SK279619B6 - Method of copolymer styrene-butylacrylate dispersion production - Google Patents

Method of copolymer styrene-butylacrylate dispersion production Download PDF

Info

Publication number
SK279619B6
SK279619B6 SK6190-90A SK619090A SK279619B6 SK 279619 B6 SK279619 B6 SK 279619B6 SK 619090 A SK619090 A SK 619090A SK 279619 B6 SK279619 B6 SK 279619B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
parts
weight
weight parts
styrene
dispersion
Prior art date
Application number
SK6190-90A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Viera Chrástová
Pavol Citovický
Drahomíra Vodová
Jana Sádecká
Eva Tomová
Anna Štaudnerová
Original Assignee
Chemickotechnologická Fakulta Stu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemickotechnologická Fakulta Stu filed Critical Chemickotechnologická Fakulta Stu
Publication of SK279619B6 publication Critical patent/SK279619B6/en

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

An emulsive method of a copolymer dispersion production at low temperatures in an activator-comprising system, consisting of 0.06 - 0.2 weight parts of vitriol of iron heptahydrate and 0.12 - 0.25 weight parts of the disodium salt of ethylenediamine- -tetra acetic acid, 3.6 - 4.4 weight parts of ionic emulsifier, 4.3 - 6.6 weight parts non-ionic emulsifier and in the presence of a heterogeneous initiator. From 39.5 to 50 weight parts of styrene copolymerizes with 50 - 60.5 weight parts of butylacrylate simultaneously with 0.5 - 1.5 weight parts of acrylamide at a temperature of 30 - 50 degrees Celsius in the presence of water and monomers of the insoluble heterogeneous initiator represented by 5.1 to 23.5 weight parts of oxidated powdered isotactic polypropylene containing 0.14 - 0.19 weight parts of hydroperoxidic oxygen. The heterogeneous initiator is separated from the copolymer dispersion by means of a filtration after the polymerisation.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu výroby kopolymémej disperzie styrénu s butylakrylátom, ktorá má nízku hodnotu povrchového napätia, filmy z nej vytvorené sa vyznačujú nízkou vodonasiakavosťou a sú odolné proti rozpúšťadlám.The invention relates to a process for the production of a copolymer of styrene-butyl acrylate dispersion having a low surface tension value, the films formed therefrom having a low water-absorption capacity and are resistant to solvents.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pri doterajších spôsoboch výroby disperzií obsahujúcich kopolymér styrénu s butylakrylátom sa najčastejšie uskutočňovala kopolymerizácia v emulzii za prítomnosti iónových a neiónových emulgátorov. Ako iniciátory sa najčastejšie použili redoxné systémy obsahujúce iniciátor prevažne peroxodvojsíran draselný alebo peroxodvojsíran amónny a aktivátor prevažne ditioničitan sodný alebo ditioničnan sodný, ktoré sú rozpustené vo vodnej fáze polymerizačného systému. V niektorých prípadoch sa použili azoiniciátory. Teplota polymerizácie sa pohybovala v rozmedzí od 30 °C do 70 °C. Emulzná kopolymerizácia sa uskutočňovala prevažne násadovým alebo kontinuálnym spôsobom.In the prior art processes for the preparation of dispersions containing a copolymer of styrene with butyl acrylate, most often copolymerization was carried out in emulsion in the presence of ionic and nonionic emulsifiers. Most commonly used initiators were redox systems comprising an initiator predominantly potassium persulfate or ammonium persulfate and an activator predominantly sodium dithionite or sodium dithionate, which are dissolved in the aqueous phase of the polymerization system. In some cases, azoinitiators have been used. The polymerization temperature ranged from 30 ° C to 70 ° C. The emulsion copolymerization was carried out mostly in a batch or continuous manner.

