Способ получения карвоксилсодвржлщих латексов

Способ получения карвоксилсодвржлщих латексов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о kw iL - тт-И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

266210

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.111.1965 (№ 949131/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17Л!!.1970. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 26Л 1.1970

Кл. 39с, 25/05

МПК С 08с1

УДК 678.762-134.43.02 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

A. И. Езриелев, А. Б. Пейзнер, А. В. Лебедев, Д. А. Мийлен и Е. П. Сквирская

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРВОКСИЛСОДЕРЖАЩИХ ЛАТЕКСОВ

Изобретение относится к получению карбоксилсодержащих л атексов.

Известны способы получения карбоксилсодергкащих латексов путем сополимеризации в эмульсии диенов и моновинильных мономеров с ненасыщенными карбоновыми кислотами в присутствии 3 — 4% эмульгатора сульфатного или сульфонатного типа. Получаемые этим способом латексы часто имеют неудовлетворительные технологические свойства при перерабо1ке методами ионного отложения и желатинирования. Кроме того, в некоторых рецептах синтеза карбоксилсодержащих латексов предусматривается введение 150 и более вес. ч. воды на 100 вес. ч. мономеров. Учитывая, что в ряде случаев конверсия мономеров составляет всего 50 — 55%, латексы при этом получаются весьма разбавленными (например, по действующим техническим условиям на латекс СКД-1 содержание сухого вещества в нем составляет всего 18% ) . Уменьшение воды ниже 150 вес. ч. на 100 вес. ч. монсмеров приводит к резкому уменьшению скорости реакции и вызывает частую коагуляцию латекса в процессе его получения.

Целью изобретения является разр абстка способа получения карбоксилсодержащих латексов, обладающих хорошими технолотическими свойствами и повышенной концентрацией (за счет понижения количества воды в рецепте) при сохранении достаточно высокой скорости полимеризации и устойчивости латекса в процессе полимеризации.

Предлагаемый спссo6 состоит в водноэмуль5 сионной сополимеризации диенов с непредельными карбоновыми кислотами и моновинильными соединениями при весовом соотношении водной и мономерной фаз от 1,5:1 до 0,5:1 и содержании эмульгаторов в количестве 0,5—

10 2.5 вес, ч. на 100 вес. ч. мономеров. В отличие от общепринятых взглядов, согласно которым повышение скорости полимеризации и стабильности достигается за счет увеличения дозировки эмульгатора, в карбоксилатных латексах

15 указанные цели достигаются путем уменьшения содержания эмульгатора.

Так, при получении латекса типа СКД-1 согласно изобретению при соотношении фаз 1:1 и содержании эмульгатора некаля 1,5 вес. ч.

2п кснверсия 50 — 55% достигается за 1б — 18 час, в то время как на известном промышленном рецепте при соотношении фаз 1:2 и содержании некаля 3,5 вес. ч. такая же конверсия достигается за 13 — 15 час, что соответствует по25 вышению производигельности на единицу объема аппарата.

Однако основное преимущество предлагаемого способа состоит в повышении качества псчучаемого латекса. Латексы, полученные

3Q предлагаемым способом, обеспечивают повы266210 шение прочности связи между кордом и резиной, Применение латекса типа СКД-1, полученного предлагаемым способом, позволило получить методом желатинирования губчатые изделия с более высокими физико-механическими показателями, чем у губчатых изделий из других синтетических латексов. Более того, из кар боксилсодержащих латексов, полученных известными способами, вообще не удается получать губчатые изделия методами желатинизаиии, Процесс получения латекса предлагаемым способом сводится к приготовлению компонентов, их смешению, проведению полимеризации, обрыву процесса и отгонке незаполимеризованных мономеров. Латекс может применяться как непосредственно после отгонки, так и после концентрирования методом сливкоотделения или упаривания.

В соответствии с изобретением могут быть получены карбоксилатные латексы на основе сополимеров диенов (бутадиен, изопрен, хлоропрен и др.), комбинаций их с ненасыщенными соединениями, в частности с винилароматическими (стирол, метилстирол, винилтолуол и др.), с нитрплами, сложными эфирами, амидами акриловой и метакриловой кислот, с применением в качестве обязательного компонента по крайней мере одной способной к полимеризации ненасыщенной кислоты (акриловой, метакриловой, этилакриловой и др.).

В качестве инициирующей системы могут использоваться известные системы, применяемые в кислой среде, например соли надсерной кислоты в комбинации с солями сернистой кислоты, гидроперекиси (изопропилбензола, диизопропилоензола, никлогексилизопропилбензола, дифенилэтана и т. п.) в сочетании с форм альдегидсульфоксилатом натрия и другие.

В случае необходимости исключения влияния ионов железа в систему может вводиться динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты.

В зависимости от применяемой инициирующей системы процесс полимеризации может осуществляться при температуре or 5 до 60 С.

Обрыв процесса полимеризации может проводиться как в кислой .среде путем введения азотистой кислоты или ее солей, так и применением обычных стопперов после предварительнсго подщел ачивания л атвксов.

В случае необходимости в латекс могут быть внесены (до или после удаления незаполимеризованных мономеров) дополнительные количества эмульгатора как сульфонатного, так карбоновокислого типа (мыла синтетических жирных кислот, канифоли и т. п.) ..

Компоненты инициирующей окислительновосстансвительной системы вводятся известными способами. Однако лучшие результаты,по скорости и по воспроизводимости пропесса были получены при введении в исходную эмульсию всей гидроперекиси, а затем раствора ронгалита (однократно или дробно).

