CS260559B1 - KoalMMntnfprostředek pro polymerní latexy - Google Patents

Abstract

Podstatou řešení je použití přídavku dvoujaderných kapalných cykloalifatických etherů, ketonů nebo alkoholů, nasycených i nenasycených, o rozmezí teploty varu 200 až 280 °C pro snížení minimální filmotvorné teploty polymerních disperzí (latexů) a umožnění jejich zpracování za nižších teplot, než je teplota,skelného přechodu použitého polymeru. Tyto cykloalifatické dvoujaderné sloučeniny je možno použít individuálně nebo ve směsi, případně i ve směsi s běžnými organickými rozpouštědly. Výhodné je použiti směsi uvedených látek, získaných zpracováním destilačnlch zbytků z výroby cyklohexanonu, které tyto sloučeniny obsahují. Postup řeěení lze použít při výrobě nátěrových a nástřikových hmot, tmelů, lepidel a plastbetonů.

Description

Vynález se týká koalescentního prostředku potřebného pro snížení minimální filmotvorné teploty polymernlch latexů (vodných disperzí polymerů).

Polymerní latexy se připravují emulzní polymerací a sestávají povětšinou z kulovitých —4 -3 částeček polymeru o průměru 10 až 5.10 mm rozptýlených ve vodě. Tyto disperze obsahují zpravidla ještě emulgátory, ochranné koloidy, změkčovadla, stabilizátory, konzervační a fungicidní látky, případně i prostředky pro zlepšení rozlivu, nebo malé množství rozpouštědla. Po nanesení takové polymerní disperze na podklad dochází po odpařeni vody, resp. pó jejím vsáknutí do podkladu, k vytvoření souvislého filmu slinutím jednotlivých polymernlch částeček, jestliže je teplota vyšší než tzv. minimální filmotvorná teplota. Pod touto teplotou vzniká film zakalený, bílý nebo rozpraskaný, nebo ke vzniku filmu vůbec nedojde. Pro praxi je žádoucí co nejnižšl minimální filmotvorná teplota, aby bylo možno disperze v podobě nátěrových hmot, lepidel, tmelů a nástřikových hmot zpracovávat i za chladného počasí. Minimální filmotvorná teplota latexu je vždy nižší než teplota skelného přechodu použitého čistého polymeru a slouží k hodnoceni zpracovatelnosti latexů. Je známo, že minimální filmotvornou teplotu lze snížit přídavkem tzv. koalescentních látek. Jako koalescentní látky se používají výševroucí organická rozpouštědla, která solvatujl polymerní částice a zlepšuji jejich deformovatelnost a tím snižují minimální filmotvornou teplotu a usnadňují tvorbu filmu. Následkem své těkavosti rozpouštědla vytékají z filmu během jeho schnutí nebo po zaschnuti a polymer získá původní tvrdost. Získají se tak mechanicky pevnější a méně lepivé filmy, než kdyby se pro snížení minimální filmotvorné teploty použil přídavek netěkavých změkčovadel.

Rozpouštědlo použité jako koalescentní látka má být málo těkavé a nemá tvořit s vodou azeotropní směs, aby nedocházelo příliš rychle k jeho vytékání a ztrátě účinku. Nemá také způsobovat zahuštění latexu nebo zvýšení jeho hořlavosti, nemá zapáchat, nesmí být fyziologicky závadné a má být velmi účinné ve směru snížení minimální filmotvorné teploty. Těmito požadavky se značně omezuje počet použitelných rozpouštědel. Běžně se používá přídavek glykolů, glykoletherů, glykoletheresterů, např. butylglykolu, butylglykolacetátu, butyldiglykolacetátu a dalších výševroucích esterů jako je např. 2,2,4-trimethyl-l,3-pentandiolmonoisobutyrát. Mnohem méně účinný je přídavek terpentinového oleje, výševroucích aromátů a benzinů.

