173168. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőérzékeny polimer diszperziók előállítására
3 173168 4 egyike azzal a hátránnyal rendelkezik, hogy tárolhatóságuk a hőérzékenységtől függően 20° körül legfeljebb 24-30 óra. Stabilitásuk alkalmas emulgátorok, például aromás poliglikol-éterek hozzáadásával ugyan lényegesen javítható, azonban ezzel együtt nő a koagulálási hőmérséklet is. Ez viszont ismét nagyobb mennyiségű szenzibilizátor és segédanyag alkalmazását teszi szükségessé ahhoz, hogy 50 °C alatti koagulációs hőmérsékletet érjenek el. A felhasznált szenzibilizátorok és segédanyagok drágák, továbbá a kívánt koagulációs hőmérséklet beállításához szükséges keverékek bonyolultak, a hőre koagulálás eljárása pedig gazdaságtalan. A polimerdiszperzió koagulálása után fennmaradó szérum gyakran nem tiszta, ami jelentősen növeli a szennyvíz és így a folyók vizének szennyezettségét. A találmány célja hőérzékeny, polimerdiszperzió előállítása, amely például fliszek rétegezésére egyszerűen és könnyen kezelhető módon felhasználható. Továbbá a polimerdiszperziókból készített bevonófürdők közel 20 °C-on legalább néhány napig tárolhatók legyenek, 25 °C és 65 °C között bármely koagulációs hőmérséklet beállítható legyen és a visszamaradó szérum tiszta legyen. Ezáltal a hőérzékenyíthető polimerdiszperzió gazdaságosabb térfogat-idő-hozam mutatóval rendelkezzen és a polimerizációs hőmérséklet a későbbi koagulációs hőmérsékletnél magasabb legyen. Ezenkívül a hőérzékenység csekély mennyiségű szokványos szenzibilizátorral, azaz 100 rész monomerre számítva kevesebb mint 1 rész szenzibilizátorral legyen beállítható. A találmány feladatául tűztük ki fentieknek megfelelően hőérzékeny polimerdiszperziók előállítására eljárás kifejlesztését etilénszerűen telítetlen monomerekből. A feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy önmagában ismert, etilénszerűen telítetlen monomereket, például 1,3-butadiént sztirollal, akrilnitrillel, akrilsawal vagy metakrilsawal kopolimerizálunk vagy például etilakrilátta 1 víz diszperzió alakjában a későbbi koagulációs hőmérsékletnél magasabb, 30—100 °C közötti hőmérsékleten anionos és nemionos, 8-18 közötti HLB-értékű (hidrofil-lipofil-egyenértékű) emulgátorokból álló emulgátorrendszer jelenlétében polimerizáljuk. A nemionos emulgátor egy részét később is beadagolhatjuk a polimerdiszperzióhoz. Az emulgeátorrendszer 40—75% anionos és 60—25% nemionos emulgátorból áll. A HLB-érték eltolódása 8—18 közötti tartományba a koagulációs hőmérséklet analóg eltolódásához vezet, amely csekély szokványos szenzibilizátor hozzáadása után a víz párolgási hőmérséklete alatt, előnyösen 40-o0 °C között van. Szokványos szenzibilizátorként például polivinil-metiléter, szerves polisziloxán, vízoldható kationos polimerek, mint a Sandoz AG cég által gyártott Cartofíx AMF és MF, vagy olyan ammóniumsók alkalmazhatók, amelyek hidrolízis vagy hőmérsékletnövelés által a pH-értéket megváltoztatják és így koagulációt indítanak meg. Az emulgátorrendszer hidrofil és lipofil csoportjainak nagyságára és erősségére vonatkozó HLB-értéket, illetve az egyensúlyt például gáz-folyadék-kromatográfiával határozhatjuk meg. Az In J. Am. Oil Chemists Soc. 41. 169 (1964) Beacher és Buchmeider egyszerű módszerét ismerteti. A módszer lényege, hogy az emulgátor acetonos oldatát 35-80 mesh közötti szemcsenagyságú Chromosorb-P tölteten áramoltatják át 90 cm hosszú és 0,6 cm átmérőjű rézoszlopban. Az oszlopot és a hővezetőképesség mérő cellát (Gew. Mac-Zelle, Modell 9285) 79,5-80,5 °C között tartják. Az emulgátor hatékonysága jól jellemezhető a HLB-értékkel. A legstabilabb emulzió rendszereket általában két vagy több emulgátorból álló keverékkel nyerjük, mely emulgátorok egyike lipofil, a másik túlnyomó részben hidrofil. Így nemionos emulgeátoron a leírásban nemionos emulgeátorok elegyeit is értjük, ahol az emulgeátorelegy HLB-értéke 8-18 között van. A találmány szerinti eljáráshoz alkalmazott nemionos emulgátorok olyan vegyületek, amelyek hosszúszénláncú zsíralkoholok, zsírsavak, alkilezett fenolok, alkilmerkaptánok vagy primer aikilaminok, például cetilamin alkilén-oxiddal való reagáltatásával képződnek, mimellett az alkilénoxidnak a felsorolt reaktánsokhoz való mólaránya 1 : 5—1 : 50. Hasonlóan hatékony vegyületek a monoészterek, mint például poletilénglikol és hosszúszénláncú zsírsavak reakciótermékei, például glicerinmonosztearát, vagy hosszúszénláncú zsírsavészterek és többértékű alkohol poliglikolétereivel alkotott észterei. A találmány értelmében 100 rész monomerre 0,5—5 rész ilyen nemionos emulgátort számítunk. A találmány szerinti hőérzékenyíthető polimerdiszperziókat előállító eljáráshoz tulajdonképpen minden etilénszerűen telítetlen monomer alkalmas, amely vizes diszperzióban gyökpolimerizációnak vethető alá. Különösen azonban olyan monomer elegyek alkalmasak, amelyek konjugált, etilénszerűen telítetlen szénhidrogéneket, például 1,3-butadiént tartalmaznak. Alkalmas monomerként az 1,3-butadiénen kívül még sztirol, akrilnitril, akrilsav, metakrilsav, fumársav vagy metilmetakrilát, etilakrilát jöhet szóba. A polimerizációhoz ismert iniciátorokat, így ammonium- vagy káliumperszulfátot, hidrogénperoxidot vagy szerves hidroperoxidot magában vagy kombinációban alkalmaznak. Az ismert emulziós polimerizáció során pótlólag felhasznált, nem polimerizálható adalékanyagok, amelyek hatásában gyakran ellentétes függőségi viszony figyelhető meg, a találmány szerint ugyancsak alkalmazhatók. Ilyen adalékanyagok például a pH-érték beállításához használt készítmények, pufferok, gyorsítók, komplexképzés szabályozók és stabilizátorok. A találmány szerint előállított hőérzékeny polimerdiszperziók azzal az előnnyel rendelkeznek, hogy egyszerűen, minden nehézség nélkül kezelhetők, és 25—65 °C között minden kívánt koagulációs hőmérséklet beállítható a nemionogén emulgátorkomponensek HLB-értékének 8—18 közötti tartományba való eltolásával, továbbá a koagulációs hőmérséklet változása nélkül 20 °C-on néhány napig tárolhatók. A koagulációs hőmérsékletnél magasabb polimerizációs hőmérséklet következtében a térfogat—idő hozam-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
