CS230145B1 - Vodné disperze polymerních částic - Google Patents
Vodné disperze polymerních částic Download PDFInfo
- Publication number
- CS230145B1 CS230145B1 CS136483A CS136483A CS230145B1 CS 230145 B1 CS230145 B1 CS 230145B1 CS 136483 A CS136483 A CS 136483A CS 136483 A CS136483 A CS 136483A CS 230145 B1 CS230145 B1 CS 230145B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- parts
- weight
- hours
- styrene
- reaction mixture
- Prior art date
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 12
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 14
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 9
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 7
- TURPNXCLLLFJAP-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethyl hydrogen sulfate Chemical compound OCCOCCOCCOS(O)(=O)=O TURPNXCLLLFJAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 5
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 125000005385 peroxodisulfate group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- -1 aliphatic alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012935 ammoniumperoxodisulfate Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
Vynález se týká vodných disperzí polymerních částic o velikosti 0,05 až 0,5 yum s obsahem 10 až 55 % hmot· polymerní fáze na bázi kopolymerů styrenu a akiylových monomerů částečně solubilizovatelné v alkalickém prostředí a způsobu jejich přípravy.
Vodné disperze syntetických polymerů se připravují emulzní polymeraci (J. Šňupárek ml., Chem. průmysl 23» 469/1973). Jejich základní vlastností je schopnost tvořit po vyschnutí vody čiré filmy. K tvorbě polymerního filmu dochází koalescencí polymerních částic, tudíž základním předpokladem je zde plastický stav polymerních částic (J. Šňupárek ml., L. Formánek: Vodné disperze syntetických polymerů, S1JTL Praha 1979, str. 132). Tato skutečnost je základní nevýhodou polymerních disperzí používaných jako pojivá pro nátěrové hmoty· Na rozdíl od rozpouštědlových systémů, ve kterých je možno používat jako pojív polymerů s bodem skelného přechodu i několik desítek °C vyšším než je teplota aplikace, dispex^zní pojivá vyžadují takovou skladbu kopolymerů, jejichž T leží v blízkosti teě>
ploty aplikace. Tyto nátěrové hmoty jsou potom zpravidla měkké lepivé a vyznačují se zvýšenou špinivostí. Tento nedostatek se v případě formulace nátěrových hmot zpravidla obchází přídavkem koalescentních látek, jako je např. ethylenglykolu, methylether ethylenglykolu, butylether ethylenglykolu· Tyto látky však po vzniku filmu odtěkávají poměrně dlouhou dobu, mají destabilizační účinek na polymerní disperzi a jejich při dávání je Často spojeno se značnými technologickými obtížemi.
230 145
Výše uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález, jehož předmetem jsou vodné disperze polymerních Částic o velikosti 0,05 až 0,5 ^um s obsahem 10 až 55 % hmot. polymerní fáze na bázi kopolymeru styrenu a fdcrylových monomerů částečně solubilizovatelné v alkalickém prostředí a způsob jejich přípravy. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že disperze obsahují kopolymer 20 až 60 % hmot. styrenu, 20 až 60 % hmot. esterů kyseliny akrylové a alifatických alkoholu s počtem uhlíků 1 až 8, s výhodou ethylakrylátu, a 5 až 50 % hmot. kyseliny akrylové α/nebo methakrylové. Připravují se tak, že se ke 200 až 600 hmot. dílům vody s obsahem 0,1 až 8 hmot. dílů peroxodisíranu amonného a/nebo draselného a až 10 hmot. dílů anionaktivního tenzidu, s výhodou alkylarenpolyethylenglykolethei>sulfátu, při teplotě 70 až 95 °C postupně přidává za míchání po dobu 1 až 6 hodin emulze 400 až 800 hmot. dílů směsi monomerů uvedenéh/o složení v 600 až 1 200 hmot. dílech vody a obsahem 2 až 32 hmot. dílů anionaktivního tenzidu uvedeného typu a reakční směs se pak udržuje při uvedené teplotě ještě 30 minut až 5 hodin, přičemž v průběhu polymerační reakce prováděné s výhodou v inertní atmosféře, se do reakční směsi přidává ještě dalších 0,1 až 16 hmot. dílů peroxodisíranu amonného a/nebo draselného, a to buá rozpuštěného v emulzi monomerů í/ a/nebo ve formě 1 až 40% vodného roztoku, načež se reakční produkt ochladí na teplotu 20 až 60 °C a případně se upraví přídavkem až 3 hmot. dílů odpěňovače.
Produktem jsou mechanicky stabilní disperze kulových částic kopolymerů o průměru 0,05 až 0,5 mikrometru, obsahující v povrchové vrstvě zvýšenou koncentraci karboxylových skupin. Tyto povrchové vrstvy jsou po neutralizaci karboxylových skupin hydroxidem, s výhodou hydroxidem amonným, silně zbotnány až solubilizovány vodnou fází. Solubilizované makromolekuly jáou z větší části vázány v disperzní částici a do roztoku přecházejí jen částečně. Solubilizované povrchové vrstvy umožňují koalescenci polymerních částic i takových kopolymerů,
230 145 jejichž teplota skelnatění leží 20 až 30 °C nad teplotou aplikace. Tato vlastnost se projevuje i ve směsích s jinými disperzemi, obsahujícími i pouze několik procent produktu podle předloženého vynálezu. Kromě této základní výhodné vlast nosti se disperze podle předloženého vynálezu vyznačují po neutralizaci schopností zvyšovat viskozitu disperzního systému, zlepšovat koalescenci disperzních částic a tím i kvalitu filmů ve směsích s jinými filmotvornými disperzemi, což přináší řadu výhod zejména v oblasti formulace vodou ředitelných nátěrových hmot.
