CS250439B1

CS250439B1 - Vodné disperze akrylových kopolymeru

Info

Publication number: CS250439B1
Application number: CS797385A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Juracka; Jindrich Klugar; Alois Kastanek; Alena Pivonkova
Original assignee: Frantisek Juracka; Jindrich Klugar; Alois Kastanek; Alena Pivonkova
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Účelem řešení je výrazné zlepšení lepivých vlastností těchto disperzí sestávajících z dispergovaného polymerního pojivá, vody, iniciátorů polymerace, emulgátorů a případně dalších aditiv v kombinacích s tvrdšími typy disperzí. Dosáhne se toho tím, že jako nový typ polymerního pojivá tyto disperze obsahují 40 až 65 % hmot. kopolymeru, připraveného emulzní kopolymerací 2-ethylakrylátu, butylakrylátu, ethylakrylátu, kyseliny akrylové, methakrylamidu a přídavku dodecylmerkaptanu.

Description

Vynález se týká vodných disperzí akrylových kopolymerů, které se uplatňují zejména v obalové technice k modifikaci lepivých vlastností technických pásek a dále k plastifikaci disperzí, které vytvářejí křehký film.

Akrylové kopolymery vykazují dobrou odolnost vůči povětrnostním podmínkám, odolnost náhlým teplotním změnám a chemickou stálost, především vůči alkáliím. Vodné disperze akrylových kopolymerů jsou připravovány emulzní kopolymerací různých esterů kyseliny akrylové a methakrylové, těchto kyselin a případně dalších komponent, jako styrenu, akrylonitrilu apod., jako například viz pat. jap. 50 098 688, číslo 51 103 955 a 52 074 624.

Tyto vodné disperze akrylových kopolymerů v převážné většině obsahují monomery, které zhoršují pracovní prostředí při přípravě a při manipulaci s výchozími surovinami. Disperze používané ke zvýšení lepivosti značně snižují koheze filmů a zároveň i tepelnou odolnost.

Uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem jsou vodné disperze na bázi akrylových kopolymerů vhodné zejména k plastifikaci disperzí vytvářejících křehké filmy a k modifikaci lepivých vlastností letchnických pásek a sestávající z dispergovaného polymerního pojivá, vody, iniciátorů polymerace, emulgátorů a případně dalších aditiv. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že jako dispergované polymerní pojivo obsahují 40 až 65 % hmot. kopolymerů připraveného emulzní kopolymerací 25 až 60 hmot. dílů 2-ethylhexylakrylátu, 10 až 60 hmot. dílů butylakrylátu, 5 až 40 hmot. dílů ethylakrylátu, 2 až 7 hmotnostních dílů kyseliny akrylové, 0,5 až 5 hmot. dílů methakrylamidu a 0,1 až 2 hmot. díly dodecylmerkaptanu.

Předností disperzí podle předloženého vynálezu je především to, že přítomnost dodecylmerkaptanu výrazně zvyšuje jejich lepivé vlastnosti v kombinacích s tvrdšími typy disperzí. Zároveň tyto disperze mají příznivý vliv na schopnost smáčení povrchů, na které jsou aplikovány. Jsou velmi dobře mísitelné s ostatními typy disperzí a nezpůsobují rozsazování během skladovacího procesu.

Jako povrchově aktivní látky, emulgátory, se s výhodou používají 30- až 33% vodné roztoky, jako například ethoxylované nonylfenoly, alkylpolyethylenglykolethery, soli esterů kyseliny sulfojantarové apod. Takovéto látky zabezpečují stabilitu výchozí emulze monomerů a přispívají ke stabilitě konečné disperze kopolymerů akrylových monomerů. Zajišťují dostatečnou polymerační rychlost i velikost částic, nízkou pěnivost disperze a zvyšují snášenlivost s různými komponenty při formulacích.

Jako iniciační systém se osvědčuje nejčastěji v emulzní kopolymerací používaný redoxní systém peroxodisíran draselný nebo amonný a disiřičitan sodný nebo draselný v hmotnostním poměru 1 : 0,4 až 0,6 a v množství 0,02 až 0,8 hmotnosti směsi monomerů.

Vodné disperze akrylových kopolymerů podle vynálezu jsou mléčné kapaliny, lehce tekoucí, nezpěněné s viskczitou 20 až 200 mPa . s, v tenké vrstvě v procházejícím světle průsvitné, pravidelně schnoucí v transparentní bezbarvý, silně lepivý film. Velikost částic disperze je menší než 0,3 ^m.

