DE2060670B2 - Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen von Mischpolymeren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen von MischpolymerenInfo
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Description
Jcettigen Alkylalkoholen, AIkylphenolen, Carbon- der Monomeren einzeln oder im Gemisch zu dosieren,
säuren und Carbonsäureamiden von primären und wobei das Verhältnis der Monomeren zueinander den
sekundären Aminen sowie Blockcopolymerisate von Reaktivitäten angepaßt sein kann. Ebenso kann der
Propylenoxid mit Athylenoxid. vorgelegte Monomerenanteil mit vom zu dosierenden
Als Schutzkolloide Kommen z. B. Polyvinylalkohole, 5 Monomerenanteil unterschiedlichen Emulgatoren oder
teilacyUerte Polyvinylalkohole, wasserlösliche Cellu- Emulgatoranteilen voreraulgiert sein,
losederivate, z.B. Hydroxyäthyl-, Carboxymethyl-, Der pH-Wert des Polymerisationsansatzes soll Hydroxypropyl- oder Methylcellulose, Polyacrylsäure zwischen 2 und 10 liegen. Dies kann durch Zugabe oder wasserlösliche Copolymerisate von Acrylsäure mit von Puffersubstanzen, z. B. Bicarbonaten, Carbonaten, Acrylamid und/oder Alkylestern und Poly-N-Vinyl- io Phosphaten, Boraten, Säuren, beispielsweise Salzsäure, verbindungen von offenkettigen oder cyclischen Car- Essigsäure, oder Basen, z. B. Ammoniak, Natronlauge, bonsäureamiden in Frage. Kalilauge, vor oder während der Polymerisation
losederivate, z.B. Hydroxyäthyl-, Carboxymethyl-, Der pH-Wert des Polymerisationsansatzes soll Hydroxypropyl- oder Methylcellulose, Polyacrylsäure zwischen 2 und 10 liegen. Dies kann durch Zugabe oder wasserlösliche Copolymerisate von Acrylsäure mit von Puffersubstanzen, z. B. Bicarbonaten, Carbonaten, Acrylamid und/oder Alkylestern und Poly-N-Vinyl- io Phosphaten, Boraten, Säuren, beispielsweise Salzsäure, verbindungen von offenkettigen oder cyclischen Car- Essigsäure, oder Basen, z. B. Ammoniak, Natronlauge, bonsäureamiden in Frage. Kalilauge, vor oder während der Polymerisation
Die Auslösung der Polymerisation muß durch erzielt werden.
wasserlösliche, freie Radikale bildende Substanzen, Der Ansatz wird bei Temperaturen zwischen 0 und
wie Perverbindungen, beispielsweise Kalium-, Natri- 15 100cC, vorzugsweise 40 bis 9O0C, je nach Katalyum-
> oder Ammoniumperoxidisulfate, Perborate, Was- satorsystem polymerisiert, bis weniger als 3 Geserstoffperoxyd
und tert-Butylhydroperoxid erfolgen. wichtsprozent, vorzugsweise weniger als 2 Gewichts-In
bestimmten Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn prozent, bezogen auf Gesamtmonomere. an Restdaneben
auch öllösliche Peroxyde, wie Benzoylperoxid, monomeren vorhanden sind. Sodann wird der Vinyl-Diacetylperoxid
oder Azoisobuttersäuredinitril züge- ao ester oder ein Gemisch aus Vinylestern in Mengen
setzt werden. Die Perverbindungen können weiterhin von 0,2 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 4 Gewichtsprozent,
in Form von Redox-Systemen, d. h. in Kombination bezogen auf Polymerisat, zugegeben und die Poiymerimit
Reduktionsmitteln, gegebenenfalls in Verbindung sation 1 bis 10 Stunden, vorzugsweise 2 bis 5 Stunden,
mit Schwermetallsalzen, in bekannter Weise angewen- bei 50 bis 100, vorzugsweise 75 bis 900C, fortgesetzt,
det werden. Geeignete Reduktionsmittel sind z. B. 25 Der pH-Wert der Emulsion muß dabei zwischen 3 und
Natriumsulfit, Natriumbisulfit, Natriumdithionit, Na- 7, vorzugsweise zwischen 4 und 5, liegen. Gegebenentriumf
ormaldehydsulf oxylat, oder aliphatische Amine. falls werden diese Werte durch Zugabe von Puffersalzen,
Die Initiatoren werden in Mengen von 0,02 bis Säuren oder Basen eingestellt.
