Композиция для получения латекса неэмульсионного полимера

Композиция для получения латекса неэмульсионного полимера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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).