Předmět vynálezu je dále doložen následujícími příklady provedení.

Příklad 1

Do reaktoru se předloží 15 hmot. dílů destilované vody, obsahující 0,009 hmot. dílů rozpuštěného FeSCh. 7H2O. Reaktor se vyhřeje na 55 °C a vypláchne dusíkem. V 60 hmot. dílech destilované vody se rozpustí 0,4 hmot. dílů polyvinylalkoholu (Mowiolu 4-88} a 7 hmot. dílů alkylf enolpolyethylenglykolethersulfátu (Fenopon EP 110) a v roztoku se zemulguje homogenní směs monomerů sestávající z 50 hmot. dílů 2-ethylhexylakrylátu, 18 hmot. dílů butylakrylátu, 24,9 hmot. dílů ethylakrylátu, 5 hmot. dílů kyseliny akrylové, 2 hmot. díly methakrylamidu a 0,1 hmot. dílu dodecylmerkaptanu. K emulzi se přidají 2 hmot. díly ethoxylovaného nonylfenolu (Disponil NP 20) a emulze se mícháním zhomogenizuje. Ve 3 hmot. dílech vody se rozpustí 0,35 hmot. dílů peroxodisíranu amonného a ve 3 hmot. dílech vody se připraví roztok dvojsiřičitanu draselného. K předehřáté vodě v reaktoru se začne současně za míchání přikapávat uvedená emulze monomerů a roztok iniciátorů tak, aby byla udržena v reaktoru teplota 55 až 60 ^CC a aby byly jak emulze, tak i roztoky iniciátorů dávkovány pravidelně a v odpovídajícím poměru. Po ukončení příkapu se zvýší teplota v reaktoru na 70 ^CC a zvolna se přikape roztok 0,1 hmot. dílu peroxodisíranu amonného v 0,5 hmot. dílech vody a disperze se míchá při teplotě 70 °C po dobu 1 hodiny a při 80 °C ještě 1 hodinu a pak se ochladí na 25 až 30 °C a zvolna se přidá 0,7 hmot. dílu 12% roztoku čpavku. Disperze se pak homogenizuje 30 minut mícháním.

Získaná disperze je mléčná kapalina, bez koagulátu a má následující vlastnosti:

sušina — 54,5 % hmot. pH — 4 konzistence výtokovým pohárkem —

- 35 s/4 mm/20 °C

Příklad 2

Postupuje se jako v příkladě 1, s tím rozdílem, že do reaktoru se předloží 7 hmot. dílů destilované vody, obsahující 0,004 hmot. díly rozpuštěného FeSOi. 7ΗζΟ a vyhřeje se na 80 °C. Emulze monomerů sestávající z 25 hmot. dílů 2-ethylhexylakrylátu, 60 hmot.

0 5 dílů butylakrylátu, 5 hmot. dílů ethylakrylátu, 3 hmot. dílů kyseliny akrylové, 5 hmot. dílů methakrylamidu a 2 hmot. dílů dodecylmerkaptanu se disperguje v roztoku 0,5 hmot. dílů polyvinylalkoholu (Mowiol 4-88} a 3,8 hmot. dílu nonylfenolpentaethylenglykolethersulfátu sodného (Disponil ÁES 60) ve 40 hmot. dílech destilované vody a k vytvořené stálé emulzi se přidá 3,5 hmot. dílů ethoxylovaného nonylfenolu (Disponil NP 20) a emulze se zhomogenizuje mícháním. Dávkuje se do reaktoru současně a v odpovídajících objemových proporcích s roztoky iniciátorů 0,62 hmot. dílu peroxodisíranu amonného ve 3,5 hmot. dílech destilované vody a 0,24 hmot. dílu dvojsiřičitanu sodného ve stejném objemu vody. Reakční teplota během příkapu se udržuje na 78 + 2 ^C’C. Po ukončení príkapu se disperze míchá při téže teplotě ještě 1 hodinu a přidá se roztok 0,2 hmot. dílu peroxodisíranu amonného v 0,5 hmot. dílu vody a míchá se další 1 hodinu pří stejné teplotě, načež se obsah reaktoru ochladí na 25 až 30 °C a přidá se 0,8 hmot. dílu 12% roztoku čpavku.