2 Gewichtsprozent eingesetzt. Der Zeitpunkt der Vinylesterzugabe kann nach den
2 Gewichtsprozent eingesetzt. Der Zeitpunkt der Vinylesterzugabe kann nach den
Auch Regler können dem Polymerisationsansatz zu 30 bekannten Doppelbindungsbestimmungen, z. B. mit
Beginn oder während der Polymerisation zugesetzt Pyridinsulfatdfbromid (s. Acryl- und Methacrylwerden,
z. B. aliphatische Aldehyde, organische Nitro- verbindungen, Rauch-Puntigam, Springerverbindungen,
aliphatische MerkaptaL.i oder Chlor- Verlag 1967, S. 132), durch Festgehaltsbestimmung
kohlenwasserstoffe. oder durch Bestimmung des Restmonomerengehalls
Als Acrylsäureester kommen solche von gesättigten 35 mittels Gaschromatographie bestimmt werden,
aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 18, vorzugsweise In vielen Fällen genügt als Eichwert eine einmalige
aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 18, vorzugsweise In vielen Fällen genügt als Eichwert eine einmalige
2 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Äthanol, Bestimmung der Polymerisationszeit, nach der die
Propanol, n-Butanol, tert.-Butanol, 2-Äthylhexanol, Restmonomerenmenge sich unter 2 Gewichtsprozent
Oktanol, Dodecyl-, Oktadodecyl- oder Isotridecyl- gesunken ist. Die Zugabe der Vinylester kann auf
alkohol in Frage. Der Acrylsäureesteranteil in den <o einmal oder allmählich dosiert erfolgen. Dabei können
Gesamtmonomeren kann jedoch auch bis zu 60 Ge- die Vinylester allein oder emulgiert in Wasser zuwichtsprozent
durch Diester aus «,/9-ungesättigten Di- sammen mit den genannten Emulgatoren oder Schutzcarbonsäuren
und aliphatischen Alkoholen mit 1 bis kolloiden zugegeben werden.
18, vorzugsweise 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Außerdem können während der Nachpolymerisation
Fumar-, Malein- oder Itaconsäureester, ersetzt werden. 45 mit Vinylestern weitere Radikalbildner zugegeben
Bevorzugt werden Fumarsäuredialkylester verwendet. werden. Oftmals geschieht dies einfach dadurch, daß
Als aliphatische Alkohole kommen dieselben in die bereits während der Hauptpolymerisation durch-Frage,
wie sie bei den Acrylsäureestern aufgezählt geführte Dosierung des Katalysators fortgesetzt wird,
wurden. Sind jedoch bereits größere Mengen von Radikal-
Weiterhin werden gegebenenfalls noch bis zu 5 Ge- 50 bildnern am Anfang der Polymerisation gereicht
wichtsprozent, bezogen auf Gesamtmonomerengehalt, worden, so ist eine erneute Zugabe häufig nicht mehr
an wasserlöslichen «,^-ungesättigten Monomeren, erforderlich.
beispielsweise Acryl- oder Methacrylsäure, Acryl- oder Die Ausführung der Polymerisation erfolgt im
Methacrylamid, N-Methylolacryl- oder N-Methylol- allgemeinen in wassergekühlten Reaktionsgefäßen, die
methacrylamid, Vinylsulfon-, Fumar-, Malein-, Itacon- 55 meist mit Rührorganen und Prallblechen ausgerüstet
säure oder Halbester oder Halbamide dieser Säuren sind. Die Durchführung des Verfahrens ist auch
oder Mischungen dieser Monomeren eingesetzt, Die kontinuierlich möglich, wenn beim Austritt der
genannten wasserlöslichen copolymerisierbaren unge- Polymerdispersion aus dem Polymerisationsreaktor
sättigten Säuren können als solche oder in Form von der Restmonomerengehalt der Dispersion unter 3 %
wasserlöslichen Salzen eingesetzt werden. 60 liegt und die erfindungsgemäße Nachpolymerisation
Der Zusatz der Monomeren kann auf verschiedene mit Vinylestern nachgeschaltet wird.
