PL208415B1 - Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowo-nitrylowych - Google Patents

Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowo-nitrylowych

Info

Publication number
PL208415B1
PL208415B1 PL380491A PL38049106A PL208415B1 PL 208415 B1 PL208415 B1 PL 208415B1 PL 380491 A PL380491 A PL 380491A PL 38049106 A PL38049106 A PL 38049106A PL 208415 B1 PL208415 B1 PL 208415B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
emulsion
styrene
weight
acrylonitrile
iii
Prior art date
Application number
PL380491A
Other languages
English (en)
Other versions
PL380491A1 (pl
Inventor
Wanda Sporysz
Marian Starzak
Original Assignee
Ośrodek Badawczo Rozwojowy Kauczukow I Tworzyw Winylowych
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ośrodek Badawczo Rozwojowy Kauczukow I Tworzyw Winylowych filed Critical Ośrodek Badawczo Rozwojowy Kauczukow I Tworzyw Winylowych
Priority to PL380491A priority Critical patent/PL208415B1/pl
Publication of PL380491A1 publication Critical patent/PL380491A1/pl
Publication of PL208415B1 publication Critical patent/PL208415B1/pl

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wodnych dyspersji kopolimerów styrenowoakrylowo-nitrylowych, czyli styrenu, akrylanu 2-etyloheksylowego i akrylonitrylu oraz kwasu (met)akrylowego, jako nośnika grup karboksylowych, o podwyższonej chemo- i termoodporności, przydatnych zwłaszcza do otrzymywania dyspersyjnych farb stosowanych do dekoracyjnego pokrywania elementów stolarki budowlanej metodami termicznymi.
Znane sposoby wytwarzania dyspersji wodnych kopolimerów styrenowo-akrylowych polegają na jednostopniowej polimeryzacji monomerów w postaci emulsji wodnych w obecności środków pomocniczych, emulgatorów, inicjatorów polimeryzacji, regulatorów lepkości, regulatorów pH (buforów) lub na dozowaniu w różny sposób monomerów lub ich emulsji do wody zawierającej emulgatory, inicjatory polimeryzacji, regulatory lepkości, regulatory pH.
Znane sposoby wytwarzania dyspersji zawierających w polimerze akrylonitryl najczęściej polegają na otrzymywaniu i zmieszaniu co najmniej dwóch dyspersji, z których co najmniej jedna zawiera akrylonitryl. Na przykład istotą opisu patentowego USA nr 3 356 627 jest otrzymywanie i zmieszanie dyspersji, z których jedna zawiera kopolimer winylowy, a druga zawiera kopolimer alkiloakrylanów, akrylonitrylu i styrenu. W opisie patentowym USA nr 4 774 291 zastrzeżona jest dyspersja będąca mieszaniną dwóch dyspersji, z których jedna zawiera polimer polistyrenu lub kopolimer styrenu z akrylonitrylem o temperaturze zeszklenia wyższej niż 20°C, a druga zawiera kopolimer akrylowy o temperaturze zeszklenia niższej aniżeli 20°C.
Sposób, według wynalazku, polegający na emulsyjnej polimeryzacji, podczas której do wodnego roztworu (I) zawierającego emulgator niejonowo-anionowy, którym jest sól sodowa sulfonowanych oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych i inicjator wolnorodnikowy, którym jest nadsiarczan potasowy, dozuje się kolejno: wodną emulsję (II) stabilizowaną emulgatorem niejonowo-anionowym, jak w roztworze I, złożoną z mieszaniny monomerów zawierającą styren, akrylan 2-etyloheksylowy, akrylonitryl oraz z buforu, którym jest węglan potasowy, inicjatora wolnorodnikowego, jak w roztworze I; wodną emulsję (III) stabilizowaną emulgatorem niejonowo-anionowym, jak w roztworze I, złożoną z mieszaniny monomerów zawierającą styren, akrylan 2-etyloheksylowy, akrylonitryl, (met)akrylan metylu i kwas (met)akrylowy, oraz z środka sieciującego, którym jest N-hydroksymetylo-(met)akrylamid, buforu, jak w emulsji II i inicjatora wolnorodnikowego, jak w roztworze I; i na końcu dozuje się wodny roztwór (IV) inicjatora wolnorodnikowego jak w roztworze I. Następnie polimeryzację prowadzi się do praktycznie całkowitego przereagowania monomerów i ewentualnie reguluje pH do pożądanej wartości za pomocą zasady. Sposób, charakteryzuje się tym, że akrylonitryl wprowadza się do emulsji II i do emulsji III w proporcji wagowej od 1 : 0,9 do 1 : 1,1, korzystnie 1 : 1 i w takiej samej proporcji do tych emulsji wprowadza się wagowo łącznie styren z akrylanem 2-etyloheksylowym przy czym styrenu do emulsji II wprowadza się więcej niż do emulsji III, zaś emulsja III zawiera, w odniesieniu do 100 części wagowych monomerów użytych do polimeryzacji, (met)akrylan metylu w ilości od 4,9 do 6 części wagowych, korzystnie 5,46 części wagowych i kwas (met)akrylowy w ilości od 0,9 do 1,1 części wagowych, korzystnie 1,01 części wagowych.
