PL30876B1 - Sposób wytwarzania rozproszyn wysoce spolimeryzowanych zwiazków organicznych - Google Patents

Description

Wysoce spolimeryzowane zwiazki orga¬ niczne stosuje sie czesto w postaci ich wo¬ dnych rozproszyn, poniewaz rozproszynom tym mozna nadawac znacznie wieksze ste¬ zenia niz roztworom i dzieki temu mozna je latwiej przerabiac.W pewnych przypadkach mozna otrzy¬ mywac takie rozproszyny przez polimery¬ zacje monomerów w emulsji wodnej. In¬ ne ciala monomeryczne daja sie jednak tru¬ dniej polimeryzowac w emulsji wodnej al¬ bo tez polimeryzowanie ich w obecnosci rozpuszczalników albo w bloku daje z ja¬ kichkolwiek powodów okreslone korzysci.Proponowano juz, aby wysoce spolime¬ ryzowane zwiazki organiczne przeprowa¬ dzac w wodne rozproszyny przez rozpra¬ szanie w wodzie roztworów tych zwiazków i ewentualne usuwanie rozpuszczalnika* W przeprowadzaniu tych sposobów zachodza czesto rozmaite trudnosci, poniewaz nawet malo procentowe roztwory, zwlaszcza w przypadku stosowania zwiazków o wyso¬ kim stopniu spolimeryzowania, sa prawie . stale i daja sie z trudnoscia rozpraszac.Rozproszyny stanowia równiez przewaznie stale pasty, które trudno przerabiac i z któ¬ rych rozpuszczalnik trudno jest usunac.Czesto nastepuje przy tym nawet koagula¬ cja, wskutek czego nie mozna otrzymac rozproszyn, dajacych sie stosowac w prak¬ tyce.Stwierdzono obecnie, ze z latwoscia mozna otrzymywac wodne rozproszyny wy-soce ^polimeryzowanych zwiazków orga¬ nicznych, jezeli ciekle lub stale roztwory tych zwiazków rozprasza sie w nierozpusz¬ czalnych w wodzie rozpuszczalnikach or¬ ganicznych w obecnosci malych ilosci srod¬ ka -emulgujacego i rozpuszczalnego w wo^ dzie rozpuszczalnika organicznego, i ewen¬ tualnie znowu sie usuwa rozpuszczalnik nierozpuszczalny w wodzie, jak równiez w razie potrzeby rozpuszczalnik rozpusz¬ czalny w wodzie. Do roztworów mozna do¬ dawac przy rozpraszaniu koloidów ochron¬ nych, np. kleju, kazeiny, soli sodowej albo amonowej kwasu wieloakrylowego, alko¬ holu wielowinylowego albo rozpuszczal¬ nych w wodzie produktów kandensacji mocznika z formaldehydem lub rozpusz¬ czalnych w wodzie pochodnych celulozy.Jako wysoce spolimeryzowane zwiazki, które sie szczególnie dobrze nadaja do przeprowadzania sposobu niniejszego, moz¬ na stosowac np. wieloizobutylen, kauczuk naturalny lub sztuczny, eter wielowlnylo- wy i pochodne celulozy, np. benzylocelu- loze.Jako odpowiednie rozpuszczalniki roz¬ puszczalne w wodzie mozna stosowac alko¬ hole jedno lub wielowartosciowe, ketony o mniejszej czasteczce i etery cykliczne, np, dwuoksan.Rozpuszczalnika rozpuszczalnego w wo¬ dzie mozna dodawac w rozmaitych okre¬ sach, to jest przed dodawaniem, podczas dodawania lub tez po dodaniu wody do roztworu wysoce spolimeryzowanego zwiaz¬ ku organicznego w rozpuszczalniku nieroz¬ puszczalnym w wodzie.Wykonywanie sposobu w przypadku stosowania wieloizobutylenu mozna prze¬ prowadzac jak