Пример 1, Процесс полимеризации проводят в автоклавах по следующему рецепту, вес. ч. на 100 вес, ч. мономеров: бутадиен 99,0 метакриловая кислота 1,0 некаль 80% -ный 1,5

З5 (дибутилнафталинсульфокислый натрий) лейканол 0,5 (конденсированный нафталинсульфонат натрия) гипериз (гидроперекись изопропилбензола) трилон Б 0,1 (динатриевая соль этилен45 диаминтетрауксусной кислоты) ронгалит (форм альдегидсульфоксил ат натрия) третичный додецилмеркаптан 0,1

50 вода 100,0

0,5

0,1

Порядок загрузки компонентов: вода, некаль, лейкансл, гипериз, трилон Б, бутадиен, метакриловая кислота, третичный додецилмеркаптан. После перемешивания и нагрева до

30 С в автоклав вводят раствор ронгалита.

Температура полимеризации 30 С, продолжительность процесса до конверсии мономеров на 55% 18 час. Обрыв полимеризации осуще60 ствляют введением 1 вес. ч. ам ми ака и

0,3 вес. ч. диметилдитиокарбоната натрия. Удаление незаполимеризованного бутадиена проводят обычным спс".oáoì.

Пример 2. Процесс проводят аналогично процессу примера 1.

Загрузка компонентов производится также известными способами. Так, например, метакриловая кислота может вводиться как в один прием (в начале процесса), так и дробно

5 (по ходу процесса) .

В качестве эмульгаторов могут применяться разнообразные поверхностно-активные вещества типа сульфатов и сульфонатов (алкиларом атические сульфонаты, алкилсульфонаты, ал10 килсульфаты и др.) . .Указанные эмульгаторы могут применяться как отдельно, так и в виде комбинаций.

Как указано выше, требуемые свойства латексов достигаются при применечии указанных

15 эмульгатсров в количестве менее 2,5 вес. ч. на

100 вес. ч. мономерсв. Более точно оптимальное количество эмульгатора определяется соотношением фаз мономер — вода. С понижением количества воды оптимальная дозировка эмульгатора понижается, при соотношении водной и углевсдородной фаз 1:1 возможно проведение полимеризации даже при содержании эмульгатора (например, некаля)

0,75 вес, ч. на 100 вес. ч. мономеров. Однако лучшие резульгаты достигаются при дозировке эмульгатора в пределах 1 — 2 вес. ч, на

100 вес. ч. мономеров.

2ЬЬ210

Составитель В. Филимонов

Текред Л. Я. Левина Корректор В. Трутнев

Редактор Е. П. Хорина

Заказ 1646/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПР! Комитета по делам изобретений и открытий при Совете министров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапун ова, 2

Рецепт полимеризации, вес. ч. на 100 вес. ч мономеров: бутадиен 98,5 метакриловая кислота 1,5 некаль 0,75 дипроксид 0,10 (диизопропилксантогендисульфид) гипериз 0,50 трилон Б 0,10 р онгал ит 0,15 вода 100,0

Продолжительность процесса до конверсии мономеров на 55% 23 час, В качестве стоппера применяют азстистокислый натрий (0,3 вес. ч. на мономер).

Пример 3. Условия загрузки и полимеризации, как в примере 1.

Рецепт полимеризации, вес. ч. 100 вес. ч. мономеров: бутадиен 95,0 метакриловая кислота 5,0 некаль 1,5 гипер из 0,5 трилон Б 0,1 вода 10,0

Обрыв процесса полимеризации осугцествляют введением 0,3 вес. ч. нитрита триметиламина. Продолжительность процесса до конверсии мономеров на 50 17 час.

Пример 4. Условия загрузки II проведения полимеризации аналогичны приведенным в примере 1, Рецепт полимерпзации, вес, ч. на )00 вес. ч. мономеров: бутадиен стирол метакриловая кислота некаль гипериз додецилм еркаптан трилон Б 0,1 ронгалит 0,15 вода 130.0

Ронгалит вводят двумя равными порциямп

5 в начале процесса и через 12 час по-ле па полимеризации. Конверсия мономеров 95% .

Продолжительность процесса 28 час,,1атекс заправляют неозоном Д.

Пример 5.

10 Рецепт полимериза1пи, вес. ч, на 100 вес. ч. мономеров: бутадиен 60,0 нитрил акриловой кислоты 40,0 метакриловая кислота 3,0

15 третичный додецилмеркаптан 0,7 некаль 1 5 лейканол 0,5 трилоч Б 0,10 гипе риз 0,50

20 ронгалит 0,15 вода 140,0

Ронгалит вводят двумя равными порциями в начале процесса и после 12 час от начала полимеризации. Конверсия мономеров 95%. Про25 должительнссть процесса 28 час. Латекс заправляют 1,5 вес. ч. трнтретичнобутилфенола.

Предмет изобретения

Способ получения карбоксилсодержащнк

30 латексов водноэмульсионной сополимерпзацией сопряженных диенов нли смеси и.; с виниловыми мономерами и непредельнык карооновык кислот в присутсгвип свсбоднорадикальНЫК ИНИЦПатОРОВ, РЕГУЛЯТОРОВ И аНИОНОаКт11В35 нык эмульгаторов, отлпчаюи1айся тем, что, с целью увеличения скорости полимерпзацип и улучшения свойств получаемы; ла1екссв, Ilpoцесс полимер IaaIIIIII проводят и ри весовом соотношении водной и мономернсй фаз от 1,5:1

40 до 0,5:1 и содержании эмульгаторов в количестве 0,5 — 2,5 вес. ч. на 100 вес. I. мономеров,