Способ получения воднодисперсионного клея с высокой прочностью склеивания

Способ получения воднодисперсионного клея с высокой прочностью склеивания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е i!ii 502906

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совотокнв

Социалиотичеокнй., Ресоублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05.74 (21) 2025351/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 29.04.76 (51) М. Кл. - С 08F 18/08

С 09J 3/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (53) УДК 678.744.422.02. .678.744.422-134.02 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Э. Розенберг, С, Г. Никитина, H Ф. Фукова, П. A. Медведева, Т. В. Князева, В. В. Громов и С. Г. Рогова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНО-ДИСПЕРСИОННОГО КЛЕЯ

С ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ СКЛЕИВАНИЯ

Изобретение относится к области получения водно-дисперсионных поливинилацетатных клеев с высокой прочностью склеивания, находящих применение в качестве адгезива в полиграфической и бумажной промышленности при изготовлении тары и бумажных упаковок, в строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ получения водно-дисперсионного клея с высокой прочностью склеивания (500 — 800 г/см) эмульсионной полимеризацией винилацетата в присутствии поливинилового спирта с последующим введением в готовую или почти готовую дисперсию малеинового ангидрида в количестве 0,25 — 0,75 вес. %. и прогревом реакционной массы при 65 — 70 С в течение 1 — 2 ч (авт. св. СССР № 287223, 1970 г, М. кл. С 08 3/56).

В указанном способе защитным коллопдом является кислый эфир полпвинирового спирта (ПВС) и малеиновой кисроты, образовавшийся при взаимодействии водного раствора

ПВС и мапеинового ангидрида. При этом содержание защитного коллоида в дисперсии составляет 10 — 15 вес. %.

Однако при получении дисперсии этим способом требуются повышенный расход дорогостоящего пол и винилового спирта длительное время схватывания (20 — 50 с), и необходимость проведения дополнительной операции обработки дисперсии малеиновым ангидридом, что снижает производительность установок синтеза дисперсий.

Для упрощения технологического процесса и сокращения времени «схватывания» клея при уменьшении количества вводимого защитного коллоида по предлагаемому способу в качестве гидроксилсодержащего защитного коллоида при эмульсионной полимеризацип винилацетата или его смеси с другими непредельными соединениями рекомендуется использовать сополимер винилового спирта и моновинилового эфира многоатомного спирта, содержащий 3 — 20 мол. % моновинилового эфира в сополимере.

Сополимер винилового спирта и винилового эфира многоатомного спирта применяют в количестве 4 — 5% от веса поливинилацетата или сополимера винилацетата.

В качестве моновиниловых эфиров многоатомных спиртов можно применять моновинпловые эфиры этпленгликоля, диэтиленглпколя, проппленгликоля, г.пщерина и др.

25 В качестве непредельных соединений при эмульсионнои сополпмерпзацпи с винилацетатом могут быть использованы этилен, эфиры малиновой или акрпловой кислоты и другие мономеры. Содержание их в сополпмере мо30 жет быть 5 — 35 вес. %.

502906

52,5

Время «схватывания» получаемого воднодисперсионного клея составляет 1 — 5 с, т. е. в

10 раз меньше по сравнению с известным, при одновременном снижении количества защитного коллоида от 10 — 15 до 4 — 5ю/ю.

Время схватывания является характеристикой липкости клея, черезвычайно важной при использовании его в автоматах для склеивания упаковок, тары, в переплетных работах в полиграфической промышленности и для других назначений.

При этом отпадает необходимость в дополнительной стадии обработки дисперсии малеиновым ангидридом.

В водно-дисперсионный клей на основе поливинилацетата для улучшения эластичности клеевого шва может быть добавлен пластификатор (дибутилфталат, дибутилсебацинат и др.) в количестве 5 — 35 /ю от веса поливинилацетата.

Пример 1. В 90 г воды растворяют 5 r сополимера винилового спирта (ВС) и моновинилового эфира этиленгликоля (МВЭГ) с содержанием последнего 3 мол. ю/ю, 0,3 r муравьиной кислоты (что соответствует рН раствора 2,8), 0,0005 г сернокислого закисного железа, после чего температуру раствора поднимают до 65 С. В нагретую массу при перемешивании вводят 0,6 г 30 /ю-ного раствора перекиси водорода и 50 г винилацетата. Полимеризацию проводят при 65 — 75 С и постоянном перемешивании в течение 1,5 ч, после чего загружают вторую порцию винилацетата (25 r) и 0,3 r перекиси водорода. Через 1 ч вводят третью порцию винилацетата (25 r) и

0,3 r перекиси водорода. Общая продолжительность реакции 4 ч. Добавлением аммиачной воды увеличивают рН раствора до 5,5.

Получают водно-дисперсионный клей со следующими свойствами:

Содержание остаточного мономера, вес. /ю 0,3

Содержание сухого остатка, вес. ю/ю

Время схватывания, с

Прочность склеивания, г/см 520

Пример 2. Полимеризацию проводят в у словиях примера 1, но в качестве защитного коллоида берут 4 г сополимера ВС и МВЭГ, содержащего 20 мол. /ю МВЭГ. После завершения полимеризации в реакционную смесь вводят 10 /ю дибутилфталата от веса поливинил ацетата.

