RU2610512C2 - Редиспергируемый в воде полимерный порошок - Google Patents
Редиспергируемый в воде полимерный порошок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610512C2 RU2610512C2 RU2015126463A RU2015126463A RU2610512C2 RU 2610512 C2 RU2610512 C2 RU 2610512C2 RU 2015126463 A RU2015126463 A RU 2015126463A RU 2015126463 A RU2015126463 A RU 2015126463A RU 2610512 C2 RU2610512 C2 RU 2610512C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- acrylamide
- polymer powder
- polyvinyl alcohol
- redispersible polymer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J133/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к редиспергируемым в воде полимерным порошкам на основе акриловых сополимеров и акриламида, которые могут быть использованы в качестве полимерного связующего в строительных смесях, в качестве пленкообразующего компонента в лакокрасочных материалах и клеях, в качестве гидрофобизатора для бумаги, текстиля песка, глины и для других целей. Описан редиспергируемый в воде полимерный порошок для покрытий, содержащий стирол и мономеры акрилатного типа и инициатор полимеризации и защитный коллоид, в котором в качестве мономеров используют бутиловый эфир метакриловой кислоты, метакриловую кислоту и акриламид, в качестве инициатора полимеризации 2,2'-азоизобутиронитрил, в качестве защитного коллоида используют поливиниловый спирт, а также дополнительно вводят регулятор роста цепи - н-додецилмеркаптан, и диспергатор при следующем соотношении компонентов (масс. ч.): бутиловый эфир метакриловой кислоты 40,0-80,0, метакриловая кислота 10,0-50,0, акриламид 5,0-30,0, стирол 5-15,0, 2,2'-азоизобутиронитрил 0,1-5,0, н-додецилмеркаптан 0,1-5,0, поливиниловый спирт 10-50, диспергатор 0,1-5,0. Технический результат: получена водная дисперсия полимера с повышенной стабильностью и покрытие с высокой химической стойкостью в агрессивных средах и хорошими деформационно-прочностными свойствами по различным подложкам. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к редиспергируемым в воде полимерным порошкам на основе акриловых сополимеров и акриламида, которые могут быть использованы в качестве полимерного связующего в строительных смесях, в качестве пленкообразующего компонента в лакокрасочных материалах и клеях, в качестве гидрофобизатора для бумаги, текстиля песка, глины и для других целей. Редиспергируемые полимеры представляют собой полимерные порошки, способные при их совмещении с водой образовывать стабильные водные дисперсии.
Из [RU 2178427 C08J 3/120 20.01.2002] известен состав редиспергируемого полимерного порошка на основе карбоксилированных бутадиенсодержащих сополимеров, применяющийся для повышения эластичности и прочности покрытий при удлинении.
Из [RU 2371450 C08F 210/00 27.10.2009] известен состав гидрофобизирующего редиспергируемого полимерного порошка, включающий полимер на основе винилацетатных, (мет)акриловых и этиленовых мономерных звеньев, защитный коллоид и гидрофобизирующие добавки, применяющийся для повышения гидрофобности строительных и других материалов
Наиболее близким по технической сути является состав реэмульгируемой порошкообразной смолы, получаемой на основе полимеров бутил(мет)акрилата, стирола и глицидилметакрилата [RU 2411266 C08L 29/04 10.02.2011], который был выбран за прототип. Также в состав входит поливиниловый спирт, который применяется в качестве защитного коллоида и препятствует распаду водной дисперсии на две фазы.
Данную реэмульгируемую порошкообразную смолу получают традиционным способом, который заключается в том, что сначала проводят полимеризацию мономеров в водной среде. Затем, полученный продукт выделяют из водной среды методом распылительной сушки.
Такой способ получения имеет ряд недостатков, которые заключаются в необходимости выделения конечного продукта из водной среды, что приводит к необходимости применять дополнительное оборудование и добавки к составу. Покрытия, полученные из выбранного за прототип состава, обладают высокой стойкостью в водной среде и хорошей адгезией, однако невысокими химической стойкостью и эластичностью.
Задачей данного изобретения является повышение стабильности получаемой водной дисперсии полимера, а также получение покрытий с высокой химической стойкостью в различных агрессивных средах и хорошими деформационно-прочностными свойствами по различным подложкам.
