СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕДИСПЕРГИРУЕМЫХ В ВОДЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПОРОШКОВ

1. Способ получения редиспергируемых в воде полимерных порошков, характеризующийся тем, что в реактор загружают, по крайней мере, два непредельных мономера, один из которых имеет сродство к воде, а второй не имеет сродства к воде, а также инициатор полимеризации, после чего в реактор нагнетают диоксид углерода до определенного давления и осуществляют нагрев исходных компонентов до температуры, обеспечивающей переход диоксида углерода в сверхкритическое состояние, в процессе полимеризации смесь перемешивают для обеспечения ее гомогенности, при этом мономеры берут в количестве, обеспечивающем получение полимерного порошка, молекулярная масса которого составляет не более 100000, температура стеклования находится в интервале значений от -50 до +50°, а средняя расчетная эквивалентная масса гидрофобной части полимерного порошка составляет величину в 1,3-1,5 раза больше теоретической эквивалентной массы гидрофобной части полимера, обуславливающей достижение растворимости полимерного порошка.
2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что диоксид углерода нагнетают до давления до 80-500 атм, нагрев исходных компонентов осуществляют до температуры 60-100°С.
3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что для получения полимера с молекулярной массой не более 100000 инициатор в реактор загружают в количестве 0,1-5% от массы мономеров.
4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что для получения полимера с молекулярной массой не более 100000 дополнительно в реактор загружают регулятор роста цепи в количестве не более 5% от массы мономеров.
5. Способ по п. 4, характеризующийся тем, что в качестве регулятора роста цепи используют н-додецилмеркаптан, и/или трет-додецилмеркаптан, и/или меркаптопропионовую кислоту, и/или метиловый эфир меркаптопропионовой кислоты.
6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве инициатора полимеризации используют 2,2'-азоизобутиронитрил (АИБН), и/или перекись бензоила, или их комбинации с восстановителями.
7. Способ по п. 6, характеризующийся тем, что в качестве восстановителей используют гидроксиметансульфинат натрия и аскорбиновую кислоту, при этом восстановителей в реактор загружают в количестве до 5% от массы загружаемых мономеров.
8. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно в реактор загружают усиливающий полимер, в качестве которого используют бутанолизированный дифенилолпропанформальдегидный олигомер с молекулярной массой Mn=500-850, содержанием метилольных групп 10-20%, бутоксильных групп 10-25%, который вводят в количестве до 30% от массы редиспергируемого полимерного порошка, при этом после получения редиспергируемого полимерного порошка в него добавляют уротропин в качестве сшивающего агента в количестве от 2 до 5% от количества используемого бутанолизрованного дифенилолпропанформальдегидного олигомера.
9. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве мономеров, имеющих сродство к воде, используют карбоновые кислоты, и/или нитрилы карбоновых кислот, и/или амиды.
10. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве мономеров, не имеющих сродства к воде, используют эфиры карбоновых кислот, и/или олефины и диены, и/или глицидилакрилаты, и/или винилароматические соединения, и/или винилгалогениды.
11. Способ по п. 9, характеризующийся тем, что в качестве карбоновых кислот используют акриловую и/или метакриловую кислоты.
12. Способ по п. 9, характеризующийся тем, что в качестве нитрилов карбоновых кислот используют акрилонитрил.
13. Способ по п. 9, характеризующийся тем, что в качестве амидов используют N-винилформамид, и/или N,N-диметилакриламид, и/или N-винилпирролидон, и/или диакриламид.
14. Способ по п. 9, характеризующийся тем, что при использовании карбоновых кислот дополнительно в полученный полимерный порошок вводят в качестве сшивающего агента составы на основе оксида цинка, например, марки «Zimplex 15» фирмы «Munzing Chemie GMBH» (Германия), в количестве 2-5% от массы загружаемых кислот.
15. Способ по п. 10, характеризующийся тем, что в качестве эфиров карбоновых кислот используют сложные виниловые эфиры карбоновых кислот с 1-15 атомами углерода, и/или эфиры акриловой и метакриловой кислот с разветвленными или неразветвленными спиртами с 1-15 атомами углерода.
