Способ получения самосшивающихся акриловых пленкообразователей

Способ получения самосшивающихся акриловых пленкообразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.07.76 (21) 2380385/23-05 е."евин Советских

Сеециалистичесиих

Республик

{11) á14116 (51) М. Кл.е

С 08 F 220/12 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный ноинтет

Совета Мнннстров СССР ао делам нзобретеннй н отнрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.07.78. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 06.06.78 (53) У,ЙК 678.744.32-13 (088.8) (72) Л вторы нзобретеннн

С. А. Воронов, В. А. Пучин, В. П. Васильев, 10, А. Ластухин, A. С, Заиченко, В. С. Токарев н Е. М. Киселев (71) Заявитель

Львовский ордена Ленина политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САМОСШИВАНМЦИХСЯ АКРИЛОВЫХ

ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение касается технологии высокомолекулярных соедтнений, в частности получения самоотверждающихся пленкообразователей на основе ."латексных" акриловых сополнмеров.

В последние годы широкое распространение 5 получили покрытия на основе сшивающихся полиакриловых эмульсий, синтезированных водно-эмульсионной полимеризацией и сополимеризацией метилакрилата, бутилакрилата, этилакрилата и т. д. Благодаря образованию полимеров сет итого строения 10 такие пленкообразующие обладают рядом технически ценных свойств. Так, их целесообразно применять дття грунтовки кожи, поскольку частично сшитые полимеры обладают высокой стойкостью к растрескиванию, к растворителям и воздействию f5 низких температур. Отпт весьма перспективны для образования грунтовых и верхних покрьпий по металлам дпя изготовления клеевых композиций и др.

В настоящее время известен способ получения20 самосшивающнхся акриловых пленкообразователей, получаемых путем эмульснонной сополнмеризации метил-, бутилакрилатов (или их смесей) с акриловым соединением, содержащим функциональные группы, которые при нагревании взаимодействуют 25 между собой, выделяя продукты паликонденсации, либо функциоыльные группы, требующие для отверждения введения дополнительного сшивающего агента 1т).

Недостатком известного метода сшивания акрилатных сополимеров является многостадийносп процесса, заклюикецаяся в синтезе функционального акрилового сополимера с последующим введением реакционноспособной добавки — отвердителя. Кроме того, метод предусматривает использование катализаторов. Наконец, необходимым условием сшивания является гидрофильность отвердителя, поскольку его растворяют или диспергируют в воде лри отверждении латексных акриловых полимерои функциональными группами, все это усложняет технологию процесса.

Цель изобретения — упрощение технолоптатокого процесса. Эта цель достигается тем, что в качестве реакционноспособного, содержащего футис. циояельные группы мономера иаюльэуют диье:тнлвинилэтн пил метнлтретбутилперекись.

Предлагаемый способ самосшивания акриловых сополимеров основывается на реакции структурирования, протекающей по свободнорадякальному механизму. Образующиеся по этому спосо

6l4ll6 бу сополнмеры содержат в боковых ответвлениях макромолекул "активнъю" ыерекнсные группы.

При терькюбрвботке перекисно-функциональных акриловых сополиьеров иронсходит рэавд — 0:0свяэеи, н образующиеся макрорвдикалы рекомбинируют образованием полимеров сетчатого строемя.

Лыметилвнннлэтинилметнлтретбутилперекнсь, «4 С Н вЂ” СыС-С(СНз) — 00 — С(СНр) з. получают по известной методике и после оастки она имеет следуэхцие константы: содержание активного кислорода 8,14% (теоретическое 8,78%), т. кип. 28 С при 0,5 ии pr. cr., n> 1,4480 (по литературным

1,4482).,1за 0867 (и ным 0,867).

Бутилакрнлат, СН, СН-СООС4Н, очищают раэгонкой в вакууме при 5,0 мм рт. ст. и 23,5 .С в атмосфере аргона, его константы совпадают с лите рвтурыыьвэ.

Метылакрилэт, СНаСН-СООСНз, дважды промывают 5%-ным раствором соды, затеи дистиллированной водой до нейтральной реакции. сушат над Nae Зо4 и дважды перегоняют в вакууме в присутствии 0,1% гылрохииона при 50 C и 2?О мм рт. ст.По. еле очистк» имеет следующие константы: д 0,954 (по литературным данным 0 956), пз> 1,4048 (по датервтурным данным 1,4040).

Сополимеризацию проводят в водных эмульсиях в дилатометрвх. ампулах и бутылках. Скорость и глубину полимериэацин рассчитывают по данным дилатометрии и по сухому остатку. В ка30 честве эмульгатора применяют иэ расчета 2 вес.% на олеофазу алкилсульфонэт натрия (Волгонат).