Takýto spôsob výroby disperzií obsahujúcich kopolymér styrénu s butylakrylátom má okrem iného nevýhody v tom, že zvyšky iniciačného systému sa po ukončení kopolymerizácie stávajú súčasťou disperzie. Ich prítomnosť negatívne ovplyvňuje termickú a svetelnú stabilitu disperzií, najmä pri využití disperzií ako spojiva na vodou riediteľné antikorozívne farby. Použitie vodorozpustného iniciačného systému môže viesť najmä pri násadovej emulznej kopolymerizácii k vytváraniu koagulátov, čo negatívne ovplyvňuje úžitkové a aplikačné vlastnosti disperzie.Such a process for preparing styrene-butyl acrylate-containing dispersions has the disadvantage, inter alia, that the residues of the initiator system become part of the dispersion upon completion of the copolymerization. Their presence adversely affects the thermal and light stability of the dispersions, especially when using dispersions as a binder for water-borne anticorrosive paints. The use of a water-soluble initiator system can lead to the formation of coagulates, particularly in the case of batch emulsion copolymerization, which negatively affects the performance and application properties of the dispersion.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nevýhody možno odstrániť podľa vynálezu spôsobom výroby disperzie kopolymerizáciou styrénu s butylakrylátom, ktorá neobsahuje zvyšky iniciačného systému a koagulát, pričom sa využije heterogénne iniciovaná emulzná kopolymerizácia v systéme pozostávajúcom zaktivátora 0,12 až 0,25 hmotnostných dielov dvojsodnej soli kyseliny etyléndiamíntetraoctovej a 0,06 až 0,2 hmotnostných dielov heptahydrátu síranu železnatého a 4,3 až 6,6 hmotnostných dielov neiónového a 3,6 až 4,4 iónového emulgátora, ktorého podstata spočíva v tom, že 39,5 až 50 hmotnostných dielov styrénu kopolymerizuje s 50 až 60,5 hmotnostnými dielmi butylakrylátu a 0,5 až 1,5 hmotnostnými dielmi akrylamidu pri teplote 30 °C až 50 °C za prítomnosti heterogénneho, vo vode a v monoméroch nerozpustného iniciátora, ktorým je oxidovaný izotaktický práškový poiypropylén v množstve 5,1 až 23,5 hmotnostných dielov na hmotnosť monomérov s obsahom hydroperoxidického kyslíka 0,14 až 0,19 hmotnostných percent, pričom sa heterogénny iniciátor po uskutočnení kopolymerizácie od disperzie oddelí filtráciou.These disadvantages can be overcome according to the invention by a process for preparing a dispersion by copolymerization of styrene with butyl acrylate, which does not contain residues of the initiation system and coagulate, utilizing heterogeneously initiated emulsion copolymerization in a system comprising an activator of 0.12 to 0.25 parts by weight of disodium ethylenediamine tetraacetic acid disodium salt. up to 0.2 parts by weight of ferrous sulphate heptahydrate; and 4.3 to 6.6 parts by weight of a non-ionic and 3.6 to 4.4 ionic emulsifier, which consists in copolymerizing 39.5 to 50 parts by weight of styrene with 50 to 50 parts by weight. 60.5 parts by weight of butyl acrylate and 0.5 to 1.5 parts by weight of acrylamide at a temperature of 30 ° C to 50 ° C in the presence of a heterogeneous, water-insoluble and monomer-insoluble initiator which is an oxidized isotactic powdered polypropylene in an amount of 5.1 to 23 5 parts by weight per weight of monomers containing hydro peroxide oxygen of 0.14 to 0.19 weight percent, wherein the heterogeneous initiator is separated from the dispersion by filtration after copolymerization.

