CS244188B1 - Způsob výroby syntetických latexů polymerů a kopolymerů butadienu - Google Patents

Abstract

Způsob výroby syntetických latexů polymerací nebo kopolymeracx butadienu s průměrnou velikostí částic 70 až 190 nm, při kterém se za účelem dosažení požadované velikosti částic a vysoké stability latexu dávkuje do násady specifikované množství emulgátoru a elektrolytu a během polymerace se upraví hodnota povrchového napětí latexu do specifikovaných mezí.

Description

TRNÉNx JAROMÍR ing.,· ŠVARC JOSEP ing.,' PETRU VLÁDI;SÍR ing.; PAVLÍČEK JIŘÍ ing.;

OČENÁŠEK VOJEN ing., KRALUP! NAD VLTAVOU (5*) Způsob výroby syntetických latexů polymerů a kopolymerů butadienu

Způsob výroby syntetických latexů polymerací nebo kopolymeracx butadienu s průměrnou velikostí částic 70 až 190 nm, při kterém se za účelem dosažení požadované velikosti částic a vysoké stability latexu dávkuje do násady specifikované množství emulgátoru a elektrolytu a během polymerace se upraví hodnota povrchového napětí latexu do specifikovaných mezí.

244 188

244 188

Vynález se týká způsobu výroby syntetických latexů polymerů a kopolymerů butadienu se střední velikostí částic emulzní polymerací.

Syntetické latexy nacházejí široké uplatnění v průmyslu jako meziprodukt při výrobě homopolymerů a kopolymerů, jako pojivo různých materiálů, např. pigmentů nebo vláken a jako složka modifikující fyzikální vlastnosti základního materiálu, například v polymerbetonech. Sada základních vlastností latexů je závislá na velikosti jejich polymerních částic. K dosažení optimálních vlastností latexů pro danou aplikaci je obvykle nutno zvolit určitou velikost a distribuci velikostí částic. Například pro impregnaci kordu jsou vhodné latexy s průměrem velikostí částic D = 30 až 80 nm, pro pěnovou pryž jsou vhodné latexy s průměrem částic nad 250 nm. Pro některé speciální aplikace, například pro výrobu roubovaných kopolymerů typu ABS pryskyřic nebo pro přípravu latexů, které mají být v dalším technologickém procesu podrobeny aglomeraci, jsou zvláší vhodné latexy s velikostí částic 7θ až 190 nm.

Při přípravě latexu lze obecně z hlediska velikosti částic použít jednostupňového procesu, při kterém se dosahuje finální velikosti částic během polymerace, nebo postupu dvoustupňového, při kterém je velikost částic zvětšována navazující aglomerací. Vynález se týká postupů jednostupňových.

Je známo, že přímou polymerací s použitím 4 až 8 % emulgátoru na monomery v násadě jsou získávány latexy s velikostí částic 40 až 70 nm. Například podle PR 1 568 810 se připravuje polybutadienový latex za přítomnosti 4,5 až

244 188 % kalafunátu draselného na monomer a výsledná velikost latexových cástic je v řozmezí 45 až 65 nm· Pro přípravu latexů s velkými částicemi, obvykle nad 200 nm, jsou známy postupy založené na inkrementálním dávkováním emulgátoru, použití dimerních kyselin jako emulgátoru nebo použití techniky násadového latexu (Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 2, str. 707, John Wiley, 1965).

