Способ получения высококонцентрированного латекса сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом

Способ получения высококонцентрированного латекса сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом

Реферат

 

Использование: латекс для создания различных защитных покрытий непосредственно на пищевых продуктах, пропитки пористых материалов и др., с улучшенными санитарно-химическими свойствами и повышенной механической устойчивостью. Сущность изобретения: получение высококонцентрированного латекса путем сополимеризации ВДХ с ВХ в водной эмульсии в присутствии водорастворимого инициатора и эмульгирующей системы, состоящей из неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) и ионогенного - алкилмоносульфоната натрия при массовом соотношении компонентов эмульгирующей системы (0,5 - 1,0) : 2,4 соответственно, с дозировкой ВДХ и ионогенного ПАВ, в качестве неионогенного ПАВ используют поливинилпирролидон, который вводят в полимеризационную смесь при конверсии сомономеров 50 - 60%. 1 табл.

Изобретение относится к технологии полимеров, к способам получения сополимеров винилиденхлорида (ВДХ) с винилхлоридом (ВХ), применяемых в виде латексов для создания различных защитных покрытий непосредственно на пищевых продуктах, пропитки пористых материалов и др. и может быть использовано для получения высококонцентрированных латексов сополимеров ВДХ с ВХ с улучшенными санитарно-химическими свойствами и повышенной механической устойчивостью.

Концентрированные латексы позволяют увеличить производительность промышленного оборудования как при синтезе, так и при переработке латекса, а также сократить затраты на его транспортировку.

Высококонцентрированные латексы, используемые в производстве защитных покрытий для пищевых продуктов, должны обладать санитарно-химическими свойствами, которые предъявляются к полимерным материалам Инструкцией Минздрава СССР. Важным требованием, которое предъявляется к латексам, применяемым для создания покрытий на различных подложках, является также механическая устойчивость латекса в процессе хранения и транспортировки.

Известен способ [I] получения латексов сополимеров ВДХ с ВХ с концентрацией сухих веществ более 50 мас. согласно которому сополимеризацию проводят в присутствии двух затравочных латексов: одного с диаметром частиц 0,05-1,50 мкм, получаемого микросуспензионным способом, и другого с диаметром частиц 0,02-1,50 мкм, получаемого микросуспензионным или эмульсионным методом, причем одновременно вводят затравки в разных массовых отношениях (от 95: 5 до 5: 95 соответственно). Вследствие образования большой доли крупных частиц латексы по указанным техническим решениям имеют массовую долю коагулюма при сополимеризации не менее 2 мас. а применение для полимеризации затравок с заданным размером частиц усложняет технологию и снижает производительность оборудования. Кроме того, из-за нарушения оптимального режима пленкообразования вследствие наличия частиц двух размеров ухудшаются санитарно-химические характеристики латексов: органолептический показатель (запах) 2,0-3,0 балла, что делает эти латексы непригодными для упаковки пищевых продуктов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения высококонцентрированных латексов (12 прототип) сополимеров ВДХ с ВХ путем сополимеризации ВДХ с ВХ в водной эмульсии в присутствии водорастворимых инициаторов и эмульгирующей системы, состоящей из спирта и ионогенного эмульгатора, причем в качестве спирта используют смесь жирных спиртов с неразветвленной цепью С₁₄-С₁₆ или С₁₇-С₁₈ (ЖС) в количестве 0,5-0,9 мас.ч. а в качестве эмульгатора алкилмоносульфонат натрия с С₁₂-С₁₈ в алкиле (АМС) при соотношении компонентов эмульгирующей системы 1:3-1:5 соответственно и процесс проводят при дозировке ВДХ и смеси жирных спиртов С₁₄-С₁₆ или С₁₇-С₁₈ в ходе сополимеризации. Получают латексы с массовой долей сухого вещества 62,0-65,0 мас. массовая доля коагулюма при сополимеризации составляет 0,2-0,3 мас. Однако эти латексы имеют неудовлетворительные санитарно-химические свойства: органолептический показатель (запах) 2,0-2,5 балла, массовая доля сухих веществ в водной вытяжке 17,0-50,0 мг/л, что превышает нормы Минздрава СССР (нормы соответственно составляют: не более 1,0 балла и не более 10 мг/л). Кроме того, механическая устойчивость латексов, полученных по указанному способу, при h 10 тыс. об/мин составляет 80,0-90,0% (см. таблицу, пример 6).

