SU454743A3 - Способ получени синтетических латексов - Google Patents

Description

1 .

Изобретение относитс  к сиособам иолучеыи  синтетическИХ латексов бутадиенстирольного типа, которые можно использовать, например , в качестве св зующих при производстве красок, искусственной кожи, в качестве клеев, дл  каплировани  тканей или их ироиитки , дл  получени  пенорезины.

Известен способ получени  синтетических латексов водноэмульсионной сополимеризацией 1-9 вес.% от количества смеси мономеров а, (З-винилиденкарбоновой кислоты, алифатического сопр женного диена, стирола или замещенного в  дре стирола и/или эфира акриловой или метакриловой кислоты п/или ненасыщенного нитрила в присутствии эмульгаторов , радикальных инициаторов и других модифицирующих добавок, при этом сополимеризацию провод т при 20-60°С, причем наибольщее количество ее, (З-винилиденкарбоновой кислоты подают после того, как остальные мономеры достигли 70%-ного, но не больще чем 95%-ного, превращени . Процесс ведетс  до достижени  маскимум 98%-ного превращени . Полученные латексы содержат менее 40% твердых веществ и относительно больщее количество остаточных мономеров и имеют тенденцию К коагулированию.

Целью изобретени   вл етс  улучщение свойств латексов сополимеров стирола с бутадиеном . Латексы должны иметь более высокое содержание твердых веществ и меньщее остаточных мономеров, чем у известных латексов , при этом они не должны быть чувствительны к спиртам, воде и другим растворител м , не иметь тенденции к образованию коапл та и обладать высокой морозостойкостью и стойкостью К оттаиванию. Процент превращени  мономера должен быть выше, чем при известных методах полимеризации.

Предлагаетс  процесс сополимеризации проводить последовательно в две стадии: сначала при 60-85°С в присутствии 0,2-10 вес.% эмульгатора от количества реакционной массы и 20-50 вес.% от всего используемого количества а, р-випил.иденкарбоновой кислоты до .конверсии мономеров.75-85% и затем после введени  остального количества а, Р-ВИнилиденкарбоновой кислоты - при 70-90°С до конверсии мономеров не менее 99,6%.

Латексы сополимеров получают из а, Р-ВИнилиденкарбоновых кислот, стирола -или стиролов с замещенным кольцом, алифатических сопр женных диолефинов и/или сложных эфиров акриловой или метакриловой кислоты и/или ненасыщенных нитрилов в присутствии 0,2-1 вес.% эмульгатора и водорастворимых солей при 60-85°С при замедленной подаче 50-80 вес.% ненасыщенной а, р-винилиденкарбоновой кислоты. Дл  этого полимеризуют смесь мономеров, состо щую из 0,5-4,5 вес.%

а, р-вини.тидбнкарбоновой кислоты, 5-65 вес.% стирола или стирола с замещениым кольцом, 20-65 вес.% алифатического сопр жеииого диена и/или 1 -

вес. %

12

сложного эфира акриловой

или метакриловой кислоты н/или 1-45 вес.% ненасыщенного нитрила до достижени  минимум 75%-кого иревращени , но не более чем 85%-ного превращени . При 70-80°С добавл ют еще 7,,5 вес.% ненасыщенной а, р-винилиденкарбоБовой кислоты и нродолжают полимеризацию при 70-90°С до достижени  превращени  минимум 99,6%.

Используемые ненасыщенные карбоновые кислоты содержат преимущественио только одну карбоксильную группу (нанр-имер, акрилова , метакр.илова  и кретонова  кислоты). Другими подход щими карбоновыми кислотами  вл ютс  малеийова , итаконова , фумарова  и их полуЭфиры, например монометилмалеат -или мономет.илфумарат. Предпочтительными алифатическими сопр женными диенами  вл ютс , -например, бутадиен-1,2, 2,3-диметилбутадиен-1,3 и другие гомологи бутадиена-1,3, а также замещенные диены, например 2-хлорбутадиен-1,3 или 2-цианбутадиен-1 ,3.

Хот  предпочтительно использовать стирол, можно также вместо части стирола или вместо всего стирола употребл ть другие стиролы или пол.имеризующиес  производные стирола, например а-метил-стирол, стиролы, замещенные в  дре, например винилтолуол, хлорстиролы , алкоксистиролы, например метоксистирол.

