DE1809742C3 - Verfahren zur Herstellung wäßriger Dispersionen eines statistischen Copüolymerisats aus Monomereinheiten von Vinylacetat und Acrylamid - Google Patents
Verfahren zur Herstellung wäßriger Dispersionen eines statistischen Copüolymerisats aus Monomereinheiten von Vinylacetat und AcrylamidInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
wäßriger Dispersionen eines statistischen Copolymerisats aus Monomereinheiten von Vinylacetat und
Acrylamid zur Bildung von Copolymerisatdispersionen mit einem Vinylacetat-Acrylamid-Copolymer, bei dem
die Monomereinheiten statistisch verteilt vorliegen.
Copolymere aus Vinylacetat und Acrylamid, die, bezogen auf das Gewicht des Vinylacetats in dem
Copolymeren, bis zu 15% Acrylamid enthalten, sind nicht wasserlöslich, obwohl sie hydrophile Eigenschaften
besitzen. Hie in dem Maß zunehmen, wie der Anteil des Acrylamids in dem Copolymeren ansteigt. Derartige
Copolymere sind in Form wäßriger Dispersionen von besonderem Interesse für die Herstellung von Klebstoffen
und Beschichtungsmassen für Holz, da die Gegenwart der Amidgruppen in dem Copolymeren
diesem Eigenschaften verleiht, die denjenigen der Vinylacetat-Homopolymeren überlegen sind.
Aus der FR-PS 14 96 641 ist ein Verfahren zur
Herstellung wäßriger Dispersionen eines statistischen Copolymerisats aus Monomereinheiten von Vinylacetat
und Acrylamid, wobei das Copolymerisat zum größeren Teil aus Vinylacetat und, bezogen auf das Gewicht der
anderen Monomeren als Acrylamid, aus 2 bis 15% Acrylamid besteht, durch Emulsionspolymerisation der
Monomeren in einem wäßrigen Medium in solchen Verhältnissen, daß eine Dispersion des Copolymerisats
mit einem Feststoffgehalt von 50 bis 70% erhalten wird, unter Verwendung eines Redox-Katalysatorsystems aus
einem organischen Hydroperoxidinitiator und einem Aktivator sowie einer ausreichenden Menge eines
stabilen Puffersalzes, um den pH des Polymerisationsgemisches in dem Bereich von 5 bis 7 zu halten, wobei bei
diskontinuierlicher Fahrweise die Temperatur des Polymerisationsgemisches mindestens 100C unterhalb
seiner Rückflußtemperatur liegt, bekannt Eei diesem bekannten Verfahren läßt sich nicht immer eine
vorzeitige Homopolymerisation des Acrylamids vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu
zeigen, bei dem eine vorzeitige Homopolymerisation des Acrylamids vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst
Ein Teil des Vinylacetats kann durch ein oder mehrere weiter äthylenisch ungesättigte Monomere, nämlich
solche aus der Gruppe Acrylsäurealkylester, wie
n-Butylacrylat oder 2-Äthylhexylacrylat, durch Alkylmaleate
und -fumerate oder Homologe des Vinylacetats, z. B. Vinylpropionat, Vinylbutyrat und Vinyldecanoat
ersetzt werden.
Als Lösungsvermittler werden erfindungsgemäß
Methanol, Äthanol, lsopropanol, tert-Butanol, Formamid,
Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Dimethylsulfoxid verwendet. Vorzugsweise nimmt man als
Lösungsvermittler Methanol, und zwar in einem Anteil von 4 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Menge des
Vinylacetats. Weiterhin wird als weiteres Monomeres n-Butylacrylat bevorzugt, und in diesem Falle wird
vorteilhaft Formamid als Lösungsvermittler verwendet. Der Anteil des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
verwendeten Lösungsvermittlers liegt im allgemeinen so niedrig wie möglich und entspricht gewöhnlich
gerade der Menge, die dazu erforderlich ist, das Acrylamid in dem Vinylacetat aufzulösen, obwohl ein
geringer Überschuß dazu vorteilhaft sein kann, die Auflösung des Acrylamids zu beschleunigen. Der Anteil
des Lösungsvermittlers macht daher im allgemeinen nur einen geringen Prozentsatz der Menge des Vinylacetats
aus. So ist beispielsweise ein Anteil von 4% Methanol, bezogen auf das Gewicht des Vinylacetats, ausreichend,
um das Vinylacetat dazu zu befähigen, mehr als 6% seines Gewichts an monomerem Acrylamid aufzulösen.
