CS270012B1

CS270012B1 - Aqueous dispersion on base of homopolymers of acrylic acid and/or metacrylic acid and their copolymerization

Info

Publication number: CS270012B1
Application number: CS8710012A
Authority: CS
Inventors: Karel Ing Motlik; Rudolf Ing Parizek; Pavel Ing Vasko
Original assignee: Karel Ing Motlik; Parizek Rudolf; Pavel Ing Vasko
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS1001287A1

Description

Vynález ee týká stabilizace vodných disperzi ekrylátovýeh kopolymerů proti zarznuti, která způsobuje u naetablllzovaná disperze koagulaci polyaemich ěáatlc, a tla Jajl znehodnoceni. Běžně te vyrábějí disperze; která es zarznutia znehodnotí nebo které enáěeji jen mírný pokles teploty pod bod srazu. Doprava a Manipulace e dleperzeal ee prováděj! tak, aby teplota disperze neklesla pod bezpečnou maz. Při dopravě vodných disperzi polymerů do oblasti s dlouhotrvajícími a ellnými Mrazy je ale stabilizace disperzi proti účinkům mrazu naprosto nutná.

Dosud používaná stabilizátory 'technicky vyráběná naionoganni amulgátory typu alkylarylglykolátarů; polyglykoláterů vyěěieh Mastných alkoholů nebo polyglykoláterů vyěěieh mastných kyselin eetarlflkovanýoh vleafunkčniai alkoholy, jsou sice dostatečně účinné, ele mají tu nevýhodu; že po přidáni do disperze v Množství potřebném ka stabilizaci proti zarz nutí, způsobuji změnu vlastnosti filau kopolyaarů; vznikajícího po zaschnuti disperze. Filmy takto stabilizovaných disperzi jsou podstatně Měkči, lepivější a mají vyšil prfltažnoet než filmy původních,' neetablllzovanýeh disperzi.

U disperzi •ifujlcich kopolymerů js vliv stsblllzáteru ne vlsstnostl filau Jeítl výrazněji!. stabilizátory brzdi průběh altováni kopolyaarů, flla disperze nemůže zesilovat dokonale a neaá potom ani požadovaná vlastnosti, Jako například odolnost vůči organickým rozpouštědlům,· odolnost proti působeni vody; stálost tvaru za vyiěich teplot a podobně.

Předmětem vynálezu; který odstraňuje uváděná nevýhody, jeou akrylová a/nabo nathakrylová a Jejich kopolyaarů stabilizovaná proti koagulaci zmrznutím, vyznačující aa tln, ža vztaženo na hmotnost sušiny obsahuji 0,8 až 5 % hnot. polyglykoláterů obaenáho vzorce R-(0CH₂CH₂)_n0H kda R ja alkylfanyl nebe alkyl o počtu uhlíků 7 až 30 nebo zbytek esteru vyěěi aaatná kyseliny o počtu uhlíků 7 ož 30 a vloafunkčnlho alkoholu a n nabývá hodnot 2 až 60 a Oj2 až 6 % hmot. kyseliny polyakrylová o střední molekulová haotnoetl 1 000 až 20 ooo; e výhodou 6 000 až 10 000 naba Jejich ve vodě rozpustných soli.

Vzájemný poměr Jednotlivých složek lze volit tak,* ža sa konečné vlastnosti filau disperze stabilizované proti Mrazu význaaně nallil od vlastnosti filau disperze původní. Schopnost polymeru ellovat zůstává zachována.

Stabilizace podle vynálezu bare v úvahu nejméně 2 složky, z nichž Jedna může být Již přítomna v neetablllzovená disperzi.

Sedne eložka způsobuje změkčeni, vyěěi lepivost a průtažnoat filmu. Touto složkou může být například dnes běžně používaný stabilizátor - nonylfenylpolyglykoléter.

Oruhá složka ja tvořena polyakrylovou kyselinou nabo jajl va vodě rozpustnou soli, která má taká stabilizační účinek, ala na vlastnosti filau disperze aá právě opačný vliv, než stabilizátor tvořici prvni složku. Způsobuje zvýšeni tvrdosti, anižanl lepivosti a průtažnosti filmu a katalyzuja allovánl běžných typů taraoraaktlvnlch ekrylátovýeh kopolymerů připravených například a použitím N-methylolekryleaidu nabo N-alkoxyaathylakrylamidů i obdobných derivátů methekrylaaldu a akrylátů nabo methskrylátů vieafunkčnleh alkoholů, jako siluJících komonomerů.

Pro stabilizaci určitá ekrylátová kopolymernl disperze ts podle vynálezu zvolí poměr obou složek stabilizátoru tak, aby ee po stabilizaci důležité vlastnosti filmu stabilizované disperze proti disperzi původní llilly Jen nevýznamně. Dél· uvedená příklady použiti jsou voleny tak, aby názorně ukázaly vliv změny poměru obou složek ve stabilizátoru na vlastnosti filmu tarmoraaktivni disperze.

Příklady použiti)

Přiklad 1

Styrsn-butylakrylátová disperze sa sllujlcla komonoaeres N-ieobutoxymethylmethakrylamidsm; obsahující kyselinu p-tolusneulfonovou jako katalyzátor siřováni zcela zkoaguluJe; Je-li ochlazena pod -5 °C. Požaduje s·,* aby stabilizované disperze snesla alespoň

CS 270 012 B1 zmrazovacich cyklů na teplotu -20 °C a přitom ai zachovala odolnost filmu vůči organickým rozpouštědlům a prútažnost zesilovaného filmu při přetržení na přlbllžnS stejné úrovno, Jakou mdlá původní disperze.

