Композиция для получения латекса неэмульсионного полимера
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик рц 1 0023 1 9 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.0681 (2! ) 3299821/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 07.0383. Бюллетень № 9 (И) М. Кл.з
С 08 Ь 9/10
С 08 J 3/10
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
РНИИ 678.7 (088.8) Дата опубликования описания 07.0383
Л.В. Космодемьянский, В.Т. Самородов, Е.A ЛаЬурин;=:.-.
В.П. Бугров, Н.Л. Коврайская, Е.П. Копылов, Р.С.Золотова,= -"--Н.Н. Звонарев, В.В. Куликов, Ю.Г. Захаров,,В.A. Котов и Н.A. Органова (72) Авторы изобретения.(71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАТЕКСА
НЕЭМУЛЬСИОННОГО ПОЛИМЕРА
Изобретение относится к промышленности синтетического каучука, в частности, к изготовлению латексов неэмульсионных полимеров, используемых в производстве пленок, покрытий, герметиков и др., например, латексов бутилкаучука, цис-полиизопрена, полиизобутилена, сополимеров этилена и т1ропилена (двойного и тройного), изобутилена и стирола и других полимеров каталитической полимеризации.
Латексы указанных полимеров изготовляют (1) путем растворения полимера, эмульгирования раствора в водной среде с последующей отгонкой растворителя из эмульсии и концентрированием. Основным недостатком такого спосо. ба является сильная вспениваемость эмульсий в процессе отгонки из них растворителя, приводящая к нарушению технологического процесса (переброс эмульсии в систему конденсации) и потерям полимера.
Известны композиции для получения латексов неэмульсионных полимеров, включающие полимер, растворитель, эмульгатор, воду и в качестве антивспенив ающей добавки — полиалкилсилоксаны, эфиры минеральных кислот (2).
Введение в эмульсию указанных пе- ногасящих добавок снижает пенообразование на непродолжительное время, 5 . так как такие антивспениватели-в щелочной среде при повывенной температуре легко, гидролизуются.
Известна также композиция для получения латекса неэмульсиоиного полимера, включающая полимер, раатворитель, эмульгатор, воду и силикат ще,лочного металла (3). При этом вспенивающая способность эмульсий. снижается в 1,5-7 раз, что, однако, в ряде случаев недостаточно для йормального ведения процесса дегазации. Кроме того, получаемые латексы содержат большое количество некаучуковых примесей, что приводит к повышению их 1 вязкости и ограничивает применениеfg, Целью настоящего изобретения является снижение вспениваемости эмульсий в процессе отгонки растворителя.
Поставлеыиая цель достигается тем, что композиция для получения латекса неэмульсионного полимера, включающая полимер, растворитель, эмульгатор, воду и антивспенивающую добавку, в качестве добавки используется латекс сополимера диенового углеводорода с
10-40 мас. ч. акрилонитрила.или сопо1002319 лимера диенового углеводорода с
10-40 мас, ч. акрилонитрила и
1-3 мас. ч. непредельной карбоновой кислоты при следующем соотношении компонентов (мас .ч.) на 100 мас.ч. полимера:
Растворитель 25-1000
Эмульгатор 4-10
Вода 150-600
Антивспенивающая добавка 0,2-2,0 10
Указанная композиция для облегчения отгонки растворителя дополнитель но может содержать этиловый спирт в количестве, необходимом для образования азеотропной смеси типа раствори- 15 тель-спирт или растворитель-спиртвода с пониженной температурой кипения (40-150 мас.ч, на 100 мас.ч, кау чука).
В качестве антивспенивающей до- 20 бавки могут быть использованы латексы эмульсионной полимеризации таких диеновых углеводородов, как бутадиен 1,3, изопрен, пиперилен и др., в качестве непредельных карбоновых 25 кислот — акриловая, метакриловая и др. Полимеризацию осуществляют до конверсии мономеров около 1003 при
20-35оС известными способами по обычным рецептам. ЗО
В качестве растворителей. применяют алифатические, нафтеновые и ароматические углеводороды (н-петан, изопентан,н-гексан; экстракционный бензин, циклогексан, бензол, толуол и др.) и их галоидпроизводные (хлористый этил, хлороформ и др.), в качестве эмульгаторов — ПАВ анионного типа (олеат калия, калиевое мыло диспропорционированной канифоли (КМДК), алкилбензосульфонат натрия и др.).
Введение в композицию меньше
0,2 мас. ч. антивспенивающей добавки на 100 мас. ч. полимера желаемого снижения вспениваемости эмульсий не дает; использование его в количестве,45 большем 2,0 мас.ч., к дальнейшему снижению вспениваемости йе приводит.
