Лако-красочные материалы — производство

Способы проведения реакции полимеризации очень многообразны.

Блочная полимеризация. При блочной полимеризации, по другому именуемой полимеризацией в массе, полимер содержит малое количество примесей. Но по мере протекания реакции увеличивается вязкость системы, ухудшаются условия теплопередачи (на стадии роста реакция является экзотермической), что приводит к получению товаров с пониженным молекулярным весом и широким молекулярно-весовым рассредотачиванием (высочайшей полидисперсностью). Вообщем говоря, хоть какой полимерный продукт фактически является полидисперсным, но очень большая полидисперсность нередко нежелательна, в особенности при синтезе пленкообразователей; фракции с низкой степенью полимеризации усугубляют физико-механические характеристики последних, а очень высокомолекулярные фракции плохо растворимы.

Лаковая полимеризация. Полимеризация в растворе, либо лаковая полимеризация, осуществляется в водянистой среде, которая является растворителем как для мономера, так и для образующегося полимера. При всем этом облегчается термообмен, но растворитель может участвовать в реакции передачи цепи, вызывая понижение среднего молекулярного веса.

Лаковые полимеризаты, обычно, не употребляются в качестве связывающих по той причине, что из их тяжело удалить не вступивший в реакцию мономер (фактически реакции полимеризации никогда не протекают со 100%-ным выходом полимера). Присутствие же остаточного мономера в полимеризационном лаковом связывающем понижает его стабильность. Не считая того, мономеры нередко бывают ядовитыми (к примеру, мономеры акрилового ряда). Потому полимер высаждают из полимеризата в виде твердого осадка, который отделяют, промывают (время от времени переосаждают), высушивают и уже потом растворяют в подходящем растворителе (нередко совершенно не в том, в каком выполнялась лаковая полимеризация).

Суспензионная полимеризация. Известны два способа полимеризации диспергированных в воде мономеров: суспензионная (капельная) и эмульсионная (латексная).

Основное преимущество проведения полимеризации в эмульсии (как и в суспензии) заключается в способности использования дисперсионной среды для регулирования отвода тепла, выделяющегося при полимеризации. Но механизмы протекания полимеризационных процессов в эмульсии и суспензии значительно различны, потому образуются продукты с различными качествами. Неодинаков и нрав получаемых аква дисперсий полимеров.

При суспензионной полимеризации мономер суспендируется в воде в виде капелек и поддерживается в таком состоянии благодаря насыщенному смешиванию и стабилизации водорастворимыми высокополимерами (поливиниловым спиртом, полиоксиэтиленом, полиакриловой либо полиметакриловой кислотой), защитными коллоидами (белковыми продуктами) либо жесткими эмульгаторами (гидрофильными порошками). Защитный коллоид не должен совмещаться с мономером и полимером и перебегать в масляную фазу. Инициирование и рост цепи происходят в каплях мономера, потому употребляют зачинатели, растворимые в мономере, а не в воде: перекись бензоила, диниз и др. За счет неплохого термообмена при таком оформлении процесса удается довести перевоплощение мономера до очень высочайшей степени. Но при суспензионной полимеризации тяжело регу­лировать размер частиц образующейся полимерной дисперсии, который находится в зависимости от концентрации защитного коллоида, его природы, интенсивности смешивания и других характеристик процесса. Размеры частиц таких дисперсий значительны: обычно в границах 20-150 мк. Суспензионную полимеризацию трудпо проводить как непрерывный процесс. Ввиду относительно низкой стабильности и грубодисперсности системы, получаемые при суспензионной полимеризации, фактически не употребляются как связующие для аква красок.

Если не ставится цель синтезировать суспензии завышенной стабильности, то количество суспендирующего коллоида не превосходит 0,1-0,5% от веса мономера, так что можно получить системы с наименьшим содержанием гидрофильного агента. Потому при условии соответствующего аппаратурного дизайна не исключена возможность получения суспензионным способом концентрированных аква дисперсий эластомеров с размером частиц 5-10 мк специально для использования в качестве связывающего воднодисперсионных красок, образующих покрытия малой гидрофилыюсти. В текущее время способом суспензионной полимеризации обширно пользуются для получения пылеобразных полимеров (к примеру, поливинилхлорида, полистирола).