Weisen durchgeführt werden. So können z. B. alle Die nach dem beanspruchten Verfahren herge-
Weisen durchgeführt werden. So können z. B. alle Die nach dem beanspruchten Verfahren herge-
Monomeren in einer wäßrigen Emulgatorlösung vor- stellten Dispersionen eignen sich beispielsweise besoncmulgiert
und dann die ganze Mischung vorgelegt ders für Anstriche und Putze auf Mauerwerk und
oder nur ein Teil der Mischung vorgegeben und die 65 Holz und als Bindemittel für Faserstoffe (textile Vliese,
restliche Mischung zudosiert werden. Es ist auch Cellulosefasern, Lederabfälle), ferner zur Herstellung
möglich, nur einen Teil der Monomeren in der von Beschichtungsmaterialien für Papier, Leder, Holz,
Emulgatormischung vorzuemulgieren und den Rest Schallschluckmassen, Spachtelmassen, als Klebstoffe,
sowie als Zusatz zu hydraulisch härtenden Stoffen und mischung über 3 Stunden verteilt kontinuierlich zu-
als Bodenverbesserungsmittel. dosiert. Diese Voremulsion wird m einem weiteren
Ruhrgefäß unter Stickstoff hergestellt und besteht aus
Vergleichsversuch 1 ejner Lösung von 12 g eines Anlagerungsproduktes
In einem 2-Liter-Rührwerk, das mit Heiz- und 5 von 15 MoI Athylenoxid an Isotridecylalkohol in
Kühlmantel, Stickstoffzuleitung, Zudosiermöglichkei- 300 g Wasser, in die eine Mischung aus 240 g Styrol
ten und Rückflußkühler versehen ist, werden in 580 g und 240 g Acrylsäurebutylester einemulgiert sind.
Wasser 3 g suifonierte Alkane mit 14 bis 16 Kohlen- Gleichzeitig mit der Voremulsion wird, über 6 Stunden
Stoffatomen, 32 g Nonylphenolpolyäthylenoxid mit verteilt, eine Lösung von Ig Kaliumpersulfat und
20 Mol Athylenoxid, 1 g Vinylsulfonat, 1,8 g Kalium- io 0,8 ml 30e/^ges Ammoniak ία 60 g Wasser zudosiert,
persulfat, 6 g Acrylsäure und 6 g Acrylamid gelöst wodurch ein pH-Wert zwischen 4 und 5 aufrecht
und durch Spülen mit Stickstoff von Luftsauerstoff erhalten wird. 8 Stunden nachdem die Reaktionsbefreit. In diese Lösung wird eine Mischung von temperatur erreicht wurde, wird abgekühlt und der
300 g Styrol und 300 g Acrylsäurebutylester eingerührt pH-Wert auf 7 eingestellt. Die stabile Dispersion hat
und die Mischung auf 650C aufgeheizt Bei 65° C 15 einen starken Eigengeruch. Der Restmonomerengehalt
wird mit dem Zulauf von 1 g Natriumbisulfit in 70 ecm beträgt 1,0 Gewichtsprozent Durch nachgeschaltetes
Wasser, das über 5 Stunden verteilt zugegeben wird, 3stündiges Evakuieren der Dispersion bei 8O0C unter
begonnen. Die Temperatur des Reaktionsmediums Rühren, verminderte sich der Restmonomerengehalt
wird durch Kühlung bzw. Heizung auf 65° C gehalten. nur auf 0,7 Gewichtsprozent Der Geruch der Pisper-Der
Restmonomerengehalt beträgt nach 5 Stunden »o sion war nicht merklich vermindert.
