Способ получения синтетических каучуков и латексов

Способ получения синтетических каучуков и латексов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

2ъ патек";н .. "" " .- - г,»Я б»бл эр т;ъ;.а 3 ü

ОРИСАНЯЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

<»>242384

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.05,67 (21) 1159756/23-05 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.03,82. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.82 (51) М.Кл С 08 F 236/06

С 08 F 236/10

1осударствениый комитет по делам изобретений и открытий (51) УДК 678.762.2-134.433.02 (088.8) (72) Авторы изобретения

H Г. Сучкова, А. И. Езриелев, В. А. Лопырев, В. И. Деревская, И. В. Тимошенко, И. А. Пятницкая и Б. Л. Андондонская

Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С. В. Лебедева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ И ЛАТЕКСОВ

74,0

26,0

5,0

0,4 — 0,6

Известен способ получения синтетических каучуков и латексов водно-эмульсиониой полимеризацией бутадиена или смесей его с виниловыми мономерами, например со стиролом, в присутствии известных свободнорадикальных инициаторов, эмульгаторов и регуляторов.

Предложенный способ предусматривает проведение процесса полимеризации в присутств1 и Р-цианэтилметакрилата в качестве дополнительного мопомера, позволяет получать каучуки и латексы, содержащие сложноэфирные группы повышенной реакционной способности, которые дают вулкан изаты с улучшенными физико-механическими свойствами. В качестве виниловых мономеров можно применять винилароматические соединения (стирол, альфаметилстирол, вннилтолуолы, моно- и дихлорстиролы, винилнафталины), винилгетероциклические соединения (2-винилпиридин, 2метил-5-винилпиридин, 2-винил-5-этилпиридин), производные акриловой и метакриловой кислот (акрилонитрил, метакрилонитрил, метилакрилат, бутилакрилат, метилметакрилат, диэтилметакриламид), винили изопропенилкетоны или винилсульфоны.

Процесс может осуществляться непрерывно или периодическим методом.

По предлагаемому изобретению эмульсиоииую соиолимери".àö.,:1 можно проводить как в кислой, так и в щелочной среде, что позволяет варьировать ассортимент

5 эмульгаторов и инициирующих систем.

Температура полимеризации может меняться в широких пределах, однако предпочтительнес использование температур от

5 до 30 С.

Регулирование молекулярного веса, обрыв процесса полимеризации, отгонка летучих продуктов из готового латекса, стабилизация, коагуляцня, сушка и другие операции проводятся известными методами, применяемыми при получении эмульсиониых каучуков. В случае необходимости получения маточных смесей в латекс вводят дисперсии наполнителей, эмульсии масел и другие ингредиенты.

Пример 1. Бутадиен, нитрил акриловой кислоты и Р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по сле—. ющему рецепту, вес. ч.:

Бутадиен

Нитрил акриловой кислоты

Р-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты

Третичный додецилмеркаптан

242384

0,3

Натриевая соль бутилнафталинсульфокислоты (некаль) 4,0

Натриевая соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом (лейканол)

Гидроперекись изопропилбензола (гипериз) 0,2

Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) 0,3

Формальдегидсульфоксилат натрия (ронганит) 0,1

Уксусная кислота 0,5

Вода 200,0

Пол имер изацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 18 ч. Конверсия мономеров 75%, Эмульгатором служит некаль; регулятором молекулярного веса и молекулярно-весового распределителя — третичный додецилмеркаптак, который подают в начале процесса. Полимеризацию осуществляют как указано выше с применением окислительно-восстановительной системы гиперизтрилон-ронгалит. Обрыв процесса полимеризации проводят 3%-ным водным раствором 0,3 вес. ч. на 100 вес. ч. мономера диметилдитиокарбамата натрия в присутствии 0,5 вес. ч. (в расчете на мономеры) аммиака, Полученный латекс имеет поверхностное натяжение 48,7 дин/см (рН 10,38). После обрыва процесса полимеризации нз латекса отгоняют с водяным паром незаполимеризовавшиеся мономеры при 80 С. Латекс заправляют 3 вес. ч. на 100 вес. ч. полимера неозона Д (фенил-P-нафтиламина) и проводят коагуляцню раствором поваренной соли. Крошку каучука промывают водой с температурой 40 — 50 С до удаления эмульгатора и сушат при 80 С в течение

1,5 — 2 ч.

Пример 2. Бутадиен, нитрил акриловой кислоты и р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:

Бутадиен 69,0

Нитрил акриловой кислоты 26,0

8-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты 5,0

Некаль 4,0

Лейканол 0,3

Ронгалит 0,15

Трилон Б 0,06

Сернокислое железо (FeS04 . 7H O) 0,02

Третичный додецилмеркаптан 0,3

Вода 200,0

Водную фазу подщелачивают аммиаком до рН 10,95. Полимеризацию проводят периодическим методом при 5 С в течение 20 ч.

Конверсия мономеров 75%. Поверхностное натяжение латекса 41,3 дип/см, рН 9,5.

40

Обрыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латекса, а также сушку каучука проводят, как указано в примере 1.

