Другим типом полимерныхдисперсий, используемых в технологии покрытий, являются неводные диспе ...

Другим типом полимерныхдисперсий, ис ... / Описание алкидов /



Дисперсионная полимеризация в неводных средах

Дисперсионная полимеризация в неводных средахДругим типом полимерныхдисперсий, используемых в технологии покрытий, являются неводные дисперсии, которые внешне имеют много сходных свойств с эмульсионными полимерамив водной среде. В этом случае полимер, обычно акриловый, диспергирован в неводнои среде, чаще всего в алифатическом углеводороде .

Наиболее эффективные стабилизаторы, используемые при дисперсионной полимеризации, получены на основе блок или привитых сополимеров . Подобные привитые стабилизаторы на основе поли 12 гидроксистеариновой кислоты легко получаются и эффективны в неводной дисперсионной полимеризации, протекающей как по цепному, так и по ступенчатому механизмам. Промышленная 12 гидроксистеариновая кислота содержит 8—15% пальмитиновой и стеариновой кислот, которые ограничивают молекулярную массу при поликонденсации, что приводит к образованию полимерасо средне численной молекулярной массой 1500—2000, содержащего одну карбоксильную группу. Такой олигомер может быть превращен в «макромономер» при реакции карбоксильной группы с глицидил метакрилатом и этот «макромономер» затем подвергнут сополимеризации с равным по массе количеством метилметакрилата или аналогичного мономера с образованием полимерас молекулярной массой 10—20 тыс. Такой полимерзатем служит как гребнеобразный стабилизатор, в котором имеются 5—10 растворимых боковых цепей, отходящих от закрепленной главной цепи макромолекулы .

Образование привитого полимераи способ стабилизации дисперсных частиц вследствие адсорбции нерастворимой прикрепляемой части полимерасхематически показаны на рисунке 2.3. Производные поли 12 гидроксистеариновой кислоты также применяются как диспергирующие вещества . Полимеризациейв неводных дисперсиях можно получить практически все полимеризационныепленкообразователи. Даже мономеры, которые трудно полимеризуютсяв растворе, могут быть легко заполимеризованы в дисперсии (так же как и в случае водоэмульсионной полимеризации). Основное ограничение для применяемых мономеров заключается в том, чтобы образующийся полимербыл не растворим в используемой среде. Так, если средой являются алифатические углеводороды, количество

используемого инноцепного пластифицирующего мономера должно быть ограничено. Поскольку полимеризацияпочти полностью происходит внутри частиц, состоящих из набухшего в мономере полимера, скорость полимеризациинамного больше по сравнению с полимеризациейв растворе из за уменьшения диффузион но контролируемой скорости обрыва.

Подобно эмульсионной полимеризации, неводные дисперсии получают обычно в 2 стадии. На стадии затравки разбавитель вместе с частью диспергатора и мономера нагревают в присутствии инициатора с образованием исходной тонкой дисперсии с низкой концентрацией. Затем в течение нескольких часов загружают оставшийся мономер, диспергатор и инициатор для завершения роста частиц. Для контроля молекулярной массы обычно добавляют небольшое количество агента передачи цепи. В зависимости от температуры реакции, инициаторами могут быть либо азо , либо пероксидные соединения.

Как и в случае эмульсионной полимеризации, на качество дисперсии может отрицательно влиять способ подпитки мономером, хотя, в отличие от эмульсионной полимеризации, мономер полностью растворим в непрерывной фазе. Обычно процесс проводят при рециркуляции разбавителя и рекомендуют смешивать дополнительно вводимый мономер с возвратным охлажденным дистиллятом. Возможны также непрерывные методы получения. Этот метод позволяет очень хорошо контролировать размер частиц и при правильно выбранном диспергаторе и его распределении между двумя стадиями можно легко получить дисперсии с частицами одного размера, гораздо легче, чем при эмульсионной полимеризации. Подобно этому, используя соответствующие способы регулирования, можно получить частички различных размеров, способные к более эффективной упаковке, что позволяет готовить дисперсии с высоким сухим остатком, вплоть до 85% (объемн.) .

Неводные дисперсии акриловых полимеровнаходят применение в автомобильных термоотверждаемых лакокрасочных материалах; в этом случае в исходную смесь мономеров включают гидроксилсодержащие мономеры. К полученной полимернойдисперсии можно добавить более сильный растворитель для растворения части или всего диспергированного полимера. Таким образом можно готовить широкий ряд композиций, от таких, в которых полимернаходится в истинном растворе или в виде набухшего в растворителе геля, до устойчивых ненабухших частичек полимера. Неводные дисперсии этого типа применяются потому, что присутствие набухшего нерастворимого полимераоказывает сильное влияние на скорость испарения растворителей и на скорость повышения вязкости в процессе испарения. Эти эффекты позволяют регулировать в широких пределах толщину покрытийпри нанесении распылением, уменьшить образование наплывов и хорошо управлять ориентацией металлических пигментов в пленке. Действительно, недавно было установлено, что для эффективного управления реологическими характеристиками при нанесении наиболее целесообразно получать органические «микрогели» и смешивать их с растворами термореактивных гидроксилсодержащих акриловых полимеров. Для этих целей в качестве мономеров могут использоваться глицидилметакрилат и метакриловая кислота, реагирующие в процессе синтеза в присутствии аминного катализатора, приводя, в конечном счете, к частичкам, которые абсолютно нерастворимы в органических растворителях. Эти частички можно модифицировать другим полимеромпосле получения ядра микрогеля и окончательно разбавить смесью сильных растворителей.


Смотрите также:

Высокомолекулярные пуненкообразователи

Высокомолекулярные пуненкообразователи


Почти все высокомолекулярные полимерыполучают радикальной полимеризациейсмесей виниловых, акриловых или метакри ловых мономе ...
Органические пленкообразователи

Органические пленкообразователи


В первой главе были приведены основные типы низко и высокомолекулярных полимеров, используемых для получения покрытий. В этой главе ...
Эмульсионные полимеры

Эмульсионные полимеры


Эмульсионные полимерыв настоящее время занимают первое место по использованию в лакокрасочной промышленности среди других поли ...





Valid XHTML 1.0 Transitional

Вверх