Способ получения поливинилацетатной дисперсии

 

Изобретение относится к способу получения поливилацетатной дисперсии и может быть использовано в химической промышленности. Повышение стабильности и клеящей способности поливинилацетатной дисперсии достигается тем, что получение ее осуществляют водно-эмульсионной полимеризацией винилацетата в кислой среде в присутствии окислительно-восстановительной инициирующей системы, состоящей из перекиси водорода и сульфата железа, в присутствии в качестве защитного полимерного коллоида сополимера винилацетата и малеиновой кислоты, в котором 0,15-0,20 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком. При полимеризации дополнительно вводят формиат аммония. При этом количество добавки и защитного коллоида 3,9-6,3 мас.% в расчете на винилацетат при их массовом соотношении от 1,0:2,0 до 1,0:5,3 соответственно. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 08 I 118/08

ВСЕСОЮЗНАЯ

11А(ЮТНО Т ИзйЧИМЯ

Б:,БЛИОТЕиА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ сов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4248810/23-05 (22) 22 ° 05.87 (46) 30. 11.89. Бюл. У 44 (72) В.А.Миньков, Т.С.Губанова, Е.Н .Тарасова, Н.А.Семыкин, P.Ø.Äåðåвянко, И.В.Волохов, В.Ф.Шатохин и В.М.Неведрова (53) 678.744.422.02(088.8) (56) Розенберг М,Э. Полимеры на основе винилацетата. JI. Химия, 1983, с.52-53. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНОЙ ДИСПЕРСИИ (57) Изобретение относится к способу получения поливинилацетатной дисперсии и может быть использовано в химической промышленности. Повышение стабильности и клеящей способности полиИзобретение относится к способу получения поливинилацетатной дисперсии, может быть использовано в химической промышпенности, а дисперсия — в традиционнык областях ее применения.

Цель изобретения — повышение клеящей способности и стабильности дисперсии.

Аммониевую соль сополимера винилацетата с малеиновой кислотой получают известным способом путем радикальной сополимериэации в бенэоле при повышенной температуре. Инициатором является перекись бензоила.

В полученном сополимере 0,15-0,20 эквивалентов карбоксильных групп нейтрализуют аммиаком.

„„SU„„1525169 А1

2 винилацетатной дисперсии достигается тем, что получение ее осуществляют водно-эмульсионной полимериэацией винилацетата в кислой среде в присутствии окислительно-восстановительной инициирующей системы, состоящей иэ перекиси водорода и сульфата железа, в присутствии в качестве защитного полимерного коллоида сополимера винилацетата и малеиновой кислоты, в котором О, 15-0,20 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком. При полимеризации дополнительно вводят формиат аммония. При этом количество добавки и защитного коллоида 3,9-6,3 мас.% в расчете на винилацетат при их массовом соотношении от 1,0:2,0 до 1,0-5 3 соответственно. 1 табл.

Таким образом, процесс получения частично нейтрализованного аммиаком сополимера включает две стадии: 1 сополимеризацию винилацетата и мйлеинового ангидрида продолжительностью 4-5 ч; 2 — приготовление водного раствора аммониевой соли, продолжительность 2-3 ч; общее время

6-8 ч °

Получение поливинилового спирта— защитного полимерного коллоида по известному способу включает три стадии: 1 — лаковую полимеризацию винилацетата; 2 — омыление поливинилацетатного лака; 3 — приготовление водного раствора поливинилового спирта. Общая продолжительность 20-25 ча1525169

30

40

50

Получение поливинилацетатной дисперсии заключается в следующем.

Для приготовления водной фазы исПользуют расчетное количество водного раствора аммониевой соли защитного коллоида, к которому добавляют необходимое количество воды (его определяют из расчета 55/-ной дисперсии по полимеру), раствор сульфата двухвзлентного железа, раствор формиата аммония и муравьиную кислоту до доведения рН водной фазы 2,8-3,2. Приготовленную водную о фазу в реакторе нагревают до 65-70 С и выдерживают при перемешивании

15 мин. Затем четырьмя равными порциями через 0,5 ч вводят расчетное количество винилацетата и перекиси водорода. Бремя полимериэации 5-6 ч.

В конце полимеризации (за 1 ч до окончания реакции) температуру повышают до 80 С. Поливинилацетатную дисперсию (ПБЛД) охлаждают и нейтрализуют водным аммиаком при тщательном перемешивании и постепенном введении раствора аммиака небольшими порциями до рН дисперсии 4,56,0.

Полученная ПВЛД удовлетворяет требованиям ГОСТ 18992-80.

П р н м е р 1. И колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 287,7 г

127-ного раствора нейтрализованного аммиаком на 0, 15 эквивалентов относительно СООН-групп сополимера винилацетата с малеиновой кислотой, 12,5 г раствора сульфата железа (1I), 19, 1 г 557.-ного раствора формиата аммония и 436,4 г воды. Количество защитного коллоида и Лормиата аммония по отношению к винилацетату составляет 5,2 мас,Х, массовое соотношение ;-.ммониевой соли сополимера и формиата аммония в защитном коллоиде 3,3:1,0 соответственно.

После перемешивания корректируют рН водной фазы до значений 2,8-3,2 добавлением мжравьиной кислоты.

Приготовленную водную фазу выдерживают при перемешивании и температуре 65-70 С в течение 15 мин.

Затем четырьмя равными порциями через 0,5 ч вводят ирикапыванием

860,9 г (10,0 моль) винилацетата и

11,3 r перекиси водорода (d=1,127).

