BE435076A - - Google Patents

Description

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  Procédé pour préparer les dispersions aqueuses de matières organiques   fortement   polymères. 



   Les matières organiques fortement polymères sont utilisées fréquemment sous forme de dispersions aqueuses, puisque celles-ci peuvent être préparées dans des concentra- tions considérablement plus élevées que des solutions et sont par conséquent plus faciles à travailler. 



   On peut souvent obtenir ces dispersions par polymé- risation des monomères en émulsion aqueuse.   D'autres   matières monomères ne se font polymériser que difficilement en émulsion aqueuse ou leur polymérisation en présence de solvants ou en bloc offre pour des raisons quelconques certains avantages. 



   On a déjà proposé de mettre en dispersion aqueuse 

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 des matières organiques fortement polymères en dispersant des solutions des matières dans l'eau et, le cas échéante en éli- minant le solvant. Ces procédés entraînent fréquemment des difficultés, du fait que, notamment en employant des matières très fortement polymères, déjà des solutions à bas pourcentage sont à peu près épaisses et difficilesà disperser. Les disper- sions sont, pour la plupart, également des pâtes épaisses difficiles à travailler et desquelles on ne peut éliminer le solvant qu'avec difficulté. Fréquemment il survient même une coagulation, de sorte qu'il est impossible d'obtenir des dis- persions pratiquement utilisables. 



   Or,on a trouvéqu'on obtient facilement des disper- sions aqueuses de matières organiques fortement polymères en dispersant dans l'eau des solutions liquides ou solides de ces matières dans des solvants organiques insolubles dans l'eau en présence de petites quantités d'un'agent d'émulsionnement et d'un solvant organique soluble dans l'eau et, le cas échéant, en éliminant le solvant insoluble dans l'eau ainsi que, si désiré, le solvant soluble dans l'eau. Lors de l'opération de dispersion il est préférable d'ajouter aux solutions des colloïdes protecteurs, par exemple la colle, la caséine, le polyacrylate de sodium ou d'ammonium,   l'alcool   polyvinylique ou les produits de condensation   uréo-formaidéhydiques   solubles dans l'eau ou les dérivés de cellulose solubles dans l'eau. 



   Des matières fortement polymères, qui conviennent parfaitement pour le procédé, sont par exemple le polyisobuty- lène, le caoutchouc naturel ou artificiel, les éthers polyvi- nyliques et les dérivés de la cellulose, par exemple la cellu- lose benzylique. 



   Comme solvants solubles dans l'eau convenables on peut envisager des alcools mono- ou polyvalents, des cétones à poids moléculaire inférieur et des éthers cycliques, par exemple le dioxane. 

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   L'adjonction des solvants solubles dans   l'eau   peut s'effectuer à des moments différents,   c'est-à-dire   avant, pen- dant ou après l'adjonction de   l'eau   à la solution de la ma- tière organique fortement polymère dans un solvant insoluble dans l'eau. 



   La réalisation du procédé peut s'effectuer par exemple dans le cas du polyisobutylène de manière suivante : 
On dissout le polyisobutylène dans un solvant inso- luble dans l'eau,par exemple le chloro-benzène, le tétrachloru- re de carbone, le sulfure de carbone, le chlorure de méthylène, le cyclohexane, l'essence, le benzène, le toluène ou le   xylène   et on obtient suivant la concentration des solutions et le poids moléculaire du polyisobutylène des solutions liquides jusqu'à solides. On peut accélérer le procédé de solution par secouage, malaxage ou laminage.

   Ensuite on ajoute à la solution une petite quantité d'un agent d'émulsionnemnt et d'eau ou une solution aqueuse de l'agent   d'émulsionnement   et on dissémine alors la solution de la matière fortement poly- mère dans l'eau, respectivement dans la solution de l'agent d'émulsionnement en agitant vigoureusement, par exemple dans un moulin à colloïde, un homogénéisateur, un turbo-mélangeur ou des appareils analogues.   Il   se forme des pâtes minces jusqu'à épaisses, des dispersions du type "eau dans huile." .Après adjonction de petites'quantités d'un solvant soluble dans l'eau, ces pâtes deviennent aussitôt plus li- quides. Il se forme une dispersion du type t'huile dans eau". 