Эффективность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами. 5О
Пример 1. В автоклав емкостью
20 л с мешалкой и рубашкой для обогрева загружают при перемешивании 600 г воды, 12 r олеата калия, 0,18 г 55
363-ного латекса БН-ЗОК-2, полученного эмульсионной сополимеризацией бутадиена-1,3, акрилонитрила и метакриловой кислоты (соотношение мономе. ров 67:30:2, температура 30 С,120 г 6Q этилового спирта, 300 r крошки бутилкаучука марки БК-1675 и /50 r экстрак. ционного бензина, что соответствует композиции следующего состава (мас. ч): 65
1,2
Каучук ьК-1675 Т 100
Бензин 250
Олеат калия 4
Этиловый спирт 40
Вода 150
Латекс БН-30К-2 0,2
Растворение полимера осуществляют при перемешивании содержимого автоклава при 40-42 С в течение 10 ч, эмульгирование раствора в водной среде — с помощью центробежного насоса марки 1,5к-б при 20 С в течение б ч.
Отгонку растворителя из эмульсии проводят непосредственно из автоклава при работающей мешалке при 40-45 С и давлении 380-420:мм рт.ст. до содержания бензина в латексе не более
0,2 Ъ.
Для сравнения в тех же условиях получают латекс БК-1675Т с использо- ванием в качестве антивспенивающей добавки силиката натрия в количестве
10 мас.ч. на 100 мас.ч полимера (в соответствии с прототипом). Полученные данные приведены в таблице.
Пример 2. В автоклав по примеру l загружают при перемешивании
1800 r воды, 33 r КМДК, 7 г 34,6%-гс латекса БН-40К-3 полученного эмульсионной сополимеризацией изопрена, акрилонитрила и акриловой кислоты (соотношение мономеров 57:40:3, температура 35 С), 300 r крошки полимер»
СКИ-3 и 3000 г изопентана, что соответствует композиции следующего состава (мас.ч):
Каучук СКИ-3 100
Изопентан 1000
Эмульгатор КМДК 10
Вода 600
Латекс БН-40К-3 2,0
Латекс СКИ-3 получают по примеру 1
Для сравнения в тех же условиях получают латекс СКИ-3 с использованием в качестве антивспенивающей добавки силиката натрия в количестве
1 0 мас.ч. на 1 00 мас . ч . полимера (в соответствии с прототипом) . Полученные данные приведены в таблице.
Пример 3. В автоклав по примеру 1 загружают при перемешивании
1200 г воды, 24 r. КМДК, 11 г 33,5%-ro латекса БН-10К-1, полученного эмульсионной сополимеризацией бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты (соотношение мономеров 89:10:1, тем.пература 32o C) . 450 r этилового спирта, 300 r крошки полиизобутилена
П-200 и 2400 г циклогексана, что соответствует композиции следующего состава (мас.ч):
Каучук П-200
Циклогексан
КМДК
Этиловый спирт
Вода
Латекс БН-10К-1
10023 9
Растворение полимера осуи ествляют при перемешивании содержимого автокла. ва при 55-60 С в течение12 ч,эмульгирование — по примеру 2 в течение 8 ч, отгонку растворителя из эмульсии —. из автоклава при 50-60 С и давлении
450-500 мм рт.ст. до содержания цйклогексана в латексе не более 0,2%.
Для сравнения в тех же условиях получают латекс П-200 с использованием в качестве антивспенивающей добавки силиката натрия в количестве
10 мас.ч.на 1.00 мас.ч. полимера. Пол))ченные данные приведены в таблице.
Пример 4. В автоклав по примеру 1 загружают при перемешивании 15
1200 r воды, 24 г калиевой соли СЖК, 6 r 31,5%-ro латекса СКН-40, полученного эмульсионной сополимеризацией бутадиена-1,3 с акрилонитрилом (соотношение мономеров 60:40, темпе- 2р ратура 30 C),400 г композиции следующего состава (мас.ч.):
Каучук СКЭПТ-40 100 н-Гексан 500
К-соль СЖК 6 25
Вода 300
Латекс СКН-40 0,5
Латекс получают по примеру 3.
Для сравнения в тех же условиях получают латекс СКЭПТ-40 с использованием в качестве антивспенивающей добавки силиката натрия в количестве
10 мас.ч..на 100 мас.ч. полимера.
Полученные данные приведены в таблице
Пример 5. Латекс каучука
БК-1645Т получают по рецепту и технологии, описанным в примере 1, используя в качестве пеногасящей добавки
34%-ый латекс СКН-26, полученный эмульсионной сополимеризацией изопрена с акрилонитрилом (соотношение мономеров 74:26, температура 28 С) в о количестве 0,3 мас.ч. на 100 мас.ч.
БК-1645 T.
Соотношение компонентов в композиции, мас.ч:
Каучук БК-1645Т 100
Бензин 250
Олеат калия 4,0
Этиловый спирт 40
Вода 150
Латекс CKH-26 0,3
Для сравнения в тех же условиях получают латекс EK-1645T с использованием в качестве антивспенивающей добавки силиката натрия в количестве
10 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера.
Полученные данные приведены в таблице.
