Композиция для получения латекса неэмульсионного полимера

Композиция для получения латекса неэмульсионного полимера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВЕЕтЕИИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалнстниескнк

Республик (! !)160442 1

{6!) Дополнительное к авт. сеид-ву

{22) Заявлено 17.06.81 (2l ) 3299820/23-05 с присоединением заявки №

{23) Приоритет (5! )М. Кд.

С 084 9/10

С 08 J 3/10

Гесударствепн4 кеиитет

СССР по йвиам изебретеиий и етирмтнй

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10 т

Дата опубликования описания 15в03в83 (53) УДК678.7 (088.8) Л. В. Космодемьянский, В. Т. Самородов, Е. А, В. П. Бугров, H. Л. Ковройоннн, Е. П. Копылов, В. И. Поздышев, В. В. Козин, В, В. Куликов, Ю. Г. Захаров;- "-:".

B. А. Котов н H. A. Орглнова (72) Авторы изобретения в;.-,,,,, -.. .;

».»

»-,. (7! ) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАТЕКСА

НЕЭМУЛЬСИОННОГО ПОЛИМЕРА

Изобретение относится к промышлей-ности синтетического каучука, в частности к изготовлению латексов неэмульсионных полимеров, используемых в производ« стве ппенок, покрытий, герметиков и др., 5 таких как латексы бутилкаучука, полиизобутилена, сополимеров этилена и пропилена (двойного и тройного), изобутилена и стиропа и других полимеров катапитической попимеризации. о

Известен способ, по которому изготовление латексов указанных полимеров осуществляют путем растворения полимера в растворителе, эмульгирования раствора в водной среде с последующей отгонкой растворителя из эмульсии и концентриро- ванием 1).

Недостатком такого способа является сильная вспениваемость эмульсий в про- 20 цессе отгонки иэ них растворителя, при-. водящая к нарушению технологического процесса (переброс эмульсии в систему конденсации) и потерям полимера.

Известны композиции дпя получения патексов неэмульсионных полимеров, включающие полимер, растворитель, эмульгатор, воду и в качестве антивспенивающей добавки — полиапкилсилоксаны, эфиры минеральных кислот(2,).

Введение в эмульсии укаэанных антивспенивающих добавок снижает пенообразование на непродопжитепьное время, так как укаэанные добавки в щелочной среде при повышенной температуре легко гидролизуются. . Известна также композиция для получения латекса неэмульсионного полимера, содержащая полимер, растворитель, этиловый спирт, эмульгатор, воду и силикат щелочного метапла в качестве антивспеннвающей добавки 3), При этом вспениваюшая способность эмульсий и латексов снижается в 1,57 раз, что в ряде случаев недостаточно е дпя нормального ведения процесса "дегазацни. Кроме того, получаемые патексы содержат большое количество некаучуко3 ..10044

BhIx примесей, что приводит. к повышению их вязкости и ограничивает их применение.

Цель изобретения. — снижение вспениваемости эмульсий в процессе отгонки растворитедя и латекса при переработке, Поставленная цепь достигается тем, что композиция ддя получения латекса неэмульсионного полимера, включающая

Ъ о полимер, растворитель, этиловый спирт, 10 эмульгатор, воду и антивспенивающую добавку, в качестве последней содержит латекс сополимера, диенового углеводорода с 10-50 мас.ч. мономера,выбранно-i . го иэ группы, содержащей винилпиридины !5 и диэтиламиноэтилметакридат при спедуюшем,соотношении компонентов, мас.ч. на 100 мас.ч., полимера:

Растворитель 250-1000

Эмульгатор 4-10 20

Этиловый

40-150

1 50-600 спирт

Вода

Антивспенивающая добавка . 0,1-2,0 ° 25

В качестве антивспенивающей добавки могут быть использованы латексы сополимеров таких диеновых углеводородов как бутадиен — 1,3, иэопрен, пиперилей и др., в качестве винилпиридинов применяют . 50

2-винилпири дины, 4-винилпиридин, 2-метил--5-винилпириди н, 2-винил-5-этилпиридин, 2-метил-б-винилпиридин, а также сополимер диэтиламиноэтилметакрилата и диена..

Полимериэацию осуществляют до конверсии мономеров около 100% при 5-50 С о известными способами по обычным рецептам, например часто используют сульфо--. кислотный рецепт.

В качестве растворителей применяют алифатические, нафтеновые и ароматические углеводороды (н-пентан, изопентан, н-гексан, экстракционный бензин, циклогексан, бенэол, толуол.и др.) и их галоид производные (хлористый этил, хло--

45 роформ и др.), в качестве эмульгаторовПАВ аииоиаого типа (опаат калия, каки" евое мыло диспропорционированной канифоли (KNfLK), алкидбенэолсульфонат натрия и др.).

