Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia rozpuszczalnych w wodzie polimerów akrylanu magnezu, znajdujacych zastosowanie szczególnie jako srodki ognioodporne i przeciwgnilne materia¬ lów palnych.Znane metody wytwarzania polimerów akrylanu magnezu polegaja na polimeryzacji akrylanu ma¬ gnezu w srodowisku wodnym rozpoczetej przez wprowadzenie inicjatorów polimeryzacji. Reakcji tej nie mozna jednak prowadzic w reaktorach po¬ niewaz powstajace wówczas polimery wypadaja z roztworu, i opadajac na dno sklejaja sie tworzac zwarty, elastyczny zel nierozpuszczalny w wodzie, nie znajdujacy zastosowania.Poliakrylan magnezu jest jednak znanym srod¬ kiem stosowanym zwlaszcza do tamowania prze¬ plywu wody, uszczelniania materialów porowatych, jako doda/tek do betonów. W tych zastosowaniach podlakrylainy magnezu poiwistaija w miejscach sto¬ sowania na przyklad polimeryzacje prowadzi sie bezposrednio w uszczelnianym materiale porowa¬ tym lub w zaprawie cementowej. Wymaga to sto¬ sowania odpowiednich inicjatorów oraz specjalnych technik co jest uciazliwe i ogranicza stosowanie polimerów akrylanu magnezu. Nie kazdy material porowaty mozna uszczelniac przez przeprowadzenie w jego porach polimeryzacji akrylanu magnezu na przyklad jesli w materiale uszczelnianym wyste¬ puja jony miedzi reakcja polimeryzacji nie za¬ chodzi. 10 15 20 30 Celem wynalazku bylo znalezienie takiej postaci polimerów akrylanu magnezu aby nadawaly sie one do stosowania metoda injekcji lufo powierz¬ chniowego nanoszenia.Istota wynalazku jest zastosowanie w sposobie wytwarzania poliakrylanów magnezu odpowiednich parametrów reakcji oraz dodatku kwasu akrylo¬ wego. Sposobem wedlug wynalazku 100 czesci wa¬ gowych wodnego roztworu o temperaturze otocze¬ nia, zawierajacego 9—20% wagowych akrylanu magnezu, 3—10% wagowych kwasu akrylowego i 0,02—0.5% wagowych inicjatorów polimeryzacji do¬ zuje sie do 10—100 czesci wagowych wody, wod¬ nego* roztworu akrylanu magnezu i kwaisu akrylo¬ wego zawierajacego ewentualnie inicjatory polime¬ ryzacji, lub roztworu poliakrylanu magnezu, z ta¬ ka predkoscia aby temperatura reakcji nie prze-' kraczala 100°C, a po zakonczeniu dozowania mie¬ szanine reakcyjna utrzymuje sie w temperaturze reakcji do zan|iku wiolnyctfu monomerów, wprowa¬ dzajac ewentualnie dodatkowo 0,02—0,5% wagowych inicjatorów polimeryzacji, po czym produkt schla¬ dza sie. Jako inicjatory polimeryzacji moga byc stosowane zwiazki znane do tego celu. Korzystnie jest stosowac mieszanine pirosiarczynu sodowego z nadsiarczanem amonu w stosunku wagowym 1 :1 lub sam nadsiarczan amonowy.Produkt uzyskany sposobem wedlug wynalazku jest jasnozólta klarowna ciecza o duzej lepkosci rozpuszczalna w wodzie. W sposobie wedlug wy- 122 245\ 122 245 3 nalazku, w zaleznosci od ilosci wprowadzonego kwasu akrylowego i temperatury polimeryzacji uzyskuje sie produkt o róznej lepkosci. I tak roz¬ puszczalny w wodzie, posiadajacy wysoka lepkosc % polimer mozna uzyskac wprowadzajac okolo 3% 5 kwasu akrylowego i prowadzac polimeryzacje w temperaturze 50—60°C. Zwiekszajac ilosc kwasu akrylowego i podnoszac temperature uzyskuje sie produkty o nizszej lepkosci. W ten sposób regulo¬ wac mozna lepkosc produktu w zaleznosci od wy- 10 magan. W sposobie wedlug wynalazku wzrost lep¬ kosci uzyskanego produktu mozna osiagnac w ten sposób, ze otrzymany opisanym sposobem roztwór polimerów akrylanu magnezu traktuje sie jako srodowisko reakcji do którego wkrapla sie wodny 15 roztwór zawierajacy 9—20% akrylanu magnezu, 3—10% kwasu akrylowego i 0,02^0,5% inicjatorów