16. Способ по п. 15, характеризующийся тем, что в качестве сложных виниловых эфиров карбоновых кислот с 1-15 атомами углерода используют винилацетат, и/или виниллаурат, и/или винилпивалат, и/или виниловые эфиры α-разветвленных монокарбоновых кислот с 9-15 атомами углерода.
17. Способ по п. 15, характеризующийся тем, что в качестве эфиров акриловой и метакриловой кислот с разветвленными или неразветвленными спиртами с 1-15 атомами углерода используют метилакрилат, и/или метилметакрилат, и/или этилакрилат, этилметакрилат, и/или пропилакрилат, и/или н-бутилакрилат, и/или бутилметакрилат, и/или норборнилакрилат.
18. Способ по п. 10, характеризующийся тем, что в качестве олефинов и диенов используют этилен, и/или пропилен, и/или 1,3-бутадиен, и/или децен.
19. Способ по п. 10, характеризующийся тем, что в качестве глицидилакрилатов используют глицидилакрилат и/или глицидилметакрилат.
20. Способ по п. 10, характеризующийся тем, что при использовании глицидилакрилатов в полученный полимерный порошок дополнительно вводят амины в качестве сшивающего агента в количестве 2-5% от массы загружаемого глицидилакрилата.
21. Способ по п. 10, характеризующийся тем, что в качестве винилароматических соединений используют стирол и/или дивинилбензол.
22. Способ по п. 10, характеризующийся тем, что в качестве винилгалогенидов используют винилхлорид и/или винилфторид.
23. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно в реактор загружают функциональные добавки, в качестве которых используют защитный коллоид, и/или цветовые и/или светящиеся добавки, и/или ингибитор коррозии, и/или антикоррозионный агент, и/или биоцидную добавку, и/или диспергатор.
24. Способ по п. 23, характеризующийся тем, что в качестве защитного коллоида используют частично омыленный поливиниловый спирт со степенью гидролиза от 80 до 98 мол.%, и/или целлюлозу, и/или их карбоксиметильные, метальные, гидроксиэтильные и гидроксипропильные производные, и/или крахмал, при этом защитный коллоид используют в количестве до 50% от массы загружаемых мономеров.
25. Способ по п. 23, характеризующийся тем, что в качестве цветовых и/или светящихся добавок используют пигменты, и/или флуоресцентные пигменты, и/или водостойкие люминофоры, которые вводят в количестве до 10% от массы загружаемых мономеров.
26. Способ по п. 23, характеризующийся тем, что в качестве ингибитора коррозии используют цинксодержащую комплексную соль, например, марки SER-AD-FA-179 (фирма Servo, Германия); и/или нитрит натрия, и/или бензоат натрия, при этом ингибитор коррозии вводят в количестве до 2% от массы загружаемых мономеров.
27. Способ по п. 23, характеризующийся тем, что в качестве антикоррозионного агента используют оксиаминофосфатный комплекс кальция и магния, например, марки «Pigmentan ЕА» фирмы «Pigmentan Ltd» (Израиль), при этом антикоррозионный агент вводят в количестве до 5% от массы загружаемых мономеров.
28. Способ по п. 23, характеризующийся тем, что в качестве биоцидной добавки используют составы на основе изотиазолина и галогенизированных производных алканола, например, марки Метатин К 520 фирмы Acima, Швейцария; и/или на основе тетраме-тилтиурамдисульфида, например, марки Тиурам Д; и/или на основе 2-н-октил-4 изотиазолина, например, марки Скейн 8 (фирмы Rohm and Haas), при этом биоцидную добавку вводят в количестве до 5% от массы загружаемых мономеров.
29. Способ по п. 23, характеризующийся тем, что в качестве диспергатора используют составы марки ОП-7 и/или ОП-10, представляющие собой продукты обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена, при этом диспергатор вводят в количестве до 5% от массы мономеров.
30. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в полученный полимерный порошок добавляют антислеживающий агент, в качестве которого используют карбонат кальция-магния, и/или тальк, и/или каолин, и/или силикаты, например, гидросиликат магния, при этом антислеживающий агент вводят в количестве до 30% от массы загружаемых мономеров.
31. Редиспергируемый в воде полимерный порошок, полученный полимеризацией смеси непредельных мономеров, по крайней мере, одного гидрофобного и, по крайней мере, одного гидрофильного, в присутствии инициатора полимеризации и сверхкритического диоксида углерода, характеризующийся тем, что он представляет собой мелкодисперсный порошок, расчетная эквивалентная масса гидрофобной части которого составляет величину в 1,3-1,5 раза больше теоретической эквивалентной массы гидрофобной части полимера, обуславливающей достижение растворимости полимерного порошка, молекулярная масса составляет не более 100000 и температура стеклования находится в интервале значений от -50 до +50°.
32. Полимерный порошок по п. 31, характеризующийся тем, что количество инициатора полимеризации в смеси составляет от 0,1% до 5% от массы мономеров.
33. Полимерный порошок по п. 31, характеризующийся тем, что смесь дополнительно содержит регулятор роста цепи в количестве не более 5% от массы мономеров.
34. Полимерный порошок по п. 33, характеризующийся тем, что в качестве регулятора роста цепи использованы н-додецилмеркаптан, и/или трет-додецилмеркаптан, и/или меркаптопропионовая кислота, и/или метиловый эфир меркаптопропионовой кислоты.
35. Полимерный порошок по п. 31, характеризующийся тем, что в качестве инициатора полимеризации использованы 2,2'-азоизобутиронитрил, и/или перекись бензоила, или их комбинации с восстановителями.
36. Полимерный порошок по п. 31, характеризующийся тем, что в качестве восстановителей использованы гидроксиметансульфинат натрия и/или аскорбиновая кислота, в количестве до 5% от массы мономеров.
37. Полимерный порошок по п. 31, характеризующийся тем, что он дополнительно содержит бутанолизированный дифенилолпропанформальдегидный олигомер с молекулярной массой Mn=500-850, содержанием метилольных групп 10-20%, бутоксильных групп 10-25% в количестве до 30% от массы редиспергируемого полимерного порошка, а также уротропин в качестве сшивающего агента в количестве от 2 до 5% от количества используемого бутанолизрованного дифенилолпропанформальдегидного олигомера.
38. Полимерный порошок по п. 31, характеризующийся тем, что в качестве гидрофильных мономеров использованы карбоновые кислоты, и/или нитрилы карбоновых кислот, и/или амиды.
39. Полимерный порошок по п. 31, характеризующийся тем, что в качестве гидрофобных мономеров использованы эфиры карбоновых кислот, и/или олефины и диены, и/или глицидилакрилаты, и/или винилароматические соединения, и/или винилгалогениды.
40. Полимерный порошок по п. 38, характеризующийся тем, что в качестве карбоновых кислот использованы акриловая и/или метакриловая кислоты, при этом полимерный порошок дополнительно содержит сшивающий агент, в качестве которого использованы составы на основе оксида цинка, например, марки «Zimplex 15» фирмы «Munzing Chemie GMBH» (Германия), в количестве 2-5% от массы загружаемых кислот.
41. Полимерный порошок по п. 38, характеризующийся тем, что в качестве нитрилов карбоновых кислот использован акрилонитрил.
42. Полимерный порошок по п. 38, характеризующийся тем, что в качестве амидов использованы N-винилформамид, и/или N,N-диметилакриламид, и/или N-винилпирролидон, и/или диакриламид.
43. Полимерный порошок по п. 39, характеризующийся тем, что в качестве эфиров карбоновых кислот использованы сложные виниловые эфиры карбоновых кислот с 1-15 атомами углерода, и/или эфиры акриловой и метакриловой кислот с разветвленными или неразветвленными спиртами с 1-15 атомами углерода.
44. Полимерный порошок по п. 43, характеризующийся тем, что в качестве сложных виниловых эфиров карбоновых кислот с 1-15 атомами углерода использованы винилацетат, и/или виниллаурат, и/или винилпивалат, и/или виниловые эфиры α-разветвленных монокарбоновых кислот с 9-15 атомами углерода.