Введение в композицию меньше О, 1 мас, ч. латекса эмульсионного полимера на

100 мас.ч. полимера не снижает вспениваемости эмульсий и латексов,. использование его в количестве, большем 2,0 мас.ча не меняет характер:пенооб55 разования и в ряде случаев оказывает отрицательное влияние на свойства готовых иэделий.

21 4

Пример 1. В автоклав емкостью 20 л, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева, загружают.при перемешивании 450 r воды 12 г олеата ка-лия, 0,9 r 36%-ного латекса СКМВП20Х, полученного эмульсионной соподимеризацией бутадиена 1,3 с 2-метил-5винилпиридином (соотношение мономеров

80-20, температура 5 С), 120 г этилового спирта, 300 г крошки бутилкаучука марки БК-1675Т и 750 г экстракционного бензина, что соответствует композиции следующего состава, . мас.ч.:

Бу тидкаучук . 100

Бензин, 250

Олеат калия 4

Этиловый спирт 40

Вода 150 . Латекс СКМВП-2ОХ 0,1

Растворение полимера осуществляют при перемешивании содержимого автоклао ва при 40-42 С в течение 10 ч, эмульгирование раствора в водной среде проводят при 20 С в течение 6 ч. Отгонку о растворителя из эмульсии проводят непосредственно иэ автоклава при работающей мешалке при 40-45 С и 380-420 мм рт,ст, о до содержания бензина в латексе не более 0,2%.

Для сравнения в тех же условиях получают латекс бутилкаучука БК-16751 с использованием в качестве антивспенивателя сидиката натрия в количестве 10 мас.ч, на 100 мас.ч. полимера (в соответствии с прототипом).

Пример 2- В автоклав по примеру 1 загружают при перемешивании1800г воды, 30 r KMQK, 17. r 35%-ного латекса СКВП-.50, полученного эмульсионной сополимериэацией изопрена с 2 винилпиридином (соотношение мономеров 50:50, температура 1У С, 450 г этилового спир; та, 300 r крошки сополимера со стиролом ИС-55 и 3000 г циклогексайа, что соответствует композиции следующего состава, мас.ч.:

Полимер ИС 55 100

11иклогексан .. 1000

Эмульгатор 10. Этиловый спирт 150

Вода 600

Латекс СКВП-50 2,0

Латекс ИС-55 получают по примеру 1.

Зля сравнения в тех же условиях получают латекс ИС-55 с использованием в качестве антивспенивающей добавки силиката натрия в количестве 10 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера (в соответствии с прототипом ), 1

5 1004421 б

Пример 3. В автоклав по приме- Этиловый спирт 120 ру 1 загружают при перемешивании 1200 г Вода 300 воды,24 г KNQK, 10 г 34,5%-ного ла-.. Латекс. СКИП-10 0,5 рекса СКМЭП»ЗОХ,: полученного эмуль-> Латекс получают по примеру 3. сионной сополимеризацией бутадиена-1,3 5 для сравнения в тех же условиях нос 2-винил-5-этилпиридином (соотношение лучают латекс СКЭПТ-40 с использовамономеров 70:ЗО, температура 8 С), нием в качестве антивспенивающей до450 г этилового спирта,300 r крошки бавки силиката натрия в ксенчестщв

1 попиизобутилена П-200 и 2400 г цикло - 10 мас.ч. полимера (в соответствии с е гексана, что соответствует композиции прототипом). следующего состава, мас.ч.. ° Пример 5. Латекс каучука БККаучук П-20О 100 1645Т получают по рецепту и технопоНиклогексан . - 800 - гни, описанным в примере 1, используя

КМДК 8 . в качестве антивспенивающей добавки

Этиловый спирт. - 150 -: 33%-ный латекс СКАЗ-20 полученный

f5

Вода . 400 эмульсионной соцолимеризацией бутадиЛатекс СКМЭП-ЗОХ 1,2: ена-l,3 с диэтиламиноэтилметакрилатом

Растворение полимера осуществляют (соотношение мономеров 80:20, темпео при перемешивании содержимого автокла- ратура 25 С) в ксщичестве 0,2 мас.ч.. ва при 55-60 С в течение 12 ч, эмуль- на 100 мас.ч. БК-1645Т. гирование по примеру 2 в течение 8 ч, для сравнения в тех же условиях поотгонку растворителя из эмульсии - из лучают латекс БК-1645Т с испопьзовао

1автоклава при 50-60 С и 450-500 мм нием в качестве антивспенивающей добан рт. ст. до содержания циклогексана в ла- -,Ka силиката натрия в каничестве10мас.ч., тексе не более 0,2%. .25 на 100 мас.ч. полимера (в.соответствии