1,7 Gewichtsprozent. Der pH-Wert wird darch Zu- R . · 1 ->
gäbe von 30%igem Ammoniak auf J,5 eingestellt. e' p J e* ~
Die Reaktionstemperatur wird für weitere 3 Stunden Es wurde wie im Vergleichsversuch 3 verfahren, auf 850C gesteigert und Ig Ammoniumpersulfat 2 Stunden nach Beendigung der Zudosierung der zugegeben. 35 wäßrigen Voremulsion, wonach der Restmonomeren-
1,7 Gewichtsprozent. Der pH-Wert wird darch Zu- R . · 1 ->
gäbe von 30%igem Ammoniak auf J,5 eingestellt. e' p J e* ~
Die Reaktionstemperatur wird für weitere 3 Stunden Es wurde wie im Vergleichsversuch 3 verfahren, auf 850C gesteigert und Ig Ammoniumpersulfat 2 Stunden nach Beendigung der Zudosierung der zugegeben. 35 wäßrigen Voremulsion, wonach der Restmonomeren-
Dann wird abgekühlt und der pH-Wert mit Am- gehalt auf 1,3 Gewichtsprozent gefallen war, wurde
nioniak auf 7 gestellt Man erhält eine feinteilige, jedoch 15 g Vinylacetat über 1 Stunde verteilt zuge-
koagulatfreie Dispersion, die einen intensiven Geruch geben und dann die Temperatur weitere 4 Stunden
aufweist Der Monomerengehalt nach der Doppel- auf 8O0C gehalten. Dann wird auf Raumtemperatur
bindungsbestimmungsmethode liegt bei 1,2%. 30 abgekühlt und der pH-Wert auf 7 eingestellt. Man
. -I1 erhält eine stabile, koagulatfreie Dispersion, die nur
Beispiel 1 einen schwachen tigengeruch besitzt. Der Restmono-
Es wird wie im Vergleichsversuch 1 verfahren, merengehalt beträgt 0,15 Gewichtsprozent,
jedoch 4 Stunden nach dem Reaktionsbeginn, wonach, . 10
wie die Doppelbindungsbestimmung ergab, der Mono- 35 e 1 s ρ 1 e 1 J
merengehalt auf 2,2 % abgefallen war, wird mit In einem Reaktionsgefäß wie im Vergleichsversuch 1
300Z0IgCm Ammoniak der pH-Wert auf 4,5 eingestellt, beschrieben, werden in 300 g Wasser 10 g Alkan-
und dann werden 12 g Vinylacetat über 1 Stunde sulfonatgemisch mit 14 bis 16 C-Atomen, 20 g eines
verteilt zugegeben und die Temperatur des Reaktions- Oktylphenolpolyäthylenglykoläthers mit 23 Mol Äthy-
mediums für weitere 3 Stunden auf 850C gesteigert. 40 lenoxid, 1 g Vinylsulfonat, 0,8 g Kaliumpersulfat, 9 g
Dann wird abgekühlt und der pH-Wert mit Ammoniak Acrylsäure und 5 g Acrylamid gelöst und mit Stickstoff
auf pH 7 eingestellt. Man erhält eine feinteilige, gespült. Dann wird eine Mischung von 65 g Styrol,
koagulatfreie, stabile Dispersion mit 50 % Festgehalt. 30 g Acrylsäurebutylester und 25 g Fumarsäuredi-
Die Dispersion ist praktisch geruchfrei. Der Rest- äthylhexylester eingerührt und unter Stickstoff auf
monomerengehalt nach der Doppelbindungsbestim- 45 80°C aufgeheizt. 15 Minuten nachdem die Innen-
mungsmethode beträgt 0,35 Gewichtsprozent. temperatur 8O0C erreicht hat, wird die wäßrige Vor-
v . . , , ,, emulsion der restlichen Monomerenmischung über
vergieictisversuch Z 2 Stunden ^n zudosiert. Diese Voremulsion wird in
Es wird wie im Vergleichsversuch 1 verfahren, nur einem weiteren Rührgefäß unter Stickstoff hergestellt
daß mit der Mischung von 300 g Styrol und 300 g 50 und besteht aus einer Lösung von 12 g eines Anlage-
Acrylsäurebutylester 12 g Vinylacetat von Anfang an rungsproduktes von 15 Mol Athylenoxid an Isotri-
zugegeben werden. Man erhält eine nur teilweise Poly- decylalkohol in 300 g Wasser, in die eine Mischung