Общее время полимериэации 6 ч. Б конце процесса (эа 1 ч до окончания полимериэации) температуру поднимают до 80 С.

Полученную ПВАД охлаждают, нейтрализуют водным раствором аммиака до рН 4,5-6,0 и анализируют по ГОСТ

18992-80.

Пример 2. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 2 15,3 г

127.-ного раствора защитного коллоида, в котором О, 15 эквивалентов карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком, 12,5 г раствора сульфата железа (II), 14,3 г 557-ного раствора формиата аммония и 498,0 r воды.

Количество защитного полимерного коллоида и добавки по отношению к винилацетату составляет 3,9 мас., массовое соотношение аммониевой соли полимера и формиата аммония 3,3: 1,0 соответственно.

Далее процесс подготовки водной фазы и полимеризацию винилацетата выполняют аналогично примеру 1 °

Пример 3. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 344,5 г

127.-ного раствора сополимера, О, 18 эквивалента карбоксильных групп которого нейтрализовано аммиаком, 12,5 г раствора сульфата железа (II), 22,9 г 557-ного раствора формиата аммония и 388,3 r воды. Количество полимерного защитного коллоида и формиата аммония по отношению к вннилацетату составляет 6,3 мас.7, соотношение аммониевой соли полимера и формиата аммония в 3,2:1,0 соответственно.

Далее процесс подготовки водной фазы и полимериэацию винилацетата выполняют аналогично примеру 1.

Пример 4. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обраfíûì холодильником, загружают 344,5 г

127.-ного раствора полимера, в котором 0,20 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком, 12,5 г раствора сульфата железа (II), 14,3 г 55/-ного раствора формиата аммония и 396,9 r воды. Количество полимерного коллоида и формиата аммония по отношению к винилацетату составляет 5,7 мас,/, соотношение аммониевой соли сополимера винилацетата и малеиновой кислоты и формиата аммония в 5,3: 1,0 соответственно, 1525169 и в качестве защитного полимерного коллоида используют поливиниловый спирт.

Формула изобретения

Холнчест- Соотнове° о поли- нне аммоПрн мер

Степень нейтраХарактеристики ПВЯД

Иассовак полк остаточного

ДинамичесИороэостойкОсть (9s

Иассоваи

Стабильность

ННЕВОЯ

Средначисловой диаметр капель мам

Хлекаач способВнеаний внд дисперсии мерного з&щнтнОI О коллоила

+ формиат вммоник (по отнолнзацмн соли со- аммилола сухого остатка, I каа вазкость, ПаС полимера и 8ормиата вмаком полнмерного зенитного колморааивапнеоттаиввние), осакдение прн разбавпении, 2 ность кгlсм ноноие— ра, 2 циклов моник, массовое вению к випилвцетату,), мас.Х лонлв, зквнвалент

Эil O

3:1,0

2:1,0

3:1,0

0:1,0

ГОСТ 189

0,36

0 50

0,30

0,37

0,43

0,50

60,5

5,2

Э,9

6,Э

5,7

4,5 з, 3, 3, S

2, О, I5

0 15

О, I8

0,20

0,20

92-80

53,8

52,9

54,1

52,8

53,3

50,3

S0-60

0,32

0,24

0,30

0,21

0,28

0,33

0,2-1,0

Вкзкаа аид" 1,62 кость бело- 1,90 го цвета без 1,87 комков н по- 1,91 сторонник 1,86 включений 2, 10

Вкзкаи аид- 1,0-3 ° 0 кость белого цвета без комков н посторонник виэм ченнй

2

1 з

4 с5,0 2,17 ,0 1,30 ,0 3,00 ,0 2,95 ,0 1,73 ,5 O,SÜ ,0 Око-0,4 ло

>4

>4

>4

>4

>4

>4

Показатели

Составитель Г.Овчинникова

Редактор М.Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор СеШекмар

Заказ 7365/18 Тираж 411 Подписное

ВПщщщ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК13Т CCCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская набез д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Далее процесс подготовки водной фазы и полимеризации винилацетата выполняют аналогично описанному в примере 1.

Пример 5. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 215,3 r

127-ного раствора полимерного коллоида, в котором 0,20 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком, 12,5 r раствора сульфата железа (II) 12,6 г 55%-ного раствора формиата аммония и 499,7 г воды.

Количество защитного коллоида по отношению к винилацетату составляет

4,5 мас.7, соотношение аммониевой соли полимера и формиата аммония

2,0: 1,0 соответственно.

Далее процесс подготовки водной фазы и полимериэацию винилацетата выполняют аналогично примеру 1.

В таблице проводятся данные примеров 1-5 осуществления способа получения поливинилацетатной дисперсии по изобретению и пример 6 по известному способу.

Пример 6 (известный). Способ осуществляют аналогично примеру

1, но без добавки формиата аммония

Способ получения поливинилацетатной дисперсии путем водно-эмульсионной полимериэации винилацетата в кислой среде в присутствии защитного полимерного коллоида и окислительновосстановительной ннициирующей системы, состоящей иэ перекиси водорода и сульфата железа, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения стабильности и клеящей способности дисперсии, процесс проводят в присутствии 3,9-6,3 маса% в расчете на винилацетат защитного полимерного коллоида и дополнительно вводимого в качестве добавки формиата аммония при массовом соотношении коллоида и добавки от 2,0:1,0 до

5,3:1, 0 соответственно, при этом в качестве защитного коллоида используют сополимер винилацетата и малеиновой кислоты, в котором 0,15-0,20 эквивалента карбоксильных групп нейтрализовано аммиаком,