Ein Anteil von 5 bis 8% Methanol, bezogen auf das Gewicht des Vinylacetats, wird bevorzugt, um die
schnelle Auflösung des Acrylamids zu gewährleisten und reicht dazu aus, die Löslichkeit des monomeren
Acrylamids in dem Vinylacetat zu gewährleisten. Es ist zu beachten, daß das Gemisch aus Vinylacetat mit
diesen Anteilen Methanol kein Lösungsmittel für das Homopolymere des Acrylamids darstellt. Das lsopropanol
wird in einer Menge bis zu mindestens 6 bis 8% des Gewichts des Vinylacetats benötigt, um das Vinylacetat
für das Acrylamid löslich zu machen, und bei tert.-Butanol wird eine Menge bis zu mindestens 7 bis
9% benötigt. Dies gilt für die Löslichkeit bei
Raumtemperatur, Die Mengen von Formamid sind im allgemeinen noch geringer als die oben angegebenen
Methanolmengen.
Wenn mit dem Vinylacetat und dem Acrylamid ein weiteres Monomeres copolymerisiert wird, dann wird s
das weitere Monomere geeigneterweise in dem Vinylacetat, dem der Lösungsvermittler für das
Acrylamid und das monomere Acrylamid zugesetzt wurden, aufgelöst Die hierzu erforderlichen Mengen
des Lösungsvermittlers sind im allgemeinen die gleichen to wie oben angegeben. Sie werden geeigneterweise in
Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der weiteren Monomere, mit Ausnahme des Acrylamide,
anstelle der prozentualen Menge des Vinylacetats angegeben. Anderenfalls kann naturgemäß das weitere
Monomere der Polymerisationsreaktion gesondert zugegeben werden.
Zu 407 g Vinyiacetat (438 ml) in einem Kolben
wurden 24 ml Methanol als Lösungsvcrmittlcr gegeben,
worauf darin 33 g Acrylamid aufgelöst wurden.
Die aufgrund von etwas polymeren Acrylamide etwas trübe Lösung wurde filtriert Die klare Lösung wurde
mit 2,0 ml 70% tert-Butylhydroperoxydlösung versetzt.
In einen 1 1 Vierhalskolben, der mit einem Rührer und einem Rückflußkondensator versehen war, wurden
unter Stickstoff 200 ml Wasser gebracht und die Temperatur auf 400C eingestellt In 150 ml Wasser
wurden 2,0 g Natriummetabisulfit (Na2S2O5) und 2,0 g jo
Dinatriumhydrogenphüsphat (Na2HPO.*) aufgelöst, wodurch eine wäßrige Pufferlösung erhalten wurde, die
einen Bestandteil des Polymerisationsinitiatorsystems enthielt. In den Polymetisationskv>lben wurden unter
solcher Kühlung, daß die Temperatur ues Polymerisationsgemisches auf 40 ± 2°C gehalten wurde, die
Lösung des Acrylamide und des tert-Butylhydroperoxyds in Vinylacetat und die wäßrige Lösung des
NaJS2Os und Na2H PO4 gleichmäßig und unter kontinuierlichem Rühren innerhalb von 2 Stunden eingegeben, -to
Die Polymerisation schritt nach Zugabe der Lösungen weiter fort. Die Temperatur wurde 30 Minuten lang
nach beendigter Zugabe auf 40" C gehalten, worauf die erhaltene Dispersion des Copolymeren auf Raumtemperatur abgekühlt und eine Probe davon unmittelbar
darauf auf den Gehalt an restlichem Vinylacetat untersucht wurde. Dabei wurde festgestellt, daß sie
0,15 Gew.-% monomeres Vinylacetat enthielt.