45. Полимерный порошок по п. 43, характеризующийся тем, что в качестве эфиров акриловой и метакриловой кислот с разветвленными или неразветвленными спиртами с 1-15 атомами углерода использованы метилакрилат, и/или метилметакрилат, и/или этилметакрилат, и/или пропилакрилат, и/или н-бутилакрилат, и/или бутилметакрилат, и/или норборнилакрилат.
46. Полимерный порошок по п. 39, характеризующийся тем, что в качестве олефинов и диенов использованы этилен, и/или пропилен, и/или 1,3-бутадиен, и/или децен.
47. Полимерный порошок по п. 39, характеризующийся тем, что в качестве глицидилакрилатов использованы глицидилакрилат и/или глицидилметакрилат, при этом полимерный порошок дополнительно содержит сшивающий агент, в качестве которого использованы амины в количестве 2-5% от массы глицидилакрилата.
48. Полимерный порошок по п. 39, характеризующийся тем, что в качестве винилароматических соединений использованы стирол и/или дивинилбензол.
49. Полимерный порошок по п. 39, характеризующийся тем, что в качестве винилгалогенидов использованы винилхлорид и/или винилфторид.
50. Полимерный порошок по п. 31, характеризующийся тем, что он дополнительно содержит функциональные добавки, в качестве которых использованы защитный коллоид, и/или цветовые и/или светящиеся добавки, и/или антислеживающий агент, и/или ингибитор коррозии, и/или антикоррозионный агент, и/или биоцидная добавка, и/или диспергатор.
51. Полимерный порошок по п. 50, характеризующийся тем, что в качестве защитного коллоида использованы частично омыленный поливиниловый спирт со степенью гидролиза от 80 до 95 мол.%, и/или целлюлоза, и/или их карбоксиметильные, метальные, гидроксиэтильные и гидроксипропильные производные, и/или крахмал, при этом защитного коллоида содержится в количестве до 50% от массы мономеров.
52. Полимерный порошок по п. 50, характеризующийся тем, что в качестве цветовых и/или светящихся добавок использованы пигменты, и/или флуоресцентные пигменты, и/или водостойкие люминофоры, в количестве до 10% от массы мономеров.
53. Полимерный порошок по п. 50, характеризующийся тем, что в качестве антислеживающего агента использованы карбонат кальция-магния, и/или тальк, и/или каолин, и/или силикаты, например, гидросиликат магния, с дисперсностью частиц от 10 нм до 10 мкм, при этом антислеживающий агент содержится в количестве до 30% от массы мономеров.
54. Полимерный порошок по п. 50, характеризующийся тем, что в качестве ингибитора коррозии использованы цинксодержащая комплексная соль, например, марки SER-AD-FA-179 (фирма Servo, Германия); и/или нитрит натрия, и/или бензоат натрия, при этом ингибитора коррозии содержится в количестве до 2% от массы мономеров.
55. Полимерный порошок по п. 50, характеризующийся тем, что в качестве антикоррозионного агента использованы оксиаминофосфатный комплекс кальция и магния, например, марки «Pigmentan ЕА» фирмы «Pigmentan Ltd» (Израиль), при этом антикоррозионного агента содержится в количестве до 5% от массы мономеров.
56. Полимерный порошок по п. 50, характеризующийся тем, что в качестве биоцидной добавки использованы составы марки Метатин К 520 фирмы Acima, Швейцария (на основе изотиазолина и галогенизированных производных алканола); и/или марки Тиурам Д (на основе тетраме-тилтиурамдисульфида); и/или марки Скейн 8 (фирмы Rohm and Haas) (на основе 2-н-октил-4 изотиазолина), при этом биоцидная добавка содержится в количестве до 5% от массы мономеров.
57. Полимерный порошок по п. 50, характеризующийся тем, что в качестве диспергатора использованы составы марки ОП-7 и/или ОП-10, представляющие собой продукты обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена, при этом диспергатор содержится в количестве до 5% от массы мономеров.