W sposobie według wynalazku, do sporządzania roztworu I najczęściej stosuje się, w częściach wagowych w odniesieniu do 100 części wagowych mieszaniny monomerów użytych do polimeryzacji, 39 - 48, korzystnie 43,6 wody odmineralizowanej, 0,11 - 0,13, korzystnie 0,12 emulgatora niejonowoanionowego, soli sodowej sulfonowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych i 0,09 - 0,11, korzystnie 0,1 inicjatora wolnorodnikowego, nadsiarczanu potasowego. Do sporządzania emulsji II najczęściej stosuje się 39 - 47, korzystnie 43,1 wody odmineralizowanej, 0,48 - 0,59, korzystnie 0,54 emulgatora niejonowo-anionowego jak w roztworze I, 0,17 - 0,21, korzystnie 0,19 inicjatora wolnorodnikowego, jak w roztworze I, 0,14 - 0,18, korzystnie 0,16 buforu, węglanu potasowego, 25,61 - 31,31, korzystnie 28,46 styrenu, 7,31 - 8,94, korzystnie 8,13 akrylanu 2-etyloheksylowego, 10,54 - 12,89, korzystnie 11,72 akrylonitrylu. Do sporządzania emulsji III najczęściej stosuje się 47 - 58, korzystnie 52,8 wody odmineralizowanej, 0,58 - 0,72, korzystnie 0,65 emulgatora niejonowo-anionowego jak w roztworze I, 0,17 - 0,21, korzystnie 0,19 inicjatora wolnorodnikowego jak w roztworze I, 0,14 - 0,18, korzystnie 0,16 buforu jak w emulsji II, 3,84 - 4,7, korzystnie 4,27 środka sieciującego, N-hydroksymetylo-(met)akrylamidu, 8,45 - 10,35, korzystnie 9,39 styrenu, 21,69 - 26,51, korzystnie 24,1 akrylanu 2-etyloheksylowego, 10,54 - 12,89, korzystnie 11,73 akrylonitrylu, 4,91 - 6,01, korzystnie 5,46 (met)akrylanu metylu, 0,9 - 1,12, korzystnie 1,01 kwasu (met)akrylowego. Do sporządzania roztworu IV najczęściej stosuje się 2,02 - 2,48, korzystnie 2,25 wody odmineralizowanej i 0,09 - 0,11,
PL 208 415 B1 korzystnie 0,1 inicjatora wolnorodnikowego jak w roztworze I. Regulację pH dyspersji do wartości
6,5 - 8 przeprowadza się zasadą, korzystnie wodą amoniakalną o stężeniu 25%.
Dyspersje otrzymane sposobem według wynalazku najczęściej mają cząstki o średnim rozmiarze 83 - 279 nm, dwie temperatury zeszklenia polimerów (Tg) w przedziałach minus 0,15 do minus 0,19°C i 38,6 - 47,2°C, minimalną temperaturę tworzenia filmu 40,5 - 52,8°C, napięcie powierzchniowe
34,2 - 42,1 mN/m, lepkość według Brookfielda 44 - 55 mPa.s, zawartość substancji stałej 35 - 43% i pH 6,5 - 8.