nastepuje.Wiielolizohutylen rozpuszcza sie w roz¬ puszczalniku nierozpuszczalnym w wodzie, np. w chlorobenzenie, czterochlorku wegla, siarczku wegla, chlorku metylenu, cyklo¬ heksanie, benzynie, benzenie, toluenie lub ksyleijie, przy czym zaleznie od stezenia roztworów i od ciezaru czasteczkowego wieloizobutylenu otrzymuje sie roztwory ciekle lub stale. Rozpuszczanie mozna przyspieszyc przez wstrzasanie, ugniatanie lub walcowanie. Roztwór zadaje sie na¬ stepnie mala iloscia srodka emulgujacego i wody lub tez wodnym roztworem srodka emulgujacego, a nastepnie rozprowadza sie ten roztwór wysoce spolimeryzowanego zwiazku w wodzie, lub w roztworze srodka emulgujacego, przez intensywne miesza¬ nie, n,p. w mlynie koloidalnym, homogeni- zatorze, mieszarce turbiinowej lub w po¬ dobnych urzadzeniach, zapewniajacych znaczny stopien rozdrobnienia. Tworza sie przy tym rzadkie lub ciagliwe rozpro- szyny w rodzaju zawiesin wody w oleju.Po dodaniu malych ilosci rozpuszczal¬ nika rozpuszczalnego w wodzie zawiesiny te staja sie natychmiast rzadkie i ciekle.Dodatek rozpuszczalnika rozpuszczalnego w wodzie znacznie przyspiesza, a w niektó¬ rych przypadkach w ogóle umozliwia two¬ rzenie sie trwalej rozproszyny. Fakt ten jest korzystny i o duzym znaczeniu z tego powodu, ze dlugotrwale traktowanie roz¬ tworów w urzadzeniu emulgujacym powo¬ duje przejscie roztworów wieloizobuftyle- nowych w zwiazki o mniejszej czasteczce.Rozpuszczalnik rozpuszczalny w wodzie zaleznie'od jego temperatury wrzenia mo¬ zna usunac przez destylacje razem z roz¬ puszczalnikiem nierozpuszczalnym w wo¬ dzie, mozna go jednak równiez pozosta¬ wic w rozproszynie. Rozpuszczalniki od¬ zyskane mozna stosowac bez oczyszczania do ponownego uzytku. iWoidne rozproszyny, otrzymane w ten sposób, w razie potrzeby mozna zageszczac do zawartosci 50°/a lub wiecej substancji suchej, np. przez destylacje prózniowa lub przez dodanie wysoce spolimeryzowanych materialów rozpuszczalnych w wodzie, al¬ bo tez przez odwirowywanie tak, jak sie to stosuje do mleka kauczukowego. Mozna równiez ewentualnie stosowac kilka z wy- — 2 —mienionych zabiegów jednoczesnie lub je¬ den po drugim.Aby uniknac niepozadanego nagroma¬ dzania sie srodka emulgujacego lub kolo¬ idu ochronnego jednoczesnie z wytwarza¬ niem rozproszyny, mozna oddestylowywac rozpuszczalnik w sposób ciagly i do roz¬ proszyny, calkowicie lub czesciowo uwol¬ nionej od rozpuszczalnika, w sposób ciagly dodawac swiezego roztworu zwiazku wy¬ soce spolimeryzowanego i nastepnie roz¬ praszac go.W przeciwienstwie do roztworów wodne rozproszyny, otrzymane w powyzszy spo¬ sób, sa rzadkie i daja sie latwo filtrowac, dzieki czemu mozna latwo usuwac z nich zanieczyszczenia mechaniczne. Mozna je dowolnie rozcienczac, dodawac do nich ma¬ terialów wypelniajacych i barwników i mieszac z rozproszynami innych materia¬ lów, np. asfaltu lub bitumów, jak równiez materialów Wysoce spolimeryzowanych, np. mleka kauczukowego