Eine Probe der Dispersion, die auf die vorstehend beschriebene Weise erhalten worden war, wurde in dem
Polymerisationskolben auf 8O0C erhitzt, und dabei ein Luftstrom eingeblasen, der durch den Kühler ausgeleitet
wurde. Der Kühler wurde nicht gekühlt, um den Rückfluß kondensierbarer Stoffe zurück in den Polymerisationskolben zu verhindern. Der Luftstrom entfernte
das Methanol und etwas Wasser aus der Lösung. Das Wasser und das Methanol wurden kondensiert,
gesammelt und durch Analyse identifiziert. Die zurückbleibende Dispersion stellte eine glatte cremige stabile
Dispersion des Vinylacetats-Acrylamidpolymeren mit einem Feststoffgehalt von 54,8 Gew.-%, einem pH von
5,6 und einer Viskosität von 0,9 Pa · s dar. Die Viskosität wurde bei 24°C in einem Brookfield-Viskosimeter mit
einer Spindel Nr. 3 bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 20 Upm bestimmt. Die durchschnittliche (>■>
Teilchengröße derCopolymerteilchen in der Dispersion betrug 0,225 um.
bezogen auf das darin befindliche Vinylacetat Pas
Copolymere war vollständig in einem 3 : !-Gemisch aus Aeeton/Wasser, wie es als »Löslichkeitstest« in der
FR-PS 14 96641 beschrieben ist, löslich. Der geringe
Methanolgehalt übte keinen nennenswerten Einfluß auf die Eigenschaften der Emulsion aus.
Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei lediglich anstelle von 24 ml Methanol 20 ml
eingesetzt wurden und anstelle des tert-Butylhydroperoxyds Tetramethylbutylhydroperoxyd verwendet wurde. Der geringe Methanolgehalt der Mischung nach
Vervollständigung der Polymerisation war unbedeutend und wurde daher beibehalten. Die erhaltene Dispersion
des Vinylacetat-Acrylamidcopolymeren besaß einen pH von 3,3, eine wie oben gemessene Viskosität von
0,59 Pa · s, einen Feststoffgehalt von 52,1% und eine Oberflächenspannung von 47,0 dyn/cm.
33 g Acrylamid, 407 g Vinylacetat und 30 ml (23,5 g)
Isopropanol wurden in einem Kolben miteinander vermischt und zum Auflösen des Acrylamids unter
Schwenken leicht erhitzt Nach dem Abkühlen und Filtrieren kristallisierte aus der Lösung das Acrylamid
aus, so daß eine weite?e Menge von 20 ml (15,6 g) Isopropanol erforderlich war, um das Acrylamid bei
Raumtemperatur in dem Vinylacetat aufgelöst zu halten. Hierauf wurde die Arbeitsweise des Beispiels 1
wiederholt, und zwar unter Verwendung von ursprünglich 175 ml Wasser in dem Polymerisationskolben und
unter Zugabe der vorstehend beschriebenen Lösung des Acrylamids in dem Vinylacetat-Isopropanol anstelle der
Vinylacetat-Methanollösung des Beispiels 1. Es waren 7 bis 8 Minuten erforderlich, bis die Copolymerisation der
Monomeren nach Zugabe in den Polymerisationskolben begann. Die Copolymerisation schritt eine halbe Stunde
lang weniger stark voran als in der: vorstehenden Beispielen, ging jedoch nach Vervollständigung der
Reaktion normal weiter. Das Produkt war eine stabile cremige wäßrige Dispersion des Vinylacetat-Acrylamidcopolymeren mit einem restlichen Gehalt an
monomerem Vinylacetat von 0,71%, einer Viskosität von 0,87 Pa · s, die auf die im Beispiel 1 beschriebene
Weise gemessen worden war, einem pH von 5,55 und einer Oberflächenspannung von 42,2 dyn/cm. Die
Oberflächenspannung war somit erwartungsgemäß etwas niedriger als diejenige vergleichbarer Dispersionen, die nach den bekannten Verfahren ohne die
Verwendung des Isopropanols als Lösungsvermittler hergestellt worden waren. Derartige Dispersionen
besitzen im allgemeinen eine Oberflächenspannung von ca. 48.7 dyn/cm.