Pri emulznej kopolymerizácii styrénu s butylakrylátom uskutočňovanej za prítomnosti heterogénneho iniciátora vytvára tento samostatnú fázu v systéme vo forme jemného prášku, čo zlepšuje premiešanie násady a zabraňuje vytváraniu koagulátov. Získa sa tak homogénna disperzia vhodná ako spojivo na vodou riediteľné antikorozívne farby. Disperzia sa vyznačuje nízkou hodnotou povrchového napätia v rozmedzí od 38,6 do 52,8 mN.m'1. Filmy z nej vytvorené sú homogénne s nízkou vodonasiakovosťou v rozmedzí odIn the emulsion copolymerization of styrene with butyl acrylate, carried out in the presence of a heterogeneous initiator, this separate phase forms in the system in the form of a fine powder, which improves the mixing of the batch and prevents the formation of coagulates. This gives a homogeneous dispersion suitable as a binder for water-borne anticorrosive paints. The dispersion is characterized by a low surface tension in the range of 38.6 to 52.8 mN.m -1 . The films made therefrom are homogeneous with a low water absorption in the range from

12,5 % do 17,0 % za 24 hodín a od 19,8 % do 28,1 % za desať dní. Okrem toho sa filmy vyznačujú dobrou odolnosťou proti organickým rozpúšťadlám. Neprítomnosť zvyškov iniciátora sa pozitívne prejaví na zlepšení tepelnej a svetelnej stability samotnej disperzie, ako aj filmov znej vytvorených.12.5% to 17.0% in 24 hours and from 19.8% to 28.1% in ten days. In addition, the films are characterized by good resistance to organic solvents. The absence of initiator residues has a positive effect on improving the thermal and light stability of the dispersion itself, as well as the films formed therefrom.

Spôsob výroby vodou riediteľných disperzií kopolyméru styrénu s butylakrylátom je podľa vynálezu bližšie uvedený v nasledujúcich príkladoch.The process for the preparation of water-dilutable dispersions of a styrene-butyl acrylate copolymer according to the invention is described in more detail in the following examples.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

Do polymerizačnej nádobky opatrenej miešadlom sa v inertnej atmosfére dávkuje 5,1 hmotn. dielov oxidovaného práškového polypropylénu (s obsahom aktívneho kyslíka 0,14 %), 0,06 hmotn. dielov heptahydrátu síranu železnatého, 0,12 hmotn. dielov dvojsodnej soli kyseliny etyléndiamíntetraoctovej (Chelaton III), 4,3 hmotn. dielov neiónového emulgátora Slovasol 2430, čo je v podstate CH3(C2H4O)29C2H4OH, 3,6 hmotn. dielov iónového emulgátora Mersolu 50 zloženia CH3(CH2)14SO3Na, 50 hmotn. dielov prečisteného butylakrylátu, 50 hmotn. dielov prečisteného styrénu a 111 hmotn. dielov vody.Into an inert atmosphere, 5.1 wt. 0.06 wt.% of oxidized powdered polypropylene (with an active oxygen content of 0.14%); 0.12 parts by weight of ferrous sulfate heptahydrate; parts by weight of the disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (Chelaton III), 4.3 wt. parts by weight of the non-ionic emulsifier Slovasol 2430, which is essentially CH 3 (C 2 H 4 O) 29 C 2 H 4 OH, 3.6 wt. parts by weight of the ionic emulsifier Mersol 50 of the composition CH 3 (CH 2 ) 14 SO 3 Na, 50 wt. parts of purified butyl acrylate, 50 wt. parts of purified styrene and 111 wt. parts of water.

Obsah nádoby sa temperuje na 30 °C vo vodnom termostate a súčasne sa premiešava miešadlom pri konštantných otáčkach pod inertnou atmosférou počas štyroch hodín. Po skončení polymerizácie sa disperzia oddelí od heterogénneho iniciátora filtráciou cez sklenený filter. Disperzia obsahuje po štvorhodinovej polymerizácii 95 %-ný obsah kopolyméru PS/PBuAc.The contents of the vessel were heated to 30 ° C in an aqueous thermostate and simultaneously stirred at constant speed with an agitator under an inert atmosphere for four hours. After the polymerization is complete, the dispersion is separated from the heterogeneous initiator by filtration through a glass filter. The dispersion contains a 95% content of the PS / PBuAc copolymer after four hours of polymerization.