Získaná mléčná disperze má následující vlastnosti:

sušina — 64,5 % hmot. pH — 3,5 konzistence výtokovým pohárkem — — 45 s/4 mm/20 °C

Příklad 3

Postupuje se stejným postupem jako v příkladech 1 a 2, s tím rozdílem, že do reaktoru se předloží 21,5 hmot. dílu vody s obsahem 0,012 hmot. dílu FeSCM . 7H2O a vyhřeje se na 80 °C. Emulze se připraví dispergací směsi monomerů sestávající z 25 hmot. dílů 2-ethylhexylakrylátu, 34,5 hmot. dílu butylakrylátu, 36 hmot. dílů ethylakrylátu, hmot. díly kyseliny akrylové, 0,5 hmot. dílu methakrylamidu a 0,6 hmot. dílu dodecylmerkaptanu v roztoku 0,6 hmot. dílu polyvinylalkoholu (Mowiol 4-88) a 3 hmot. dílů disodné soli parciálního ethoxylovaného esteru kyseliny sulfojantarové (Disponil SUS 87) ve 130 hmot. dílech vody. K homogenní emulzi se pak přidají 4 hmot. díly alkylarylpolyethylenglykoletheru (Disponil AAP 43) a emulze se zhomogenizuje. 0,1 hmot. dílu peroxodisíranu amonného ve 2 hmot.

dílech vody se společně s emulzí pravidelně dávkují v odpovídajících objemech do reaktoru, přičemž teplota reagující disperze se udržuje na 85 až 90 °C. Dopolymeraci zajistí příkap 0,1 hmot. dílu peroxodisíranu amonného v 0,5 hmot. dílu vody. Po ochlazení se upraví pH přídavkem 0,5 hmot. dílu 12% roztoku čpavku.

Homogenní mléčná disperze má následující vlastnosti.

sušina — 40 % hmot. pH — 3,8 konzistence výtokovým pohárkem — — 28 s/mm/20 °C

Příklad 4

Do 13,3 hmot. dílu vody v reaktoru, obsahující 0,008 hmot.dílu FeSOd . 7H₂O, vyhřáté na 65 °C se přidává pravidelným proudem emulze připravená z homogenní směsi monomerů sestávající z 60 hmot. dílů 2-ethylhexylakrylátu, 10 hmot. dílů butylakrylátu, 20,6 hmot. dílu ethylakrylátu, 7 hmot. dílů kyseliny akrylové, 1 hmot. dílu methakrylamidu a 1,4 hmot. dílu dodecylmerkaptanu, dispergované ve vodném roztoku 80 hmot. dílů vody, 0,4 hmot. dílu polyvinylalkoholu (Mowiol 4-88} a 4 hmot. dílů nonylfenolpentaethylenglykolethersolfátu sodného (Etoxon AF 5), k níž se nakonec přidá 1 hmot. díl nonylfenolpentaethylenglykoletheru (Slovafol 905) a v náležitých objemových proporcích roztoky iniciátorů sestávající z 0,35 hmot. dílu peroxodisíran amonný ve 3 hmot. dílech vody a 0,14 hmot. dílu disiřičitan sodný ve 3 hmot. dílech vody. Teplota v reaktoru se udržuje během příkapu na 70 + + 2 °C. Po ukončení příkapu se teplota uďržuje na 70 °C ještě další 2 hodiny. Po jedné hodině míchání se přidá roztok 0,15 hmot. dílu peroxodisíranu amonného v 0,5 hmot. dílu vody a po ochlazení disperze na 25 “C se pH upraví příkapem 0,8 hmot. dílů 12% roztoku čpavku.

Mléčná, homogenní disperze má tyto vlastnosti:

sušina — 51,2 % hmot. pH. - 4 konzistence výtokovým pohárkem — — 30 s/4 mm/20 °C.

Claims

Vodné disperze na bázi akrylových kopolymerů, vhodné zejména k plastifikaci disperzí vytvářejících křehké filmy a k modifikaci lepivých vlastností technických pásek, sestávající z dispergovaného polymerního pojivá, vody, iniciátorů polymerace, emulgátorů a případně dalších aditiv, vyznačující se tím, že jako dispergované polymerní pojivo obsahují 40 až 65 % hmotnostních

VYNÁLEZU kopolymerů připraveného emulzní kopolymerací 25 až 60 hmotnostních dílů 2-ethylhexylakrylátu, 10 až 60 hmotnostních dílů butylakrylátu, 5 až 40 hmotnostních dílů ethylakrylátu, 2 až 7 hmotnostních dílů kyseliny akrylové, 0,5 až 5 hmotnostních dílů methakrylamidu a 0,1 až 2 hmotnostní díly dodecylmerkaptanu.

Severografia, n. p., závod 7, Most

Cena 2,40 Kčs