Поставленная задача изобретения достигается тем, что в составе редиспергируемого полимерного порошка для покрытий используют в качестве мономеров бутиловый эфир метакриловой кислоты, метакриловую кислоту, акриламид и стирол, инициатор полимеризации, в качестве которого используют 2,2'-азоизобутиронитрил, регулятор роста цепи, в качестве которого используют н-додецилмеркаптан, защитный коллоид - поливиниловый спирт, и диспергатор, в качестве которого используют аммониевую соль низкомолекулярной полиакриловой кислоты или оксиэтилированные алкилфенолы с общей формулой RC6H4O(CH2CH2O)n, где R=С10-С12, при следующем соотношении компонентов (масс. ч.):
Данный сбалансированный состав позволяет получать продукты с высокими эксплуатационными свойствами.
Синтез проводится в сверхкритическом диоксиде углерода, который позволяет полностью исключить стадии выделения и измельчения конечного продукта, поскольку по окончании синтеза растворитель - сверхкритический СО2, при сбросе давления и температуры переходит из сверхкритического в обычное состояние газа и самостоятельно удаляется из зоны реакции, захватывая с собой остатки мономеров, что, в свою очередь, позволяет повысить чистоту получаемого продукта. Также синтез проводится в водной среде с последующим выделением готового продукта из водной дисперсии методом распыления.
В состав полимерного порошка включен диспергатор для повышения его редиспергируемости и стабильности получаемой водной дисперсии. В качестве диспергатора применяют водный раствор аммониевой соли низкомолекулярной полиакриловой кислоты марки Additol XW 330 или неионогенные поверхностно-активные вещества ОП-7 и ОП-10, которые относятся к оксиэтилированным алкилфенолам с общей формулой RC6H4O(CH2CH2O)n, где R=С10-С12.
Получение водной дисперсии полимера осуществляется путем добавления к порошку воды в соотношении порошок: вода 1:1 (по массе) и тщательного перемешивания в течение не менее 10 минут
Материал наносят на стеклянные, деревянные, бетонные и металлические подложки кистью, валиком или краскораспылителем.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1 дан по прототипу.
В реакционный сосуд емкостью 2 л из нержавеющей стали, снабженный перемешивающим устройством и обратным холодильником, помещают 670 масс. ч. воды и 46 масс. ч. модифицированного ацетоуксусными группами поливинилового спирта (производства The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.). Реакционный сосуд нагревают до 85°С до растворения в воде поливинилового спирта, модифицированного ацетоуксусными группами. Затем, поддерживая температуру реакционного сосуда равной 80°С, в него добавляют 66 масс. ч. смеси мономеров, приготовленной предварительно (358 масс. ч. бутилакрилата/ 293 масс. ч. стирола/ 6.5 масс. ч. глицидилметакрилата). Для инициирования полимеризации вводят персульфат аммония в течение 1 часа. Далее, в течение 4 часов в реакционный сосуд по каплям добавляют оставшееся количество смеси мономеров для поддержания полимеризации, при этом дополнительно вводят в качестве инициатора полимеризации персульфат аммония. По окончании добавления смеси мономеров реакционную смесь выдерживают при той же температуре в течение 1 часа и добавляют для улучшения редиспергируемости 276 масс. ч. 20% водного раствора частично омыленного поливинилового спирта со средней степенью полимеризации, равной 600, и степенью омыления 88% мол. (торговое название "Gohensol GL 05" производства The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.).
Полученную смесь тщательно перемешивают. Далее указанную эмульсию подвергают сушке распылением в токе теплого воздуха, выступающего в качестве источника тепла, при 150°С с применением распылительной сушилки форсуночного типа. Таким образом, получают порошок редиспергируемого полимера.
Пример 2
В автоклав по очереди загружают 5 масс. ч. стирола, 40 масс. ч. бутилметакрилата, 30 масс. ч. метакриловой кислоты и 25 масс. ч. акриламида. Затем туда же в автоклав загружают 0,1 масс. ч. инициатора полимеризации - 2,2'-азоизобутиронитрил (АИБН), 0,1 масс. ч. регулятора роста цепи - н-додецилмеркаптан, а также 0,1 масс, часть диспергатора марки ОП-10 и 35 масс. ч. защитного коллоида - поливинилового спирта.
Далее в автоклав при комнатной температуре подают диоксид углерода до установления давления 150 атм. Затем автоклав нагревают до температуры 65°С, при этом давление в автоклаве поднимается до 440 атм. Полимеризацию мономеров проводят в следующих условиях: давление 440 атм. и температура 65°С. По окончании синтеза давление и температуру в реакторе понижают до комнатных условий и получают требуемый порошок редиспергируемого полимера.