polimeryzacji.Sposobem wedlug wynalazku uzyskuje sie poli¬ mer akrylanu magnezu pod inna postacia niz do- 20 tychczas byl on znany. Rozpuszczalnosc w wodzie tego produktu czyni z niego srodek nadajacy sie w sposób bezposredni do stosowania przez iniekcje powlekanie, nasycanie itp. Roztwór wodny poli¬ meru jest stabilny w czasie i nie wymaga spec- 25 jalnego przechowywania.Roztwór poliakrylanu magnezu doprowadzony przez rozcienczenie woda do wymaganego stezenia po wprowadzeniu na powierzchnie lub do wnetrza porowatych materialów przechodzi latwo w staly 30 zwarty zel tworzac elastyczna, ciagla blone, nie- przepuszczajaca wody i gazów. Produkt nadaje sie do tamowania przeplywu wody, uszczelniania materialów porowatych, jako dodatek uszlachetnia¬ jacy betony, a ponadto nadaje doskonale wlas- 35 nosci ognioodporne i przeciwgiiil ne materialom palnym szczególnie drewnu, tkaninom, celulozie, gumie czy tworzywom poliuretanowym.Przyklad I. 100 g wodnego roztworu o tem¬ peraturze 18°C zawierajacego 9,7 g akrylanu ma- ^ gneziu, 5,2 g kwasu akrylowego i 0,2 g nadsiarczanu amonu wkraplaaiio przy energicznym mieszaniu do 10 g wody deistylowainietj ogrzatraej do temp. 80°C# Roztwór dozowano z taka predkoscia aby tempera¬ tura reakcji nie przekroczyla 80°C. Po zakonczeniu 45 wkraplania, które trwalo okolo 60 minut produkt wygrzewano jeszcze w temperaturze 80°C przez 1,5 godz. po tym czasie nie stwierdzono wolnych monomerów, produkt schlodzono. Uzyskano okolo 110 g 13,5.% roztworu poliakrylanu magnezu w po- 50 staci jasnozoltej klarownej cieczy o lepkosci 180 mPa • s doskonale rozpuszczajacej sie w wodzie.Produkt ten wprowadzony do wnetrza porowatych materialów przechodzi w staly zel tworzac ela¬ styczna ciagla blone, nie przepuszczajaca wody i 55 gazów, dzieki czemu nadaje sie do tamowania praeplywu wody, uszczelniania materialów poro¬ watych. Materialy palne takie jak drewno, tkani¬ ny, tworzywa sztuczne impregnowane tym pro¬ duktem posiadaja wlasnosci ognioodporne i prze- M ciwgntme.Dla porównania przeprowadzono reakcje poli¬ meryzacji w nastepujacy sposób: 100 g roztworu wodnego zawierajacego 9,7 g akrylanu magnezu, 5,2 g kwasu akrylowego i 0,2 g nadsiarczanu amo- 65 4 nu ogrzano do temp. 80°C w kolbie szklanej, za¬ opatrzonej w mieszadlo i chlodnice zwrotna. Silnie egzotermiczna reakcja spowodowala wzrost tempe¬ ratury do 100°C, produkt reakcji czesciowo sie zestalil, rozdzielil na dwie warstwy. Dolna warst¬ wa stanowiaca okolo lU objetosci mieszaniny reak¬ cyjnej i zawierajaca praktycznie cala ilosc akry¬ lanu magnezu byla nierozpuszczalna w wodzie.Przeprowadzona próba porównawcza bez udzialu kwasu akrylowego polegajaca na wkraplaniu do ogrzanej wody wodnego roztworu akrylanu mag¬ nezu z nadsiarczanem amonu dala równiez nega¬ tywny wynik w postaci wypadajacych w czasie reakcji klaczków polimeru, zbierajacych sie i skle¬ jajacych na dnie naczynia, tworzacych zwarta ela¬ styczna warstwe nierozpuszczalna w wodzie.Przyklad II. 100 g wodnego roztworu za¬ wierajacego 13 g akrylanu magnezu, 7 g kwasu akrylowego i 0,33 g nadsiarczanu amonu wkrapla- no przy energicznym mieszaniu do 33,3 g wody destylowanej ogrzanej do temperatury 80°C. Roz¬ twór dozowano z taka predkoscia aby temperatura reakcji nie przekroczyla 90°C. Czas dozowania wy¬ nosil 1 godz. Po zakonczeniu wkroplania, produkt przy ciaglym mieszaniu wygrzewano jeszcze w temperaturze 90°C przez 1,5 godz., po tym czasie nie stwierdzono wolnych monomerów, produkt schlodzono. Uzyskano okolo 133 g wodnego 15% roztworu poliakrylanu magnezu w