Zjistili jsme, že různé dvoujaderné cykloalifatické ethery, ketony nebo alkoholy nasycené i nenasycené o rozmezí teploty varu mezi 200 a 280 °C jsou velice vhodnými koalescentnlmi činidly pro polymerní vodné disperze. Jako velmi účinné se projevily cyklohexenylcyklohexylether, dicyklohexylether, 2 (l-cyklohexenyl)cyklohexanon, 2-cyklohexylidencyklohexanon, 2-cyklohexylidencyklohexanol, 2-cyklopentylidencyklopentanon a jejich methylderiváty. Tyto dvoujaderné cykloalifatické sloučeniny lze pro uvedené účely použít čisté a jednotlivé, nebo ve formě směsí uměle připravených, nebo ve formě technických směsí tak jak se vyskytují v destilačních zbytcích z výroby cyklohexanonu nebo v produktech získaných z těchto destilačnlch zbytků čistícími a dělicími operacemi jako destilací, přeháněním vodní parou, praním roztoky kyselin apod. Očinek těchto látek se vyrovná účinku nejlepšího koalescentního činidla - butylglykolacetátu, u některých latexů jej i předčí. Ve srovnání s butylglykolacetátem je hlavní výhodou nižší cena, zejména v případě produktů získaných z odpadů při rafinační destilaci cyklohexanonu vyráběného z fenolu nebo z destilačních zbytků při rafinační destilaci cyklohexanon-cyklohexanolové směsi na závěru výroby cyklohexanonu oxidací cyklohexanu, -které tyto dvoujaderné cykloalifatické sloučeniny obsahují.

Množství v jakém je vhodné nová koalescentní činidla použit závisí na druhu polymerní disperze a na požadovaném snížení minimální filmotvorné teploty. Lze použit 0,1 až 10 % hmot. na hmotnost vodné disperze, ale zpravidla bývá optimální použiti 1 až 3 % hmot. Nová koalescenční činidla lze kombinovat s běžnými a známými koalescenčními činidly a organickými rozpouštědly. Uvedené látky jsou hygienicky nezávadné a jejich fyziologický účinek odpovídá dibutylftalátu.

Uvedené koalescentní látky lze použít pro snížení minimální filmotvorné teploty všech známých typů polymerních vodných disperzí připravených radikálovou emulzní polymeraci různých nenasycených monomerů a jejich směsí i polymerních disperzí připravených dispergacl jinak syntetizovaných polymerů nebo oligomerů ve vodě za pomoci emulgátorů, resp. ochranných koloidů.

Předmět vynálezu je doložen příkladem provedení, jímž se jeho rozsah nikterak neomezuje.

Příklad provedení

Ke 100 g obchodní disperze Sokrat 2 403 MV (emulzní kopolymér styren/butylakrylát/kyselina akrylová/methakrylamid, výrobce n.p. Chemické závody Sokolov) bylo po malých částech přidáno koalescentní činidlo za pomalého míchání. Směs byla dva dny ponechána v klidu a po krátkém promíchání byla změřena minimální filmotvorná teplota podle navrhované normy CSN 64 9006 (SEVT 36 6282). Teplota byla měřena termistorovým dotykovým teploměrem. Vliv druhu a množství koalescentu na minimální filmotvornou teplotu [^c] je znázorněn v tabulce.

Koalescent

Přídavek koalescentu hmotJ

12 3 5 dicyklohexylether (1) 17

2(1-cyklohexenyl)cyklohexanon (2) směs (1) + (2) + 2-eyklohexylcyklohexanol deštil, zbytky z výroby cyklohexanonu, frakce b.v.

100 až 115 °C při 2,67 kPa dtto, frakce 115 až 125 °C při 2,67 kPa butylglykol směs dicyklohexyletheru a butylglykolacetátu

8,5

0

1

2,5 1

0

0

1

1

Claims (1)

1. Použití dvoujaderných cykloalifatických etherů, ketonů nebo alkoholů, nasycených i nenasycených, o teplotě varu 200 až 280 °C, jako koalescentního prostředku pro polymerní latexy.