Dyspersje, według wynalazku, dzięki obecności akrylonitrylu, tworzą powłoki o podwyższonej chemo- i termoodporności. Mają regulowaną twardość cząstek od twardego rdzenia po miękką otoczkę. Dzięki temu, nawet bez dodatku koalescentów, tworzą jednolite powłoki, które, po sezonowaniu w podwyż szonej temperaturze, odznaczają się z jednej strony dużą twardością, a z drugiej, elastycznością, która eliminuje pękanie wywoływane dylatacyjnym ruchem podłoża.
Wynalazek ilustrują przykłady wykonania.
P R Z Y K Ł A D I.
Oddzielnie sporządza się wodny roztwór I środków pomocniczych, wodną emulsję II monomerów, wodną emulsję III monomerów i wodny roztwór IV inicjatora wolnorodnikowego.
Sporządzanie wodnego roztworu I, w częściach wagowych. Do mieszalnika wprowadza się 43,6 wody odmineralizowanej i rozpuszcza się w niej 0,12 soli sodowej sulfonowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych i 0,1 nadsiarczanu potasowego.
Sporządzanie wodnej emulsji II, w częściach wagowych. Do mieszalnika wprowadza się 43,1 wody odmineralizowanej i rozpuszcza w niej 0,54 soli sodowej sulfonowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych oraz 0,16 węglanu potasowego i 0,19 nadsiarczanu potasowego. W tak przygotowanym roztworze emulguje się mieszaninę monomerów złożoną z 28,46 styrenu, 8,13 akrylanu 2-etyloheksylowego i 11,72 akrylonitrylu.
Sporządzanie wodnej emulsji III, w częściach wagowych. Do mieszalnika wprowadza się 52,8 wody odmineralizowanej i rozpuszcza w niej 0,65 soli sodowej sulfonowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych, 0,16 węglanu potasowego, 0,19 nadsiarczanu potasowego i 4,27 N-hydroksymetyloakrylamidu. W tak przygotowanym roztworze emulguje się mieszaninę monomerów złożoną z 9,39 styrenu, 24,1 akrylanu 2-etyloheksylowego, 11,73 akrylonitrylu oraz 5,46 metakrylanu metylu i 1,01 kwasu metakrylowego.
Sporządzanie wodnego roztworu IV, w częściach wagowych. Do mieszalnika wprowadza się 2,25 wody odmineralizowanej i rozpuszcza w niej 0,1 nadsiarczanu potasowego.
Kopolimeryzacja. Do polimeryzatora wprowadza się wodny roztwór I, podgrzewa do temperatury 77°C i w tej temperaturze dozuje się wodną emulsję II z taką szybkością aby temperatura masy reakcyjnej utrzymywała się na poziomie 77 - 78°C. Po zakończeniu dozowania wodnej emulsji II dozuje się wodną emulsję III, zachowując temperaturowe warunki dozowania wodnej emulsji II. Po zakończeniu dozowania emulsji monomerów temperaturę podwyższa się do 80 - 81°C. W tej temperaturze prowadzi się polimeryzacje przez 1 godzinę, następnie do polimeryzatora wprowadza się wodny roztwór IV i utrzymuje temperaturę masy reakcyjnej 80°C do zakończenia polimeryzacji, po czym zawartość polimeryzatora chłodzi się do temperatury otoczenia i dodaje się wodę amoniakalną do uzyskania pH dyspersji 7,3.
Otrzymuje się wodną dyspersję karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowo-nitrylowych o zawartości substancji stałej 39%, lepkości według Brookfielda 50 mPa.s, napięciu powierzchniowym
38,3 mN/m, pH 7,3, średnim rozmiarze cząstek polimeru 125 nm Tg minus 0,17°C i 42,9°C, MTTF 45 - 48°C.
Akrylonitryl oraz łącznie styren z akrylanem 2-etyloheksylowym obecne są w emulsjach II i III odpowiednio w proporcjach wagowych 1 : 1 i 1 : 0,92, zawartość styrenu w emulsji II wynosi 28,46 części wagowych, a w emulsji III wynosi 9,39 części wagowych, przy czym emulsja III zawiera metakrylan metylu w ilości 5,46 części wagowych i kwas metakrylowy w ilości 1,01 części wagowych.
P R Z Y K Ł A D II.
