Композиция на основе водной дисперсии каучука

Композиция на основе водной дисперсии каучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1щ 568663

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.75 (21) 2305274/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (51) М. Кл. - С 08L 9/10

С 08К 5/01

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.041.2 (088.8) Дата опубликования описания 19.09,77 (72) Авторы изобретения

Э. Г. Лазарянц, М. М. Медников, Л. В. Космодемьянский, В. T. Самородов, Е. П. Копылов, В. П. Бугров, Н. Л. Коврайская, Л. А. Лазарева, О. В. Лысых, В. В. Работнов, В. В. Козин, Н. Н. Звонарев, Р. С. Золотова, М. Х. Бронштейн и А. М. Доколин (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ВОДНОЙ ДИСПЕРСИИ

КАУЧУКА

Каучук

Растворитель

Эмульгатор

Спирт

Вода

Минеральное масло

100

300 — 900

4,5 — 10,0.10 — 152

130 — 600

15 — 30

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности, к композициям на основе водной дисперсии каучука.

Известна композиция на основе, полимера, органического растворителя, водного раствора эмульгатора, полярного вещества, используемая для приготовления водных дисперсий каучуков (1).

Известная композиция не обеспечивает необходимой агретативной устойчивости получаемых эмульсий. Для повьппения стабильности эмульсий приходится использовать разбавленные растворы каучука, что приводит к возрастанию энергетических затрат при дегазации эмульсий и концентрировании дисперсий. Дегазация эмульсий, полученных на основе известной полимерной композиции, сопровождается интенсивным образованием пены, что требует применения пеногасителей.

Целью изобретения является повышение агрегативной устойчивости композиции, исключение пенообразования при ее переработке. Поставленная цель достигается тем, что в состав композиции на основе водной дисперсии каучука, содержащей растворитель из ряда жирных, циклических углеводородов или их галоидпроизводных, кипящих при температуре не выше 100 С, эмульгатор, спирт и воду, дополнительно входит минеральное масло.

При этом компоненты композиции берутся в следующих соотношениях,. вес. ч.:

В качестве минерального масла мотут быть

15 использованы масла различного состава с т. кип. 200 — 350 С, например вазелиновое, веретенное, масло ПН-6.

При введении в состав композиции минерального масла возникает новый неожидан20 ный эффект: наблюдается незначительное повышение вязкости растворов полимеров (см. табл. 1) и, вместе с тем, резко возрастает устойчивость эмульсий и заметно снижается пенообразование при отгонке растворителя.

25 Увеличение содержания более летучего растворителя в рецепте каучуковой композиции до суммарного количества растворитель — минеральное масло не приводит к увеличению агрегативной устойчивости эмульсий при от30 гонке растворителя.

568663

Таблица 1

Вязкость растворов бутилкаучука марки БК-1675 в циклогексане при добавлении медицинского вазелинового масла

Бутилкаучук марки БК-1675Т

Вязкость при добавлении 10 вес. ч. масла

Концентрация в циклогексане, у

Вязкость

15,2

81,3

357

12200

22,8

154

718

3120

7000

18000

6

12

Таблица 2

Опыт

1 Б

1 А

Растворение-эмульгирование: масло

ПН-6

ПН-6

Веретенное

Медицинское вазелиновое

Б К-1675Т

41,9

2300

БК-1055М

230

41,9

1100

БК-1675Т

41,9

2100

БК-1675Т

230

41,9

2500 каучук количество циклогексана, л количество этилового спирта, кг вязкость эмульсии

Отгонкги

100

100

100

100

72

Отсутствует

10,0

310

Отсутствует

310

Отсутствует

310

Отсутствует

6,8

5,3

4,6

Пр им ер 1. В аппарат емкостью 1,5 м с мешалкой, скорость вращения которой

300 оо/мин, загружают 60 кт водно-парового конденсата, 22,5 кг водного раствора олеата калия с концентрацией 12. /о, 60 кг мелконарезанного бутилкаучука марки БК-1675Т, 230 л циклогексана, 41,9 кг этилового спирта, 12 кг медицинского вазелинового масла. При