Получают водно-дисперсионный клей со следующими свойствами;

Содержание остаточного мономера, вес. 0,35

Содержание сухого остатI ка, вес. /ю 55,5

Время схватывания, с 5

Прочность склеивания, г/см 510

Пример 3. Полимеризацию проводят в условиях примера 1, но в качестве защитного

20

53,0

35

50

720

Пример 7. Полимеризацию проводят в условиях примера 1, но в качестве мономера используется смесь 75 г винилацетата и 25 г дибутилмалеината, которую загружают тремя

60 порциями по 50, 25 и 25 г.

Получают водно-дисперсионный клей со следующими свойствами:

Содержание дибутилмалеината в сополимере, 65 вес ю/ю 24,8 коллоида берут сополимер ВС с МВЭГ с содержанием МВЭГ 8 мол, /ю.

Получают водно-дисперсионный клей со следующими свойствами:

5 Содержание остаточного мономера, вес. /ю 0,5

Содержание сухого остатка, вес. /ю 51,8

Время схватывания, с 3

Прочность склеивания, г/см 580

Пример 4. Полимеризацию проводят в условиях примера 1, но в качестве защитного коллоида берут сополимер ВС и моновинилового эфира диэтиленгликоля (МВДЭГ) с содержанием последнего 5 мол. ю/ю.

Получают водно-дисперсионный клей с следующими свойствами:

Содержание остаточного мономера, вес. /ю 0,4

Содержание сухого остатка, вес. /ю

Время схватывания, с

Прочность склеивания, г/см 690

П р и м ер 5. Полимеризацию проводят в условиях примера 1, но в качестве защитного коллоида берут 4 г сополимера ВС и МВДЭГ, содержащего 12 мол. /ю последнего. В гото30 вую дисперсию поливинилацетата вводят 15 дибутилфталата от веса полимера.

Получают водно-дисперсионный клей со следующими свойствами:

Содержание остаточного мономера, вес. /ю 0,5

Содержание сухого, остатка, вес. ю/ю 54,5

Время схватывания, с 4

Прочность склеивания, г/см 630

Пример 6. Полимеризацию проводят в условиях примера 1, но в качестве защитного коллоида берут сополимер винилового спирта и моновинилового эфира глицерина с содер45 жанием последнего 6 мол. ю/ю.

Получают водно-дисперсионный клей со следующими свойствами:

Содержание остаточного мономера, вес, /ю 0,3

Содержание сухого остатка, вес. /ю 52,5

Время схватывания, с 1

Прочность склеивания, г/см

502906

0,5

Составитель Л, !иванова

Техред 3. Тараненко

Редактор Л. Емельянова

Корректор В Брыкснна

Заказ 905у4 11зд. № 1154 Тираж 630 Подписное

I II-1ИИПИ Государственного комитета Совета Мшшстров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография. ир. Сап нова. 2

Содержание остаточных мономеров, вес. /о 0,4

Содержание сухого остатка, вес. /о 51,8

Время схватывания, с 2

Прочность склеивания, г/см 590

Пример 8. В 10 кг воды растворяют

0,45 кг сополимера ВС и МВЭГ с содержанием последнего 5 мол. %, 25 г муравьиной кислоты и 0,5 г сернокислого закисного железа. Водный раствор помещают в автоклав емкостью 25 л, снабженный мешалкой и рубашкой для нагрева и охлаждения. Воздух из реактора вытесняют азотом и при включенной мешалке подают в реактор этилен под давлением 20 ати. Содержимое реактора нагревают до 60 С, после чего в него дозируют в течение

5 ч 10 кг винилацетата и 0,15 кг 30%-ной перекиси водорода при температуре реакционной массы 65 — 68 С.

После окончания дозировки винилацетата и перекиси водорода смесь перемешивают в течение 2 ч при тех же температуре и давлении, а затем охлаждают до 20 — 30 С. Давление этилена снижают до атмосферного и реактор продувают азотом.

Добавлением аммиачной воды увеличивают рН раствора до 6.

Получают водно-дисперсионный клей на основе сополимера винилацетата с этиленом со следующими свойствами:

Содержание этилена в сополимере, вес. 5,8

Содержание остаточного винплацетата, вес. /о

Содержание сухого остатка, вес. % 51

Время схватывания, с 4

Прочность склеивания, г/см 545

Формула изобретения

Способ получения водно-дисперспопного клея с высокой прочностью склепваIIèя эмульсионпой полпмерпзацией винплацетата илп сополимеризацпей випилацетата с другими

20 пепредельными соединениями в присутствии гпдроксилсодержащего защитного коллоида, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и сокращения времени схватыва клея прп снижении

25 количества вводимого защитного коллоида, в качестве последнего применяют сополимер винилового спирта и моновинилового эфира мпогоатомного спирта, содержащий 3—

20 мол. % моновинилового эфира.