Дополнительно можно еще примен ть любой алкилакрилат с 4-12 атомами углерода. Алкилакрилат может быть полностью или частично заменен эквивалентным количеством сложного эфира метакриловой кислоты с 8- 16 атомами углерода, например бутилметакрилатом , октилметакрилатом или их смес ми ..

В качестве ненасыщенного нитрила можно использовать любые нитрилы, полимеризующиес  с алифатическими сопр жеиными диолеф ,и«ами и ненасыщенными а, р-винилиден карбоновыми кислотами, предпочтительно нитрилы с низким молекул рным весом, желательно акрилонитрил или его гомологи, или их замещенные производные, например 06-хлоракрилонитрИл.

Эмульгаторами служат анионогенные вещества или смеси анионогенных и неионогенных поверхностно-ахтиБНых соединений.

Анионогениыми эмульгаторами  вл ютс , например, натриевые, калиевые, аммониевые соли сложных эфиров алкилсерной Кислоты с 8-20 атомами углерода в алкильной группе, соли алкилсульфоновой кислоты с 8-20 атомами углерода, соли смол ных кислот типа абиетиновой кислоты и подобные соединени .

Неиоиогенными эмульгаторами или диспергаторами  вл ютс  алкилфеноксиполиэтоксиэтанолы , содержащие 6-60 единиц оксиэтилена , алкильные группы которых и.меют 7-18 атомов углерода.

Далее в качестве неионогепных эмульгаторов или диспергаторов можно использовать производные полиэтоксиэтанола, метилированНЫХ алкилфенолов или продукты конденсации окиси со спиртами, например нониловым, додециловым или тетрадециловым спирто.м, или с алкилфенолами, алкйЛьные группы которых содержат 6-15 атомов углерода.

Дл  осуществлени  предлагаемого метода можно примен ть все водорастворимые радикальные инициаторы полимеризации винила. В принципе используют перекисные инициаторы , в частности окислительно-восстановительные системы. Такими системами, как известно ,  вл ютс  комбинации о.кислительно-восстановительных агентов, например персульфата кали  и бисульфата натри . Водорастворимыми перекисными инициаторами  вл ютс  соли перкислоты, например персульфат щелочного металла и персульфат аммони , их пербораты, перекись водорода. Кроме того, можно использовать органические гидроперекиси , например трег-бутилгидроперекись и гидроперекись кумола, а также сложный эфир, например грет-бутилпербензоат.

Другими восстановительными средствами  вл ютс  водорастворимые тиосульфаты и гидросульфиты, а также соли многовалентных металлов, такие как с льфаты -кобальта, железа , никел  и меди.

Инициатор используют в количестве 0,1-5 вес.%, предпочтительно 2-3 вес.%, от общего количества мономера. Выгодно одновременно примен ть агенты передачи цепи, например трет-додеЦИлмеркаптан, диизопропилдиксантогенат , лаурилмеркаптан, тетрахлоруглерод по отдельности или в смеси.

Дл  предлагаемого метода получени  латексов важно, чтобы температура полимеризации была выще 60С, предпочтительно 70- 80°С, дл  того чтобы избежать образовани  трудно удал емых осадков и комков.

Характерным  вл етс  замедленное введение в процесс 50-80 вес.% ненасыщенных а, р-винилидеикарбоновых кислот до степени превращени  минимум 75% и максимум 85% при 70-80°С, после чего поли.меризашию продолжают при 70-90°С до степени превращени , равной минимум 99,6%.

После окончани  процесса полимеризации рН эмульсии устанавливают 7-10,5, предпочтительно 8-9,5, с помощью щелочей, например карбоната натри , гидроокиси натри , и преимущественно азотсодержащих летучих оснований с т. кип. до 175°С, например аммиака и аминов, таких как моно-, ди- и триметиламин , МОНО-, ди и триэтиламин или изопропиламин .

Полученные латексы содержат более 50% тБе.-дых веществ и обладают повыщенными стойкостьго к спиртам, воде и другим растворител м , механической проч ностью, прекрасной морозостойкостью и стойкостью к оттай