Образование привитого полимера
Образование привитого полимера и способ стабилизации дисперсных частиц вследствие адсорбции нерастворимой прикрепляемой части полимера схематически показаны на рисунке 2.3. Производные поли-12-гидроксистеариновой кислоты также применяются как диспергирующие вещества [12]. Обзор специальных методов получения «макромономеров», необходимых для синтеза привитых диспергаторов определенного строения, приведен в работе [57]. Полимеризацией в неводных дисперсиях можно получить практически все полимеризационные пленкообразователи. Даже мономеры, которые трудно полимеризуются в 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 полимер был не растворим в используемой среде. Так, если средой являются алифатические углеводороды, количество используемого длинноцепного пластифицирующего мономера должно быть ограничено. Поскольку полимеризация почти полностью происходит внутри частиц, состоящих из набухшего в мономере полимера, скорость полимеризации намного больше по сравнению с полимеризацией в 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 части-щами 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.) [58, 59].
Неводные дисперсии акриловых полимеров находят применение в автомобильных термоотверждаемых лакокрасочных материалах; в этом случае в исходную смесь мономеров включают гидроксилсодержащие мономеры. К полученной полимерной дисперсии можно добавить более сильный растворитель для растворения части или всего диспергированного полимера. Таким образом можно готовить широкий ряд композиций, от таких, в которых полимер находится в истинном растворе или в виде набухшего в растворителе геля, до устойчивых ненабухших частичек полимера.