Водно-дисперсійна композиція смоли

1. Композиція водно-дисперсійної смоли, що містить базові мономери для полімеризації, емульгатори, стабілізатори, коалесценти та воду, яка відрізняється тим, що як базові мономери використовують мономери бутилметакрилату, стиролу, гідроксіетилцелюлози та мономер акрилової кислоти, а як коалесцент використовують полівініловий спирт, та додатково композиція містить мономер вінілверсату, мономер вінілацетату та антибактеріальні модифікатори при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: 3 51812 містить мономер вінілверсату, мономер вінілацетату та антибактеріальні модифікатори, за наступного співвідношення компонентів, мас. %: Бутилметакрилат (мономер) 10,0...35,0 Стирол (мономер) 0,5...14,5 Акрилова кислота (мономер) 0,5...3,0 Вода 10,0...50,0 Емульгатори 0,5...3,0 Антибактеріальні модифікатори 0,1...1,0 Стабілізатори 0,4...2, Вінілацетат (мономер) 7,0...14,5 Полівініловий спирт (коалесцент) 3,0...10,0 Гідроксіетилцелюлоза (мономер) 3,0...10,0 Вінілверсатмономер 2,0...8,0 Як стабілізатори використовують піногасники і ініціатори полімеризації. Загалом, механізм реакції мономерів (а саме бутилметакрилата та стиролу), які знаходяться в реакторі до введення ініціатора, розподіляються між краплями базових емульсованих мономерів (діаметром 1-10 мкм) і міцелламіагрегатами із 20100 емульгованих молекул діаметром 5-15 нм. Кількість мономера, розчиненого у воді дуже маленька. При нагріванні, в реакторі, ініціатор у водній фазі розпадається, з утворенням радикалів, які ініціюють ріст ланцюга (при взаємодії з розчиненим у воді мономером). При цьому, утворюються олігомерні радикали. Такі мономери, як стирол та бутилметакрилат, досить легко піддаються емульсійній полімеризації. Для оптимізації виробництва синтезу полімерних дисперсій мономери попередньо емульгують у воді, і тоді емульсія мономера і розчин ініціатора за двома окремими лініям поступають до реактора. Такий напівнеперервний спосіб проведення емульсійної полімеризації дозволяє отримувати досить високу конверсію (до 90%), не дивлячись на різну реакційну здатність і параметри сополімеризації мономерів, а також такий спосіб полімеризації дозволяє контролювати виділення тепла в ході реакції зовнішнього охолодження. Варіанти суміші водних дисперсій подаються нижче (табл.1) Основні фізико-механічні показники отриманих дисперсій наведені у табл.2 Емульгатори введено до композиції для забезпечення колоїдної стабільності та сумісності пігментів і наповнювачів з дисперсією, при по 4 дальшому застосуванні у фарбах, на основі вказаного рішення. Це дозволяє контролювати розмір частинок і в'язкість дисперсії. У виробництві, використовуються, наприклад, аніонні емульгатори додецилсульфат натрію (C12H25OSO3Na) і додецилбензосульфонат натрію (С12H25C6H4-SO3Nа). При збільшеній кількості емульгатора (поза заявленим), зменшується в'язкість дисперсії та розмір частинок дисперсії; при зменшеній кількості збільшується в'язкість та відбувається збільшення розміру частинок системи, що може призвести до неповної полімеризації. Стабілізатори (ініціатори, піногасники) впливають на молекулярну масу і структурну побудову сополімеру, а також на вміст остаточних мономерів, після завершення полімеризації. Також, за допомогою ініціаторів контролюється молекулярна маса отриманого полімеру. Більша кількість стабілізаторів призводить до збільшення молекулярної маси полімеру, це веде до зміни всіх властивостей дисперсії та лакофарбового матеріалу, на його основі. Як стабілізатори, наприклад, використовуються пероксид водню, органічні пероксиди, гідропероксиди та азотоз'єднання, меркаптани (тіоетанол, третдодецилмеркаптан). Антибактеріальні модифікатори дозволяють запобігти зараження дисперсій мікроорганізмами (бактеріями, грибами, пліснявами, дріжжевими грибами) у процесі зберігання та транспортування. В основному, це хімічні речовини, які виділяють формальдегід або хлорметилізотіазолін, бензізотіазолін. Збільшена кількість антибактеріальних модифікаторів призводить до окисного розпаду, в присутності надлишку пероксиду, а це веде до зміни бажаних фізико-механічних властивостей дисперсії. Зменшена кількість призводить до ризику зараження мікроорганізмами, це також призводить до негативних впливів на властивості дисперсії - зменшення адгезії та зменшення строку зберігання такої дисперсії. Базові мономери забезпечують такі властивості, як полярність, еластичність, твердість отриманих покриттів; регулюють реологічні, властивості дисперсії, підвищують колоїдну стабільність. Мономер вінілверсату вводиться в дисперсію для підвищення механічної міцності і хімічної стійкості отриманих покриттів. Виступає як зшиваючий агент, при цьому акрилова кислота підвищує адгезію до підкладки (в результаті хімічної реакції). Таблиця 1 Варіанти суміші водних дисперсій № з/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Найменування сировини Бутилметакрилат (мономер) Стирол (мономер) Акрилова кислота (мономер) Вода Емульгатори Антибактеріальні модифікатори Ініціатори Вінілацетат (мономер) Кількість, №1 10,0 14,5 0,5 50,0 0,5 0,1 0,2 7,0 Кількість, №2 18,0 9,0 1,5 40,0 1,5 0,5 1,0 9.2 Кількість, №3 35,0 0,5 3,0 10,0 3,0 1.0 1,5 14,5 5 51812 6 Продовження таблиці 1 9. 10. 11. 12. Полівініловий спирт (коалесцент) Гідроксиетилцелюлоза (мономер) Вінілверсатмономер Піногасники РАЗОМ: 5,0 10,0 2,0 0,2 100,0 10,0 5,0 4,0 0.3 100,0 20,0 3,0 8,0 0,5 100,0 Таблиця 2 Основні фізико-механічні показники отриманих дисперсій № з/п Показник 1. Масова доля нелетких речовин, % 2. В'язкість по Брукфільду при 23°С, мПа,с (швидкість зсуву 20 об/хв., шпіндель №2) 3. рН 4. Густина, г/см3 5. МТП, °С 6. Розмір частинок, мкм 7. Ступінь конверсії Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Кількісні характеристики 50±1 200-1000 7,5-9 1,04 1-20 0,1 90% Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601