Целью изобретения является улучшение санитарно-химических свойств латекса и повышение его механической устойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения высококонцентрированного латекса сополимера ВДХ с ВХ путем сополимеризации ВДХ с ВХ в водной эмульсии в присутствии водорастворимого инициатора и эмульгирующей системы, состоящей из ионогенного ПАВ и ионогенно-алкилмоносульфоната натрия с С₁₂-С₁₈ в алкиле при соотношении компонентов эмульгирующей системы по массе (0,5-1,0):2,4 соответственно, с дозировкой ВДХ и ионогенного ПАВ, в качестве неионогенного ПАВ используют поливинилпирролидон (ПВП), который вводят в полимеризационную смесь при конверсии сомономеров 50-60% П р и м е р 1 (по изобретению). В реактор емкостью 4 л загружают водную фазу, содержащую, г: обессоленная вода 684; однозамещенный фосфорнокислый натрий 10,8; кислый углекислый натрий 12,6; АМС 3,6 (0,24% к массе сомономеров). Водную фазу при перемешивании вакуумируют 10 мин, продувают азотом и еще раз вакуумируют 10 мин. После этого в реактор загружают 282 г ВДХ с растворенными в нем 0,06 г ионола и 3,0 г эпоксидированного соевого масла и 525 г ВХ. Реакционную массу нагревают до 55^о С, загружают 3,0 г персульфата аммония в виде раствора в 50 г обессоленной воды. В ходе процесса сополимеризации дозируют 693 г ВДХ и 32,4 г (2,16% к массе сомономеров) АМС, растворенного в 106 г обессоленной воды. ВДХ и АМС дозируют равномерно в течение 10 ч от начала процесса 7,5 г ПВП (0,5% к массе сомономеров) в 60 г обессоленной воды загружают в реактор при конверсии сомономеров 50% Сополимеризацию проводят при постоянной температуре 55^о С до конверсии сомономеров 90-95% По окончании процесса сополимеризации сдувают остаточные мономеры, латекс дегазируют при вакууме 0,6 кгс/см в течение 1-2 ч. Получают латекс сополимера с содержанием 63-67 мас. ВДХ.

Санитарно-химические свойства латекса определяют по Инструкции Минздрава СССР: массовую долю сухого вещества в латексе и коагулюма, образующегося при сополимеризации по ТУ 6-03-1170-87 механическую устойчивость по методу Марона. Условия проведения процесса сополимеризации ВДХ с ВХ и свойства полученного латекса приведены в таблице.

П р и м е р ы 2-5 (по изобретению).

П р и м е р ы 6-20 (для сравнения) осуществляют по примеру 1. Условия проведения процесса сополимеризации и свойства полученных латексов приведены в таблице.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОГО ЛАТЕКСА СОПОЛИМЕРА ВИНИЛИДЕНХЛОРИДА С ВИНИЛХЛОРИДОМ путем эмульсионной сополимеризации винилиденхлорида с винилхлоридом в присутствии водорастворимого радикального инициатора и эмульгирующей системы, состоящей из неионогенного поверхностно-активного вещества и ионогенного алкилмоносульфоната натрия с алкильным радикалом С₁₂ С₁₈ при массовом соотношении компонентов эмульгирующей системы 0,5 1,0 2,4 соответственно с дозировкой по ходу полимеризации винилиденхлорида и ионогенного поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что, с целью улучшения санитарно-химических свойств латекса и повышения его механической устойчивости, в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества используют поливинилпирролидон, который вводят при конверсии сомономеров 50 60%

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3