Пример 3. Бутадиен, нитрил акриловой кислоты и р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:

Бутадиен 70,0

Нитрил акриловой кислоты 30,0

Р-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты 10,0

Некаль 4,5

Лейканол 0,3

Персульфат калия 0,3

Триэтаноламин 0,2

Пирофосфат натрия 0,3

Едкий натр 0,05

Диизопропилксантогендисульфид (дипроксид) 0,4

Вода 250,0

Полимеризацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 19 ч. Конверсия мономеров 90%. Эмульгатор — некаль. Диспергатор — лейканол. Инициатор полимеризации — персульфат калия. Для активации процесса применяют триэтаноламин. Молекулярный вес регулируют дипроксидом. Поверхностное натяжение лаЗ0 текса 34,6 дин/см, рН 10,33. Обрыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латекса, а также сушку каучука проводят, как указано в примере 1.

Пример 4. Бутадиен, нитрил акрило35 вой кислоты и Р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:

Бутадиен 70,0

Нитрил акриловой кислоты 30,0 р-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты 10,0

Третичный додецилмеркаптан 0,4 — 0,6

Некаль 4,0

Лейканол 0,3

Гипериз 0,2

Трилон Б 0,3

Ронгалит 0,1

Уксусная кислота 0,5

Вода 200,0

Пол имеризацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 14 ч.

Конверсия мономеров 85%. Поверхностное натяжение латекса 46,9 дин/см, рН 4,26.

55 Стабилизацию, коагуляцию . латекса, сушку каучука проводят, как указано в примере 1.

Пример 5. Бутадиен, нитрил акриловой кислоты и Р-цианэтиловый эфир мета60 криловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. чл

Бутадиен 59,0

Нитрил акриловой кислоты 25,0

Р-Цианэтиловый эфир

65 метакриловой кислоты

242384

Время

Примеры вулканпзации ч модуль прп 300% -HQM растяжении, кгс/см предел прочности при разрыве, ксс/см-" относительное удлинение, % остаточное удлнпенис, %

60 !

570 550

585

113

108

362

383

26

28

i30

120

301

443

517

516

630

78

67

18

483

508

458

378

398

132

249

434

120

245

420

42

42

120

174

173

192

48

44

430!

1 !

1 20

34

92

32

5 1 5

335

120

380

Il4

236

245

l6

39

187

192

120

98

146

194

6

480

23I

38 i

412

36

52

Контрольный

1500

Третичный додецилмеркаптан 0,4 — 0,6

Некаль 4,0

Лейканол 0,3

Гипериз 0,2 5

Трилон Б 0,3

Ронгалит 0,1

Уксусная кислота 0,5

Вода 200,0

Полимеризацию проводят периодиче- !О ским методом при 30 С в течение 16 ч, Конверсия мономеров 75%. Обрыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латекса, промывку и сушку каучука проводят, как указано в примере 1. l5

Пример 6. Бутадиен и р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:

Бутадиен 90,0 р-Цианэтиловый эфир 20 метакриловой кислоты 10,0

Некаль 4,0

Лейканол 0,3

Гипериз 0,2

Трилон Б 0,3 — 0,06 25

Ронгалит 0,1 . Уксусная кислота 1 0,5

Вода 200,0

Пол имер изацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 20 ч. Об- .30 рыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латекса, промывку и сушку каучука производят, как указано в примере 1.

Пример 7. Бутадиен, стирол и Р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:

Бутадиен 70,0

Стирол 30,0 р-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты 10,0

Некаль 4,0

Третичный додецилмеркаптан 0,4 — 0,6

Лейканол 0,3

Гипериз 0,2

Трилон Б 0,3

Ронгалит 0,1

Уксусная кислота 0,5

Вода 200,0

Полимеризацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 15 ч. Обрыв процесса поли меризации, стабилизацию и коагуляцию латексов, промывку н сушку каучука проводят, как указано в примере 1.

В таблице приведены основные физикомеханические показатели вулканизатов на основе каучуков, полученных с применением Р-цианэтилового эфира метакриловой кислоты (примеры 1 — 7). Для сравнения в таблице приведены также показатели вулканизатов, полученных в идентичных условиях на основе сополимера бутадиена (69 вес. ч.), нитрила акриловой кислоты (26 вес. ч.) и метилметакрила (5 вес. ч) (контрольный пример).

Физико-механические показатели

242384

Формула изобретения

Редактор П. Горькова Техред И. Пенчко Корректор И. Оснновская

Заказ 255/165 Изд. № 121 Тираж 512 Подписное

НПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать каучуки и латексы, содержавшие сложноэфирные группы повышенной реакционной способности, на основе которых можно приготовлять резиновые смеси и вулканизаты с высокими физикомеханическими показателями.

Способ получения синтетических каучуков и латексов водноэмульсионной полимеризацией бутадиена или его смесей с виниловыми мономерами в присутствии известных свободнорадикальных инициаторов, эмульгаторов и регуляторов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств вулканизатов полученных каучуков и латексов, процесс полимеризации или сополимеризации проводят в присутствии Р-цианэтилметакрилата в качестве дополнительного мономера.