CS272489B1 - Akrylonitril-butylakrylátový latex a sposob jeho přípravy - Google Patents

Abstract

Učelom riešenia ja získat lepši akrylonitril-butylakrylátový latex a zlepšit sposob jeho přípravy. Uvedený účel ea dosiahne tak, že 9a přidá do násady reaktora 2 až 2,66 hmotnostných dielov sodnej ao|i kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfonovej vztiahnuté na 100 hmotnostných dielov vody a do emulzie monomérov 1,;33 až 2,66 hmotnostných dielov sodnej sóji kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfonovej vztiahnuté na 100 hmotnostných dielov vody, člm sa připraví nový akrylonitril-butylakrylátový latex, pčzoetávajúci zo 43 až 73 mol. % akrylonitrllu a 27 až 57 mol. % butylakrylátu. Akrylonitril-butylakrylátový latex a sposob jeho přípravy má použitie v chémii přípravy chromatografických polymérových pripravkov.

Description

CS 272 439 B1

Vynález sa týká akrylonitril-butylakrylátového latexu a sposobu jeho přípravy.

Polymerové latexy připravené emulznou kopolymerizáciou vinylových monomérov .rozdielnou rozpustnosfou vo vodě majú široké priemyselné použitie a bolí predmetom mno-hých teoretických štúdii /G. E. Ham: 3. Macroraol. Sci. Chem. A17, 369 (1982)j B. Gan-chev, D. Strakavá, P. Kratochvíl, 1. Terlemezyaa, íí. Mikhailov: Acta Polymerica 34, 187(1983)j O. K. Svecov, T. O. Suková, B. F. Ustavščikov, I. M. Kanevskij, Η. P. Petuchov:Acta Polymerica 32, 403 (1981)/. Často sa připravovali kopolymérové a tsrpolymérovédisperzie na báze akrylonitrílu. Nevýhodou eaulznej kopolymerizácie akrylonitrilu s hydro-fábnymi mononérmi je, že takto vznikali polymérové disperzie s nízkou stabilitou a s vy-sokým výtažkem koagulátu zvlášť pri vyšších teplotách polymerizácie /O.K. Shvetsov: ActaPolymerica 37, 573 (1986)/. Čalšou nevýhodou amulznej kopolymerizácie týehto monomérovje tvorba polymérových disperzi! s nižšou stabilitou i pri vyšších koncentráciách emul-gátora (alkylsulfonát sodný, stearát sodný) /L. Markér: □· Am. Chem. Soc. 22, 4769 (1962);0. tf. Ley, SV. F. Fowler: □. Polym. Sci. A2, 1863 (1964)j 0« K. Svetsov: Acta Polymeri-ca 37, 573 (1986)/. Pri koncentrácii akrylonitrilu nad 10 mol. % v monomérovej násadě do-chádza v šaržových podmienkach polymerizácie k tvorbě kopolyméru heterogenného zloženia. V počiatočných a konečných fázach sa tvoři kopolymér obsahujúci 90 mol. % akrylonitrilua 10 mol. % butylakrylátu. V středných fázach vzniká kopolymér homogennějšieho zloženiaa chudobnější na akrylonitril. Obohacovanie kopolyméru o akrylonitril má negativny dopadna kvalitu a stabilitu disperzie /1. Čapek, M« Mlynářové, □. Bartoň: Makromol. Chem. 189,341 ( 1887 ) /

Uvedené nevýhody odstraňuje tento vynález. Podstatou vynálezu je akrylonitril-bu-tylakrylátový latex, ktorý pozostáva zo 43 až 73 mol. % akrylonitrilu a 27 až 57 mol. %butylakrylátu. Podstatou vynálezu je 3alaj spoeob přípravy akrylonitrilbutylakrylátové-ho latexu, ktorý spočívá v tom, ža sa přidá do násady reaktora 2,0 až 2,66 hmotnostnýchďielov sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfónovej vztiahnuté na 100 hmotnost-nýeh dielov vody a do emulzie akrylonitrilu a butylakrylátu 1,33 až 2,66 hmotnostných die-lov sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfónovej vztiahnuté na 100 hmotnostnýchdielov vody. Výhodou navrhovaného sposobu přípravy kopolymérového butylakrylát-akrylonitrílovó-ho latexu oproti doterajšlm sposobom je, ža je vyššía stabilita latexu a optimálna rých-losť polymerizácie. čalšou výhodou je účinná regulácia priebehu kontinálnym dávkovánímreakčných zložiek a potlačenie negativného sxplozivného priebehu polymerizácie. čalšouvýhodou navrhovaného sposobu přípravy kopolymerovsného latexu s vysokým obsahom akrylo-nitrilu je, že sa použije jednoduchý monomérový a emulgačný systém, ktorý zabezpečuje zís-kanie polymérovej emulzie s požadovanými vlastnosťami aplikovatelnej k úpravě ehromato-grafických deliacich fólií.

