SOLVIC société Anonyme, résidant à BRUXELLES:..
La présente invention concerne un procédé pour la polyméri�sation et la copolymérisation, en émulsion aqueuse, de composés organiques monomères non saturés insolubles ou peu solubles dans l'eau, contenant le
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sation des composes de vinyle et de vinylidène, l'acétate de vinyle, les esters diacide acrylique et méthacrylique, les nitriles acryliques et méthacryliques, les composés d'alkyle, les mélanges de deux ou de plusieurs de ces composés en présence ou non de substances non polymérisables.
Le but principal de l'invention est de fournir un procédé permettant d'obtenir par polymérisation en émulsion, un latex de très bonne stabilité, tout en n'utilisant qu'une quantité réduite d'agent émulsi'onnant.
On sait que les réactions de polymérisation, à l'état d'émulsion, de composés de vinyle., de vinylidène ou d'autres substances polymérisables nécessitent la mise en oeuvre de quantités déterminées d'agent émul-
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goureusement nécessaires au mécanisme de la polymérisation en émulsion.,
Cet excès d'agent émulsionnant présente de graves inconvénients. En effet, certains de ces composés sont des inhibiteurs qui ralentissent la polymérisation. Par ailleurs, tout excès d'émulsionnant nécessite une consommation supplémentaire de réactifs chimiques pour rompre l'émulsion lors de la récupération du polymère. En outre, les unes et les autres restent partiellement dans le produit fini, ce qui est de nature à nuire aux propriétés des polymères obtenus.-
L'invention a pour but d'écarter ces inconvénients. Elle permet de former un latex très stable,, par polymérisation et/ou copolymérisa-
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ploi d'une quantité réduite d'agent émulsionnant; elle est caractérisée par le fait que l'on effectue la polymérisation en présence d'un agent émulsionnant préparé "in situ" par saponification d'un acide organique, soluble dans
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bone dans la chaîne hydrocarbonée, au moyen d'une base organique ou inorganique soluble dans l'eau.
Parmi les nombreux agents émulsionnants pouvant être utilisés selon le procédé de l'invention on peut citer plus particulièrement les sels de métaux alcalins, d'ammonium ou d'amine des acides lauriques., palmitique, linoléique, stéarique, dialkyl-succinique, alkylnaphtalène sulfonique�
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Les éléments utilisés pour la préparation de l'agent émulsionnant peuvent être ajoutés avec les éléments constitutifs de l'émulsion
en les dissolvant, par exemple, dans leur phase respective, c'est-à-dire les acides organiques dans le ou les monomères et la base dans l'eau. Cette façon d'opérer présente l'avantage de pouvoir effectuer la saponification à l'interface des constituants à émulsifier. Il en résulte un pouvoir émulsionnant accru du produit de saponification et un état de dispersion nettement meilleur que lors de la préparation d'émulsion avec adjonction d'agent émulsionnant préparé à l'avance.
Les matières premières utilisées pour la préparation "in situ" de l'émulsionnant peuvent être ajoutées, entièrement avant ou au début de la polymérisation; néanmoins, lorsque la vitesse de saponification est trop rapide comparativement à la vitesse de polymérisation, on peut ajouter progressivement l'un de ces éléments, soit l'acide, soit la base, ou même les deux.
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en émulsion ordinaire, conviennent pour l'application du procédé faisant l'objet de la présente invention. Les systèmes catalytiques à base de composés peroxydes (eau oxygénée, persulfates, perborates, peroxydes organiques) ou de composés azoïques donnent de bons résultats.
Selon les caractéristiques du système catalytique, la polymérisation est effectuée en présence ou en absence d'oxygène,
Les exemples ci-dessous, dans lesquels toutes les parties sont données en poids, illustrent la pratique de l'invention et font ressortir les avantages qui résultent de l'application du procédéa
EXEMPLE I.-
Dans un autoclave muni d'un dispositif d'agitation, on intro-
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mine. Après avoir fermé l'autoclave, on purge l'atmosphère gazeuse par un courant d'azote et on réalise un vide d'au moins 710 mm de mercure. On introduit alors, sous pression, 1000 parties d'un mélange de 900 parties de chlorure de
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refroidissement.
Pendant 9 heures environ, la pression de régime se maintient
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non convertis, c'est-à-dire on laisse échapper les monomères non convertis qui sont présents à l'état de vapeur.
Le latex obtenu a une teneur en copolymère de 30% et contient
93-96% des monomères convertis.
Ce latex est caractérisé par une stabilité remarquable soumis à une agitation violente, il ne coagule qu'après 15 minutes alors qu'un latex obtenu en introduisant dès le début la quantité correspondante
du sel de la diéthylamine et de l'acide palmitique préparé d'avance (soit 2 parties) coagule sous l'effet de la même agitation violente après 5 minutes environ.
Pour obtenir un latex ayant des propriétés de stabilité, comparables à celles du produit obtenu selon le procédé de l'invention, il aurait fallu introduire une quantité double du sel de la diéthylamine et de l'acide palmitique préfabriqué.
Le copolymère préparé selon le procédé de l'exemple présente en outre une stabilité thermique et photochimique, une transparence des films calandrés meilleures que celles du produit obtenu avec l'agent émulsionnant préfabriqué, les autres conditions étant identiques à celles de l'exemple.
EXEMPLE II.-
Dans un autoclave muni d'un dispositif d'agitation, on introduit 1800 parties d'eau désaérée portée à 55[deg.]C dans laquelle on a dissous 0,25
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avoir fermé l'autoclave, on purge l'atmosphère par circulation d'un courant d'azote et l'on introduit sous pression 1000 parties de chlorure de vinyle monomère dans lequel on a préalablement dissous 1,5 parties d'acide laurique.
Après avoir maintenu la température intérieure de l'autoclave à 55[deg.]C, on observe une diminution de la pression intérieure qui se manifeste vers la lOème heure. Après 13 heures de fonctionnement, cette pression
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retire un latex de polychlorure de vinyle d'une concentration de 30%. Ce latex contient 95% du monomère mis en oeuvre. Soumis à une agitation identique à celle du premier exemple, il ne coagule qu'après 18 minutes tandis que le latex préparé par polymérisation en présence de 1,5 partie de laurate de sodium coagule après 4 minutes, lorsqu'il est soumis au même essai d'agitation.
EXEMPLE-III.-
Dans le même autoclave que celui utilisé dans les exemples
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fisante pour neutraliser toute l'huile de ricin sulfonée. Après avoir balayé par un gaz inerte, on introduit 1000 parties de chlorure de vinyle et on rè-
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rieure commence à tomber et la réaction est arrêtée après 17 heures lorsque
95% du monomère ont réagi.
Le latex à 30% de polychlorure de vinyle ainsi obtenu est caractérisé par une stabilité correspondant à 12 minutes d'une agitation identique à celle des exemples précédents.
La stabilité du latex obtenu en ajoutant, en deux fois, la
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serait caractérisée par une rupture du latex après 5 minutes d'agitation.