Способ получения синтетических латексов

Способ получения синтетических латексов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пц 48 6026

ИЗОБРЕТЕМ ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.10.73 (21) 1965190 23-5 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.75. Бюллетень Хе 36

Дата опубликования описания 22.01.76 (51) М. Кл. С 08d 3/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.762,z-134.02 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Космодемьянский, Е, П. Копылов, Э. Г, Лазарянц, О. П. Радоман, А. С. Доронин, С. Г. Юхнович, В. В. Козин, В. А. Громова, В. П. Арефьев, Д. П. Емельянов, A. А. Голицина, P. В. Узина, М. С. Достян, И. Ф. Сотников и Г. С. Тихомиров (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЛАТЕКСОВ

Изобретение относится к способу получения синтетических латексов на основе сополимеров бутадиена, которые можно применять в латексно-смоляных составах для крепления многослойных резино-кордных, резино-тканевых и армированных текстильными материалами резино-технических изделий.

В шинном производстве для приготовления латексно-смоляных пропиточных композиций используются латексы высокомолекулярных сополимеров, а также латексы тройных сополимеров таких мономеров.

Известен способ получения синтетических латексов водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена с виниловыми мономерами, выбранными из группы, содержащей 2-метил5-винилпиридин, 2-винилпиридин, метакриловую кислоту, метакриламид, смесь стирола с одним из перечисленных мономеров и смесь акр илонитрила с метакриловой кислотой в присутствии различных эмульгаторов, радикальных инициаторов и алкилмеркаптанов в качестве регуляторов молекулярного веса.

Регуляторы вводятся в реакционную массу в количестве 0,1 — 0,3 вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров до начала процесса полимеризации, что приводит к получению полимера с высоким содержанием высокомолекулярных фракций (полимер характеризуется жесткостью по

Дефо 1500 — 4000 гс). Кроме того, процесс полимеризации ведут до конверсии мономеров

50 — 70 а/а .

Согласно изобретению показано, что качество пропитанных текстильных материалов в значительной степени определяется молярновесовым распределением полимера, используемого в виде латекса в составе пропиточной композиции. Необходимый эффект снижения жесткости термообработанного пропитанного

10 корда и повышения его усталостной выносливости достигается при применении в латексных адгезивах голпмеров, содержащих 50—

70 /а низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью их спирто-хлорофор15 менного раствора от 0,3 до 0,4.

Полимер с указанным содержанием таких низкомолекулярных фракций может быть получен при определенных условиях регулирования его молекулярного веса в процессе полу20 чения.

Предлагается новый способ получения синтетических латексов полимеров, применяемых в водных адгезивах для крепления текстильных материалов к резине, заключающийся в

25 том, что процесс полимеризацип с применением известных инициирующих систем ведут до конверсии мономеров 90 — 100 ;а с введением регулятора молекулярного веса в. количестве

0,1 — 8,0 вес. ч. га 100 вес. ч. мономеров в один

30 прием при конверсии мономеров 30 — 70а/а.

486026

100

Введение регулятора молекулярного веса в один прием при конверсии мономеров менее

30 или более 70 /о приводит к получению полимера с большим содержанием соответственно низкомолекулярных или высокомолекулярных фракций. Применение латексов в пропиточных композицияХ;: полученных при введении регулятора молекулярного веса вне указанных пределов вызывает ухудшение воспроизводимости результатов и свойств изделий на основе пропитанных текстильных материалов.

Для получения латексов полимеров с предлагаемой характеристикой требуется регулятора молекулярного веса примерно в 30 раз больше, чем при получении латексов высокомолекулярных полимеров, что позволяет проводить процесс полимеризации до конверсии, близкой к 100 без существенного изменения свойств полимера в латексе, применяемом для пропитки корда.

Пример 1. Латекс дивинилкарбоксилатного сополимера СКД-1 ЗЖ получают в кислой среде (рН 25 — 3,5) при 30 С по следующему рецепту, вес. ч.:

Дивинил 98,7

Метакриловая кислота 1,3

Пекаль, 80 /о -ный 4,0

Пирофосфат натрия 0,15

Ронгалит 0,15

Лейканол 0,3

Третичный додецилмеркаптан 7,0

Гидроперекись изопропилциклогексилбензола 0,35

Вода 200,0

Третичный додецилмеркаптан вводят в один прием при конверсии мономеров 50О/о. Процесс полимеризации ведут до максимально возможной конверсии мономеров 95 — 97О/О. Из латекса отгоняют с водяным паром незаполимеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси. Затем латекс подщелачивают

1 /о-ным раствором калиевой щелочи до рН не менее 9 ед. Полимер латекса содержит

53О/о низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,38.