Kopolimeryzację prowadzi się jak w przykładzie I. Roztwory I i IV oraz emulsje II i III sporządza się jak w przykładzie I z tym, że w częściach wagowych:
- roztwór I zawiera 40 wody odmineralizowanej, 0,105 soli sodowej sulfonowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych oraz 0,095 nadsiarczanu potasowego,
- emulsja II zawiera 45 wody odmineralizowanej, 0,58 soli sodowej sulfonowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych, 0,17 węglanu potasowego, 0,20 nadsiarczanu potasowego, 27,55 styrenu, 8,28 akrylanu 2-etyloheksylowego i 10,9 akrylonitrylu,
PL 208 415 B1
- emulsja III zawiera 49 wody odmineralizowanej, 0,61 soli sodowej sulfonowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych, 0,14 węglanu potasowego, 0,18 nadsiarczanu potasowego i 3,99 N-hydroksymetylometakrylamidu, 10,01 styrenu, 25,82 akrylanu 2-etyloheksylowego, 10,54 akrylonitrylu, 5,9 metakrylanu metylu, 1 kwasu akrylowego,
- roztwór IV zawiera 2,4 wody odmineralizowanej i 0,105 nadsiarczanu potasowego.
Na koniec do dyspersji dodaje się wodę amoniakalną do uzyskania pH 6.
Otrzymuje się dyspersję o zawartości substancji stałej 37%, lepkości według Brookfielda 47 mPa.s, napięciu powierzchniowym 37 mN/m, pH 6, średnim rozmiarze cząstek polimeru 120 nm Tg minus 0,16°C i 39°C, MTTF 42 - 45°C.
Akrylonitryl i łącznie styren z akrylanem 2-etyloheksylowym obecne są w emulsjach II i III odpowiednio w proporcjach wagowych 1 : 0,97 i 1 do 1, zawartość styrenu w emulsji II wynosi 27,55 części wagowych, a w emulsji III 10,01 części wagowych, przy czym emulsja III zawiera metakrylan metylu w ilości 5,9 części wagowych i kwas metakrylowy w ilości 1 części wagowej.
P R Z Y K Ł A D III.
Kopolimeryzację prowadzi się jak w przykładzie I. Roztwory I i IV oraz emulsje II i III sporządza się jak w przykładzie I z tym, że w częściach wagowych:
- roztwór I zawiera 45 wody odmineralizowanej, 0,12 soli sodowej siarczanowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych 0,105 nadsiarczanu potasowego,
- emulsja II zawiera 42 wody odmineralizowanej, 0,5 soli sodowej siarczanowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych, 0,15 węglanu potasowego, 0,18 nadsiarczanu potasowego, 25,70 styrenu, 7,31 akrylanu 2-etyloheksylowego, 12,3 akrylonitrylu,
- emulsja III zawiera 55 wody odmineralizowanej, 0,7 soli sodowej siarczanowanych i oksyetylowanych alkoholi tłuszczowych, 0,17 węglanu potasowego, 0,2 nadsiarczanu potasowego, 4,3 N-hydroksymetyloakrylamidu, 10,03 styrenu, 25,78 akrylanu 2-etyloheksylowego, 12,8 akrylonitrylu, 4,98 akrylanu metylu i 1,1 kwasu metakrylowego,
- roztwór IV zawiera 2 wody odmineralizowanej i 0,095 nadsiarczanu potasowego.
Na koniec do dyspersji dodaje się wodę amoniakalną do uzyskania pH 7,8.
Otrzymuje się dyspersję o zawartości substancji stałej 41%, lepkości według Brookfielda 52 mPa.s, napięciu powierzchniowym 41 mN/m, pH 7,8, średnim rozmiarze cząstek polimeru 130 nm Tg minus 0,18°C i 46°C, MTTF 48 - 51°C.
Akrylonitryl i łącznie styren z akrylanem 2-etyloheksylowym obecne są w emulsjach II i III odpowiednio w proporcjach wagowych 1 : 1,04 i 1 do 1,08; zawartość styrenu w emulsji II wynosi 25,70 części wagowych, a w emulsji III 10,3 części wagowych, przy czym emulsja III zawiera metakrylan metylu w ilości 4,98 części wagowych i kwas metakrylowy w ilości 1,1 części wagowej.

