CS219809B1 - Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů - Google Patents

Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů Download PDF

Info

Publication number
CS219809B1
CS219809B1 CS240981A CS240981A CS219809B1 CS 219809 B1 CS219809 B1 CS 219809B1 CS 240981 A CS240981 A CS 240981A CS 240981 A CS240981 A CS 240981A CS 219809 B1 CS219809 B1 CS 219809B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
aqueous
water
iron ions
monomers
Prior art date
Application number
CS240981A
Other languages
English (en)
Inventor
Frantisek Juracka
Otakar Kolar
Alois Matejicek
Original Assignee
Frantisek Juracka
Otakar Kolar
Alois Matejicek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frantisek Juracka, Otakar Kolar, Alois Matejicek filed Critical Frantisek Juracka
Priority to CS240981A priority Critical patent/CS219809B1/cs
Publication of CS219809B1 publication Critical patent/CS219809B1/cs

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů stejnoměrným dávkováním vodné emulze směsi n-butylakrylátu, etylakrylátu a kyseliny akrylové ve hmotnostních poměrech 1 : 0,05 až 2 : 0,007 až 0,06 do vodného reakčního prostředí, čímž je voda a/nebo tímto způsobem připravená vodná disperze, případně obsahujícího dvojmocné ionty železa, a emulgátory. Současně se přidávají 5- až 25% vodné roztoky peroxodisíranu draselného a/nebo amonného a disiřičitanu sodného a/nebo draselného, tvořící systém, obsahující dvojmocné ionty železa. Množství přidávaných složek se volí tak, aby konečný hmotnostní poměr vody obsažené v reakčním prostředí a vody obsažené v přidávaných složkách byl 1: 1,7 až 8. Dvojmocné ionty železa se dávkují v množství 0,2 až 0,4 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost persíranu. Uvedený technologický postup lze vést kontinuálně