Полученный полимерный порошок обладает хорошей редиспергируемостью в воде (отстоявшийся осадок не превышает 3 мм). Покрытие, полученное на основе данного полимера, характеризуется высокими деформационно-прочностными характеристиками: адгезия 1 балл, эластичность 1 мм и прочность на удар 85 см, а также стойкостью к воздействию агрессивных сред (при выдерживании в щелочной и кислой средах покрытие не отслаивалось от подложки, не трескалось и не теряло равномерности)
Примеры 3
В ампулу, снабженную перемешивающим устройством, по очереди загружают 7 масс. ч. стирола, 63 масс. ч. бутилметакрилата, 20 масс. ч. метакриловой кислоты и 17 масс. ч. акриламида. Затем туда же в ампулу загружают 1 масс. ч. инициатора полимеризации - 2,2'-азоизобутиронитрил (АИБН), 1 масс. ч. регулятора роста цепи - н-додецилмеркаптан, а также 5 масс, часть диспергатора марки ОП-10, 20 масс. ч. защитного коллоида - поливинилового спирта и 430 масс. ч. воды.
После загрузки всех компонентов ампулу продувают инертным газом - аргоном и герметизируют. Затем ампулу нагревают до 65°С и выдерживают при этой температуре в течение 1 часа.
После завершения процесса ампулу разгерметизируют. Полученную водную дисперсию полимера смешивают с 40 масс. ч. 20% водного раствора частично омыленного поливинилового спирта и разбавляют водой до достижения вязкости в 250 мПа⋅с. Затем дисперсию распыляют с помощью напорного сопла. В качестве распыляющего агента используют предварительно сжатый до 4 бар воздух, а образующиеся при этом капли сушат нагретым до 125°С воздухом в прямоточном режиме. В результате получают редиспергируемый в воде полимерный порошок.
Примеры 4 и 5 аналогичны примеру 2, однако в качестве диспергатора используют промышленный диспергатор марки Additol XW 330.
Примеры 6 и 7 аналогичны примеру 2, однако в качестве диспергатора используют промышленный эмульгатор ОП-7.
Примеры 8 и 9 аналогичны примеру 2.
Составы полимерной порошковой композиции, свойства водной дисперсии полимерного порошка, а также покрытия, полученного на ее основе, представлены в таблице 1.
Как видно из приведенных примеров, покрытия, полученные на основе предлагаемых редиспергируемых в воде полимерных порошков, обладают высокими значениями химической стойкости, адгезии, стойкости к прямому удару и эластичности по сравнению с покрытиями, полученными по прототипу.
Все полученные полимеры были проверены на редиспергируемость, которую определяли по следующей методике: дисперсии порошка с его содержанием, равным 50 мас. %, приготавливали путем его повторного диспергирования в воде при воздействии высоких сдвиговых усилий. Далее определяли редиспергируемость разбавленных повторно приготовленных дисперсий (с содержанием твердого вещества 0,5 мас. %), для чего 100 мл такой дисперсии помещали в градуированную трубку и определяли высоту отстоявшегося слоя твердого вещества. Высоту отстоявшегося слоя твердого вещества в миллиметрах измеряли через 24 ч. Значения, превышающие 7 мм, свидетельствуют о неудовлетворительной редиспергируемости порошка. Все дисперсии из полимерных порошков, полученные по примерам 1-19, через 24 часа имели высоту отстоявшегося слоя твердого вещества менее 7 мм, что свидетельствует о их хорошей редиспергируемости.
Полученные результаты испытаний (табл. 1) свидетельствуют о том, что предложенный состав редиспергируемых полимеров позволяет получать продукты с высокой редиспергируемостью в воде, на основе которых получают покрытия с высокими эксплуатационными свойствами.
Claims (3)
1. Редиспергируемый в воде полимерный порошок для покрытий, содержащий стирол и мономеры акрилатного типа и инициатор полимеризации и защитный коллоид, отличающийся тем, что в качестве мономеров используют бутиловый эфир метакриловой кислоты, метакриловую кислоту и акриламид, в качестве инициатора полимеризации - 2,2'-азоизобутиронитрил, в качестве защитного коллоида используют поливиниловый спирт, а также дополнительно вводят регулятор роста цепи - н-додецилмеркаптан, и диспергатор при следующем соотношении компонентов (масс. ч.)
