PL170430B1 - Sposób wytwarzania usieciowanego kopolimeru dyspersyjnego do wykończeń powłokowych skór naturalnych i syntetycznych - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania usieciowanego kopolimeru dyspersyjnego akrylanu etylu z kwasem metakrylowym, akryloamidem i formaliną w emulsji wodnej do powłokowego wykończenia skór naturalnych i syntetycznych, sporządzonej przy pomocy emulgatora anionowego lub niejonowego lub anionowego i niejonowego łącznie w obecności nadsiarczanu amonu, znamienny tym, ze 32 -38,5 części wagowych akrylanu etylu, 2-6 części wagowych kwasu metakrylowego, 0,5 - 3 części wagowych akryloamidu i 0,1 - 0,7 części wagowych formaliny (w przeliczeniu na 100% aldehydu mrówkowego), kopolimeryzuje się z udziałem 0,05 - 0,1 części wagowych inicjatora polimeryzacji wolnorodnikowej typu nadsiarczanu amonu, 0,8 - 1,6 części wagowych emulgatora anionowego lub niejonowego albo ich mieszaniny takich jak soli sodowej siarczanowanego eteru poliglikolowego wyzszych alkoholi monowodorotlenowych lub siarczanowanego eteru poliglikolowego alkilofenolu i poliglikolowego eteru alkilofenolu w przeliczeniu na 100% substancji aktywnej oraz co najmniej 51 części wagowych wody.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kopolimeru dyspersyjnego wewnętrznie sieciowanego akrylanu etylu, kwasu metakrylowego, akryloamidu i formaliny w emulsji wodnej.

Celem wynalazku jest wytworzenie usieciowanego kopolimeru dyspersyjnego akrylanu etylu, kwasu metakrylowego i akryloamidu w obecności formaliny (bez wydzielenia powstałych produktów metylolowama akryloamidu formaldehydem) nadającego się do wytwarzania powłok kryjących na skórach naturalnych i syntetycznych, o dobrej adhezji do powierzchni skóry i podwyższonej odporności na działanie rozpuszczalników organicznych.

Stwierdzono, że powyzszym wymogom odpowiada wodna dyspersja kopolimeru akrylanu etylu z kwasem metakrylowym, akryloamidem i roztworem wodnym aldehydu mrówkowego z nieoddzielonymi emulgatorami i inicjatorem kopolimeryzacji. Podczas mieszania emulsji monomerów i aldehydu mrówkowego tworzą się metylolopochodne akryloamidu, zwłaszcza metylenobis-akryloamid w obecności kwasu metakrylowego jako katalizatora reakcji. Metylolowe pochodne akryloamidu w podwyższonej temperaturze i kwaśnym środowisku tworzą wiązania sieciujące kopolimer

Dyspersyjną żywicę akrylową według wynalazku wytwarza się w następujących stosunkach wagowych: 32: 38,5 części wagowych akrylanu etylu, 2-6 części wagowych kwasu metakrylowego, 0,5 - 3 części wagowych akryloamidu, 0,1 -0,7 części wagowych formaliny (w przeliczeniu na 100% aldehydu mrówkowego), emulguje się w dobranej ilości wody odmineralizowanej przy pomocy emulgatora anionowego na przykład soli sodowej siarczanowanego eteru poliglikolowego alkoholu tłuszczowego lub siarczanowanego eteru poliglikolowego alkilofenolu lub emulgatora niejonowego takiego jak poliglikolowy eter alkilofenolu lub tez mieszaniny tych emulgatorów stosowanych w ilościach 0,8 - 1,6 części wagowych w przeliczeniu na 100% substancji aktywnej. Kopolimeryzację prowadzi się w obecności 0,05 - 0,1 części wagowych nadsiarczanu amonu jako inicjatora. W zależności od ilości komonomerów, formaliny, emulgatora i inicjatora kopolimeryzacji otrzymuje się dyspersję żywic o różnej lepkości, stabilności w czasie i nasiąkliwości powłoki na skórach. Dobierając wagowe stosunki komonomerów, formaliny i inicjatora kopolimeryzacji uzyskuje się środek charakteryzujący się wymaganą twardością filmu, stopniem usieciowania kopolimeru i zdolnością do zagęszczania się dyspersji kopolimeru pod wpływem alkalii.

170 430

Dyspersja żywicy akrylowej według wynalazku pozwala na otrzymanie powłoki kryjącej na skórach naturalnych i syntetycznych o wymaganej elastyczności, adhezji i dobrej odporności na tarcie oraz na rozpuszczalniki organiczne takie jak benzyna, terpentyna i aromatyczne np. toluen stosowane w klejach do montażu obuwia. Zwiększenie udziału kwasu metakrylowego w kopolimerze sprzyja zagęszczaniu się dyspersji pod działaniem roztworów alkalii np. NaOH, NH4OH itp. Zwiększenie udziału akryloamidu i formaliny zwiększa ilość wiązań sieciujących w kopolimerze, średnią masę cząsteczkową i odporność filmów kopolimerowych ma rozpuszczalniki organiczne.