  Par adjonction du solvant soluble dans l'eau la formation d'une dispersion stable est considérablement accélérée et dans bien des cas rendue   possible   ainsi seulement. Ceci est avantageux et important parce que par un traitement trop prolongé des solutions dans l'appareil. émulsionneur les solutions de polyiso- butylène sont décomposées en produits à poids moléculaire   infé--   

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 rieur. 



   Suivant son point d'ébullition le solvant soluble dans l'eau peut être éliminé par distillation conjointement avec le solvant insoluble dans l'eau, mais il peut rester aussi dans la dispersion. Les solvants recueillis peuvent être réemployés sans autre purification. 



   En cas de nécessité les dispersions aqueuses ainsi obtenues peuvent être concentrées davantage, c'est-à-dire jusqu'à ce que la teneur en matière solide soit de   50%   ou plus, par exemple par distillation dans le vide ou par adjonction de matières fortement polymères solubles dans l'eau ou par centrifugation, ainsi qu'il est connu pour le latex naturel. 



  Le cas échéant il est possible d'employer plusieurs des modes opératoires ci-dessus définis soit conjointement soit succes-   si vemen t.    



   Pour éviter un enrichissement non désiré de l'agent d'émulsionnement ou du colloïde protecteur, on peut éliminer le solvant par distillation en continu au moment même de la préparation de la dispersion et ajouter en continu à la disper- sion privée entièrement ou en partie du solvant une solution fraîche de la matière fortement polymère à disperser. 



   Les dispersions aqueuses ainsi obtenues sont con- trairement aux solutions liquides et faciles à filtrer de sorte qu'on peut éliminer des impuretés mécaniques sans difficultés. 



  On peut les diluer à volonté, y ajouter des charges et des colorants et les mélanger avec des dispersions d'autres ma- tières, par exemple d'asphalte ou de bitume et aussi de ma- tières fortement polymères, par exemple avec le latex naturel ou des latex artificiels. De plus on peut vulcaniser des mélan- ges des latex avec les dites dispersions. 



   Les dispersions peuvent être employées de la même 

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 manière comme d'autres dispersions connues de matières forte- ment polymères, par exemple comme agents collants et agglomé- rants et pour la préparation des revêtements, des imprégnations, comme des pâtes à enduire les tissus, par exemple pour la fa- brication d'étoffes à capote d'autos, pour la fabrication d'ar- ticles par immersion. 



  EXEMPLE 2 
A une solution de 250 parties de   polyisobutylène   ayant un poids moléculaire de 200.000 dans 4750 parties de chloro-benzène ajouter 10 parties de l'ester mono-oléique de la   triéthanoi-amine   et 40 parties de glycérine. Puis agiter la solution dans un turbo-mélangeur avec 1500 parties de solution de caséine à 0,5% De la pâte qui en résulte d'abord il se forme au cours de quelques minutes une dispersion liquide. 



  Aprèsdistillation du chlorobenzène à la vapeur on obtient une dispersion à 10 - 15 % exempte de solvant, qui peut être concentrée dans le vide,par exemple jusqu'à une teneur en polyisobutylène de 30 %. 



   Pour obtenir plus rapidement la solution du polyiso- butylène dans le chlorobenzène, on a avantage à faire gonfler le polyisobutylène sur le laminoir ou dans un malaxeur à   l'aide   d'un peu de chlorobenzène et de secouer ou d'agiter vigoureusement aprèsadjonction d'eau et de solvant soluble dans l'eau. 



   Au lieu.du chlorobenzène on peut également employer du tétrachlorure de carbone. Il est préférable d'éliminer le tétrachlorure de carbone de la dispersion par distillation ordinaire. Puis concentrer la dispersion ainsi obtenue dans le vide jusqu'à l'épaisseur désirée, par exemple à une teneur en polyisobutylène de 50% ou plus. 



     Au   lieu de 40 parties de glycérine on peut aussi employer 28 parties d'alcool éthylique, 28 parties   d'acétone   

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 ou 40 parties de dioxane ou une quantité inférieure de ces solvants. 



  EXEMPLE 2. 



   Dissoudre 160 parties de polyisobutylène ayant un poids moléculaire de 150.000 dans 3840 parties de tétrachlorure de carbone et ajouter 5 parties d'oléate de sodium ou 8 parties 
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 de n-buty7-oC naphtalène-su.fonate de sodium et après adjonc- tion de petites quantités d'un solvant soluble dans l'eau dis- perser dans l'eau dans les mêmes conditions que suivant l'exem- ple 1. 