33 g Acrylamid wurden in 407 g Vinylacetat durch Zugabe von tert-Butanol aufgelöst, wobei 55 ml (42,8 g)
des Alkohols erforderlich waren um das Acrylamid bei Raumtemperatur in Lösung zu halten. Die Monomerlösung wurde dann zu 165 ml Wasser gegeben und das
Ganze nach der Arbeitsweise des Beispiels I polymerisiert Wie in Beispiel 3 unter Verwendung von
Isopropanol war die Polymerisation anfänglich langsam, beschleunigte sich jedoch nach einer halben Stunde und
schritt dann normal weiter fort, wobei eine glatte cremige stabile Copolymerdispersion erhalten wurde.
Die Emulsion besaß einen Feststoffgehall von 55,4%,
einen pH von 5,45, einen restlichen Vinylaeetalgehalt
von 0,035% und eine Viskosität von 0,55 Pa ■ s, die bei 25" C in einem Brookfield-Viskosimeter unter Verwendung
der Spindel Nr. 5 gemessen worden war. Die höhere Viskosität der Emulsion im Vergleich zu
derjenigen der vorstehenden Beispiele zeigte an, daß das teru-Butanol nicht ohne Einfluß auf die Emulsionspolymerisation
war, doch war das Produkt nichtsdestoweniger in jeder Hinsicht als Oberzugs- und Basisklebemulsion
geeignet
In diesem Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich durchgeführt Dabei wurde das
Polymerisationsgemisch durch einen praktisch geschlossenen Schleifenkreislauf im indirekten Wärmeaustausch
mit einem geeigneten Kühlmedium zirkuliert Die Umlaufpumpe wurde mit 1755 Upm betrieben und
ihre Geschwindigkeit so eingestellt, daß sie bei einem Abgabedruck von 1,4 kg/cm2 4191 Wasser pro Minute
lieferte. Der Schleifen-Kreislauf bestand im wesentlichen aus einem 12,2 m langen rostfreien Stahlrohr, mit
einem lonendurchmesser von 5 cm, welches in geeigneter Weise in Schleifen gewickelt worden war und das
Wasser zur Regulierung der Temperatur mit Wasser besprüht wurde. Die Bestandteile für die Copolymerdispersion
wurden kontinuierlich mit gleichförmiger Geschwindigkeit in den Einlaß der Pumpe eingespeist,
um die Zirkulation des Polymerisationsgemisches durch die Schleife, durch die der größte Teil des Gemisches zu
dem Einlaß der Pumpe zurückbefördert wurde, zu bewirken. Ein kleiner Teil des Stroms in der Schleife
wurde daraus kontinuierlich an einem nahe bei der Rückkehr zu dem Pumpeneinlaß befindlichen Punkt
entnommen, wobei das Polymerisationsgemisch in der Schleife in der Nähe des Pumpeneinlasses nahezu
vollständig polymerisiert worden war. Die gewichtsmäßige Menge der kontinuierlichen Entnahme aus der
Schleife war der gewichlsmäßigen Menge der kontinuierlichen Zugabe der Bestandteile gleich, so daß in der
Schleife ein konstantes Volumen des zirkulierenden Polymerisationsgemisches aufrechterhalten wurde. Das
relative Verhältnis des Flusses des Polymerisationsgemisches in der Schleife und der kontinuierlichen
Entnahme wurden annähernd als in dem Bereich von 50 :1 bis 100 :1 befindlich geschätzt. Das Volumen des
Polymerisationsgemisches in der Pumpe und in der Schleife betrug in jedem Augenblick während der
Polymerisation ca. 251. Die Gesamtgeschwindigkeit der Zugabe der Bestandteile betrug 1181 pro Stunde, so daß
sich die durchschnittliche Vcrweilzcit des Reaktionsgemisches in der Polymerisationseinrichtung 12,7 Minuten
betrug. Die zwei Ausgangslösungen wurden folgendermaßen bereitet:
(1) Das Acrylamid wurde in einem Gemisch aus Methanol und Vinylacetat zusammen mit einer kleinen
Menge von tcrt.-Butylhydropcroxyd (70%ig) aufgelöst, wobei eine Monomerlösung aus 87,76% Vinylacetat,
4,71% Methanol, 7,12% Acrylamid und 0,41% tert.-Buthylhydroperoxyd
erhalten wurden.