2. Редиспергируемый в воде полимерный порошок для покрытий по п. 1, отличающийся тем, что в качестве диспергатора используют аммониевую соль низкомолекулярной полиакриловой кислоты или оксиэтилированные алкилфенолы с общей формулой RC6H4O(CH2CH2O)n, где R=С10-С12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015126463A RU2610512C2 (ru) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | Редиспергируемый в воде полимерный порошок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015126463A RU2610512C2 (ru) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | Редиспергируемый в воде полимерный порошок |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015126463A RU2015126463A (ru) | 2017-01-13 |
RU2610512C2 true RU2610512C2 (ru) | 2017-02-13 |
Family
ID=58449242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015126463A RU2610512C2 (ru) | 2015-07-02 | 2015-07-02 | Редиспергируемый в воде полимерный порошок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2610512C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2287537C2 (ru) * | 2003-04-08 | 2006-11-20 | Ваккер Полимер Системс Гмбх Энд Ко.Кг | Стабилизированные поливиниловым спиртом редиспергируемые порошки с разжижающими свойствами |
US7388047B2 (en) * | 2003-07-17 | 2008-06-17 | Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg | Redispersible powders comprising pozzolanic components |
RU2411266C2 (ru) * | 2005-11-24 | 2011-02-10 | Зе Ниппон Синтетик Кемикал Индастри Ко., Лтд. | Реэмульгируемая порошкообразная смола, водная эмульсия и адгезивный состав на ее основе |
RU2516389C2 (ru) * | 2008-03-10 | 2014-05-20 | Ваккер Хеми Аг | Способ получения композиционных частиц |
-
2015
- 2015-07-02 RU RU2015126463A patent/RU2610512C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2287537C2 (ru) * | 2003-04-08 | 2006-11-20 | Ваккер Полимер Системс Гмбх Энд Ко.Кг | Стабилизированные поливиниловым спиртом редиспергируемые порошки с разжижающими свойствами |
US7388047B2 (en) * | 2003-07-17 | 2008-06-17 | Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg | Redispersible powders comprising pozzolanic components |
RU2411266C2 (ru) * | 2005-11-24 | 2011-02-10 | Зе Ниппон Синтетик Кемикал Индастри Ко., Лтд. | Реэмульгируемая порошкообразная смола, водная эмульсия и адгезивный состав на ее основе |
RU2516389C2 (ru) * | 2008-03-10 | 2014-05-20 | Ваккер Хеми Аг | Способ получения композиционных частиц |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015126463A (ru) | 2017-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5679735A (en) | Process for the preparation of synthetic resin dispersions | |
JP5905000B2 (ja) | 水性結合剤組成物 | |
CA2730176C (en) | Coating compositions having increased block resistance | |
AU2010266398B2 (en) | Composite polymer emulsion | |
WO2013119521A1 (en) | Latex binders useful in zero or low voc coating compositions | |
JP2006124682A (ja) | 水性エマルジョンおよびその用途 | |
JP6645575B2 (ja) | 水性塗料組成物および塗装物品 | |
KR20070083672A (ko) | 소수성 단량체의 유화 중합 | |
CA1300292C (en) | Aqueous polymer dispersions having a long shelf life | |
CN109563192B (zh) | 水性聚合物分散体 | |
DE102012207801A1 (de) | Verwendung von Copolymerisaten als Klebrigmacher für Klebstoffe | |
DE102014225773A1 (de) | Polymere für Teppichbeschichtungs-Zusammensetzungen | |
JPH06336579A (ja) | ポリクロロプレンラテックス及びその組成物 | |
WO2020007466A1 (de) | Wasserlösliche copolymere | |
EP3328902B1 (de) | Wässrige dispersion eines oxazolingruppenhaltigen polymers | |
KR20010030851A (ko) | 스크럽 내성 라텍스 | |
RU2610512C2 (ru) | Редиспергируемый в воде полимерный порошок | |
CA2346461A1 (en) | Latex polymer compositions | |
EP1612226B1 (en) | (meth)acrylic resin emulsion and process for producing the same | |
WO2015150508A1 (de) | Wässrige polymerzusammensetzungen | |
TW202035483A (zh) | 含氟聚合物、塗料組成物、塗裝物品的製造方法和塗裝物品 | |
CA1296461C (en) | Aqueous dispersions | |
RU2624292C1 (ru) | Полимерная латексная система для использования в лакокрасочных материалах | |
CN112543792A (zh) | 水性分散体、其制造方法、涂料组合物及涂膜 | |
RU2618253C2 (ru) | Способ получения редиспергируемых в воде полимерных порошков |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170703 |