merisation der Monomeren. Der Restmonomerengehalt aus 260 g Styrol, 120 g Acrylsäurebutylester und 100 g
liegt über 20 Gewichtsprozent. Fumarsäurediäthylester einemulgiert ist. Gleichzeitig
v . . , . , 55 mit dem Zulauf der Voremulsion wird mit der Do-
vergieicnsversucn i sierung ein.r Lösung von Ig Kaliumpersulfat und
In einem Reaktionsgefäß wie im Vergleichsversuch 1 1 ml 30%igem Ammoniak in 60 g Wasser, das über
beschrieben, werden in 300 g Wasser 10 g Alkan- 6 Stunden verteilt zugegeben wird, begonnen (pH-Wert
sulfonatgemisch mit 14 bis 16 Kohlenstoffatomen, zwischen 4 und 5). 2 Stunden nach Eeendigung des
20 g eines Anlagerungsproduktes von 15 Mol Äthylen- 60 Zulaufs der Voremulsion, wonach der Restmonomcrcn-
oxid an Isotridecylalkohol, 1 g Vinylsulfonat, 0,8 g gehalt des Reaktionsmediums 1,3 Gewichtsprozent
Kaliumpersulfat, 6 g Acrylsäure und 6 g Acrylamid beträgt, werden über 1 Stunde verteilt 15 g Vinyl-
gelöst und durch Spülen mit Stickstoff von Luft- acetat zudosiert und dnn die Innentemperatur weitere
sauerstoff befreit. Dann wird eine Mischung von 60 g 3 Stunden auf 8O0C gehalten. Dann wird abgekühlt
Styrol und 60 g Acrylsäurebutylester eingerührt und 65 und der pH-Wert mit Ammoniak auf 7 eingestellt,
unter Stickstoff auf 8O0C aufgeheizt. 15 Minuten Man erhält eine stabile, koagulatfreie Dispersion mit
nachdem die Innentemperatur 8O0C erreicht hat, wird sehr schwachem Geruch. Der Restmonomerengehalt
die wäßrige Voremulsion der restlichen Monomer- beträgt 0,2 Gewichtsprozent.
7 8
_ . ■ ι λ m·1 ^ Mol Äthylenoxid, 1 g Kaliumpersulfat und 8 g
Beispiel 4 einer Hydroxyäthylccllulose (Viskosität von 100cps
Es wird wie im Beispiel 3 verfahren, jedoch an für die 2°/oige wäßrige Lösung) gelöst, mit Stickstoff
Stelle von 15 g Vinylacetat 15 g Vinylpropionat zu- von Luftsauerstoff befreit und eine Mischung von
dosiert. Man erhält eine stabile, fast geruchsfreie 5 60 g Styrol, 60 g Acrylsäurebutylester und 0,5 g Dode-
Dispersion, deren Restmonomerengehalt 0,25 Ge- cylmerkaptan eingerührt. Dann wird auf 700C
wichtsprozent beträgt. aufgeheizt und 20 Minuten, nachdem die Innen-
r, . -ic temperatur 700C erreicht hat, mit der Zudosierung
Beispiel 3 einer Mischung von 240g Styrol und 240g Acryl-
In einem Reaktionsgefäß wie im Vergleichsversuch 1 io säurebutylester begonnen, die innerhalb von 3 Stunden
beschrieben, werden in 580 g Wasser 3 g Alkan- zudosiert wird. Die Temperatur des Reaktionsmediums
sulfonatgemisch mit 14 bis 16 C-Atomen, 35 g eines wird bei 7O0C gehalten. Gleichzeitig mit dieser
Nonylphenolpolyäthylenoxids mit 23 Mol Äthylen- Zudosierung der Monomeren wird mit der Dosierung
oxid, 1,5 g tert.-Butylhydroperoxid, 6 g Acrylsäure von 1,5 g Kaliumpersulfat und 2 g Natriumphosphat
und 6 g Acrylamid gelöst und durch Spülen mit Stick- 15 in 60 g Wasser, das über 6 Stunden kontinuierlich
stoff von Luftsauerstoff befreit. In diese Lösung zugegeben wird (pH-Wert zwischen 4 und 5), bewerden
600 Teile einer Mischung von 40 Gewichts- gönnen. 2 Stunden nach Dosierende der Monomerenprozent
Styrol, 30 Gewichtsprozent Acrylsäurebutyl- mischung ist der Monomerengehalt im Reaktionsester und 30 Gewichtsprozent Fumarsäurediäthyl- medium auf 1,0 Gewichtsprozent gefallen. Es werden