Podle čs. patentu 133 440 lze použít k přípravě latexu se zvýšenou velikostí částic postup, podle něhož se do násady dávkuje 2,6 až 3,2 hmotnostních dílů anion-aktivního emulgátoru, 0,5 až 2 hmotnostních dílů persulfátu a takové množství elektrolytu nebo pufru, aby koncentrace jednomocných kationtů ve vodní fázi byla v rozmezí 0,Í24 až 0,395 mol /1· Podle čs. AO 166 957 lze k přípravě latexu s velikostí částic nad 100 nm a s úzkou distribucí použít anionaktivních emulgátorů s kritickou micelární koncentrací 0,05 až 0,2 mol/1. Podle čs. AO 207 918 se k přípravě syntetických latexů s velkými částicemi používá speciálního míchacího režimu. Podle čs. AO 200 436 se k přípravě latexu s velikostí částic nad 100 nm do polymorační násady nejpozději při 40 % konverse přidává- elektrolyt, obsahující jednomocný protiont povrchově aktivního iontu emulgátoru, v mhožství 10 až 30 mwol protiontu na 100 g monomeru v násadě a jeho koncentrace ve vodní fázi se nejpozději při 80 % konverse sníží přídavkem vody minimálně o 20 %.

Uvedené známé způsoby mají své specifické nedostatky, které omezují rozsah jejich praktické aplikovatelnosti. Inkrementální dávkování emulgátoru předpokládá jeho nízkou počáteční koncentraci a poměrně náročný regulační systém. Použití speciálních emulgátorů jé obvykle spojeno s vyššími výrobními náklady a jejich obtížnou dostupností. Při postupu podle čs. patentu 133 440 se obtížně reguluje šířka výsledné distribuce velikosti částic· Postupy založené na použití násadového latexu jsou spojeny se zmenšením využitelného objemu reaktoru o násadový objem polymeru· Postup podle čs. AO 166 957 vyžaduje použití sj&iálních emulgátorů, . 244 188 jejichž dostupnost je v průmyslové praxi omezena. Postup podle čs. AO 207 918 je vhodný zejména pro kopolymery dienů s vyšším obsahem vinylových monomerů a pro samotné vinylové monomery. Postup dle čs. AO 200 436 je vhodný zejména pro přípravu latexů a velikostí částic nad 200 nm a s širokou distribucí. Obecně jsou· všechny uvedené postupy čeřeny na získání velikostí částic nad 200 nm a pro

Claims (1)

1. oblast 70 až 190 nm, která je předmětem tohoto vynálezu, neposkytují potřebnou regulovatelnost a reprodukovatébost technologického procesu.

   Nedostatky známých způsobů odstraňuje nebo značně omezuje způsob výroby podle vynálezu. Podle vynálezu způsob výroby syntetických latexů polymerů nebo kopolymerů butadienu s průměrnou velikostí částic 70 až 190 nm za přítomnosti anionických emulgátorů spočívá v tom, že se na počátku polyraerace do násady dávkuje na 100 hmotnostních dílů monomerů 1,0 až 4,0 hmotnostních dílů anionického emulgátoru s hodnotou kritické micelární koncentrace (dále jeeKMK) 0,001 až 0,1 mol/1 a elektrolyt, obsahující jednomocné kationty v množství 2 až 9 mvwol kationtů na 100 g monomerů v násadě a po dosažení 10 až 80 % konverze monomerů se přídavkem 0,2 až 3»0 hmotnostních dílů anionického emulgátoru na 10Ό hmotnostních dílů monomerů upraví hodnota povrchového napětí latexu do-rozmezí 40 až 68 m N/m.

   Výhodou postupu podle vynálezu je možnost použití širokého spektra anionických emulgátorů při zachování dostatečné stability latexu během polymeračního procesu, snížení zánosu reaktorů, zmenšení množství produktu ve formě koagulátu, dobrá re&ulovatelnost a reprodukovatelnost výrobního procesu, což je významným předpokladem pro dosažení vyhovující kvality výrobků, pro něž slouží předmětné latexy jako

   244 188 meziprodukty. V řadě případů umožňuje postup podle vynálezu též zvýšení produktivity daného výrobního zařízení.

   Pod pojmem polymery nebo kopolymery butadienu jsou míněny produkty eraulzní polymerace butad.ienu nebo produkty emulzní kopolymerace butadienu s maximálně 40 % hmotnostními vinylových monomerů se srovnatelnou polymerační aktivitou, vyjádřenou hodnotou Q v rozmezí 0,015 až 7,5 (Ham;