Соотношение фаз — углеводородной и водной 1:9.

Инициатор — гидроперекиеь иэопропилбенэола разгоняют в вакууме в тасе азота при 68-70 С и 1 — 2 мм рт. ст.

Ронгалнт применяют в виде 2%-ного раствора.

Полимер высаждают нз лэтексв метанолом, очищают переосаждением ыз ацетоиового раствора в метанол и сушат прн температуре 35 — 40 С до постоянного веса. Харастернстическую вязкость сополимеров определяют в внскозиматре тих

Бищоффа. Активный кислород ю ре нодометрически, Пленки ыз латексов отливают ыа стеклянную подложу и подвергают тврмообрвбомке

45 при 140-150 з 0,1 C Содеряание гель-фрвкцын устанавливают кипячеююм в апыэрвте Сокслета в растворителе, в течение 24 ч. HK-спектры соыолимеров снимают ыа приборе ИКС вЂ” 14. ыа призмах

NaCl, б1Р.

Пример 1. Загружают в дылвтометр

128,0 г раствора эмульгаторв (Эолгоната), 0,0128г (6,0 10 моль/л) мдроыерекиси иэопропилбенэола и 0,0109 г (4,0 ° 10 моль/л) роыгалитэ. За55 тем ocropo35lo наслаивают са4есь моыомеров

12,2 г (960 мол.%) ьютилакрилата н 1,075 г (4 иол..%) диметылвииилэтынилметылтретбутилтерекисн до уровня шлнфованыой части. Далее встав ляют градуированный капилляр с пришлифоваыной пвобкой, заполненной бидистиллятом. После заполнения дилатомет133 включают магнитную мешалку для образования эмульсии. Навло сополимеризации контролируют ло снижению меннска в капилляре. За 20 мин лри 20 С, конверсия составляет 91,0%.

Овпценный сополимер имеет характеристическую вязкость (т ) = 1,72 дл/г (в ацетоне прн

30 С). содержит 0,61 вес.% активного кислорода.

В ИК-спектре сополнмера имеются интенсивные полосы поглощения в области 1735 см, чго подтверждает наличие карбоннльной группы н в области 1260 и 1051 см, которые соответствуют проявлению эфирной С вЂ” О связи акрилата Частота в области 830 см указывает на присутствие перекнсной свяж.

После термообрвботки при 150 С в теченые

4 ч лэтекснэя пленка на основе перекисно-функционального акрилэтного сополимера содержит 9,5 вес.% гель-фракции.

Пример 2. Загружают в дилатометр 128,0 г раствора эмульгэтора (Волгоната) 0,0128 r (6 ° 10 з моль/л) гидроперекиси изопронылбензола н 0,0109 г (4,0 10 моль/л) ронгалита. Затем осторожно наслаивают смесь моноьеров — 11,1 Г (92 мол%) ьютылэкрилатэ и 2,05 г (0,8 мол%) диметилвнннлэтинилметылтретбуптлперекнси до уровня шлифованной части. Далее вставляют градуированный капилляр с пришлифоваиной пробкой, ээполнеыыьй бидистиллятом. После заполнения дилатометра включают магнитную мешалку для образования эмульсии. Начало сополимериэации контролируют по снижении меннска в капилляре. За 25 мин при 20 С конверсия составляет

84,8%.

Очищенный сополнмер имеет характеристическую вязкость (1 1,97 дл/г (в ацетоне при

30 ), содержит 1,15 вес.% активного кислорода.

ИК-олектроскопическая характерисппсэ сополнмара идентнчю описанной в примере 1.

После термообработки прн 150 С количество гель-фракции составляет, вес.%: за 2,0 ч 9,4, за

1.0 ч 17,4 и за 6,0 ч 24,6.

Пример 3. По методике и рецептуре, <писанной в примерах 1 и 2, приготавливают водную фазу н иницинрукацую систему, после чего осторожно наслаивают сьюсь мономеров — 120 г (96 мо фо) бутылакрилата и 0,685 г (4,0 мол%) диметилвию лэтинилметилтретбутилперекиси до уровня шлифованной части. Аналогично примерам

1 и 2 проводят сополнмериэацию. За 1 ч при

20 С конверсия составляет 95,8%.

Очищенный сополнмер пышет характеристическую вязкость (q J 175 дл/г (в ацетонепри

25 С), содержит 0,42 вес.% активного кислорода.

В ИК- спектре сополимерв имеются интенсивные полосы поглощения в области 1742 см, что подтверждает юлнчие карбоннльной группы.

Колебания 1237 и 1050 .см соответствуют проявлению эфирной С вЂ” О связи акрилата. Частота