hexylester eingerührt und auf 60° C geheizt. Sobald ao nun innerhalb 1 Stunde 10 g Vinylacetat zugegeben
die Innentemperatur 6O0C erreicht hat, wird eine und weitere 3 Stunden bei 85° C unter Zugabe von
Lösung von 0,7 g Formaldehydnatriumsulfoxylat und 0,5 g Kaliumpersulfat in 20 g Wasser nachpolymeri-1
g Natriumcarbonat in 60 g Wasser über 6 Stunden siert. Der Restmonomerengehalt der abgekühlten
hinweg kontinuierlich zugegeben und die Temperatur Dispersion beträgt 0,2 Gewichtsprozent. Die Disperdes
Reaktionsmediums auf 60° C gehalten (pH-Wert »5 s\va ist nahezu geruchfrei. Unter gleichen Bedingungen,
etwa 4,5). 5 Stunden nach Polymerisationsbeginn ist aber ohne Vinylacetatzugabe, beträgt der Restmonoder
Restmonomerengehalt auf 1,0 Gewichtsprozent merengehalt 0,7 Gewichtsprozent. Die Dispersion hat
abgefallen. Nun werden 20 g Vinylacetat in einer dann einen starken Eigeugeruch.
Stunde zugegeben und die Temperatur dann für
Stunde zugegeben und die Temperatur dann für
weitere 2 Stunden auf 70° C gesteigert. Dann wird 30 Beispiele
abgekühlt und der pH-Wert auf 7 eingestellt. Die
abgekühlt und der pH-Wert auf 7 eingestellt. Die
Copolymerdispersion ist praktisch geruchfrei. Der In einer Apparatur wie im Veigleichsversuch 1
Restmonomerengehalt beträgt 0,15 Gewichtsprozent. beschrieben, werden 580 g Wasser, 4 g Alkansulf onat-
, . geirJsch mit 14 bis 16 C-Atomen, 30 g Isotridecyl-
vergleicnsversucn 4 35 polyäthylenoxid mit 15 Mol Äthylenoxid, 1 g Vinyl-
Bei gleicher Verfahrensweise wie im Beispiel 5 sulfonat, 1,8 g Kaliumpersulfat, 9 g Acrylsäure und
aber ohne Zugabe von Vinylacetat, erhält man eine 6 g Acrylamid gelöst und durch Spülen mit Stickstoff
intensiv riechende Dispersion mit einem Restmono- von Luftsauerstoff befreit. In diese Lösung wird eine
merengehalt von 0,7 Gewichtsprozent. Mischung von 250 g Styrol, 150 g Acrylsäurebutylester
. . 40 und 200 g 2-Äthylhexylacrylat eingerührt und die
Beispiel 6 Mischung auf 65° C aufgeheizt. Bei Erreichung von
Es wird wie im Beispiel 3 verfahren, jedoch als 65° C Innentemperatur wird mit dem Zulauf von 1 g
Monomerengemisch in der Reaktionskesselvorlage Natriumbisulfit in 70 ecm Wasser über 5 Stunden
60 g Styrol und 60 g Acrylsäurepropylester bzw. in der verteilt begonnen. Die Innentemperatur wird dabei
Voremulsion 240 g Styrol und 240 g Acrylsäurepropyl- +5 auf 65° C gehalten. Anschließend wird sie auf 85° C
ester verwendet. Nach der Nachpolymerisation mit gesteigert. Der Restmonomerengehal* beträgt nach
Vinylacetat wird eine stabile Dispersion mit schwachem 1 Stunde 1,3 Gewichtsprozent. Der pH-Wert wird
Geruch erhalten. Der Restmonomerengehalt liegt bei durch Zugabe von Ammoniak auf pH-Wert 4,5 ein-
0,2 Gewichtsprozent. gestellt, 10 g Vinylacetat und 0,5 g Ammoniumper-
50 sulfat zugegeben und die Temperatur weitere 2 Stunden
B e ι s ρ 1 e 1 7 aui 85° C gehalten. Nach dem Abkühlen erhält mar
In einem Reaktionsgefäß wie im Beispiel 1, werden eine feinteilige, stabile, koagulatfreie Dispersion, die
in 580 g Wasser 3 g Alkansulfonatgemisch mit 14 bis fast geruchsfrei ist Der Restmonomerengehalt beträgi