(2) Natriumbisulfit und Dinalriumhydrogcnphosphat wurden in Wasser zu einer wäßrigen Pufferlösung mit
0.54% NaHSO3, 0,54% Na?HPO4 und 98,92% Wasser
aufgelöst. Die Polymerisationscinrichtiing wurde zunächst
mit Wasser gefüllt. Hierauf wurde die Umlaufpumpe
angeschaltet, um die Emulsion durch die Schleife zu zirkulieren. Dann wurde mit einer gleichmäßigen
Zuführgeschwindigkeit ties Monomeren und der wäßrigen
Pufferlösung von 68,2 bzw. 501 pro Stundß im
Einlaß der Umlaufpumpe unter Verwendung zweier Dosierpumpen, um die Lösungen in die Umlaufpumpe
einzuspeisen, begonnen, Nach Beginn der Zugabe des Monomeren und der Pufferlösung begann die Temperatur
der in der Schleife zirkulierenden Emulsion vor. Raumtemperatur bis zu einer Temperatur von 400C
anzusteigen, worauf die Temperatur durch Besprühen der Schleife mit kaltem Wasser auf diesem Wert
gehalten wurde. Die aus der Schleife entnommene Dispersion wurde in einem Gefäß gesammelt, wobei
periodisch Proben der von der Schleife kommenden Dispersion abgenommen wurden, um die Eigenschaft
der Dispersion zu bestimmen. Es wurde festgestellt, daß
bei den sich sehr schnell einstellenden Gleichgewichtsbedingungen der Zugabe der Ausgangsstoffe, der
Polymerisation und der Entnahme des Produkts eine stabile Dispersion des Copolymeren mit einem Feststoffgehult
von 54,8%, bezogen auf das Gewicht der Dispersion, mit einem pH von 5;i-, eine Viskosität von
0,37 Pa - s 200C und unmittelbar nach Entnahme aus der
Schleife einen restlichen Vinylacetatmonomergehalt von etwas weniger als 0,3 Gew.-% erhalten wi'rde. Der
restliche Vinylacetatgehalt der Emulsion verringerte sich beim eintägigen Stehen auf 0,14%, was die
Weiterführung der Polymerisation, zumindest bis zu einem gewissen Ausmaß nach der Entnahme der
Dispersion aus der Schleife anzeigt. Es wurde festgestellt, daß das in der Dispersion befindliche
Copolymere ein statistisches Vinylacetat-Acrylarnidcopolymeres war, welches in einem 3 :1 Aceton-Wassergemisch
vollständig löslich war und das 7,5% Acrylamidgruppen,
bezogen auf das Gewicht des Copolymeren, enthielt.
Zu 407 g Vinylacetat und 15 g Formamid als Lösungsvermittler wurden 33 g Acrylamid gegeben und
die erhaltene trübe Lösung filtriert. Die klare Lösung wurde mit 2 ml 70%iger tert.-Butylhydroperoxidlösung
\ ersetzt. In 140 ml Wasser wurden 2 g Natriummetabisulfit und 2 g Dinatriumhydrogenphosphat gelöst. Die
Monomerenlösung und die Initiatorlöaung wurden gleichzeitig zu 210 ml Wasser in dem Polymerisations-
kolben des Beispiels 1 gegeben und oie Copofymerisation wurde bei 40° C, wie im Beispiel 1, durchgeführt. Die
Copolymerisation schritt im Verlauf von 2 Stunden glatt fort, und man erhielt eine cremige Dispersion des
Vinylacetat-Acrylamidcopolymeren, die derjenigen des
so Beispiels 1 ähnlich war. Diese Dispersion hatte einen Feststoffgehalt von 54,1%, einen pH von 5,7, einen
restlichen Vinylacetatgehalt von 0,055%, eine Viskosität von 0,26 Pa · s, die bei 23° C mit einem Brookfield-Viskosimeter
unter Verwendung der Spindel Nr. 3 bei 20 Upm gemessen worden war, und ein.; Oberflächenspannung
von 493dyn/cm. Das in der Dispersion befindliche Vmylacetat-Acrylamidcopolymere war in
einem 1 :3-Gemisch aus Wasser/Aceton vollständig löslich. Aufgrund seines höheren Siedepunkts konnte
das in der Dispersion zurückbleibende Formamid nicht ohne weiteres daraus entfernt werden. Seine Gegenwart
wurde jedoch als unschädlich oder sogar in dem Ausmaß, wie es als Weichmacher für das Copolymere
wirksam ist, günstig betrachtet.