postaci jasno- zóltej, klarownej cieczy, o lepkosci 94 mPa • s, doskonale rozpuszczajacej sie w wodzie.Przyklad III. Analogicznie jak w przykladzie I 100 g roztworu wodnego zawierajacego 10 g akry¬ lanu magnezu, 10 g kwasu akrylowego, 0,33 g nad¬ siarczanu amonu wkraplano do 100 g ogrzanej wody destylowanej, utrzymujac temperature 80°.Po zakonczeniu wkraplania do mieszaniny reak¬ cyjnej wprowadzono 0,30 g pirosiarczynu sodu i mieszajac wygrzewano w temperaturze 90° przez 1 godz., po tym czasie nie stwierdzono wolnych monomerów. Uzyskano okolo 200 g 10% wodnego roztworu poliakrylanu magnezu o lepkosci 39 mPa«s.Przyklad IV. 100 g wodnego roztworu, za¬ wierajacego 17,33 g akrylanu magnezu, 9,33 g kwa¬ su akrylowego i 0,33 g nadsiarczanu amonu wdo- zowano do 33,3 g wody, ogrzanej do temperatury 60°C. Roztwór dozowano z taka predkoscia, aby temperatura reakcji nie przekroczyla 80°C. Po za¬ konczeniu dozowania wprowadzono 0,25 g piro¬ siarczynu sodu i 0,25 g nadsiarczanu amonu wy¬ grzewajac calosc przez 1 godz. w temperaturze 809C. Uzyskano 133 g produktu o stezeniu okolo 20% wag. i lepkosci 179 mPa • s. Produkt posiadal wlasnosci analogiczne do produktu opisanego w przykladzie J.Przyklad V. 100 g wodnego roztworu zawie¬ rajacego d,25 g akrylanu magnezu, 4,94 g kwasu akrylowego i 0,024 g nadsiarczanu amonu i 0,024 g pirosiarczynu sodu dozowano do 25 g wodnego roztworu poliakrylanu magnezu, otrzymanego w przykladzie II. Dozowanie prowadzono z taka predkoscia aby temperatura reakcji nie przekro¬ czyla 65°C. Po zakonczeniu dozowania roztworu produkt wygrzewano w temperaturze okolo 65°C w czasie 4 godzin. Uzyskano okolo 125 g cieklego5 122 245 6 rozpuszczalnego w wodzie produktu o lepkosci 216 mPa • s i stezeniu ok. 14% wag.Przyklad VI. 100 g wodnego roztworu za¬ wierajacego 9 g akrylanu magnezu, 3 g kwasu akrylowego i 0,5 g nadsiarczanu amonu dozowano do 50 g wodnego roztworu akrylanu magnezu i kwasu akrylowego, zawierajacego 4,5 g akrylanu, 1,5 g kwasu oraz 0,1 g pirosiarczynu sodu. Roz¬ twór dozowano z taka predkoscia aby temperatu¬ ra reakcji nie przekroczyla 60°C. Po zakonczeniu dozowania, calosc wygrzewano w 60°C przez 2 godziny. Uzyskano okolo 150 g produktu, dobrze rozpuszczalnego w wodzie, o stezeniu okolo 12% wagowych i lepkosci 420 mPa • s.Przyklad VII. 100 g wodnego roztworu za¬ wierajacego 20 g akrylanu magnezu, 10 g kwasu akrylowego i 0,02 g nadsiarczanu amonu dozowa¬ no do 100 g wody, ogrzanej do 90°C. Dozowanie prowadzono z taka szybkoscia, aby temperatura nie przekroczyla 100°C. Produkt wygrzewano przez 4 godz. w temperaturze okolo 100°C, wprowadza¬ jac dodatkowo 0,02 g nadsiarczanu amonu. Uzy¬ skano okolo 200 g 15% roztworu polimeru, o lep¬ kosci 315 mPa • s.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania rozpuszczalnych w wodzie polimerów akrylanu magnezu, znamienny tym, ze 100 czesci wagowych wodnego roztworu o tempe¬ raturze otoczenia, zawierajacego 9—20% wagowych akrylanu magnezu, 3—10% wagowych kwasu akry¬ lowego i 0,02—0,5% wagowych inicjatorów polime¬ ryzacji dozuje sie do 10—100 czesci wagowych wody, wodnego roztworu akrylanu magnezu i kwa¬ su akrylowego zawierajacego ewentualnie inicja¬ tory polimeryzacji, lub roztworu poliakrylanu ma¬ gnezu z taka predkoscia aby temperatura reakcji nie przekroczyla .100°C, a po zakonczonym dozo¬ waniu mieszanine reakcyjna utrzymuje sie w tem¬ peraturze reakcji do stwierdzenia braku wolnych monomerów, wprowadzajac ewentualnie dodatko¬ wo 0,02—0,5% wagowych inicjatorów polimeryzacji, po czym produkt schladza sie. 10 15 PL