Dyspersja żywicy akrylowej wg wynalazku otrzymana jest metodą jednostopniowej kopolimeryzacji przy ciągłym dozowaniu emulsji monomerów do układu reakcyjnego, przy czym wolne i odniki generowane są z nadsiarczanu amonu w wyniku jego rozkładu termicznego w środowisku reakcji. Szybkość procesu regulowana jest temperaturą i dozowaniem emulsji monomerów o stałym stosunku komonomerów. Dopolimeryzowywame resztkowych monomerów uzyskuje się odpowiednim czasem wygrzewania masy reakcyjnej po zakończonym dozowaniu emulsji monomerów.

Sposób prowadzenia procesu wg wynalazku umożliwia równomierne rozmieszczenie wiązań sieciujących 1 wysoki stopień przereagowania wolnych grup metylolowych metyloloakryloamidu.

Przykład 1. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 326 części wagowych wody odmineralizowanej, 10 części wagowych (30%) soli sodowej siarczanowanego adduktu 3 molami tlenku etylenu do nonylofenolu oraz 8,3 części wagowych (30%) etoksylowanego 22 molami nonylofenolu. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 348 K (75°C)

Do dozownika wprowadza się 184 części wagowych wody odmineralizowanej, 10 części wagowych soli sodowej siarczanowanego adduktu 3 molami tlenku etylenu do nonylofenolu oraz 8,3 części wagowych etoksylowanego 22 molami nonylofenolu, 320 części wagowych akrylanu etylu, 60 części wagowych kwasu metakrylowego, 30 części wagowych akryloamidu, 23 części wagowych formaliny (30%) i miesza się przez 45 minut w temperaturze otoczenia.

Następnie do reaktora dodaje się 1 część wagową nadsiarczanu amonu 1 uruchamia pompę dozującą emulsję monomerów z dozownika. Dozowanie prowadzi się w ciągu 180 minut. W tym czasie temperatura masy reakcyjnej wzrasta do 355 K (82°C). Po skończonym dozowaniu dozownik przepłukuje się 10 częściami wagowymi wody odmineralizowanej. Wsad reaktora wygrzewa się w temperaturze 353-355 K (80 - 82°C) w ciągu dalszych 60 minut, następnie chłodzi, filtruje i rozcieńcza wodą do wymaganego stężenia.

Przykład II. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 374 części wagowych wody odmineralizowanej, 5 części wagowych (30%) soli sodowej siarczanowanego adduktu 3 molami tlenku etylenu do nonylofenolu oraz 16,7 części wagowych (30%) etoksylowanego 22 molami nonylofenolu. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 348 K (75°C).

Do dozownika wprowadza się 198 części wagowych wody odmineralizowanej, 5 części wagowych (30%) soli sodowej siarczanowanego adduktu 3 molami tlenku etylenu do nonylofenolu oraz

16,7 części wagowych (30%) etoksylowanego 22 molami nonylofenolu, 385 części wagowych akrylanu etylu, 20 części wagowych kwasu metakrylowego, 5 części wagowych akryloamidu, 3,7 części wagowych formaliny (30%) 1 miesza się przez 45 minut w temperaturze otoczenia.

Następnie do reaktora dodaje się 0,5 części wagowych nadsiarczanu amonu 1 uruchamia pompę dozującą emulsję monomerów z dozownika. Dozowanie prowadzi się w ciągu 180 minut. W tym czasie temperatura masy reakcyjnej wzrasta do 355 K (82°C). Po skończonym dozowaniu dozownik przepłukuje się 10 częściami wagowymi wody odmineralizowanej. Wsad reaktora wygrzewa się w temperaturze 353-355 K (80 - 82°C) w ciągu dalszych 60 minut, następnie chłodzi, filtruje 1 rozcieńcza wodą do wymaganego stężenia.

Przykład III. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 374 części wagowych wody odmineralizowanej, 6 części wagowych (30%) soli sodowej siarczanowanego adduktu 3 molami tlenku etylenu do nonylofenolu oraz 15,7 części wagowych (30%) etoksylowanego 22 molami nonylofenolu. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 348 K (75°C).

170 430

Do dozownika wprowadza się 194 części wagowych wody odmineralizowanej, 6 części wagowych (30%) soli sodowej siarczanowanego adduktu 3 molami tlenku etylenu do nonylofenolu oraz

15,7 części wagowych etoksylowanego 22 molami nonylofenolu, 351 części wagowych akrylanu e-łdy 2 7 /»·-»M V», rn c τ g oł w 1z-yg 7±τ\τνΛΛΛ 17/^02^ i t m rrr\ g· vijiu± z vŁyov± owaou uiviaA.i j tv k vg,v, ł / vł^vi daguv a t-^U η Ιζ»·ιτ1/·»η «'ν» idy ¹ jvn αιν^ tcaiiuuu, (7 7 Ζ» τ / r. , ±v,/ UŁyoui wagowych formaliny (30%) i miesza się przez 45 minut w temperaturze otoczenia. Następnie do reaktora dodaje się 0,84 części wagowych nadsiarczanu amonu i uruchamia pompę dozującą emulsję monomerów z dozownika Dozowanie prowadzi się w ciągu 180 minut. W tym czasie temperatura masy reakcyjnej wzrasta do 355 K (82°C) Po skończonym dozowaniu dozownik przepłukuje się 10 częściami wagowymi wody odmineralizowanej. Wsad reaktora wygrzewa się w remperaturze 353-355 K (80 - 82°C) w ciągu dalszych 60 minut, następnie chłodzi, filtruje i rozcieńcza wodą do wymaganego stężenia.