In 326 g Vinylacetat wurden 81 g n-Butylacrylat und
15 g Formamid aufgelöst. Dazu wurden 33 g Acrylamid
gegeben und die trübe Lösung filtriert. Die erhaltene klare Lösung wurde mit 2,0 ml 70%iger tert.-Butylhydroperoxidlösung versetzt. Dann wurde die Arbeitsweise des Beispiels 1 wiederholt, wobei 210 g Wasser, in
welchem 1 Hydroxyäthylcellulose und 2 g eines Emulgators aus einem Polyoxyäthylen-Polyoxypropylencopolymeren mit einem annähernden Molekulargewicht von
2900, das ca. 40Gew.-% Polyoxyäthylengruppen enthielt, aufgelöst war, in dem Polymerisationskolben
verwendet wurden. Dazu wurde anstelle der Vinylacetat-Methanol-Acrylamidlösungdes Beispiels 1 die obige
Vinylacetat- Butylacrylat-Formamid-Acrylamidlösung
gegeben. Die das Reduktionsmittel des Redox-Initiators enthaltende wäßrige Pufferlösung bestand aus 140 g
Wasser, in welchem 2 g Natriummetabisulfit und 2 g Dinatriumhydrogenphosphat aufgelöst waren.
Das erhaltene Produkt stellte eine sehr stabile
acrylat-Acrylamidterpolymeren mit einem restlichen
Monomergehalt von 0,25 Gew.-%, einem Gesamtfeststoffgehalt von 53,5%, einer Viskosität von 14.3 Pa ■ s.
die wie vorstehend beschrieben gemessen worden war, einem pH von 6,2 und einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 039 μ dar. Das in der Emulsion befindliche Terpolymere war ein statistisches Terpolymeres, welches 24,9% Butylacrylatgnippen. bezogen auf
das Gewicht des Vinylacetats, und 8,1 % Acrylamidgruppen. bezogen auf das Gewicht des Vinylamids und des
Butylacrylats, enthielt. Es war in einem 1 :3-Gemisch
aus Wasser/Aceton vollständig löslich. Diese Dispersion war sehr gut, insbesondere nach Zugabe äußerer
Weichmacher als Klebstoff für die zur Laminierung von selbsttragenden Polymerfilmen auf Holzgrundlagen
geeignet.