Povrchové napätie disperzie je 40,2 mN.m1. Film vytvorený z disperzie je homogénny. Hodnota vodonasiakavosti za 24 hodín je 17,0 % a za 10 dní 28,1 %.The surface tension of the dispersion is 40.2 mN.m -1 . The film formed from the dispersion is homogeneous. The water-absorption rate in 24 hours is 17.0% and in 10 days 28.1%.

Príklad 2Example 2

Do polymerizačnej nádobky sa v inertnej atmosfére dávkuje 20,5 hmotn. dielov oxidovaného práškového polypropylénu (s obsahom aktívneho kyslíka 0,19 %), 0,15 hmotn. dielov FeSO4.7H2O, 0,18 hmotn. dielov Chelatonu III, 3,2 hmotn. dielov iónového emulgátora Mersolu 50, 5,6 neiónového emulgátora Slovasolu 2430,Into the polymerization vessel 20.5 wt. 0.1 parts by weight of oxidized powdered polypropylene (having an active oxygen content of 0.19%); % FeSO 4 .7H 2 O, 0.18 wt. parts of Chelaton III, 3.2 wt. parts of the ionic emulsifier Mersol 50, 5.6 non-ionic emulsifier Slovasol 2430,

39,5 hmotn. dielov prečisteného styrénu, 60,0 hmotn. dielov prečisteného butylakrylátu, 0,5 hmotn. dielov prečisteného akrylamidu a 191,0 hmotn. dielov vody.39.5 wt. parts of purified styrene, 60.0 wt. 0.5 parts by weight of purified butyl acrylate; parts of purified acrylamide and 191.0 wt. parts of water.

Polymerizácia sa robila tým istým postupom ako v príklade 1. Po štvorhodinovej polymerizácii pri teplote 50 °C sa iniciátor oddelil od disperzie filtráciou. Disperzia obsahovala 98,5 % kopolymémej zložky. Povrchové napätie disperzie γ - 52,8 mN.m'1. Film vytvorený z disperzie s hrúbkou 200 pm sa vyznačuje vodonasiakavosťou 12,5 % za 24 hodín a 20,1 % za 10 dní. Vyhotovený film odolával rozpúšťadlám: toluén, dioxán, MEK, dimetylsulfoxid aThe polymerization was carried out in the same manner as in Example 1. After four hours of polymerization at 50 ° C, the initiator was separated from the dispersion by filtration. The dispersion contained 98.5% of the copolymer component. Dispersion surface tension γ - 52.8 mN.m -1 . The film formed from a 200 µm dispersion has a water absorption of 12.5% in 24 hours and 20.1% in 10 days. The film was resistant to solvents: toluene, dioxane, MEK, dimethylsulfoxide and

N, N' - dimetylflormamid.N, N'-dimethylfluoramide.

Príklad 3Example 3

Do polymerizačnej nádoby sa v inertnej atmosfére dávkuje 23,5 hmotn. dielov práškového izotaktického polypropylénu (s obsahom hydroperoxidického kyslíka 0,19 %),In an inert atmosphere 23.5 wt. parts of isotactic polypropylene powder (with a hydroperoxide oxygen content of 0,19%),