Description

Vynález se týká způsobu přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů emulzní kopoiymerací ve vodném prostředí v přítomnosti polymeračních inciátorů a povrchově aktivních látek. Tyto disperze jsou vhodné pro výrobu tmelů a lepidel. Akrylové kopolymery vykazují vynikající plastoelastické vlastnosti, stálost vůči povětrnostním podmínkám, odolnost proti vyšším a nižším teplotám, náhlým teplotním změnám a chemickou stálost, především vůči alkáliím.
Vodné disperze akrylových kopolymerů jsou připravovány emulzní kopoiymerací různých esterů kyseliny akrylové a metakrylové, těchto kyselin a případně ještě dalších komponent, jako styrenu (jap. pat. č. 51 103 955, 52 074 624), metylolakrylamidu (belg. pat. 788 440) nebo jiných derivátů akrylamidu (pat. NSR č. 2 355 364), vinylesteru kyseliny monomchloroctové (hol. pat. č. 7 306 531), vinylchloridu (jap. pat. číslo 49 115 195) aj. Tyto vodné disperze akrylových kopolymerů v převážné většině obsahují monomery, tj. akrylonitril, akrylamid a jeho deriváty, které zhoršují pracovní prostředí při přípravě disperzí a při manipulaci s výchozími surovinami a kromě toho způsobují relativně vysokou navlhavost konečných kopolymerů a nasákavost hmot na jejich bázi vodou. Zlepšené vlastnosti vykazují vodné disperze akrylových kopolymerů získané emulzní kopoiymerací n-butylakrylátu, etylakrylátu a kyseliny akrylové v přítomnosti polymeračních iniciátorů a povrchově aktivních látek (čs. autorské osvědčení č. 208 609). Nevýhodou tohoto způsobu přípravy disperze je často nespolehlivost průběhu kopolymerace a s ní související reprodukovatelnost v kvalitě získávané disperze z hlediska její konzistence a Theologického chování. V některých případech se získají disperze husté, obtížně tekoucí a zpěněné, s viskozitou 2 až 3 000 mPa.s.
Uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů emulzní kopoiymerací monomerů ve vodném prostředí v přítomnosti polymeračních iniciátorů a povrchově aktivních látek. Podstata vynálezu spočívá v tom, že do vodného reakčního prostředí, jímž je voda a/nebo tímto způsobem připravená vodná disperze, případně obsahující dvojmocné ionty železa, se při teplotě 50 až 80 °C a za míchání stejnoměrně dávkuje emulze směsi ,n-butylakrylátu, etylakrylátu a kyseliny akrylové ve hmotnostních poměrech 1 : 0,05 až 2 : : 0,007 až 0,06, připravená emulgací uvedených monomerů ve vodě v hmotnostním poměru 1 : 0,35 až 0,55 s obsahem 1 až 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost monomerů, směsi nonylfenolpolyetylénglykolétersulfátu sodného a nonylfenolpolyetylénglykoléteru v hmotnostním poměru 1 : 2 až 6. Současně s touto emulzí se nepřetržitě nebo nejvýše v 15 minutových intervalech přidávají peroxodisíran draselný a/nebo amonný a disiřičitan sodný a/nebo draselný ve vzájemném hmotnostním poměru 1 : 0,4 až 0,6, v množství 0,02 až 0,8 °/o hmotnostních, vztažené na hmotnost monomerů, a to ve formě samostatných 5 až 25 % vodných roztoků, obsahujících dvojmocné ionty železa, přičemž množství všech přidávaných složek se zvolí tak, aby konečný hmotnostní poměr vody obsažené na počátku v reakčním prostředí a vody obsažené v přidávaných složkách se pohyboval v rozmezí 1 : 1,7 až 8, s výhodou 1 : 4 až 5. Přidávané dvojmocné ionty železa se dávkují postupně s příkapem emulze monomerů a roztoků iniciátorů buď samostatně, nebo v přikapávaných kapalinách v množství 0,2 až 0,4 % hmotnostního, vztaženo na hmotnost persíranu. Tento postup lze s výhodou vést kontinuálním způsobem,
Vodné disperze akrylových kopolymerů připravené podle vynálezu mají řadu předností. V důsledku toho, že k výrobě není používán toxický akrylonitril, dochází ke zlepšení pracovního prostředí ve výrobních závodech. Uvedený výrobní postup zaručuje úspěšnost přípravy disperzí bez nebezpečí zhoršení kvality, například koagulací. Disperze mají vysokou odolnost vůči mechanickému namáhání a dokonalou snášenlivost s minerálními plnivy a s pigmenty, což umožňuje jejich vyšší plnitelnost a pigmentovatelnost. Tato vlastnost jednak přispívá značnou měrou ke snížení ceny finálních výrobků a jednak umožňuje zpracovatelnost disperzí na vysoce plněné materiály, například těsnicí tmely. Filmy z těchto disperzí mají menší navlhavost, čímž se zvyšuje kvalita technických produktů na jejich bázi, jako tmelů, lepidel aj.