16 C-Atomen, 25 g eines Nonylpheuolpolyäthylenoxids 0,25 Gewichtsprozent.
Claims (1)
1 2
einen Dünnschichtverdampfer von den Monomeren
Patentanspruch: zu befreien. Dabei ist jedoch der technische Aufwand
groß und es bilden sich Krusten und Koagulate.
Verfahren zur HersteUung wäßriger Dispersionen Schließlich besteht ein weiterer Vorschlag darin, die
von Mischpolymeren aus 20 bis 70 Gewichtsprozent 5 restlichen Monomeren zu verseifen. Dabei wird zwar
Styrol und 80 bis 30 Gewichtsprozent Acrylsäure- der Geruch der Acrylester beseitigt, nicht jedoch der
estern aUphatischer Alkohole mit 1 bis 18 Kohlen- des Styrols. Auch in diesem FaU tntt Koagulatstoffatomen,
wobei die Acrylsäureester bis zu bildung auf.
60 Gewichtsprozent durch Ester aus κ,β-unge- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
sättigten Dicarbonsäuren von aliphatischen Aiko- ίο HersteUung wäßriger Dispersionen von Mischpolyholen
mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ersetzt sein meren aus 20 bis 70 Gewichtsprozent Styrol und 80 bis
können, sowie gegebenenfalls bis zu 5 Gewichts- 30 Gewichtsprozent Acrylsäureestern aliphatischer Alprozent
wasserlösUchen α,/ϊ-ungesättigten copoly- kohole mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, wobei die
merisierbaren Monomeren, durch Polymerisation Acrylsäureester bis zu 60 Gewichtsprozent durch
der Monomeren in wäßrigem Medium unter der 15 Ester aus «,^-ungesättigten Dicarbonsäuren von
Einwirkung von wasserlöslichen Radikale bildenden aUphatischen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoff-Substanzen
und gegebenenfalls öllöslichen Per- atomen ersetzt sein können, sowie gegebenenfalls bis
oxyden oder Azoisobuttersäuredinitril in Gegen- zu 5 Gewichtsprozent wasserlöslichen a,/?-ungesättigwart
von Emulgatoren und/oder SchutzkoUoiden ten copolymerisierbaren Monomeren, durch PoIybei
Temperaturen zwischen 0 und 1000C, da- ao merisation der Monomeren in wäßrigem Medium
durch gekennzeichnet, daß dem Poly- unter der Einwirkung von wasserlöslichen Radikale
merisationsgemisch, nachdem der Restmonomeren- bildenden Substanzen und gegebenenfalls öllöslichen
gehalt auf unter 3 Gewichtsprozent, bezogen auf Peroxyden oder Azoisobuttersäuiedinitril in Gegen-Gesamtmonomerenmenge,
abgesunken ist, bei wart von Emulgatoren und/oder SchutzkoUoiden bei
einem pH-Wert der Emulsion von 3 bis 7, in einer 35 Temperaturen zwischen 0 und 1000C, das dadurch
Menge von 0,2 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen gekennzeichnet ist, daß dem Polymerisationsgemisch,
auf Polymerisat, Vinylester von Carbonsäuren mit nachdem der Restmonomerengehalt auf unter 3 Ge-1.
bis 3 Kohlenstoffatomen zugegeben werden und wichtsprozent auf Gesamtmonomerenmenge, abgebei
einer Temperatur von 50 bis 100° C nachpoly- sunken ist, bei einem pH-Wert der Emulsion von 3 bis 7,
merisiert wird. 30 in einer Menge von 0,2 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen
auf Polymerisat, Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen zugegeben werden und bei
einer Temperatur von 50 bis 1000C nachpolymerisiert
wird.
