Способ получения полихлоропренового латекса
Патент 1065434
Авторы
Способ получения полихлоропренового латекса
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИХЛОЮ ПРЕПОВОГО ЛАТЕКСА водно-эмульсибнной сополимеризацией хлоропрена с метакриловой кислотой в кислой среде в присутствии алкилсульфонатногр эмульгатора, нерсульфатного юшциатора и диизонропилксантогендисульфида в качестве регулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения первоначальной схватьгеаемости латекса, его aгJ)eгaтивнoй устойчивости и коллоидаюй стабильности, процесс проводят в две стадии : сначала при массовом соотношении мономеров 95:5 - 98:2 до полной конверсии мономеров, затем полученный латекс с содержанием сухого вещества 4243 мас.% подают как затравку в количестве 5-Ш мае. ч. на 100 мас.ч. мономеров на вторую стадию, которую проводят при том же соотношении мономеров до получения латекса с содержанием сухого вещества 48-52 мас.%, причем обе стадии проводят в присутствии 1,02 ,0 мас.ч. га 100 мас.ч. мономеров канифольной смолы с добавкой по ходу процесса 0,1-0,3мас.ч.2 на 100 мас.ч. мономеров хлоридов натрия или ® калия, затем полученный латекс подщелачивают /Л до рП 7-8 и вводят в него фенольный стабилизатор.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Э(59 С 08 F 236 18 С 08 F 2 2
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! ь
titL>4454 °
H ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3457563/23 — 05 (22) 28.04.82 (46) 07.01.84. Бюл. N 1 (72) А. В. Геворкян, Д. В. Меликян, Е. С. Егиян, А. А. Назарян и Г. А. Андрнасян (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт полимерных продуктов Научно-производственного объединения "Наирит" (53) 678.763.2-134.433.2.02 (088.8) (56) 1. Патент США Н 3404114, кл. 260 — 29.6, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР И 476275, кл. С 08 F 236/18, 1975 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИХЛОРО
ПРЕНОВОГО ЛАТЕКСА водно-эмульсионной сополимеризацией хлоропрена с метакриловой кислотой в кислой среде в присутствии алкилсульфонатного эмульгатора, персульфатного инициатора и диизопропилксантогендисульфида в
„„Я0„„1065434 A качестве регулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения первоначальной схватываемости латекса, его агрегативной устойчивости и коллоидной стабильности, процесс проводят в две стадии: сначала при массовом соотношении мономеров 95:5 — 98:2 до полной конверсии мономеров, затем полученный латекс с содержанием сухого вещества 42—
43 мас.% подают как затравку в количестве
5 — 10 мас. ч. на 100 мас.ч. мономеров на вто- рую стадию, которую проводят при том же соотношении мономеров до получения латекса с содержанием сухого вещества 48 — 52 мас.%, причем обе стадии проводят в присутствии 1,0—
2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров канифольной смолы с добавкой по ходу процесса 0,1 — 0,3мас.ч.а
Ю на 100 мас.ч. мономеров хлоридов натрия или калия, затем полученный латекс подщелачивают до рН 7-8 и вводят в него фенольный стабилизатор. С:
1065434
Изобретение относится к технологии получения полихлоропреновых латексов и может быть использовано в химической промышленности, а латексы — для использования в различных областях техники (в качестве адгезивов и связующих для различных тканых и нетканых материалов, пропитывающих составов и т, д.).
Р
Известен способ получения полихлоропренового латекса водно-эмульсиошюй сополимеризацией хлоропрена с алкиламинОалильным эфн- 10 ром ненасыщенной кислоты (1J.
Латексы, полученные согласно известному способу, используются как покрывающие и пропитывающие композиции, в качестве красок и других покрытий, где необходима хорошая адгезия и морозостойкость.
Однако этот латекс имеет содержание сухого вещества 42 — 43% и, как следствие, небольшую первоначальную схватываемость при исполь- зовании в качестве латексного адгезива 20
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения полихлоронренового латекса водно- эмульсионной сополимеризацией хлоропрена с метакриловой кислотой в кислой среде в присутствии алкилсульфонатного эмулы атора, персульфатного инициатора и диизопропилксантогендисульфида в качестве регулятора (2).
