

   Sposob suspenznej polymerizácie a kopolymerizácie akrylových monomérov za použiti,a stabilizačného systému tvořeného fosforečnanom a uhličitanom vápenatým s prídavkom emulgátora význačný tým, že ako emulgátor sa použije dodečylbenzensulfonová kyselina neutralizovaná amínom, narpíklad monoetanolamínom v množstve 0,001— 0,01 % hm. počítané na hmotnost vodnej fázy.