Claims (1)

  1. Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowonitrylowych polegający na emulsyjnej polimeryzacji, podczas której do wodnego roztworu (I) zawierającego emulgator niejonowo-anionowy i inicjator wolnorodnikowy dozuje się kolejno: stabilizowaną emulgatorem niejonowo-anionowym wodną emulsję (II) złożoną z mieszaniny monomerów zawierającej styren, akrylan 2-etyloheksylowy, akrylonitryl, bufor i inicjator wolnorodnikowy, stabilizowaną emulgatorem niejonowo-anionowym wodną emulsję (III) złożoną z mieszaniny monomerów zawierającej styren, akrylan 2-etyloheksylowy, akrylonitryl, (met)akrylan metylu i kwas (met)akrylowy, środek sieciujący, bufor i inicjator wolnorodnikowy oraz wodny roztwór (IV) inicjatora wolnorodnikowego, po czym polimeryzację prowadzi się do praktycznie całkowitego przereagowania monomerów, znamienny tym, że akrylonitryl wprowadza się do emulsji II i do emulsji III w proporcji wagowej od 1 : 0,9 do 1 : 1,1, korzystnie 1 : 1 i w takiej samej proporcji do tych emulsji wprowadza się wagowo łącznie styren z akrylanem 2-etyloheksylowym, przy czym styrenu do emulsji II wprowadza się wię cej niż do emulsji III, zaś emulsja III zawiera, w odniesieniu do 100 części wagowych monomerów użytych do polimeryzacji, (met)akrylan metylu w ilości od 4,9 do 6 części wagowych i kwas (met)akrylowy w ilości od 0,9 do 1,1 części wagowych.
PL380491A 2006-08-25 2006-08-25 Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowo-nitrylowych PL208415B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL380491A PL208415B1 (pl) 2006-08-25 2006-08-25 Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowo-nitrylowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL380491A PL208415B1 (pl) 2006-08-25 2006-08-25 Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowo-nitrylowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL380491A1 PL380491A1 (pl) 2008-03-03
PL208415B1 true PL208415B1 (pl) 2011-04-29

Family

ID=43033938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL380491A PL208415B1 (pl) 2006-08-25 2006-08-25 Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowo-nitrylowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL208415B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL380491A1 (pl) 2008-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5112299B2 (ja) 制振材配合物
JP4881305B2 (ja) 微粒子の両性、水性ポリマー分散液、その製造方法および使用
EP1274738B1 (en) Polymerizable compounds and uses thereof
US20110152452A1 (en) Emulsion polymerization process, polymer dispersion and film-forming composition
KR20140063735A (ko) 불투명한 필름 및 코팅 적용을 위한 수계 중합체 에멀젼
CN103741469A (zh) 抗菌整理剂
CN101868483A (zh) 制备乳液聚合物的方法
CN105693944B (zh) 一种耐高温改性苯丙乳液的制备方法
CN105693938B (zh) 一种酰亚胺化sma改性阳离子苯丙乳液的制备方法
PL208415B1 (pl) Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowo-nitrylowych
WO2020127857A1 (en) Polymodal and alkali soluble resin supported emulsion polymers
CN119156432A (zh) 具有固有哑光特性的丙烯酸类乳液
JP2004323759A (ja) ブロック共重合体を含む水性液及びその製造方法
JP2013129738A (ja) 制振材用エマルションとその製造方法、および塗料組成物
CA3244185A1 (en) USE OF POLYMER DISPERSIONS IN AQUEOUS COATING FORMULATIONS AND ASSOCIATED POLYMER DISPERSIONS
CA3256480A1 (en) METHOD FOR PREPARING AN AQUEOUS POLYMER DISPERSION
JP2008525547A (ja) 組成勾配を有するコポリマーの、乳化フリーラジカル重合での安定化剤としての使用
JP2009091529A (ja) 弱溶剤系塗料用耐候性向上剤及び改質された弱溶剤系塗料
PL201145B1 (pl) Sposób wytwarzania wodnych dyspersji karboksylowych kopolimerów styrenowo-akrylowych
Omi et al. Study of particle growth by seed emulsion polymerization with counter-charged monomer and initiator system
RU2719382C1 (ru) Водная полимерная дисперсия, ее применение и способ получения водной полимерной дисперсии
JP2015218232A (ja) 水性塗料組成物用合成樹脂エマルション
CN103012638A (zh) 一种高固含量聚合物微乳液的合成方法
JP2024157464A (ja) 粒子の製造方法
PL201146B1 (pl) Sposób wytwarzania wodnych dyspersji kopolimerów styrenowo-akrylowych