   On peut disperser de la même manière une solution de 800 parties de polyisobutylène ayant un poids moléculaire de 60. 000 dans 3200 parties de tétrachlorure de carbone et de même des solutions du polyisobutylène ayant un poids molécu- laire encore plus bas, par exemple de 15.000. En séchant, ces dispersions laissent des pellicules collantes et elles se prêtent particulièrement comme matière collante. 



  EXEMPLE 3. 



   Dissoudre dans 3600 parties de tétrachlorure de carbone 400 parties d'éther   polyvinylisobutylique   dont la valeur K est de 100 à 105 (valeur K voir "Cellulose, 1932, page 58 et 71) et en préparer une dispersion liquide dans un turbo-mélangeur en ajoutant 1000 parties de solution de caséine à 0,5 %, 12 parties d'oléate de sodium et 24 parties d'alcool éthylique ou méthylique. Eliminer le tétrachlorure de carbone employé par distillation sous pression ordinaire. La disper- sion ainsi obtenue-peut être encore concentrée à une teneur en matière solide de 30 à 50 %. 



  EXEMPLE 4. 



   Dissoudre 360 parties d'un caoutchouc butadiênique, dont la valeur K est de 85 et obtenu par polymérisation avec du sodium, dans 3240 parties de tétrachlorure de carbone et en- 

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 préparer une dispersion liquide dans un turbo-mélangeur en ajoutant 1000 parties de solution de caséine à 0,5% 12 parties d'oléate ou de   linoléate   de sodium ou d'ammonium. et 40 parties d'alcool éthylique.   :Après'avoir   éliminé le tétrachlorure de carbone, concentrer la dispersion obtenue à une teneur en matière solide de 30% ou plus. 



   Même des polymères butadièniques ayant un poids molé- culaire plus   élevé,   par exemple une valeur K de 115, peuvent être transformes en dispersions aqueuses de cette manière. 



  EXEMPLE 5. 



   Dissoudre 300 parties de cellulose benzylique dans 2700 parties de chlorure de méthylène ou de   chlorobenzène   et agiter la solution obtenue dans un turbo-mélangeur avec 750 parties de solution de caséine à 0,3 %, 10 parties d'oléate de sodium et 30 parties d'acétone. Eliminer de la dispersion ainsi obtenue la plus grande quantité du solvant par distillation sous pression ordinaire et, le cas échéant, la concentrer dans le vide à une teneur en matière solide de 30 % ou plus. 



    EXEMPLE 6.    



   Dissoudre 150 parties de polyisobutylène ayant un poids moléculaire de 200.000 dans   3700   parties de tétrachlorure de carbone et mélanger la solution obtenue'dans un turbo-mélangeur avec 1000 parties d'eau, contenant 5,5 parties d'oléate de sodium à l'état dissous et avec une solution de 16,7 parties de poly-styrolène dans 100 parties de tétrachlorure de carbone. 



  ±près adjonction de 30 parties d'alcool éthylique, il se forme une dispersion liquide, de laquelle le solvant est éliminé à une température élevée et, le cas échéant, sous pression ré- duite. Concentrer la dispersion exempte de solvant ainsi obtenue   jusqu'à   l'épaisseur désirée, par exemple à une teneur en matière solide de 50%. Une telle dispersion donne lors du coulage et de l'évaporation ou après coagulation et laminage 

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 des   pellicules,   revêtements ou feuilles parfaitement non collants. 



   On peut aussi ajouter à la solution de polyisobutylè- ne la quantité correspondante du poly-styrolène sous forme émulsionnée tel qu'il est obtenu directement lors de la poly- mérisation du styrolène en état d'émulsion. On obtient égale- ment des feuilles et des pellicules non collantes.

Claims (1)

1. RESUME.

   ------------ 1.- Procédé pour préparer des dispersions aqueuses de matières organiques fortement polymères, consistant à dis- perser dans l'eau des solutions de ces matières dans des sol- vants organiques insolubles dans l'eau en présence de petites quantités d'un agent d'émulsionnement et d'un solvant organi- que soluble/dans l'eau.

   2.- A titre de produits industriels nouveaux les dispersions aqueuses de matières organiques fortement poly- mères obtenues par le procédé ci-dessus défini.