i podobnych gum sztucznych. Mieszaniny mleka kauczuko¬ wego z wymienionymi rozproszynami moz¬ na równiez wulkanizowac.Powyzsze rozproszyny mozna stosowac tak samo, jak inne znane rozproszyny zwiazków wysoce spolimeryzowanych, np. do wytwarzania powlok, do nasycania, ja¬ ko pasty do powlekania materialów wló¬ kienniczych, np. do wytwarzania materia¬ lów sluzacych do przykrywania samocho¬ dów, do wytwarzania przedmiotów prze¬ znaczonych do zanurzania, jako kleiwo i srodek wiazacy.Przyklad I. Roztwór 250 czesci wielo- izobutylenu o ciezarze czasteczkowym 200 000 w 4 750 czesciach chlorobenzenu zadaje sie 10 czesciami estru trójetanolo- aminojednoolejowego i 40 czesciami glice¬ ryny. Roztwór miesza sie nastepnie w mie¬ szarce toirbinowej z 1 500 czesciami 0,5°/o- owego roztworu kazeiny. W ciagu kilku minut tworzy sie z utworzonej najpierw pasty rzadka, ciekla rozproszyna. Po od¬ pedzeniu chlorobenzenu za pomoca pary wodnej otrzymuje sie 10 — 15%-owa roz- proszyne wolna od rozpuszczalnika, która mozna zagescic nastepnie w prózni, np. do zawartosci 30% wieloizobutylenu.W celu szybszego osiagniecia rozpusz¬ czenia sia wieloizobutylenu w chloroben- zenie wieloizobutylen nalezy poddawac na walcach lub w ugniataczu specznianiu za pomoca malej ilosci chlorobenzenu, a na¬ stepnie po dodaniu wody i rozpuszczalnie ka rozpuszczalnego w wodzie mocno wstrzasac lub mieszac.Zamiast chlorobenzenu mozna stosowac w taki sam sposób czterochlorek wegla.Czterochlorek wegla oddestylowuje sie z rozproszyny pod zwyklym cisnieniem bez pary wodnej. Otrzymana rozproszyne mozna nastepnie zagescic w prózni az do pozadanego stezenia, np. az do uzyskania zawartosci 50% wieloizobutylenu.Zamiast 40 czesci gliceryny mozna rów¬ niez stosowac 28 czesci alkoholu etylowe¬ go, 28 czesci acetonu lub 40 czesci dwu- oiksanu albo tez mniejsze ilosci tych roz¬ puszczalników.Przyklad II. 160 czesci wieloizobuty¬ lenu o ciezarze czasteczkowym 150 000 roz¬ puszcza sie w 3 840 czesokch czterochlor¬ ku wegla, zadaje 5 czesciami olejami sodu lub 8 czesciami soli sodowej kwasu n-buty- lo- a-naftalenosulfonowego i po dodaniu malej ilosci rozpuszczalnika rozpuszczal¬ nego w wodzie rozprasza w wodzie w spo¬ sób opisany w przykladzie I.W taki sam sposób mozna rozpraszac roztwór 800 czesci wieloizobutylenu o cieza¬ rze czasteczkowym 60 000 w 3 200 czesciach czterochlorku wegla, jak równiez roztwór wieloizobutylenu o jeszcze mniejszym cie¬ zarze czasteczkowym np. 15 000. Rozpro¬ szyny te pozostawiaja po wyschnieciu le¬ piaca blone i nadaja sie zwlaszcza jako kleje.Przyklad III. 400 czesci eteru wielo- winyloizobutylowego, którego wartosc K — 3 —wynosi 100 — 105, rozpuszcza sie w 3 600 czesciach czterochlorku wegla i po dodaniu 1 000 czesci 0,5°/ó-owego roztworu kazeiny, 12 czesci olejanu sodu i 24 czesci alkoholu etylowego lub metylowego przeprowadza sie w mieszarce turbinowej w rzadka roz- proszyne. Z rozproszyny tej usuwa