А. Полиамидный корд марки 2ЭК пропитывают составом, вес, ч.:

Латекс СКД-1 ЗЖ (на сухое вещество)

Конденсированная резорцин формальдегидная смола ФР-12 с оптической плотностью 2,5 (на сухое вещество) 22

Вода 938 рН проппточной смеси, ед. 9.7

Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при температуре 125 — 135 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет

4,2

С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Результаты испытаний пропитанного корда и резино-кордных образцов приведены в таблице, 15

30

Б, Вискозный корд марки 18В пропитывают составом, указанном в примере la. Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при температуре 125 †1 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет 4.5 /о.

С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Свойства пропитанного корда и вулканизованных резино-кордных образцов приведены в таблице.

10 Пример 2. Латекс бутадиенметилвинилпиридинового сополимера СКМБП-105К получают при 15 — 18 С по следующему рецепту, вес, ч.:

Дивинил 90

2-метил-5-винилпиридин 10

Калиевая соль СЖК фракции

С о — Сы 5

Лейканол 0,3

Калий хлиристый 1,0

Ронгалит 0,1

Трилон Б 0,05

Сернокислое закисное железо семиводное 0,025

Тринатрийфосфат, кристаллогидрат 0,2

Вода 200,0

Третичный додецилмеркаптан 5,0

Гидро перекись изопропилциклогексилбензола 0,35 рН водной фазы, ед. 10,3+0,2

Третичный додецилмеркаптан вводят в один прием при конверсии мономеров ЗОО/о. Процесс полимеризации ведут до максимально возможной конверсии мопомеров, но не менее

93 — 98 /о. Из латекса отгоняют с водяным паром незаполимеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси. Полимер латекса содержит 58 /о низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,31.

40 А. Полиамидный корд марки 2ЗК пропитывают составом, вес. ч.:

Латекс СКМБП-10Ж (на сухое вещество) 100

Конденсированная резорцинфор45 мальдегидная смола ФР-12 с оптической плотностью 2,5 (на сухое вещество) 22

Вода 938 рН пропиточной смеси, ед. 9,б

50 Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при температуре 125 — 235 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет

4,9 С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Результаты

55 испытаний пропитанного корда и резино-кордных образцов приведены в таблице.

Б. Вискозный корд марки 18В пропитывают составом, указанным в примере 2,А. Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при

60 125 — 135 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет 5,1 /о. С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Свойства пропитанного корда и вулканизованных резино-кордных образцов при65 ведены в таблице.

486026

Свойства пропитанного корда и вулканнзированных резпно-кордных образцов!

k (1н и c p с ! 5! монэмеров, при которой введен регулятор, О (-(изком >лекглярные фракции

I (- !етнч к | с

< о. ,!, о

О о,Г

z,".

С О о !!! о ! "

Жесткость корда, угловые гра.!усы

Ь(ногократное сжатие циклы

О

О

О

Г

О

O о. о

f IIII латекса

I о сб о характеристическая вязкость

120 С

20-С

23К

18В il

2ЗК

18В

23К

18В

23К, 18В

23К

18В

23К

18В (156200

1$0320

1 4000

187 00

IS1000

243000

СКД-1,3Ж

СКД-1,3Ж

СК Ь1ВП -10?((СКЬ1ВП-10Ж

СК Ь(АА-5?К

СКЬ1АА-5?К

ДСВП-15Ж

ДСВП-15?К

СКД-1

СКД-1

CKН-5-1,5

СКН-5-1,5

53

53

58

58

66

66

54

54

11

11

43

1, А

1, Б

2, А

2, Б

3, А

3, Б

4, А

4, Б

О,ÇS

0,38

0,31

0,31

0,36

0,36

0,33

0,33

0,32

0,32

0,32

0,32

183

232

239

172

23$

280

7,0

7,0

5,0

5,0

9,5

9 5

6,0

6,0

0,25

0,25

4,5

4,5

ЗО

О

43

67

33

56

36

61

44

14

41

5 4

S,4

4,3

7)7

5,2

8,0

6,6

8,9

4,4

5 8

8,1

9,3

6,1

10,1

6,5

$,3

6,3

9,1

7,4

I0,4

5,0

6,9

9,3

11,2

5, А

5, Б

Примечание. Даны контрольные опыты.

Пример 3. Латекс дивинилметакриламидного сополимера СКМАА-5Ж получают аналогично примеру 2. Дозировка третичного додецилмеркаптана составляет 9,5 вес. ч. Регулятор молекулярного веса вводят в один прием при конверсии мономеров 70%. Из латекса отгоняют незаполимеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси.

Полимер латекса содержит 66% низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,36.

А. Полиамидный корд марки 23К пропитывают составом, вес. ч.:

Латекс СКМАА-55К (на сухое вещество) 100

Конденсированная резорцинформальдегидная смола ФР-12 с оптической плотностью 2,5 (на сухое вещество) 22

Вода 938 рН пропиточной смеси, ед 9,4

Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при 125 — 135 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет 4,7%. С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Результаты испытаний пропитанного корда и резино-кордных образцов приведены в таблице.