Obecný postup přípravy uvedených disperzí polymerních částic spočívá v tom, že do polymeračního reaktoru opatřeného míchadlem se předloží voda s obsahem peroxodisíranu amonného a/nebo draselného a případně i anionaktivní tenzid. Tato směs se vyhřeje na uvedenou teploty při které se udržuje po dobu několika hodin. Během této doby se začne přidávat za míchání emulse obsahující vodu, směs monomerů a tenzid. Tato reakční směs se udržuje při uvedené teplotě ještě dalších 30 minut až 5 hodin. V průběhu polymerační reakce, která se s výhodou provádí v inertní atmosféře, především pak v atmosféře dusíku, se přidává ještě další uvedené množství peroxodisíranu amonného a/nebo draselného. Tento peroxodisíran se přidává buŮ rozpuštěný v emulzi monomerů nebo samostatně ve formě vodného roztoku. Po skončení přidávání emulze je vhodné přidávat ještě určité množství peroxodisíranu rozpuštěného ve vodě za účelem dokonalého zreagování veškerých monomerů.
Předmět vynálezu je dále doložen příklady provedení.
Příklad 1
Do polymeračního reaktoru se předloží 400 hmot. dílů vody, 26 hmot. dílů roztoku anionaktivního tenzidu na bázi alkylarenpolyethylenglykolethersulfatu obsahujícího 30 c/s hmot. aktivní látky a 2 hmot. díly peroxodisíranu amonného. Tato
230 145 násada se vyhřeje pod atmosférou dusíku na 80 °C a po dobu 3 hodin se rovnoměrně ze míchání přidává emulse obsahující 800 dílů hmot. vody, 26 hmot. dílů roztoku anionaktivního tenzidu typu alkylarenpolyethylenglykolethersulfát s obsahem 30 % hmot. aktivní látky, 2 hmot. díly peroxodisíranu amonného, 100 hmot. dílů styrenu, 240 hmot. dílů ethylskrylátu a 60 hmot. dílů kyseliny akrylové. Teplota reakční směsi se udržuje na 80 °C ještě 1 hodinu po skončení příkupu, načeš se reakční směs ochladí a vypustí. Produkt obsahuje 25 % iimot. kopolymeru, po zalkalizování se silně zvýší jeho viskosita, po zředění a zalkalizování poskytuje silně opálescéntni roztok. Produkt·ρο zalkalizování a vysušení poskytuje hladký, tvrdý a lesklý film.
Příklad 2
Do polymeračního reaktoru se předloží 200 hmot. dílů vody a 6 hmot. dílů peroxodisíranu draselného, násada se vyhřeje na 75 °C a během 5 hodin se přidává emulze připravená s 600 hmot. dílů vody, 20 hmot. dílů anionaktivního tenzidu typu alkylarenpolyethylenglykolethersulfát a 800 hmot. dílů sněsi monomerů, obsahující 20 % hmot. ethylakrylatu, 40 $ hmot. styrenu a 40 % hmot. kyseliny rnethakrylové. Současně se přidává 8 dílů peroxodisíranu amonného a 4 hmot. díly peroxodisíranu draselného rozpuštěného ve 100 hmot. dílech vody. Po skončení příkapu se reakční směs vyhřívá 1 hodinu na teplotu 75 °C a další 3 hodiny na teplotu 85 °C. Po této době se produkt ochladí.. Produktem je disperze o obsahu polymeru 50 55 hmot. tvořící po úpravě pH na hodnotu 7 až 8 tvrdý a lesklý film.
Příklad 3
Do polymeračního reaktoru se předloží 600 hmot. dílů vody,
0,5 hmot. dílů peroxodisíranu amonného a 8 hmot. dílů anion5
230 145 aktivního tenzidu na bázi alkylarenpolyethylenglykolethersulfátu. Násada se vyhřeje v inertní atmosféře dusíku na 80 °C a během 2 hodin se přidá emulze obsahující 1 000 hmot. dílů vody, 15 hmot. dílů anionaktivního tenzidu uvedeného typu, hmot. dílů peroxodisíranu amonného a 400 hmot. dílů směsi monomerů obsahující 55 % hmot. ethylakrylátu, 5 % hmot. buthyl akrylátu, 30 % hmot. styrenu a 10 % hmot. kyseliny akrylové.