O, 10 hmotn. dielov FeSO4.7H2O, 0,15 hmotn. dielov Chelatonu III, 2,2 hmotn. dielov iónového emulgátora Mersolu 50 a 3,6 neiónového emulgátora Slovasolu 2430, 25 hmotn. dielov prečisteného styrénu, 30 hmotn. dielov prečisteného butylakrylátu a 170 hmotn. dielov vody. Po polhodinovej polymerizácii pri 40 °C sa postupne prikvapkáva počas troch hodín za konštantného miešania zmes vytvorená z 0,10 hmotn. dielov FeSO4.7H2O, 0,10 hmotn. dielov Che2 latonu III, 2,2 hmotn. dielov iónového emulgátora Mersolu 50, 2,0 hmotn. dielov neiónového emulgátora Slovasolu 2430, 16 hmotn. dielov prečisteného styrénu, 22,5 hmotn. dielov prečisteného butylakrylátu, 1,5 hmotn. dielov akrylamidu a 50 hmotn. dielov vody. Po ukončení polymerizácie sa iniciátor od disperzie odfiltruje.0.10 wt. % FeSO 4 .7H 2 O, 0.15 wt. parts by weight of Chelaton III, 2.2 wt. parts by weight of an ionic emulsifier of Mersol 50 and 3.6 of a nonionic emulsifier of Slovasol 2430, 25 wt. parts of purified styrene, 30 wt. parts of purified butyl acrylate and 170 wt. parts of water. After polymerization at 40 ° C for half an hour, a mixture of 0.10 wt.% Was added dropwise over three hours with constant stirring. % FeSO 4 .7H 2 O, 0.10 wt. parts of Che2 laton III, 2.2 wt. parts of the ionic emulsifier Mersol 50, 2.0 wt. parts of non-ionic emulsifier Slovasol 2430, 16 wt. parts of purified styrene, 22.5 wt. parts by weight of purified butyl acrylate, 1.5 wt. parts of acrylamide and 50 wt. parts of water. After the polymerization is complete, the initiator is filtered from the dispersion.

Obsah vytvoreného kopolyméru v disperzii je 98,9 %. Povrchové napätie disperzie γ = 38,6 mN.m''. Film s hrúbkou 200 pm má vodonasiakavosť 14,5 % za 24 hodín a 19,8 % za 10 dní. Vytvorené filmy sa nerozpúšťajú v rozpúšťadlách uvedených v príklade 2.The content of the copolymer formed in the dispersion is 98.9%. Dispersion surface tension γ = 38.6 mN.m -1. A 200 µm film has a water absorption of 14.5% in 24 hours and 19.8% in 10 days. The films formed do not dissolve in the solvents mentioned in Example 2.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Možnosť technicky nenáročného oddelenia nosiča iniciátora so zvyškami nerozložených peroxidov od disperzie umožňuje získať disperzie odolnejšie proti vplyvu tepla a následným oxidačným reakciám. Získané disperzie možno využiť ako spojivá na vodou riediteľné antikorozívne farby. Po formulácii sa farby vyznačujú dobrými úžitkovými vlastnosťami. Ingredienty farby sa neusadzujú, farba je dobre rozmiešateľná. V prípade zahustenia disperzie je možné využiť ju ako tmel alebo súčasť disperzného lepidla.The possibility of a technically undemanding separation of the initiator carrier with residual undigested peroxides from the dispersion makes it possible to obtain dispersions more resistant to the effects of heat and subsequent oxidation reactions. The dispersions obtained can be used as binders for water-borne anticorrosive paints. After formulation, the colors are characterized by good utility properties. Ingredients of paint do not settle, the paint is well-miscible. If the dispersion is thickened, it can be used as a sealant or as part of a dispersion adhesive.

Z technického hľadiska si použitie vynálezu nevyžaduje ekonomicky náročnejšie úpravy technologických zariadení.From a technical point of view, the application of the invention does not require more economical modifications of the technological equipment.