Vlastnosti polymérov latexov připravované kopolymerizáciou akrylonitrilu s vinylo-vými monomérmi sú negativné ovplyvnované vysokou rozpustnosťou akrylonitrilu vo vodě,vysokou polaritou vznikajúceho polyméru a v neposlednom řade zníženou schopnosťou akry-lonitrilu napučiavat kopolymér s vyššía obsahom akrylonitrilu. Vysoká rozpustnost akry-lonitrilu vo vodě pozitivně ovplyvňuje tvorbu a koncentráciu nestabilných polyakryloni-trilových častíc, ktoré ~a druhej straně negativné ovplyvňujú stabilitu «•'ladného late-xu. Tvorbu nežiadúcieh polyakrylových častíc možno čiastočne tlaiť pridavkom hydroflí-ného aonoméru vo vodě kopolyaerizujúci s akrylonitrilom a tak sa posúva zloženia kopoly-méru v smere jeho vyššej homogenity. Na druhej straně, přídavek hydrofilného aonomérusl vyžaduje použitie špeciálnych viaczložkových eaulgačných systémov.

Vysoká polarita polyakrylonitrilu zňižuje možnost výběru komerčně dostupných emul-gátorov. V tomto případe stabilizovanie polymérových častíc sa realizuje výberom Spe-ciálech multikomponentných emulgačných systémov a tiež použitím vinylového monoméru akoemulgátora. t

I CS 272 489 Bl 2

Znižsnis napučiavania polyméru akrylonitrilom je doprevádzané tvorbou kopolymérunehomogénneho zloženla a súčasne sa monomérové násada obohacuje o akrylonitril a jejdopolynerizovanie vedle k tvorbě polyakrylonitrllových častíc, ktoré destabilizujú vý-sledný latex· Polymerizácia monomérovéj násady bohatéj na akrylonitril vedie k tvorběčastíc koagulačným mechanlzmom, ktorý nože viesf k tvorbě polyméru o vysokéj porozitea vlastnosti odlišných od klasických polymérových latexov /G. W. Poahlain, R. H. Otte-will, 3. W. Goodwin: Science and Technology of Polymer Colloids, NATO ASI Series (1983); 1. Piirma, 3. L. Gardon: Emulsion Polymerization, ACS Symposium Series 24 (1976)·

Ooposial připravované polymérové latexy na báze akrylonitrilu uvedené negativnéaspekty potlačovali použitím postupov obsahujúcich multikomponentné monomérové násady shydrofilnými a hydrofóbnymi monomérml a tiež použitím viaczložkového emulgačného a ini-ciačného systému. Přiklad 1

Oo trojhrdlej reakčnej baňky objemu 1OOO ml opatrenej spatným chladičom, privodompra dusík a zariadenlm na odbar vzoriek latexu sa vdávkuje 150 g destilovanej vody a 3 g t.j. 2 hmotnostně dlely sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfónovaj vztia-hnuté na 100 hmotnostných dielov vody. Po 10 minútovom miešani pri 400 otáčkách za minú-tu a teploto 60 °C sa přidá 0,3 g persulfátu amonného a kontinuálně sa přidá amulzia mo-nomérov rýchlostou 8,6 ml za ainútu. Emulzia monomérov sa pripravi nadávkováním 300 gdestilovanej vody, 150 g akrylonitrilu, 150 g butylakrylátu, 0,7 g persulfátu amonného a 4 g t.j. 2,66 hmotnostných dielov sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfónovejdo reakčnej baňky objemu 750 ml opatrenej mieáadlom, privodom pre dusík a zariadenlm nadávkovanie kvapalin do reaktora a leh emulgováním po dobu 30 minút a teplota 20 °C. Dáv-kovanie monomérovéj smulzle trvá 70 minút a polymerizácia sa preruši po 4 hodinách* Ooe-tatočne dlhý reakčný čas zabezpečí doreagovanie i stopových množstisv v reakčnom systé-me. V priebehu polymerizácie se odoberie každých 20 minút 1 ml latexu k izolácii polymé-ru a stanoveniu stupňa konverzie /1. Čapek, 3. Bartoň, E. Orollnová: Chemické Zvěsti 38,803 (1984)/. Po ukončeni dávkovania v 70 rainúta je 93% konverzia monomérov a 100% kon-verzia sa dosahuje v 180 minúte od začiatku dávkovania. Po dopolymerizovanl monoméru za240 minút sa latex filtruje a ziska sa 1,5 g skoagulovaného polyméru. Ziska sa kopolymérobsahujúci 73 mol. % akrylonitrilu a 27 mol. % butylakrylátu. Získaný polymérový filmposobenim kyseliny sirovéj o koncentrácii 5 hmotnostných % len mierne zožltne. Přiklad 2