Недостатком этого способа является недостаточно высокая первоначальная схватываемость латекса в отношентш различных субстратов (кожа, резина, картон, хлопчатобумажная ткань, дерево и т. д.), невысокая агрегативная устойчивость и, как следствие, недостаточная коллоидная стабильность, что наглядно проявляется
15 при получении латекса с высокой концентрацией сухих веществ (50%).
Целью изобретения является повышение первоначальной схватываемости латекса, его агрегативной устойчивости и коллоидной стабильности.
Эта цель достигается тем,. что согласно способу получения полихлоролренового латекса водно- эмульсионной сополпмеризацией хлоропрена с метакриловой кислотой в кислой среде в присутствии алкилсульфонатного эмульгатора, перд5 сульфатного инициатора и диизопролилксантогендисульфида в качестве регулятора, процесс проводят в две стадии: сначала при массовом соотношении мономеров 95:5 — 98:2 до полной конверсии мономеров, затем полученный латекс с содержанием сухого вещества 42 — 43 мас.% подают как затравку в количестве 5 — 10 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров на вторую стадию, ко торую проводят при том же соотношении мономеров до получения латекса с содержанием сухого вещества 48 — 52 мас,%„причем обе ста-55 дии проводят в присутствии 1,0 — 2,0 мас.ч. на
100 мас.ч. мономеров каннфольной смолы с добавкой по ходу процесса 0,1 — 0,3 мас.ч. на
100 мас.ч. мономеров хлоридов натрия или калия, затем полученный латекс подщелачивают до рН вЂ” 7 — 8 и вводят в него фенольный стабилизато р.
Состав. водно- эмульсионной полимеризации шихты хлоропрена, мас.ч.:
Хлоропрен 95-98
Метакриловая кислота 2 — 5
Алкилсульфонат натрия (эмульгатор Š— 30)
Диизопропилксантогендисульфид (дипроксид) 0,7 — 0,9
Канифольная смола 1,0-2,0
2 — 3
Персульфат калия
Сульфит натрия флориды натрия или калия
Вода в первой стадии получения латекса
0,3.-0,4
0,1 — 0,15
0,1 — 03
130-140 во второй стадии с введением "затравочного" латекса
95 †1
"Затравочный" латекс
5 — 10
По окончании процесса сополимеризации хлоропрена ва второй стадии рН готового латекса доводят до 7 — 8, используя 8 — 10%-ный раствор NaOH или КОН. Латекс стабилизуют
Процесс эмульсионной сополимеризации а хлоропрена проводят при 20 С до практически полного превращения сомономеров в полимер (согласно данным хроматографического анализа содержание незаполимеризованного мономера — хлоропрена составляет 0,01-0,03%).
Процесс полимеризации протекает в кислой среде (рН вЂ” 2-3). Заданная в углеводородную фазу канифольная смола, растворяясь в полимерно-моиомерных частицах образующегося сонолимера, в значительной степени играет роль усиливающей (модифицирующей) додавки полученного латекса, обуславливая впоследствии весь комплекс коллоидно-хцмических свойств латекса и его адгезионные свойства.
Для предотвращения желатинизации латекса и соответственно исключения технологического затруднения ведения процесса при этом, по ходу в реакционную среду вводят хлориды калия или натрия в количестве 0,1 — 0,3 мас,g.
Полученный полихлоропреновый латекс с содержанием сухого остатка 42 — 43% используют во второй стадии сополимеризации хлоропрена с метакриловой кислотой в качестве "затравочного" (зародышевого) латекса из расчета
5 — 10 мас.ч, на 100 мас,ч. суммы сомономеров.
Содержание сухого остатка в конечном латексе составляет ..50%.
