ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эмульгаторы из "Получение и свойства поливинилхлорида" При эмульсионной полимеризации винилхлорида получается коллоидная дисперсия полимера в воде — латекс с частицами размером от 0,02 до 3 мк. В настоящее время известно несколько способов регулирования дисперсности, среднего диаметра полимерных частиц и устойчивости латексов. К ним относятся изменение природы и концентрации эмульгаторов, использование смесей эмульгаторов с последовательным введением их в зону реакции, проведение процесса полимеризации в присутствии готового латекса, полученного в предшествующих операциях, и другие способы. [c.105] Размеры полимерных частиц латекса зависят от ККМ эмульгаторов. Как правило, в присутствии эмульгаторов с высоким значением ККМ образуются крупнодисперсные латексы. Часто применяемые в эмульсионной полимеризации винилхлорида анионоактивные эмульгаторы, например смесь натриевых солей алкилсульфоновых кислот со средней длиной цепи Qs, имеют низкие значения ККМ и образуют тонкодисперсный латекс (d p 0,03 мк). С уменьшением длины цепи анионоактивного эмульгатора величина его ККМ возрастает. Крупнодисперсный латекс можно получить в присутствии алкилсульфонатов или алкилсульфатов со сравнительно короткими углеводородными цепями (например, Qp) . Имеются сведения, что латексы с крупными размерами полимерных частиц образуются при использовании в качестве эмульгаторов полиакриламида и поливинилацетата . [c.105] Для увеличения размеров латексных частиц можно вводить в реакционную смесь добавки солей некоторых моно- и поливалентных металлов, например карбоната аммония, сульфата натрия и др. . Зти соли влияют на коллоидные свойства эмульгатора (в частности, его ККМ), что в свою очередь привгдит к изменению диаметра полимерных частиц. Однако применение солей для регулирования размеров латексных частиц ограничено вследствие отрицательного влияния электролитов на устойчивость латексов. [c.105] Широко регулировать дисперсность латексов ПВХ и получать латексы с частицами крупных размеров (до 2 мк) позволяет предварительное введение в зону реакции готового латекса (так называемая затравка ), полученного в предшествующих операциях При полимеризации в присутствии затравочного латекса заметно повышается скорость полимеризации, так как реакция протекает в основном на введенных полимерных частицах . При этом в ходе полимеризации происходит постепенный рост частиц затравочного латекса. Изменяя количество затравки , ее дисперсность и размеры исходных полимернь1Х частиц, можно синтезировать латексы с частицами достаточно большого диаметра как с узким, так и с широким распределением их по размерам. Этот метод особенно удобен для получения пастосбразующего полимера . [c.106] В работе изучалась зависимость среднего диаметра полимерных частиц от содержания полимера в затравочном латексе и концентрации эмульгатора — смеси алкилсульфонатов натрия со средней длиной цепи С15 в водной фазе (табл. IV. ). [c.106] Примечание. Затравочный латекс имел средний диаметр полимерных частиц 0.075 мк. [c.107] При исследовании зависимости размера полимерных частиц и устойчивости поливинилхлоридного латекса от содержания эмульгатора (алкилсульфоната натрия со средней длиной цепи Qj,) показано, что при уменьщении концентрации алкилсульфоната натрия в веде (от 4 до 0,1 вес. %) средний диаметр латексных частиц возрастает. Особенно сильное увеличение размера частиц наблюдается при снижении концентрации от 1 до 0,1%. Кривая зависимости степени покрытия полимерных частиц эмульгатором от его концентрации в воде имеет минимум, соответствующий содержанию поверхностно-активного вещества в воде 0,5% (рис. IV.7). При дальнейшем уменьшении концентрации эмульгатора повышается степень покрытия полимерных частиц эмульгатором вследствие резкого возрастания их диаметра (до 0,01 мк). При сгдержании эмульгатора в водной фазе близкой к его ККМ (около 0,1%) степень покрытия частиц ксллсудным стабилизатором достигает 5С%, что