Disperze připravené podle vynálezu jsou vhodné zejména pro výrobu tmelů, těsnicích hmot a lepidel pro stavebnictví. Mohou se však používat i pro filmovou laminaci nebo jako základ pro tlakové lepení. Pro aplikaci při lepení podlahovin z PVC nebo koberců je třeba je zneutralizovat na pH 8 vodným roztokem NaOH nebo KOH. Přitom s rostoucím pH vzrůstá jejich viskozita. Pro laminaci nebo tlakové lepení se zpravidla ještě modifikují zahušťujícími pryskřicemi. Filmy z uvedených disperzí mají vynikající adhezi k polyetylénu, polypropylenu a polyvinylchloridu, z čehož vyplývají další jejich možné aplikace.
Podle uvedeného vynálezu se výrazně zvýší bezpečnost a spolehlivost průběhu procesu kopolymerace a reprodukovatelnosti v kvalitě získávané disperze z hlediska její konzistence a reoligického chování.
Plynulý průběh polymerační reakce a její spolehlivé tepelné ovládání lze zabezpečit co do pravidelnosti a neustálého průběhu a tedy bezpečného odvodu polymeračního tepla tím, že polymerující směs v reaktoru obsahuje malé množství dvojmocného železa.
219899
Tento iniciační systém S2O_2+HSO3~+Fe+2 je sám o sobě známý a je v řadě polymerací používán. V případě emulzní polymerace s vysokým obsahem monomerů podle uvedeného vynálezu je tento systém nutný a nevyhnutelný pro její plynulý, spolehlivý a bezpečný průběh. Dvojmocné železo, jehož bývá nejčastěji používáno· ve formě FeSO4.7 HzO, může být přidáváno buď do předložené kapaliny v reaktoru, nebo může být postupně přidáváno v roztoku ínicmtoru polymerace.
Výše uvedené vlastnosti vykazují způsobem podle vynálezu připravené disperze kopolymerů n-butylakrylátu, etylakrylátu a kyseliny akrylové v uvedených poměrech jednotlivých monomerů, jejichž teplota skelného přechodu (Tg) se nachází v blízkosti —40 °C, a v nichž obsah kyseliny akrylové se pohybuje v rozmezí 0,05 až 3 % hmnot., vztaženo na hmotnost monomerů.
Voda v polymeračním systému je jednak voda v semikontinuálním procesu předložená do reaktoru a jednak voda použitá k přípravě emulze roztoků inciátoru. Tato druhá voda tvoří v případě kontinuálního procesu veškerou vodu v systému. Množství vody předložené do reaktoru nemá na velikost částic kopolimerace podstatný vliv, ani na množství koagulátu v disperzi, je-li zachován poměr vody předložené v reaktoru a vody použité k přípravě emulze v mezích 1 : 8 až 1 : 1,7.
Jako povrchově aktivní látka (emulgátor) je použit obchodní produkt ETOXON AF - 5, který vedle anionaktivního nonylfenolpentaetylénglykolétersulfátu sodného obsahuje také neiontový nonylfenolpentaetylénglykoléter, z něhož je vlastně aniontový produkt vyráběn sulfatací a neutralizací, v množství asi 20 % hmotnostních obou emulgátorů. Zvýší-li se obsah neiontového emulgátoru v emulzi monomerů při stejném obsahu aniontového emulgátoru, odstraní se v podstatě obtížná reprodukovatelnost přípravy řídké, tekuté a nezpěněné disperze. Tyto použité emulgátory poskytují stabilní emulze monomerů i stabilní systém během polymerace a zajišťují v množství 1 až 5 % hmotnosti monomerů dostatečnou stabilitu disperze, dostatečnou polymerační rychlost i velikost částic, nízkou pěnivost disperze a její snášenlivost s různými komponentami při formulaci tmelu či lepidla.
Jako iniciační systém se osvědčuje nejčastěji redoxní systém peroxodisíran draselný nebo aminný a disiřlčitan sodný nebo draselný v hmotnostním poměru 1 : 0,4 až 0,6 a v množství 0,02 až 0,8 % hmotnosti, který může obsahovat dvojmocné ionty železe, pokud tyto nejsou přítomny ve vodném reakčním prostředí. Polymerující reakční směs je velmi citlivá na příkap roztoků iniciátorů a z počátku kolísá v intervalu mezi příkapy roztoků iniciátorů v rozmezí + 3 až 4 °C, postupně se tento rozdíl zmenšuje, výkyvy se tlumí a po příkapu asi 20 % objemu emulze se reakční teplota ustálí na požadované konstantní hodnotě.