106
Состав
93 94 95 96 97 97 . 96 98 99 97 97 97 97
Хлоропрен
Метакриловая кислота
7 6 5 4 3 3 4 2 1 3 3 3 3
Алкилсульфонат нат » рия (эмульгатор
Е-30) 2,0 3,0 2,5 2,5 3,0 3 0 3,0 3,0 3,0
Диизопропилксантогендисульфид (дип рок сид) 0,7 0,8 0,8 0,9 0,8 0,7 0,8 0,8 0,8 О,V 0,9 0,8 0,8
Канифольная смола
1,0 1,5 1,6 1,5 2,0 1,8. 1,4 2,0 1,8 2,2 0,8 0,5 0,5
0,3 0,4 0,4 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3
Персульфат калия
Сульфит натрия
0,10 0,12 0,15 0,12 0,15 0,10 0,12 0,15 0,10 0,12 0,12 0,12 0,12
0,2 0,1
Хлориды натрия или калия
0,3
0,2 0,1
0,2 0,07 0,35
0,2
0,2 0,2
0,2 0,2
Вода: в первой стадии получения латекса
130 140 130 140 130 130 135 140 140 135 130 140 130 во второй стадии с введением
"затравочного" латекса
100 95 97 95 100 100 97 95 97 100 100 95 100 одержание "затравочного" латекса 5 7 10
8 10 7 10 10 5 4 11
3 водной дисперсией стабилизатора Нà — 22 — 46 (2,2-метилен-бис-4-метил, 6-третичный бутилфенол) или П вЂ” 23 (2,4,6-три-трет.бутилфенол) из расчета 1,0 — 1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера. Полученный таким образом латекс полихлоропрена отличается высокой агрегативной устойчивостью и коллоидной стабильностью (более чем 6 мес.), Конкретные примеры, которые иллюстрируют 1g предлагаемый способ получения полихлоропрено ваго латекса, приведены в табл. 1. Здесь же приведено несколько контрольных примеров, указывающих изменение количественных содер1
5434 4 жаний сомономеров н других ингредиентов полимеризационной шихты, отличаиицнхся по признакам предлагаемого изобретения, в нижних и верхних пределах (примеры 1, 2, 9 — 13).
Коллоидно-химические свойства и адгезионные характеристики (по прочности отслаивания кирзовой ткани с кирзой) полученных образцов латексов представлены в табл, 2, для сопоставления полученных результатов здесь приведены также свойства прототипа — наиритового латекса
Л-МАК вЂ” 5 и базового объекта — наирита ЛНТ вЂ” 1, который в настоящее время широко применяется в различных областях народного хозяйства в качестве латексного адгезива.
Таблица 1
1065434
Таблица
Коллоидно-химические и адгезионные свойства сополимерных латексов хлоропрена с метакриловой кислотой
Адгезин — прочность отслаивания, кгс/2,5 см
Вязкость Поверхиост относитель ное натяж ная по ние, мН/м
Денлопу
Примеры Сухой Содержание остаток вволгуливи, % в латексе, % через
24 ч через
1 мин
Предлагаемые
49,8
0,7
1,86
42,5 1140 9,2
18,8
1020 9,0
50,3
1,78
0,6
41,2
19,1
50,1
1,72
42,2 1100
9,5
19,7
41,3 1050 9,7
50,5
0,3
1,65
20,3
0,2
51,0
1,74
980 9,8
° 21,5
41,5
50,7
0,3
1,81
21,0
50,9
0,3
1,70
42,0
20,5
43,5 1160 8,9
49,6
1,90
19,5
50,2
0,3
1,80
40,5
960 . 6,4
17,5
43,8
50,3
0,6
2,10
21,0
50,4
0,3
1,76
41,7
18,0
49,8
0,6
2,35
18,2
42,3
900 8,5
49,5
0,7
1,66
41,2 1260 8,7
17,9
1,5
1,84
43,6
1100 3,0
12,6
Накрыт
Л-НТ-1 48,4
46,8 920 2,7
1,2
2,15
9,4 тью, ло сравнению с прототипом, одновременно обладает существенно повышенными адгезионными свойствами, превосходящие наирит Л-МАК-5 и
ЛНТ-1 в 1,5-1,8 раз как по первоначальной
Сопоставление полученных данных показывает, что полихлоропреновый латекс,полученный предложенным способом, отличаясь высокой агрегативной устойчивостью и коллоидной стабильносИзвестные
Л-МАК-5 49,5 змер стиц, А
1030 9,6
1130 9,6
950 9,6
1000 8,8
Составитель М. Игнатов
Техред В.Далекорей Корректор И. Эрдейи
Редактор С. Патрушева
Эаказ 11(Юф28 Тираж 474 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
7 1065434 8 схватываемости адгеэионного соединения, так и с базовым объектом (низкое содержание неза конечной прочности склеивания. Новый латекс полнмеризовянногомономера ОЛЗ вЂ” ОЯ5%,исклюотличается низкой токсичностыо по сравненив чеиие аммиака и меркаптаиа из рецептуры латекса) .