Claims (1)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS Spôsob výroby kopolymémej disperzie styrén-butylakrylát, vyznačujúci sa tým, že 39,5 až 50 hmotnostných dielov styrénu polymerizuje a 50 ažA process for the production of a styrene-butyl acrylate copolymer dispersion, characterized in that 39.5 to 50 parts by weight of styrene polymerizes and 50 to 50 parts by weight of styrene. 60.5 hmotnostnými dielmi butylakrylátu súčasne s 0,5 až60.5 parts by weight of butyl acrylate at the same time as 0.5 to 0.5 1.5 hmotnostnými dielmi akrylamidu pri teplote od 30 °C do 50 °C v systéme obsahujúcom aktivátor pozostávajúci z 0,06 až 0,2 hmotnostných dielov heptahydrátu síranu železnatého a 0,12 až 0,25 hmotnostných dielov dvojsodnej soli kyseliny etyléndiamíntetraoctovej, 3,6 až 4.4 hmotnostných dielov iónového emulgátora, 4,3 až 6,6 hmotnostných dielov neiónového emulgátora za prítomnosti vo vode a v monoméroch nerozpustného heterogénneho iniciátora, ktorým je oxidovaný práškový izotaktický polypropylén v množstve 5,1 až 23,5 hmotnostných dielov s obsahom hydroperoxidického kyslíka 0,14 až 0,19 % hmotn., pričom sa heterogénny iniciátor po polymerizácii oddelí od kopolymémej disperzie filtráciou.1.5 parts by weight of acrylamide at a temperature of from 30 ° C to 50 ° C in an activator-containing system comprising 0.06 to 0.2 parts by weight of ferrous sulphate heptahydrate and 0.12 to 0.25 parts by weight of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, 3.6 up to 4.4 parts by weight of an ionic emulsifier, 4.3 to 6.6 parts by weight of a non-ionic emulsifier in the presence of water and monomers of an insoluble heterogeneous initiator, which is an oxidized isotactic polypropylene in an amount of 5.1 to 23.5 parts by weight containing hydroperoxide oxygen 0 14 to 0.19% by weight, wherein the heterogeneous initiator is separated from the copolymer dispersion by filtration after polymerization.
SK6190-90A 1990-12-12 1990-12-12 Method of copolymer styrene-butylacrylate dispersion production SK279619B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS906190A CS619090A3 (en) 1990-12-12 1990-12-12 Process for preparing styrene-butylacrylate co-polymer dispersion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK279619B6 true SK279619B6 (en) 1999-01-11

Family

ID=5408366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK6190-90A SK279619B6 (en) 1990-12-12 1990-12-12 Method of copolymer styrene-butylacrylate dispersion production

Country Status (2)

Country Link
CS (1) CS619090A3 (en)
SK (1) SK279619B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS619090A3 (en) 1992-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4699950A (en) Block copolymer based on polymer having thiol end group and linked by divalent sulfur
US5326843A (en) Method for making an alkali-soluble emulsion copolymer
DE69413849T2 (en) MODIFIED ACRYLIC POLYMERS GASKET COMPOSITION HARD TO MOISTURE
US6150468A (en) Water soluble amphiphilic heteratom star polymers and their use as emulsion stabilizers in emulsion polymerization
GB2070037A (en) Pressure sensitive adhesive latexes
US3055873A (en) Preparation of polyitaconic acid
JPH06206950A (en) Production of graft copolymer latex of core/shell disperse particle with improved phase bond between core and shell
US4587290A (en) Polymerization process using nonionic surfactant and copolymerizable unsaturated polyethylene glycol
US4426482A (en) Process for producing stable polymer emulsions
JPH0224310A (en) Dispersion polymer containing urea group and based on ethylenic unsaturated monomer
US4064080A (en) Latex of styrene polymers with terminal amino-sulfonated groups and method of making
EP0860453A2 (en) Process for preparing acrylic polymers
EP0199316A2 (en) Chain-transfer agents for emulsion polymerization and polymer products produced therewith
CA1318426C (en) Resin-fortified emulsion polymers and methods of preparing the same
CA1203034A (en) Cationic latices useful for thermoplastic and thermosetting applications
DE1292858B (en) Process for the preparation of linear copolymers containing peroxide groups
DE2840502A1 (en) METHOD FOR PRODUCING TERPOLYMERS
SK279619B6 (en) Method of copolymer styrene-butylacrylate dispersion production
CA2155010C (en) Graft and core-shell-copolymers with an improved bond between graft base and grafted polymer phase
JPS6318602B2 (en)
AU643797B2 (en) Precipitation polymerization of copolymers of a vinyl lactam and a polymerizable carboxylic acid using sub-surface feeding
EP0255363A2 (en) Terpolymer emulsions
EP0251977B1 (en) An improved process for the incorporation of functionalized monomers
JPS60255827A (en) Fine resin particle, its production and use
US4659796A (en) Amine-modified wax