sie uzyty czterochlorek wegla za pomoca de¬ stylacji pod zwyklym cisnieniem. Rozpro- szyne, otrzymana w ten sposób, mozna za¬ gescic, az do osiagniecia 30 — 50% zawar¬ tosci substancji stalej.Przyklad IV. 360 czesci kauczuku bu¬ tadienowego, którego wartosc K wynosi 85, otrzymanego przez polimeryzacje za po¬ moca sodu, rozpuszcza sie w 3 240 cze¬ sciach czterochlorku wegla i po dodaniu 1 000 czesci 0,5%-owego roztworu kazeiny, 12 czesci olejanu albo linoleami sodu lub amonu i 40 czesci alkoholu etylowego prze¬ rabia sie w mieszarce turbinowej na rzad¬ ka rozpfoszyne. Po usunieciu czterochlor¬ ku wegla otrzymana rozproszyne mozna za¬ gescic, az do osiagniecia zawartosci 30°/o lub wiecej substancji suchej.W taki sam sposób mozna przeprowa¬ dzac w wodne rozproszyny równiez i pro¬ dukty polimeryzacji butadienu o wiek¬ szym ciezarze czasteczkowym, np. o war¬ tosci! K wynoszacej 115.Przyklad V. 300 czesci benzyloceltdo- zy rozpuszcza sie w 2 700 czesciach chlor¬ ku metylenu lub chlorobenzenu i miesza w mieszarce turbinowej z 750 czesciami 0,3°/o- owego roztworu kazeiny, 10 czesciami'ole¬ janu. sodu i 30 czesciami acetonu. Z otrzy¬ manej rozproszyny usuwa sie glówna ilosc rozpuszczalnika przelz destylacje pod zwyklym cisnieniem i nastepnie ewentu¬ alnie zageszcza w prózni, az do osiagniecia zawartosci 30°/o lub wiecej substancji stalej.Przyklad VL 150 czesci wieloizobuty- lenu o ciezarze czasteczkowym 200 000 roz¬ puszcza sie w 3 700 czesciach czterochlorku wegla i miesza w mieszarce turbinowej z 1 000 czesciami: wody, w której rozpusz¬ czono 5,5 czesci olejanu sodu, i z roztwo^ rem 16,7 czesci wielostyrolu w 100 cze¬ sciach czterochlorku wegla.Po dodaniu 30 czesci alkoholu etylowe¬ go powstaje rzadka rozproszyna, z-której usuwa sie rozpuszczalnik w podwyzszonej temperaturze i ewentualnie pod zmniejszo¬ nym cisnieniem. Otrzymana w ten sposób rozproszyne wolna od rozpuszczalnika za¬ geszcza sie do pozadanego stezenia, np. do zawartosci 50% substancji stalej. Otrzy¬ mana rozproszyna po wylaniu i swobodnym odparowaniu albo po koagulacji i wysusze¬ niu na walcach daje zupelnie nielepkie blony.Do zemulgowanego roztworu wieloizo- butylenu mozna równiez dodawac odpo¬ wiednia ilosc wielostyrolu w zemulgowa- nej postaci, jaka sie otrzymuje bezposre¬ dnio przy polimeryzacji w emulsji. W ten .sposób otrzymuje sie równiez zupelnie nie¬ lepkie blony. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób wytwarzania wodnych rozpro- szyn wysoce spolimeryzowanych zwiazków organicznych, znamienny tym,, ze roztwory tych zwiazków w rozpuszczalnikach orga¬ nicznych, nierozpuszczalnych w wodzie, rozprasza sie w wodzie w obecnosci malych ilosci srodka emulgujacego i rozpuszczal¬ nika organicznego, rozpuszczalnego w wo¬ dzie. I. G. F a r b e n i n du s trie A k t i e n g e s e 11 s c h a f t Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patentowy Staatsdruckcrei Warscliau — Nr. 10540-42. PL