Die in den Beispielen beschriebenen Ausführungsformen können variiert werden. So können beispielsweise
zur Initiierung der Polymerisation in bekannter Weise verschiedene Redox-Initiatorsysteme verwendet werden, insbesondere diejenigen, die in der FR-PS 14 96 641
beschrieben werden. Als geeignete organische Hydroperoxyde für derartige Redox-Initiatorsysteme können beispielsweise Cumolhydroperoxyd, Diisopropylbenzolhydroperoxid. Transdehydronaphthalinhydro-
peroxid, Tetrahydronaphthalinperoxid, Paramenthenhydroperoxyd, 1, 1,3,3-Tetramethylbutyihydroperoxyd
und tert.-Butylhydroperoxyd genannt werden. Beispiele geeigneter Aktivatoren (Reduktionsmittel) für derartige
Redox-Initiatorsysteme sind Natriumbisulfit, Natriummetabisulfit und Natriumformaldehydsulfoxylat. In
ähnlicher Weise kann man je nach der gewählten Reaktionsweise bei verschiedenen Polymerisationstemperaturen arbeiten. Bei diskontinuierlicher Verfahrens-
in weise arbeitet man bei einer Temperatur von 10eCoder
mehr unterhalb der Rückflußtemperatur, um in der Dispersion die Bildung von grießartigen Stoffen zu
vermeiden. Die kontinuierliche Polymerisation, wie sie in Beispiel 5 beschrieben wurde, bei der keine große
ι1; Ansammlung der polymerisierenden Monomeren stattfindet, ist hingegen der Bildung grießartiger Stoffe nicht
unterworfen und kann somit bei jeder anderen
gCCigiiCiCn pGlyiTiCnääiiÖMäiciripcfäiür erfolgen. NVci
terhin bringt das Arbeiten mit Netzmittel, d. h. mit
Emulgatoren in dem wäßrigen Polymerisationsmedium beste Ergebnisse. Gleichermaßen können den durch das
erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Dispersionen nach Beendigung der Polymerisation weitere
übliche Bestandteile zugesetzt werden. So kann man
?i beispielsweise Weichmacher, Verdicker und/oder geeignete Vernetzungsmittel zugeben, um die Eigenschaften de'" Polymerdispersionen zu modifizieren und um
diese für bestimmte Zwecke oder Verwendungen geeigneter zu machen. Für die nach dem erfindungsge
mäßen Verfahren hergestellten Polymerdispersionen ist
die Einstellung der Viskosität der Dispersionen auf höhere Werte besonders geeignet und angebracht, was
durch Zugabe kleiner Mengen von Verdickern, beispielsweise von fein verteiltem Siliciumdioxid oder von
is hochmolekularem, wasserlöslichen Acrylamid-Vinylacetat-Copolymeren geschehen kann. Die Zugabe so
geringer Mengen derartiger Verdickungsmittel, wie z.B. 1.0 Gew.-% der Dispersion, erhöht die Viskosität
der Dispersion wirksam, d. h. von einem Bereich von 0.5
bis 0,8 Pa · s in den Bereich von 4,5 bis 5,5 Pa · s, ohne
daß die anderen Eigenschaften der Dispersion in nennenswertem Maß verändert werden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung wäßriger Dispersionen eines statistischen Copolymerisate aus Monomereinheiten
von Vinylacetat und Acrylamid, wobei das Copolymerisat zum größeren Teil aus Vinylacetat und, bezogen auf das Gewicht der
anderen Monomeren als Acrylamid, aus 2 bis 15%
Acrylamid besteht, durch Emulsionspolymerisation der Monomeren in einem wäßrigen Medium in
solchen Verhältnissen, daß eine Dispersion des Copolymerisate mit einem Feststoffgehalt von 50 bis
70% erhalten wird, unter Verwendung eines Redox-Katalysatorsystems aus einem organischen
Hydroperoxidinitiator und einem Aktivator sowie einer ausreichenden Menge eines stabilen Puffersalzes,
um den pH des Polymerisationsgemisches in dem Bereich von 5 bis 7 zu halten, wobei bei
diskontinuierlicher Fahrweise die Temperatur des Polymerisationsgemisches mindestens 100C unterhalb
seiner Rückflußtcmpcratur liegt, dadurch
gekennzeichnet, daß
1) das monomere Acrylamid in einem Gemisch aus dem monomeren Vinylacetat, gegebenenfalls
eines oder mehrerer weiterer äthylenisch ungesättigter Monomerer aus der Gruppe
Acrylsäurealkylester, Alkylmaleate- und -fumarate sowie Homologen des Vinylacetats, und
einem Lösungsvermittler aus der Gruppe Methanol, Äthanol, lsopropanol, tert.-Butanol,
Formamid, Dimethylformamid, Dimethylacetamid und Dimethylsulfoxid gelöst wird und
2) die Monomeren langsam in einem wäßrigen Polymerisationsmedium dispergiert und zu
einer wäßrigen Dispersion des Copolymerisats «!polymerisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösungsvermittler Methanol ist
und daß dessen Anteil 4 bis 8Gew.-% des Vinylacetats beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere Monomere n-Butylacrylat ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösungsvermittler Formamid ist.
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