Reakční teplota kopolymerace vhodná k získání disperze bez koagulátu a s požadovanou velikostí částic 0,15 μπι je v rozmezí 50 až 80 °C. Míchání d'sperze během kopolymerace je nutné pro rozdělení monomerů do stabilizovaných kapiček v emulzi, k podpoře difúze monomerů z kapiček do rostoucích částic kopolymerace a povrchově aktivní látky z vodné fáze a mlčel na povrch částic a ovšem také k odvodu reakčního tepla.
Vodné disperze akrylových kopolymerů připravené tímto postupem, jsou mléčné kapaliny, lehce tekoucí, nezpěněné, s viskozitou 60 až 80 MPa.s, v tenké vrstvě v procházejícím světle průsvitné, žlutohnědé, pravidelně schnoucí v transparentní bezbarvý, lepivý film.. Velikost částic disperze je menší než 0,2 pm, sušina blízko 65 % hmot.
Uvedené příklady provedení způsobu podle vynálezu ilustrují zásady vedení kopolymeračního procesu, ale nijak rozsah vynálezu neomezu í. Uváděné díly představují díly hmotnostní.
Příklad 1 ilf
Do reaktoru s míchadlem se vloží 50 dílů vody a za prodouvání mírným proudem dusíku se vyhřejí na teplotu 55 °C. Ve 230 dílech vody se rozpustí 35 dílů Etoxonu AF-5 a 18 dílů Slovafolu 905 a v roztoku se mícháním zemulguje směs 400 dílů n-butylakrylátu, 180 dílů etylakrylátu a 20 dílů kyseliny akrylové. Emulze prodouvá mírným proudem dusíku a pravidelným tokem se připouští k míchané vodě v reaktoru, z níž bylo přidáno 0 03 dílu FeSCU . 7 HgO.
•Současně s příkapem emulze se do reaktoru dávkuje v pravidelných 5 minutových intervalech 0,5 dílu roztoku 2,4 dílu peroxodisíranu amonného v 15,6 dílu vody a 0,5 dílu roztoku 1,5 dílu disiřičitanu draselného v 16,7 dílu vody. Po ukončení příkapu emulze a roztoků inciátorů se disperze vyhřeje na teplotu 65 až 70 °C a míchá dalších 60 minut. Pak se produkt ochladí na 25 °C a pozvolným příkapem 8 dílů 13% roztoku hydroxidu amonného během 20 minut se upraví jeho pH na hodnotu 5,5 až 6,0.
Získaná disperze má sušinu 64,8 % hmot. a pH 5,7 velikost částic (elektronovou mikroskopií) 0,18 + 0,08 μπι, viskozitu průměrně 70 mPa. s. Disperze poskytuje film hladký, slitý, průhledný, lepivý.
íW·“·
Příklad 2
Do vyhřívaného míchaného reaktoru se vloží 50 dílů disperze z příkladu 1 a k ní se zá uvádění mírného proudu dusíku při teplotě v lázni 65 °C pravidelným proudem prikapává emulze připravená emulgací 420 dílů n-butylakrylátu 160 dílů etylakrylátu a
219 dílů kyseliny akrylové ve 250 dílech vody, v níž bylo rozpuštěno 15 dílů Etoxonu AF-5 a 25 dílů Slovafilu 905. Současně bylo pravidelným proudem dávkováno 18 dílů roztoku 2,5 dílu peroxodisíranu aminného v
15,5 dílu vody a 18 dílů roztoku 1 díl siřičitanu sodného a 0,05 dílu FeSCh. 7 HzO v 17 dílech vody. Reakční teplota polymerující směsi se po celou dobu příkapu 90 minut udržovala na 65 + 1 °C. Po ukončení příkapu byla disperze míchána ještě 60 minut při 70 °C a po ochlazení na 25 až 30 °C upraveno pH disperze na hodnotu 5,5 příkapem 8 dílů 13% roztoku hydroxidu amonného.
Získaná mléčná bílá disperze byla dobře tekutá, nezpěněná, bez koagulátu, se sušinou 64,8 % hmot., pH 5,5 a viskozitou 75 mPa . s.
Příklad 3
Postup přípravy podle příkladů 1 a 2, s tím rozdílem, že 50 dílů vodného prostředí se skládá z 25 dílů disperze z příkladu 1 a obsahuje 0,01 dílu FeSCU. HzO, zatím co dalších 0,01 dílu je obsaženo v roztoku peroxodisíranu draselného a 0,01 dílu v roztoku disiřičitanu draselného. Také v tomto případě zpočátku při příkapu roztoků iniciátoru teplota disperze kolísá mezi 58 a 52 °C, postupně se tyto výkyvy tlumí a po příkapu asi 20·% objemu emulze se ustálí na teplotě 55 °C. Získaná disperze měla stejné vlastnosti, jako v příkladech 1 a 2.