оказывается достаточным для получения латекса с удовлетворительной устойчивостью. [c.108] Латекс ПВХ с удовлетворительной устойчивостью можно получить, проводя полимеризацию винилхлорида в присутствии лаурата аммония при концентрации его в водной фазе ниже ККМ (5,77 г/л) и интенсивном перемешивании реакционной смеси . Содержание эмульгатора в реакционной смеси иногда можно уменьшить, полимеризуя предварительно эмульгированный мономер . В случае получения латекса пониженной устойчивости можно его стабилизировать добавкой к нему дополнительного количества эмульгатора. [c.108] Следует отметить, что применение эмульгатора, состоящего из смеси соединений с различным молекулярным весом, приводит к образованию менее однородного латекса по сравнению с латексом, полученным в присутствии поверхностно-активного вещества одного молекулярного веса. [c.108] Наибольшее применение в качестве эмульгаторов при эмульсионной полимеризации винилхлорида находят анионоактивные вещества. [c.109] Первоначально при получении эмульсионного ПВХ в качестве эмульгаторов использовали поверхностно-активные вещества, применявшиеся для синтеза каучуков некаль, канифольное мыло и др. Эти соединения, вследствие высокого содержания примесей, обычно обусловливали медленное протекание процесса полимеризации винилхлорида и не позволяли получать устойчивых латексов с концентрацией полимера выше 30%. [c.109] Из солей алкилсульфоновых кислот применяют в основном смеси этих соединений с длиной алкильной цепи С12—Qg. Эти соединения получают из фракции синтетического парафина с т. кип. 240— 320 °С. [c.109] Полимеризацию винилхлорида с солями алкилсульфонатов обычно проводят в нейтральной или слабощелочной среде при содержании эмульгатора в водной фазе от 1,5 до 3%. Алкилсульфонаты обеспечивают высокую стабильность латекса. В присутствии этих эмульгаторов можно синтезировать относительно устойчивые латексы с концентрацией ПВХ до 50%. Они менее чувствительны к изменениям величины pH эмульсии по сравнению с мылами жирных кислот. [c.109] В качестве эмульгаторов эмульсионной полимеризации винилхлорида использовали также натриевые соли алкиларилсульфоновых кислот с длиной алкильной цепи g—Qe. Однако эти эмульгаторы образуют недостаточно устойчивые латексы ПВХ и в настоящее время для эмульсионной полимеризации винилхлорида используются редко. [c.109] К легко вымываемым эмульгаторам относятся соли щелочных металлов и неполных эфиров алкилфосфористых кислот. Описано исследование активности натриевых солей алкилфосфористых кислот при эмульсионной полимеризации винилхлорида в присутствии персульфата калия в качестве инициатора. Содержание эмульгатора в водной фазе изменяли от 1 до 3 %. pH в исходной смеси поддерживали в пределах 10,2—10,8 с помощью раствора КОН. Были испытаны диалкилфосфиты натрия с этильными, бутильными и геп-тильными группами. Наилучшие результаты получены при применении 2%-ного водного раствора дибутилфосфита натрия и 1 — 1,5%-ного раствора дигептилфосфита натрия. В присутствии этих эмульгаторов выделяли полимер с размером частиц около 1 мк. Эмульгатор из полимера легко удалялся простой промывкой водой. [c.112] С мылами жирных кислот полимеризацию обычно проводят при pH = 9,0—10,5. Рекомендуют применять при полимеризации свежеприготовленные растворы мыл, полученные растворением соответствующей кислоты в водном растворе щелочи. [c.112] При использовании солей жирных кислот, особенно лауриновой и стеариновой, после окончания реакции полимеризации специальной обработкой можно переводить эмульгаторы в термостабилизаторы ПВХ. Для этого рекомендуют для коагуляции латексов применять ЕодорастЕоримые соли кальция и некоторых других металлов, например формиаты или ацетаты кальция, свинца или кадмия и т. д. В результате такой обработки образуются нерастворимые в воде. соли, которые являются стабилизаторами ПВХ . Растворами указанных солей можно также обрабатывать полимер, высушенный на распылительной сушилке. [c.112] Вернуться к основной статье