Для сравнения в тех же условиях по- с прототипом). лучают латекс П-200 с использованием .: Пример 6. Латекс пспиизобутив качестве антивспенивающей добавки лена П-150 получают по рецепту и тех .силиката натрия в количестве 10 мас.ч. нологии, описанным в примере 3, испапьна 100 мас.ч. полимера (в соответствии зуя в качестве антивсненивающей добавс цуототипом). ки 36%-ный латекс. СКАЭ-30 полученПример 4. В автоклав по при- ный эмульсионной сополимеризацией изомеру 1 загружают при церемешивании ирена с диметиламиноэтилметакрилатом

1200 г воды, 24 г калиевой соли СЖК, (соотношение мономеров 70:30, темпе6 r 32%-ного латекса-СКВП-10, получен3з ратура ЗО С), в количестве 1,4 мас.ч. о ного эмульсионной сополимеризацией изо- . на 100 мас.ч. П-150. прена с 4-винилпиридином (соотношение мономеров 90:10, температура 20 С), Пля сравнения в тех же условиях по480 г этилового спирта, 400 г крошки лучают латекс П-150 с использованием каучука СКЭПТ-40 и 2000 r н-гексана, 40 в качестве антивспенивакккей добавки сичто соответствует композиции. следующе- ликата натрйя в количестве 10 мас.ч. го состава, мас.ч.: . на 100 мас.ч. полимера (в соответствии

Каучук СКЭПТ-40 100 - с прототиидм). н-Гексан 500 Полученные данные по примерам 1-6

K-соль СЖК 6 43 приведены в таблице.

2 ИС-55

Силикат натрия

1 БК-1 67 5Т СКМВП-20Х

Силикат натрия

СКВП-50

0,1

"10

2эо.

0,35

0,63

0,52

0,84

27

1004421

Продолжение таблицы

3 П-200

С КМ ЭП-ЗОХ

0,44

Силикат натрия

0,78

0,5

0,48

4 СКЭПТ-40 С КВП-1 О

Силикат натрия

0,75

0,42

0,2

5 БК-1645Т СКАЭ-20

57

Q,68

Силикат натрия

1,4

0,43 6 П-150 СКАЭ-30

Силикат натрия

0,82

° 10

Вспениваемость эмульсий оценивают по среднему уровню пены в колонне высотой 1 м и диаметром 40 мм. %

Вспениваюшую способность латекса оценивают по времени самопроизвольного гашения столба пены высотой 150 мм полученной при барботировании через

30 мл исследуемого образца воздуха под давлением 1 кг/см, 2

Ф ормула изобре тени я

Из представленных данных следует, что использование в качестве антивспениваюшей добавки латексов сополимеров диеновых углеводородов с винилпиридинами или диэтиламиноэтилметакрилатом B количестве до 2,0 мас.ч. вместо силиката натрия в количестве 10 мас.ч. снижает ценообразование эмульсий при отгонке растворителя (высота подъема пены уменьшается с 0,63-0,84 до 0,351

0,52 м) и вспениваемость латексов (вре-, мя гашения пены уменьшается с 55-87 до 27-40 с). Подавление пенообразования эмульсий при их дегазации позволяет устранить перебросы латекса в систему конденсации, а понижение вспениваемости латексов облегчить их переработку и повысить качество изделий. Наряду с этим исключается попадание в латексы большого количества некаучуковых примесей (силикат натрия), приводяших к

1 ухудшению качества латекса и ограничивавших его применение.

Композиция для получения латекса неэмульсионного полимера, включаюшая полимер, растворитель, этиловый спирт, I эмульгатор, воду и антивспениваюшую добавку, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью снижения вспениваемости эмульсии в процессе отгонки растворителя и латекса при переработке, в качестве антивспениваюшей добавки она содер,жит латекс сополимера диенового углеводорода с 10-50 мас.ч. мономера, выбранного из группы, содержашей винилпиридины и диэтиламиноэтилметакрилат, при следуюшем соотношении компонентов, мас.ч. на 100 мас.ч. полимера:

Рас твори тель 250-1000

Этиловый спирт 40-1 50

Эмульгатор 4-10 Boaa 1 50-600

Антивспениваюшая добавка 0,1-2,0

1004421

Источники -ннформании, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Англии М 972602, кл. СЗР, 1963.

2. Патент-США М 3562196, an. 260-23, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР.

;% 621939,кл.С OS4.. 9/ О, 1978 (прототип).

Составитель О. Лукоянова

Редактор Т. Веселова Техред М,Тенер КорректорО. Билак

Заказ 1795/33 Тираж 492 : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -3S, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул.. Проектная, 4