SU586183A1 - Сополимеры винилацетата с 1-хло-2оксипропилакрилатом дл получени отверждаемых клеев и покрытий - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к новым химическим соединени м, конкретно к сополимерам винилацетата с 1-хлор-2-оксипропилакрилатом дл  получени  отверждаемых клеев и покрытий .

Сополимер в отвержденном состо нии обладает повышенной водостойкостью и высокими физико-механическими свойствами и может быть использован дл  получени  отверждаемых клеев и покрытий в строительстве, мебельной и других отрасл х промышленности .

Известен отверждаемый сополимер винилацетата с N-метилолакриламидом 1. Этот сополимер предназначен дл  получени  отверждаемых клеев.

Однако в процессе отверждени  таких сополимеров выдел етс  формальдегид,  вл юш;ийс  токсичным веществом, что делает необходимым применение специальных герметичных устройств, снабженных сложной выт жкой вентил цией. Использование таких сополимеров дл  склеивани  некоторых деталей , где требуетс  тонка  ручна  обработка, может вызвать профзаболевани . Кроме того, синтез N-метилолакриламида сложен, и организаци  промышленного выпуска его св зана с большими трудност ми.

Также известен отверждаемый сополимер

винилацетата с эфирами метакриловой кислоты , содержаш,ими эпоксидные группы 2J. Однако дл  отверждени  таких сополимеров необходимо примен ть в качестве отвердителей амины, например полиэтиленполиамин,  вл ющиес  токсичными веществами. Это в значительной степени ограничивает области применени  указанных сополимеров, в частности, при изготовлении музыкальных инструментов, в мебельной промышленности дл  склейки некоторых ответственных деталей и т. д., где необходима тонка  ручна  обработка, требующа  непосредственного контакта человека с клеем. Такой контакт может вызвать профзаболевани .

Целью изобретени   вл етс  создание сополимера винилацетата с 1-хлор-2-оксипропилакрилатом , который, например, в виде водной дисперсии, может быть использован дл  получени  отверждаемых клеев и покрытий , имеющих высокую водостойкость и хорошие физико-механические свойства.

Такие клеи можно, в частности, использовать в област х промышленности, требзющих непосредственного контакта человека с клеем.

Указанные свойства определ ютс  новой химической структурой сополимера винилацетата с 1-хлор-2-оксипропилакрилатом общей формулы

{o 3-cHiv,-{;Ci.,.,

ососн.

COOCH5.CH -СН,

I i он ci

где X - 89-98 мол. %; У -2-11 мол. %, с молекул рной массой 5000-50000.

Отверждение сополимера можно проводить путем добавки в дисперсию окислов некоторых металлов, например цинка, магни  и других , в количестве 2-10% от веса дисперсии с последующей термообработкой полимера при температуре 80-120С. Жиднеспособность таких дисперсий после добавки окислов металла 6 мес цев.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабд:енную обратным холодильником и механичгской мешалкой, загружают 7 г поливинилового спирта и 90 мл дистиллированной воды. Смесь нагревают при перемешивании до температуры 95-100°С и выдерживают при этой температуре в течение 3-4 ч до полного растворени  поливинилового спирта, после чего смесь охлаждают до и в колбу загружают- 0,005 г сульфата железа (11) и 0,3 г муравьиной кислоты. Затем при 70°С в реакционную смесь подают предварительно приготовленный раствор 1-хлор-2-оксипропилакрилата в винилацетате (5 г 1-хлор-2-оксипропилакрилата и 95 г винилацетата) и 1,2 мл 30%ного раствора перекиси водорода. Смесь мономеров и перекись водорода подают п тью равными порци ми. При этом каждую последующую порцию загружают только после того , как завершилась полимеризаци  предыдущей . Продолжительность полимеризации 4 ч, температура 70-75°С. Полученна  дисперси  сополимера винилацетата имеет следующие характеристики: содержание сухого остатка 52%; выход сополимера 99,5% от теоретического . Сополимер содержит 2 моль. % 1-хлор2-оксипропилакрилата . Молекул рна  масса 50000.

По окончании полимеризации в охлажденную до комнатной температуры дисперсию ввод т 2 г окиси цинка, после чего перемешивание продолжают еще 30 мин.

Пример 2. Сополимерную дисперсию получают по примеру 1 при следующем составе мономерной смеси: 10 г 1-хлор-2-оксипропилакрилата и 90 г винилацетата.

Полученна  дисперси  сополимера винилацетата имеет следующие характеристики: содержание сухого остатка 51,5%; выход сополимера 99,7% от теоретического. Сополимер содержит 6 моль. % 1-хлор-2-оксипропилакрнлата . Молекул рна  масса 35000.

По окончании полимеризации в охлажденную до комнатной температуры дисперсию ввод т 5 г окиси магни , после чего перемешивание продолжают еще 30 мин.

В зкость дисперсии 32 с по стандартной кружке ВМС.

Пример 3. Сополимерную дисперсию получают по примеру 1 при следующем составе мономерной смеси: 20 г 1-хлор-2-оксипропилакрилата и 80 г винилацетата. Полученна  дисперси  сополимера винилацетата имеет следующие характеристики: содержание сухого остатка 53%; выход сополимера 99,6% от теоретического. Сополимер содержит 11 моль. % 1-хлор-2-оксипропилакрилата . Молекул рна  масса 5000.

По окончании полимеризации в охлажденную до комнатной температуры дисперсию ввод т 10 г окиси цинка, после чего перемещивание продолжают еще 30 мин. В зкость дисперсии 50 с по стандартной кружке ВМС.

Дл  оценки свойств сополимера из дисперсий , полученных по примерам 1-3, отливали пленки, которые затем отверждали путем их термообработки при 80°С в течение 3 ч.

Аналогичным образом были получены пленки из дисперсий известного сополимера.

О водостойкости пленок судили по потере механической прочности после выдержки в воде при 20°С в течение 5 суток.

Свойства отвержденных пленок, полученных из сополимерных дисперсий по примерам 1-3, а также адгезионные свойства дисперсий представлены в таблице в сравнении со свойствами сополимерной дисперсией винилацетата с эпоксисодержащим мономером.

Как следует из данных таблицы, данные сополимеры по свойствам не уступают известному сополимеру, но, благодар  полному отсутствию ка1сих-либо токсичных компонентов в их составе, они могут быть использованы в тех област х промышленности и строительстве , где требуетс  непосредственный контакт человека с клеем, например при изготовлении музыкальных инструментов, в мебельной промышленности.

Переход указанных отраслей промышленности к использованию в качестве клеев предлагаемых сополимерных дисперсий приведет к резкому улучшению условий труда, так как

в насто щее врем  там широко примен ютс 

клеи на основе карбамидоформальдегидных смол, которые  вл ютс  очень токсичными продуктами.

Производство предлагаемой сополимерной дисперсии может быть легко осуществлено на любом промышленном предпри тии, выпускающем поливинилацетатную дисперсию. 1Хлор-2 - оксипропилакрилат, примен ющийс  при синтезе сополимера, может быть получен как продукт взаимодействи  выпускающихс  в нашей стране в серийном производстве эпихлоргидрина и акриловой кислоты, причем не требуетс  дополнительной очистки полученного мономера.

Claims (2)

1.Патент США № 3301809, кл. 260-29.6, опублик. 1967.

2.Авторское свидетельство СССР №433171, кл. G 08F 220/06, опублик. 1974.