35 Die erfindungsgemäße Maßnahme der Nachpolymerisation mit Vinylestern ermöglicht es, die Disper-
Wäßrige Dispersionen von Copolymerisaten aus sionen in einfacher Weise praktisch geruchfrei zu
Styrol und Estern der Acrylsäure mit einem Styrol- machen, so daß bei der Weiterverwendung keine
gehalt von 20 bis 70 Gewichtsprozent werden vielfach Geruchsbelästigung auftritt. Der Restmonomerenals
Bindemittel für Anstrichstoffe eingesetzt. Dabei 40 gehalt, berechnet auf Styrol, geht dabei auf unter
zeichnen sie sich insbesondere durch hohe Abrieb-, 0,35 Gewichtsprozent und weniger zurück. Außerdem
Wasser- und gute Verseifungsfestigkeit aus. tritt keine Koagulat- oder Krustenbildung auf. Über-
Solche Dispersionen können in einem Arbeitsgang dies werden die guten Figenschaften der Styroldurch
Emulsionspolymerisation der Monomeren in Acrylsäureester-Copolymerisatdispersionen, wie AbGegenwart
wäßriger Lösungen von Emulgatoren 45 rieb-, Wasser- und Verseifungsfestigkeit, durch den
und/oder SchutzkoUoiden mit Radikalbildnern herge- geringen Vinylesteranteil nicht beeinflußt,
stellt werden. Der Mangel dieser Dispersionen besteht Wird der Vinylester schon vci Anfang an dem
stellt werden. Der Mangel dieser Dispersionen besteht Wird der Vinylester schon vci Anfang an dem
darin, daß ihnen ein intensiver, langanhaltender Polymerisationsansatz oder während der Polymeri-Geruch
anhaftet, der die Anwendung in geschlossenen sation, wenn der Monomerengehalt noch größer als
Räumen behindert; zudem ist der Geruch von Acryl- 50 3 Gewichtsprozent ist, zugesetzt, so tritt der geruchsestern
kurzkettiger Alkohole toxisch. Die erwähnte vermindernde Effekt nicht auf.
Geruchsbelästigung ist auf nicht umgesetzte Monomere Als Vinylester kommt hauptsächlich Vinylacetat
Geruchsbelästigung ist auf nicht umgesetzte Monomere Als Vinylester kommt hauptsächlich Vinylacetat
und Oligomere zurückzuführen. in Frage, Vinylformiat und Vinylpropionat sind
Zur Verminderung des Geruches der Styrol-Acryl- jedoch auch verwendbar. Gemische der genannten
ester-Copolymerdispersionen sind eine Reihe von 55 Vinylester sind ebenso einsetzbar.
Maßnahmen bekannt. So wird z. B. smpfohlen, nach Die Durchführung der Copolymerisation wird nach
Maßnahmen bekannt. So wird z. B. smpfohlen, nach Die Durchführung der Copolymerisation wird nach
Beendigung der Polymerisation unter erneutem Zu- bekannten Verfahren vorgenommen. Dabei können
satz von Radikalbildnern bei höheren Temperaturen sowohl anionische und/oder nichtionische Emulgatoren
längere Zeit nachzuheizen. wie auch Schutzkolloide in Gesamtmengen von 2 bis
Diese Maßnahme ist nicht sehr wirkungsvoll. 60 10 Gewichtsprozent, bezogen auf Monomere, ver-Außerdem
tritt Krustenbildung auf. wendet werden.
Weiterhin wird eine Verringerung des Geruchs Geeignete anionische Emulgatoren sind z. B. Alkyl-
durch Einleiten von Dampf b';i normalem oder sulfonate, Alkylarylsulfonate, Alkylsulfate, Sulfate
vermindertem Druck erzielt. Der Erfolg dieser Maß- von Hydroxyalkoholen, Salze von Sulfobernsteinnahme
ist ebenfalls nicht durchgreifend. Die Disper- 6.< säureestern, Sulfate von Alkylphenoxyäthoxyäthanolen.
sionen neigen zudem zum Hechschäumen, und es ist Nichtionogene Emulgatoren sind beispielsweise
mit Koagulatbildung zu rechnen. Außerdem ist es Reaktionsprodukte von 5 bis 50 Mol Äthylenoxid
bekannt, die Dispersionen durch Ausdestillieren über und/oder Propylenoxid mit gerad- und verzweigt-
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