Claims (3)

1. Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů emulzní kopolymerací monomerů ve vodném prostředí v přítomnosti polymeračních iniciátorů a povrchově aktivních látek, vyznačující se tím, že do vodného reakčního prostředí, jímž je voda a/nebo tímto způsobem připravená vodná disperze, případně obsahujícího dvojmocné ionty železa, se při teplotě 50 až 80 °C a za míchání stejnoměrně dávkuje emulze směsi n-butylakrylátu, etylakrylátu a kyseliny akrylové ve hmotnostních poměrech 1 : 0,05 až 2 : 0,007 až 0,06, připravená emulgací uvedených monomerů ve vodě v hmotnostním poměru 1 : 0,35 až 0,55 s obsahem 1 až 5 % hmnotnostních, vztaženo na hmotnost monomerů, směsi nonylfenolpolyetylénglykolétersulfátu sodného a nonylfenolpolyetylénglykoléteru v hmnotnostním poměru 1 :
: 2 až 6, a současně se nepřetržitě nebo nejvýše v 15 minutových intervalech přidávají peroxodisíran draselný a/nebo amonný 'a vynalezu disiřičitan sodný a/nebo draselný ve vzájemném hmotnostním poměru 1 : 0,4 až 0,6, v množství 0,02 až 0,8 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost monomerů, a to ve formě samostatných 5- až 25% viodných roztoků, obsahujících dvojmocné ionty železa, přičemž množství všech přidávaných složek se zvolí tak, aby konečný hmotnostní poměr vody obsažené v počátku v reakčním prostředí a vody obsažené v přidávaných složkách se pohyboval v rozmezí 1 : 1,7 až 8, s výhodou 1 : 4 až 5.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že dvojmocné ionty železa se dávkují postupně s příkapem emulze monomerů a roztoků iniciátorů buď samostatně, nebo v přikapávaných kapalinách v množství 0,2 až 0,4 % hmot., vztaženo na hmotnost persíranu.
3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se vede s výhodou kontinuálně.
Severografia, n. p., závod 7 Most
CS240981A 1981-04-01 1981-04-01 Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů CS219809B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS240981A CS219809B1 (cs) 1981-04-01 1981-04-01 Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS240981A CS219809B1 (cs) 1981-04-01 1981-04-01 Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS219809B1 true CS219809B1 (cs) 1983-03-25

Family

ID=5361172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS240981A CS219809B1 (cs) 1981-04-01 1981-04-01 Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS219809B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3804881A (en) Polymerization using varying monomer concentration
CA2403473C (en) Polymerizable compounds and uses thereof
US4371636A (en) Preparation of copolymer dispersions having a narrow particle size distribution, and exhibiting dilatant flow over a broad range of concentrations
JP3697157B2 (ja) 不均質形態を有するラテックス粒子の水性分散液の製造方法、この方法によって得られるラテックス粒子、分散液、再分散性粉末、
US4501845A (en) Emulsion polymer of heterogeneous molecular weight and preparation thereof
Llorente et al. Challenges to incorporate high contents of bio-based isobornyl methacrylate (IBOMA) into waterborne coatings
US3875099A (en) Free radical emulsion polymerization involving novel incremental addition of acrylic monomers to prepare high viscosity, freeze-thaw stable dispersions
CN101186666A (zh) 制备聚偏二氯乙烯与丙烯酸酯类共聚胶乳的方法
CN101878231A (zh) 水性乳液及其制造方法
CN110172119A (zh) 一种水性羟基丙烯酸乳液及其制备方法
KR20020009442A (ko) 연속에멀젼중합에 의한 보호콜로이드안정 폴리머의 제조방법
CN110536947B (zh) 多峰聚合物组合物
US20220186425A1 (en) Polymer Latex Composition for Fibre Binding
JPS6086107A (ja) 粉状の、ガソリン中でゲル形成性の増粘‐及び結合剤及びこれを含有する塗料及び被覆剤
JPH04145131A (ja) 中空重合体粒子の製造方法
CN105085779B (zh) 以双可聚合乳化剂制备的高固含量低粘度高稳定性聚丙烯酸酯乳液及方法
CN100540601C (zh) 具有高含量不饱和流动性促进剂的聚合物水分散体
ES2837398T3 (es) Composiciones termoplásticas que contienen copolímeros multietapa como auxiliares de proceso de resistencia de masa fundida con propiedades de lubricación
CS219809B1 (cs) Způsob přípravy vodných disperzí akrylových kopolymerů
CA2155010C (en) Graft and core-shell-copolymers with an improved bond between graft base and grafted polymer phase
TWI761397B (zh) 耐水塗膜用聚合物乳液之製造方法及耐水塗膜用聚合物乳液
US4255306A (en) Vinylidene chloride polymer microgels
US3317449A (en) Polyvinylidene chloride latex and process
CN108192016A (zh) 丙烯酸乳液及其制备方法以及包含其的丙烯酸酯结构胶和其制备方法及应用
KR20210148722A (ko) 아크릴 계 에멀젼 점착제 조성물