6011-2 С растворяют полимер при перемешивании в течение 24 ч и с помощью центробежного насоса гомогенизируют эмульсию при 50+-2 С в течение 10 ч. Из эмульсии в колонне с насадкой «диск-кольцо» отгоняют циклогексан с применением острого пара с температурой 175 С. Отогнанную водную дисперсию с содержанием сухото вещества 29,4 /о концентрируют на центрифуге-сепараторе

«ОСД-500». Получают концентрат и серум. количество пара, подаваемого на колонну, кг/ч количество эмульсии, подаваемой на колонну, л/ч

Температура колонны, С

Остаточное давление в колонне, мм рт. ст.

Наличие пены в колонне

Количество коагулюма, выпавшего в колонне при отгонке растворителя, вес. y„

А. Опыт повторяют, заменив медицинское вазелиновое масло на веретенное, Б. Опыт повторяют, заменив медицинское масло на масло ПН-6.

5 Пример 2. Опыт 1 повторяют, заменив каучук марки БК-1675Т на бутилкаучук для пищевой промышленности марки Б1 -1055М.

Результаты приведены в табл. 2.

Пример 3, В аппарат с мешалкой ем10 костью 15 л загружают 1250 г водно-парового конденсата, 9:r олеата калия, 265 мл этилового спирта, 300 г полиизобутилена П-200, 1160 мл пиклогексана, 60 г медицинского вазелинового масла. При 60+2 С в течение

15 24 ч ведут растворение полимера, затем с помощью центробежного насоса гомогенизируют эмульсию в течение 15 ч и 50+2 С. Детазируют эмульсию под вакуумом в колонне с на568663

Таблица 3

Опыт

3В

ЗБ

3А

ЗГ

4А

Веретенное

ПН-6

ПН-6

Медицинское вазелиновое

ПН-6

ПН-6

ПН-6 масло

Циклогекс

Бензол

Циклогексан

Циклогексан

Циклогексан

Циклогексан растворитель

265

265

265

265

265

265

1160

1160

1160

940

1160

1160

1160

1160

Отгонка:

71

70

70

Пенообразование

Незначи тельное количество

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

400

420

400

400

400

400

400

2,9

2,96

2,95

3,9

3,8

3,6

2,9

Табли ца 4

Опыт

5А

6Б

Каучук

Масло

1,4-цисПолиизопрен

Вазелиновое

1,4-цисПоли изопрен

Вазелиновое

Бромбутилкаучук

Вазелиновое

Бутилкаучук

Вазелиновое

Бромбутилкаучук

В азе.п и новое

30

ЗО

ЗО

Диклогексан

Этанол

Циклогексан

Этанол

Хлорэтил

Бутанол

ОС-20

Х,порэтил

Метанол

Калийканифолевое мыло

Калийканифолевое мыло

ОС-20

46

Нет

4,2

Нет

3,9

Нет

Нет

Нет

3,1

3,6

2,0

Растворение-эмульгирование: количество этилового спирта, мл вязкость эмульсии количество растворителя, мл количество эмульсии, подаваемой на колонну, л/ч количество пара, подаваемого на колонну, кг/ч

Температура колонны, С

Вакуум колонны, мм рт. ст.

Количество коагулюма, выпавшего при отгонке растворителя, вес. у, Количество масла на 100 вес. ч. каучука

Растворитель

Спирт

Эмульгатор

Температура колонны, С

Наличие пены в колонне

Количество выпавшего коагулюма, вес, р;

Бензиновая фракция

265

Хлорэтил

Бутанол

Цитилпиридиний хлорид

568663

25

Формула изобретения

50

Составитель Н. Комарова

Техред М. Семенов

Корректор В. Посельский

Редактор Т. Девятко

Заказ 1976/11 Изд. № 705 Тираж 633 Подписное

ИПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Сапунова, 2

Типография, пр.

0адкой «диск-кольцо». Эмульсию подают в колонну с температурой 85 С. Отогнанный латекс с содержанием сухого вещества

21,3 вес, % и содержанием летучих 0,18 вес. % концентрируют методом центрифугирования на сепараторе типа «Сатурн-2». Получают концентрат и серум.