Пример 6. Латекс полиизобутилена II-150 получают по рецепту и технологии, описанным в примере 3, используя в качестве антивспенивающей добавки 32,8%-ый латекс СКН-10, полученный эмульсионной сополимеризацией пиперилена с акрилонитрилом (соотношение мономеров 90:10, температура 32 С), в количестве 1,5 мас.ч. на 100 мас. ч. П-150.
Каучук 100
Изопентан 1000
КМДК 8
Этиловый спирт 150
Вода ° 600
Латекс СКН-10 1,5
Для сравнения в тех же условиях получают латекс П-150 с использованием в качестве антивспенивателя силиката натрия в количестве 10 мас.ч. на 100 мас.ч, полимера. Полученные данные приведены в таблице.
Из представленных данных следует, что использование в качестве антивспенивающей добавки латексов сополимеров диенов с акрилонитрилом или сополимеров диенов с акрилонитрилом и непредельной кислотой в количестве до 2,0 мас.ч. вместо силиката натрия в количестве 10 мас..ч. снижает вспениваемость эмульсий при отгонке растворителя (высота подъема пены уменьшается с 0,63-0,84 до 0,360,48 м). Подавление пенообразования эмульсий при их дегазации позволяет устранить.перебросы латекса в систему конденсации. Наряду с этим исключается попадание в латексы большого количества некаучуковых примесей (силикат натрия), приводящих к ухудшению качества латекса и ограничивающих его применение.
ЧЭ ЧР
M l0 с с ьо
СО РЪ
С ) %О с оо
r co Ф с с ьь
О! М) йф 1с с
oo.
CO СО
° Ф %О с оо
С ) С4
Ф Ф с оь
I !
1 !
eat! . х Э
1 ° -О О
v °! ХО !
1 ! х о х и
А и
Е э х х х ь ь (Ч л1
LA о ол
О ) о л! \ 1
Р3 сЬ л !
СЧ о
О л (Y) о ь - ф
Я Х 1 х ю 1 о Ц! хэ х х
Ф Ц
g C
+AS!
ot!
ХО!
Э I
ХИ I х
XK I
0) а!
Э 1
ASЦI фо! ни!
V 1
Ф оф! до1иа!
Э 1 х а
I Н
Х (б о g л ! !
О О х а н
AS ж а
l6 х
1 Н
Фб е о х
«Ф
4g
ra u х а н
AS х х а н е
Х AS ь х
М
ttI u (б а
lO о .о
Ф
М ь Ф
Е-!
М
Ch
Х и ь
Вл ь
C)
Al
И
С )
1 t
1 Х
l аФ ! ха
I Э
1%@
I Д 1 Х! нvx+ и>хх! о оц
Хф!чФ!
I 5 Н Н 1.! AS,ХОХ! ф, х а!!.Х VII О хднф !
I ФЦХН1
t„.>mv !
1VЕОAS!! iZI ASI&I
l !
I OAS I ф И и ЦЬ "
Я
Е
Ф I (б t а 4
1 х I
Э (И t
V! ф
IL 1
A$
Н I
3 1
М 1 I
Х I х
v t !
"I х t x
4!Е . ф 1
AS
lO I I
1002319
I" .й и
uu uu uu
1
1
I
I
I .I
1 !
l
1 I
1
1 Я ! х
1 Ф
I И
I
1 >з
1 g
1 Э
1 Х
1 Ц
1 Ф ! (й 3
I Оь
И 3
I х 2
I I R
I ф
1 Х Э
t xE
1 Ф (б
1 1 Х ! oa
1 C Х
I Х ! ий ! Ц л
1 Е C х о
1 Н
t до ! ни и 3 оф
13Ф
1 AS Х ф х ! хо
I x ! e о
I И Х и
I Ш ф
1002319
Формула изобретения
Составитель О. Лукоянова
Техред Т.Маточка Корректор М Коста
Редактор Б. Федотов
Тираж.492 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 1723/9
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная 4
1. Композиция для получения латек са неэмульсионного полимера, включающая полимер, растворитель, эмульга-, . тор, воду и антивспенивающую добав5 ку, отличающаяся тем, что, с целью снижения вспениваемости эмульсии в процессе отгонки раст ворителя, в качестве антивспенивакщей добавки она содержит латекс сополимера диенового углеводорода с
10-40 мас.ч. акрилонитрила или сополимера диенового углеводорода с
10-40 мас.ч. акрилонитрила и
1-3 мас.ч. непредельной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч. на 100 мас.ч. полимера:
Растворитель 250-1000
Эмульгатор,4-10
Вода 1 50-600
Антивспенивающая добавка, указанная выше 0,2-2,0
2. Композиция по п.l, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью облегчения отгонки растворителя, она дополнительно содержит этиловый спирт в количестве 40-150 мас.ч. на
100 мас.ч. полимера.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Англии Р 972602, кл. С 3 Р, 1963.
2. Патент США 9 3 562196, кл. 260-23, 1971.
3. Авторское свидетельство СССР
Р 612939, кл.С 08 L 9/10, 1978 (прототип).