Б. Вискозный корд марки 18В пропитывают составом, указанном в примере 3, A. Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при температуре 125 †1 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет 5,2%. С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Свойства пропитанного корда и вулканизованных резино-кордных образцов приведены в таблице.

П р и м ер 4. Латекс тройного сополимера давинила (70 вес. ч.) стирола (15 вес. ч.) и

2- винилпиридина (15 вес. ч.) получают аналогично примеру 2. Дозировка третичного додецилмеркаптана составляет 6 вес. ч. Регулятор вводят в один прием при конверсии

25 мономеров 40%. Из латекса отгоняют с водяным паром незаполпмеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси. Полимер латекса содержит 54% низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,33.

30 А. Полиамидный корд марки 23К пропитывают составом, вес. ч.:

Латекс ДСВ1!-15Ж (на су ое вещество) 100

Конденсированная резорцинформальдегидная смола ФР-12 с оптической плотностью 2,5 (на сухое вещество) 22

Вода 938 рН проппточной смеси, ед. 9,8

Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при 125 — 135 С. Г1рпвес корда после пропитки и сушки составляет 4,5%. С применением пропитанного корда собирают рези45 но-кордные образцы. Результаты испы ганий пропитанного корда и резина-кордных образцов приведены в таблице.

Б. Вискозный корд марки 18В пропитывают составом, указанном в примере 4, А. Пропп50 танный корд сушат в воздушной сушилке при

125 — 135 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет 5,0%. С применением пропитанного корда собирают резпно-кордные образцы. Свойства пропитанного корда и вулка55 низованных резино-кордных образцов приведен ы в таблице.

Из представленных в таблице результатов испытаний видно, что капроновый корд 23К и вискозный корд 18В, пропитанные латексно60 смоляными составами на основе опытных латексов, имеют значительное преимущество по мягкости по сравнению с кордами пропитанными составами на основе серий на выпускаемого промышле(шостью СК латекса СКД-1.

65 Прочность связи 3ТНх 1(oj? $08 с ре31>Hc".il111, DIIределяемая ста гичсскими методами, несколько выше, чем у контрольных образцов.

Выявлено существенное превосходство по динамической выносливости резипо- кордных образцов, в которых корд был пропитан составами па основе предложенных латексов с оптимальным молекулярно-весовым распределением полимера, по сравнению с контрольными образцами, в которых использовался серийный латекс СКД-1.

Пример 5. Латекс сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакри IOBQH кислоты (СКН-5-1,5), взятых в соотношении 35:5:1,5, получают в кислой среде (рН 2,5 — 3,5) прп

30 (по рецепту примера 1, с заменой 4 вес. ч. пекаля на 5 вес. ч. сульфанола. Трети: I III нонилмеркаптан вводят в 1 прием при «oнверсии мономеров 50%. Процесс полимсризации ведут до максимально возможной конверсии мономеров 95 — 97%. Отгонкой с водяным паром из латекса удаляют незаполимеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси. Затем латекс подщелачивают 1%-нь1м раствором калиевой щелочи до рН не менее

9 ед. Полимер латекса содержит 43% пизкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,32.

А. Полиамидный корд марки 23К пропитывают составом, аналогичным приведенному в примере 1, А, рН пропиточного состава 9,7 ед.

Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при 125 — 135 С. Привес корда после пропитки и сушки 4,9%. С применением пропитанного корда собирают резино- кордные образцы. Результаты испыташ и пропитанного корда и резпнокордпых образцов приведены в таблице.

Б. Вискозный корд марки 18В пропитывают составом, аналогичным указанному в примере

1, A. Свойства пропитанного корда вулканизованных резино- кордных образцов приведены в таблице.

Предмет изобретения

16 Способ получения синтетических латексов водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена с виниловыми мономерами, выбранными из группы, содержащей 2-метил-5-винилпиридин, 2-винилпиридин, метакриловую кислоту, 20 метакриламид, смесь стирола с одшзм из перечисленных мономеров и смесь акрилонитрила с метакриловой кислоты в присутствии известных эмульгаторов, радикальных инициаторов и алкилмеркаптапов в качестве регуля26 тороз молекулярного веса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения свойств латекса как основы пропиточных композиций для шинного корда, регулятор молекулярного веса вводят в реакционную массу в один

30 прием в количестве 1,0 — 8,0 вес. ч. на 100 вес. и. мономеров при конверсии последних

30 -70%, и процесс полимеризации ведут до конверсии мономеров 90 †10.

Составитель А. Горячев

1 сдактор Л. Герасимова Техред 3. Тараненко Корректор T. Добровольская

Заказ 3251/8 Изд. ¹ 1846 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам li!Qopc ãñíèé и открытий

Москва, Я-36, Раушская íao., д. 4/6

Типография, пр. Сапунова, 2