Опыт повторяют, используя вместо вазелинового масла веретенное.

Опыт повторяют, используя вместо вазелинового масла масло ПН-6.

Опыт повторяют, используя вместо циклогексана 1160 мл бензола.

Опыт повторяют, используя вместо циклогексана 1160 мл бензиновой фракции.

Пример 4. Повторяют опыт 3, заменив олеат калия (считая на сухое вещество) калиевой солью диспропорционированной канифоли. Концентрируют водную дисперсию сливкоотделением, вводя 1 вес. ч. на сухое вещество, 3,5 водного раствора полиакриламида,,при 50 С в течение 46 ч.

А. Опыт повторяют, применив вместо олеата калия смесь олеата калия и калийеанифольного масла в весовом соотношении 1: 1 в количестве 9 r (на сухое вещество).

Результаты опытов приведены в табл. 3.

Пример 5. В аппарат с мешалкой емкостью 15 л загружают 430 мл водно-парового конденсата, 180 мл водного раствора калийканифольного мыла с содержанием сухого вещества 10 вес. /о (можно использовать живичную канифоль, диспропорционированную или гидрированную), 346 мл этилового спирта, 300 г каучука СКИ-3 с Муни 75 и смесь в количестве 1565 мл, состоящую из

83,35% циклогексана и 16,65% медицинского вазелинового масла. При 50 +2 С ведут растворение в течение 24 ч. Гомогенизируют эмульсию с помощью ротационно-пульсационного устройства при 50 С в течение 8 ч, затем дегазируют ее на отгонном агрегате колонного типа с насадкой «диск-кольцо» при,пониженном давлении до содержания летучих компонентов 0,15 вес. %. Отогнанную дисперсию концентрируют методом центрифугирования на сепараторе «Сатурн 2».

А. Опыт повторяют, уменьшив содержание вазелинового масла, вводя в систему 1551 мл смеси, состоящей из 90% циклогексана и 10% вазелинового масла.

Пример 6. В аппарат с мешалкой емкостью 20 л загружают 3000 г водно-парового конденсата, 50 r оксиэтилированного спирта марки ОС-20, 500 г бромбутил|каучука с Муни

71, 750 r бутанола, 150 r вазелинового масла, 4500 г хлористого этила. При 16 С ведут процесс растворения полимера в течение 16 ч. С помощью центробежного насоса гомогенизируют эмульсию в течение 18 ч, При 37 С и давлении 0,9 атм из эмульсии отгоняют растворитель на агрегате колонно го типа.

Для более полного удаления растворителя процесс отгонки заканчивают под вакуумом

300 — 400 мм. Полученную дисперсию концентрируют методом центрифугирования на сепараторе «Сатурн-2».

А. Опыт 6 повторяют, заменив эмульгатор

ОС-20 на цетилпиридиновый хлорид.

Б. Повторяют опыт 6, заменив бутанол на метанол.

Результаты опытов приведены в табл. 4.

Предлагаемая композиция позволяет повысить устойчивость эмульсии в процессе отгонки растворителя, интенсифицировать процесс оконки без каких-либо пеногасителей, что значительно упрощает технологию получения из данной композиции водных дисперсий полимеров и снижает энергозатраты. Использование минерального масла в качестве одного из компонентов композиции одновременно позволяет получить маслонаполненную дисперсию полимера.

Себестоимость 1 т водной дисперсии бутилкаучука, полученной на основе предлагаемой

30 композиции, сокращается на 20% по сравнению с себестоимостью, подсчитанной для известной композиции.

Композиция на основе водной дисперсии каучука, содержащая растворитель из ряда жирных, циклических углеводородов или их галоидпроизводных, эмульгатор, спирт и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения агрегативной устойчивости композиции, снижения пенообразования при ее переработке, композиция дополнительно содержит минеральное масло, при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Каучук 100

Растворитель 300 †9

Эмульгатор 4,5 — 10,0

С пир т 10 — 152

Вода 130 †6

Минеральное масло 15 — 30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 893066, кл.

2(6) Р, опубл. 1963.