Připraví se směsný stabilizátor složený z

1.6 hmotnostních dílů 20x ethoxllovaného nonylfemolu, hmotnostních dílů vodného roztoku kyseliny polyakrylové o střední molekulové hmotnosti 6 400 a koncentraci 48 % hmot·/ hmotnostního dílu ethanolu a hmotnostního dílu ethylenglykolu.

Takto připravený stabilizátor se vmíchá do 94,4 hmotnostních dílů disperze výSe uvedeného složení; obsahující 4S % hmot, sušiny.

Vzniklá smis - stabilizovaná disperze - byla podrobena pěti zařazovacím cyklům za teploty -22 až -26 °C. Po jejich abeolvovánl byl obsah koagulátu/ zachyceného na sítě o velikosti oka 0/16 mm pouze 0/0062 % hmot.

Přiklad 2

Disperze použitá ke stabilizaci v přikladu 1 se v množství 94 hmotnostich dílů smlsl se stabilizátorem náeledujícího složeni:

1.6 hmotnoetnlch dílů 20x ethoxllovaného nonylfenolu;

hmotnostních dílů vodného roztoku kyseliny polyakrylové, blíže specifikované v přikladu 1,*

0,9 hmotnostních dílů ethanolu a..

0,5 hmotnostních dílů ethylenglykolu,

Stabilizovaná disperze byla podrobena pěti zařazovacím cyklům za teploty -22 až -26 °C Po provedeném testu obsahovala 0,058 % hmot. koagulátu, zachyceného na sítě 0,16 mm.

Porovnáni vlastnosti filmů původní disperze a stabilizovaných disperzi po jejich zesítováni desetimlnutovým zahřétim na teplotu 140 °C, umožňuje tabulka 1. Mírou odolnosti filmu proti chlorovaným rozpouštědlům Je zkouška botnáni v trichloethylanu, hodnocená přírůstkem hmotnosti filmu po Jeho 24 hodinová expozici v rozpouštědle; vyjádřeném v % hmot. Mechanické vlastnosti jsou charakterizovány mezí průtažnosti filmu při přetrženi zkušebního těliska vyjádřenou v % dálky.

Tabulka 6. 1 : Vlastnosti filmů původní a mrazuvzdorná disperze

Parametr	Disperze
původní	Přiklad 1	Přiklad 2
Botnavost	474	520	432
Prútažnost	698	703	675

Přiklad 3

Do čistá akrylátové termoreaktlvni samositujicí disperze o sušině 40,5 % hmot., vyrobené za použiti tenzidováho systému obsahujícího Jako jednu ze složek nelonogenni polyoxyethyleneorbitanester mastné kyseliny; byly přidány odstupňované přídavky polyakrylové kyseliny o střední molekulové hmotnosti 7 200. Cílem úpravy bylo zvýáit mrazuvzdomost disperze tak, aby vyhovila předepsaná zkouice mrazuvzdomost 1 a vydržela minimálně 5 zmrazovacich cyklů při -5 °C, aniž by byla negativně ovlivněny její užitné vlastnosti.

Výsledky Jsou zřejmé z tabulky 2.

CS 270 012 81

Tabulka i. 2 t Vliv přídavku polyakrylové kyeeliny na užitné vlastnosti taraoraaktlvnl eamoalÉujlci akrylátové kopolyaernl dlaparza

Parametr	Rozměr	Přídavek polyakrylové kyseliny % haot.
0	0^25	0,5	1.0 '
Disperze SuSlna	% hmot.	40 ;s	40;5	40,5	40,5	>
pH	-	3)86	3,78	3;64	3,43
Konzistence (Ford č. 2)	8	llíl	11,2	11.1	H.4	f
Mrazuvzdornoet při - 5 “C při - 10 °C	počat cyklů	0 0	5 0	5 0	5 1
Povrchové napiti	aN/a	44,8	44,1	45,6	45,5
Film
Nasákavost vodou po
1 hodině	% hmot.	3;8	4;a	7,’O	5,0
24 hodinách	14,*6	17;4	22,1	19,1
Pevnost v tahu	MPa	2^28	1,73	2,84	2,48
Prútažnost	%	1015	955	1210	1205

pReomEt vynAlezu

Claims

Vodné dlaparza na bázi hoaopolyaerú esterů kyseliny akrylové a/nobo aathakrylové a Jejich kopolyaarú stabilizované proti koagulaci zarznutla; vyznačujlei oa tia, ža vztaženo na haotnoat suilny obsahuji o;s až 8 % haot. polyglykoléterů obecného vzorce

R-(0CH₂CH₂,_n0H kde R jo alkylfanyl nebo alkyl o počtu uhlíků 7 až 30 nebo zbytek esteru vyěěi aaatné kyseliny o počtu uhlíků 7 až 30 a vlcefunkčnlho alkoholu a n nabývá hodnot 2 až 60 a 0,2 až 5 % hmot. kyseliny polyakrylové o atřodnl molekulové haotnoatl 1 000 až 20 000, o výhodou 6 000 až 10 000 nebo jojich va vodí rozpustných soli.