. Po skončení příkapu se během 30 minut přidá roztok 6 hmot. dílů peroxodisíranu amonného ve 20 dílech vody a reakční směs se vyhřívá po dobu 4 hodin na teplotu 85 až 95 °C. Potom se produkt ochladí na 30 až 40 °C a přidá se 1 hmot. díl odpěňovaóe. Produktem je disperze s obsahem 20 % hmot. polymeru poskytující pružný a tvrdý film. Po zalkalizování a zředění tvoří opalescentní roztoky. Tento produkt je vhodný jako aditivum pro zlepšení koalescence disperzí, úpravu Teologických vlastností a zvýšení lesku filmů.
Claims (2)
1. Vodné disperze polymemích částic o velikosti 0,05 až 0,5 /um s obsahem 10 až 55 % hmot· polyraerní fáze na bázi kopolymerů styrenu a akrylových monomerů částečně solubilizovatelné v alkalickém prostředí, vyznačující se tím, že obsahují kopolymer 20 až 60 % hmot. styrenu, 20 až 60 % hmot· esterů, kyseliny akrylové/fe alifatických alkoholů s počtem uhlíků 1 až 8, s výhodou ethylakrylátu, a 5 až 50% hmot· kyseliny akrylové a/nebo methakrylové·
2· Způsob přípravy polymerních částic podle bodu 1, vyznačující se tím, že se ke 200 až 600 hmot. dílům vody s obsahem 0,1 až 8 hmot. dílů peroxodisíranu amonného a/nebo draselného a až 10 hmot· dílů anionaktivního tenzidu, s výhodou alkylarenpolyethylenglykolethersulfátu, při teplotě 70 až 95 °C postupně přidává za míchání po dobu 1 až 6 hodin emulze 400 až 800 hmot. dílů směsi monomerů uvedeného složení v 600 až 1 200 hmot. dílech vody s obsahem 2 až 32 hmot. díly anionaktivního tenzidu uvedeného typu a reakčni směs se pak udržuje při uvedené teplotě ještě 30 minut až 5 hodin, přičemž v průběhu polymerační reakce prováděné s výhodou v inertní atmosféře, se do reakčni směsi přidává ještě dalších 0,1 až 16 hmot., dílů peroxodisíranu amonného a/nebo draselného, a to bučí rozpuštěného v emulzi monomerů a/nebo ve formě 1 až 40% vodného roztoku, načež se reakčni produkt ochladí na teplotu 30 až 60 °C a případně se upraví přídavkem až 3 hmot. dílů odpěňovače.
Vytiskly Moravské tiskařské závody,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS136483A CS230145B1 (cs) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Vodné disperze polymerních částic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS136483A CS230145B1 (cs) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Vodné disperze polymerních částic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS230145B1 true CS230145B1 (cs) | 1984-07-16 |
Family
ID=5347848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS136483A CS230145B1 (cs) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Vodné disperze polymerních částic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS230145B1 (cs) |
-
1983
- 1983-02-28 CS CS136483A patent/CS230145B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4520172A (en) | Method for coating medicaments | |
| US4839413A (en) | Resin-fortified emulsion polymers and methods of preparing the same | |
| US3798194A (en) | Preparation of latexes by direct dispersion of acidic organic polymers into aqueous alkaline media containing certain alkanols | |
| US4151148A (en) | Cationic, cross-linkable acrylic-polyester resin binder systems | |
| CA3032277C (en) | Ambient self-crosslinkable latex | |
| US4395500A (en) | Protective colloid-free plastics dispersion having a bimodal particle size distribution | |
| JPH0352901A (ja) | 水性重合体分散液の製造方法 | |
| US3888945A (en) | Method for preparing polymers in solid particulate form | |
| KR840001790B1 (ko) | 필름을 형성하는 중합체 입자들로 이루어진 수성 분산계를 제조하는 방법 | |
| US20070093598A1 (en) | Wax copolymers and their application | |
| EP3670549B1 (en) | Nanoscale water-based narrow-molecular-weight distribution acrylic copolyester and preparation therefor | |
| US6054526A (en) | Finely particulate composite latices and use thereof in solvent-free paints | |
| US6893493B2 (en) | Preparation method of solvent-free water-dispersible hydroxypropyl methyl cellulose phthalate nanoparticle | |
| US4209435A (en) | Dispersion preparation | |
| Cummings et al. | Incorporation of modified regenerated starch nanoparticles in emulsion polymer latexes | |
| US5652295A (en) | Aqueous polymer compositions | |
| EP0257567B1 (en) | Resin-fortified emulsion polymers and methods of preparing the same | |
| IE45979B1 (en) | Aqueous dispersion paints and process for preparing them | |
| JP2519995B2 (ja) | エマルジョン組成物 | |
| CS230145B1 (cs) | Vodné disperze polymerních částic | |
| DE19711741B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von vernetzbaren, Isocyanatgruppen enthaltenden Dispersionspulvern | |
| EP3617267A1 (en) | Vinyl chloride resin latex composition and method for preparing same | |
| EP0409218B1 (en) | Method for production of aqueous dispersion of long-chain alkyl graft polymer and aqueous release agent | |
| US3287446A (en) | Highly transparent composite film comprising differing vinylidene chloride copolymers | |
| US6255381B1 (en) | Process for manufacturing an acrylic antislipping agent composed of small amounts of solid content |