Postupuje sa ako v přikladši s tým rozdielom, že sa přidá 3,45 g t.j. 2,3 hmotnost-ných dielov sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfónovej do násady v reaktorea 3 g t.j. 2 hmotnostně dlely sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfónovej vz-tiahnuté na 100 hmotnostných dielov vody do emulzie monomérov. Po ukončení dávkovania v70 minúte je 93% konverzia a 100% konverzia je v 180 minúte od začiatku dávkovania. Podopolymerizovanl monoméru za 240 minút sa latex filtruje a ziska sa 1,5 g skoagulované-ho polyméru. Výsledný kopolymér obsahuje 73 mol. % akrylonitrilu a 27 mol. % butylakry-látu. Zlskana polymérny film posobenim kyseliny sirovéj o koncentrácii 5 hmotnostných %len mierne zožltne. Přiklad 3

Postupuje sa ako v přiklade 1 s tým rozdielom, že sa přidá 4 g t.j. 2,66 hmotnostnýchdielov sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfónovej vztiahnuté na 100 hmotnostnýchdielov vody do násady v reaktore a 2,16 g t.j. 1,33 hmotnostných dielov sodnej soli kyse-liny dodecylfanoxybenzéndlsulfónovej vztiahnuté na 100 hmotnostných dielov vody do emul-zie monomérov. Po ukončeni dávkovania v 70 minúte je 76% konverzia a 100% konverzia je v

Claims (2)

1. < 3 CS 272 489 81 180 mináte od začiatku dávkovania. Po dopolyaerizovani monoaéru za 240 ainút sa latexfiltruje a získá sa 0,25 g skoagulovaného polymeru. Výsledný kcpolyaér obsahuje 73 aol. % akrylonitrilu a 27 mol. % butylafcrylátu. Přiklad 4 Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdieloa, že sa přidá do aauizia aonoaérov60 g akrylonitrilu a 240 g butylakrylátu. Po ukončení dávkovania v 70 ainúta je 95%konverzia a 100% konverzia sa dosahuje v 90 minúte od začiatku dávkovania. Pa dopalyaeri-zovani monoaéru za 240 mlnút sa latex filtruje a získá sa 1,5 g skoagulovaného polyedru.Získá sa kopolymér obsahujúci 43 mol. % akrylonitrilu a 57 mol. % butylakrylátu. Získanýpolyaérový film posobenía kyseliny sírovej o koncentrácii 5 haotnostných % zhnedne. Příklad 5 Postupuje sa ako v příklade"1 a tým rozdíelom, že sa vaetky zložiy nadávkují do reak-tora a kopolynerizujú pri teplota 60 °C. Následkoa explozívnejšieho priebehu kopolyaeri-zácie sa pozoruje tvorba koagulátu v rozaedzí 5 až 15 haotnostných dielov vztiahnuté na100 haotnostných dielov aonoaéru a přibližné jedna z piatich váriek skoaguluje totálně. V priebehu skladovania po dobu 3 aesiacov je usadené 10 až 15 haotnostných dielov kopo-lynéru vztiahnuté na 100 haotnostných dielov aonoaéru. Získá sa kopalyaér obsahujúci44 aol. % akrylonitrilu a 56 mol. % butylakrylátu. Připravený polyaérový film posobeníakyseliny sírovej o koncentrácii 5 haotnostných % sčernie. Vynález može nájst široké použitie v chéaii přípravy chroaatografickýeh polyaérnychpripravkov. PREOMET VYNÁLEZU

   1. Akrylonitril-butylakrylátový latex, vyznačujúci sa týa, že kopolyaérové častíce po-zostávajú z 43 až 73 mol. % akrylonitrilu a 27 až 57 aol. % butylakrylátu.
2. 2. Spasob přípravy akrylonitril-butylakrylátového latexu eaulznou kopolyaerizácíau akry-lonitrilu a butylakrylátu podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že sa přidá do násady re-aktora 2 až 2,66 haotnostných dielov sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfo-novej vztiahnuté na 100 hmotnostných dielov vody a do emulzie aonoaérov 1,33 až 2,66haotnostných dielov sodnej soli kyseliny dodecylfenoxybenzéndisulfónovej vztiahnuténa 100 haotnostných dielov vody.