Przykład TV. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 374 części wagowych wody odmineralizowanej, 5 części wagowych (30%) soli sodowej siarczanowanego adduktu 3 molami tlenku etylenu do alkoholu laurylowego oraz 16,7 części wagowych (30%) etoksylowanego 22 molami nonylofenolu. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 348 K (75°C).

Do dozownika wprowadza się 198 części wagowych wody odmineralizowanej, 5 części wagowych (30%) soli sodowej siarczanowanego adduktu 3 molami tlenku etylenu do alkoholu laurylowego oraz 16,7 części wagowych (30%) etoksylowanego 22 molami nonylofenolu, 385 części wagowych akrylanu etylu, 20 części wagowych kwasu metakrylowego, 5 części wagowych akryloamidu, 3,7 części wagowych formaliny (30%) i miesza się przez 45 minut w temperaturze otoczenia. Następnie do reaktora dodaje się 0,5 części wagowych nadsiarczanu amonu i uruchamia pompę dozującą emulsję monomerów z dozownika. Dozowanie prowadzi się w ciągu 180 minut. W tym czasie temperatura masy reakcyjnej wzrasta do 355 K (82°C). Po skończonym dozowaniu dozownik przepłukuje się 10 częściami wagowymi wody odmineralizowanej. Wsad reaktora wygrzewa się w temperaturze 353-355 K (80 - 82°C) w ciągu dalszych 60 minut, następnie chłodzi, filtruje i rozcieńcza wodą do wymaganego stężenia.

Otrzymaną dyspersję żywicy akrylowej stosuje się do sporządzania zestawów kryjących na skóry naturalne i syntetyczne wg niżej podanych przykładów: Zestaw kryjący na skóry odzieżowe typu nappa: pasta pigmentowa 13 części wagowych, top kazeinowy 3 części wagowe, emulsja woskowa 5 części wagowych, wody 54 części wagowych, dyspersja żywicy akrylowej otrzymanej wg przykładu TT 25 części wagowych

Natrysk zestawem kryjącym 2 X , utrwalenie lakieiem emulsyjnym przez natrysk 1 X , prasowanie 160at/60°C

Zestaw kryjący na skóry syntetyczne: Woda odmineralizowana 65 części wagowych, pigmenty 15 cz. wagowych, dyspersja żywicy akrylowej otrzymanej wg przykładu TTT 20 części wagowych.

Zawartość suchej masy zestawu 8-18%. Zestaw kryjący zagęszcza się do lepkości 25-50 mPas dodatkiem 25% wody amoniakalnej (0,1 - 2,0 części wagowych). pH zestawu kryjącego wynosi 7-9.

Zestaw nanosi się na skórę syntetyczną metodą zanurzeniową stosując naniesienie 90-200 g/cm^Ł Temperatura suszenia w tunelu suszarni 413-438 K (140 - 165°C). Czas przebywania w tunelu suszarni 4-8 minut. Po wysuszeniu materiał tłoczy się na prasie rotacyjnej, temperatura grawerowanego walca 428-453 K (155-180°C). ciśnienie 40-100.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania usieciowanego kopolimeru dyspersyjnego akrylanu etylu z kwasem metakrylowym, akryloamidem i formaliną w emulsji wodnej do powłokowego wykończenia skór naturalnych i syntetycznych, sporządzonej przy pomocy emulgatora anionowego lub niejonowego lub anionowego i niejonowego łącznie w obecności nadsiarczanu amonu, znamienny tym, ze 32 -38,5 części wagowych akrylanu etylu, 2-6 części wagowych kwasu metakrylowego, 0,5 - 3 części wagowych akryloamidu i 0,1 - 0,7 części wagowych formaliny (w przeliczeniu na 100% aldehydu mrówkowego), kopolimeryzuje się z udziałem 0,05 - 0,1 części wagowych inicjatora polimeryzacji wolnorodnikowej typu nadsiarczanu amonu, 0,8 -1,6 części wagowych emulgatora anionowego lub niejonowego albo ich mieszaniny takich jak soli sodowej siarczanowanego eteru poliglikolowcgo wyzszych alkoholi monowodorotlenowych lub siarczanowanego eteru poliglikolowego alkilofenolu i poliglikolowego eteru alkilofenolu w przeliczeniu na 100% substancji aktywnej oraz co najmniej 51 części wagowych wody.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze formalina wprowadzana jest do emulsji monomerów akrylanu etylu, kwasu metakrylowego i akryloamidu przed procesem polimeryzacji, korzystnie po całkowitym rozpuszczeniu się akryloamidu.