Способ получения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей

Способ получения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i! 64480 I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.12.75 (21) 2197573/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) М. Кл.

С 08L 7/00

С 07D 277/72

Государственный комитет

СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 678.044.07 (088.8) r

i

1 т

1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПЫЛЯЩИХ УСКОРИТЕЛЕЙ

ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к улучшенному способу получения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей, Известен способ получения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей с использованием в качестве связующей добавки поливинилацетата i(1), Этот способ заключается в том, что нейтральную пасту ускорителя суспендируют в воде, вводят эмульсию поливинилацетата в органическом растворителе, приготовленную с использованием маслорастворимого и водорастворимого эмульгаторов, с последующей ,фильтрацией пасты ускорителя, промывкой ее водой от растворителя, формовкой и суш кой.

Недостатками этого способа являются трудоемкость, связанная с большим количеством подготовительных операций по приготовлению эмульсии связующего вещества, пожароопасность используемых органических растворителей, большой расход воды для отмывки пасты от растворителя, высокая загрязненность сточных вод органическими растворителями и поверхностно-активными веществами.

Наиболее простым и близким к способу настоящсго изобретения является способ получения непылящих ускорителей вулканизации (например, на основе каптакса, дифенилгуанидина) с пспользовачием в качестве связующей добавки олеата натрия.

Добавка вводится в уже готовый ускоритель на стадии осаждения и фильтрации, либо в водную пасту ускорителя (2), либо в кислую водную суспензию ускорителя в лроцессе осаждения (3).

10 Недостатком указанного способа является то, что данный способ введения связующего не позволяет регулировать технологические свойства суспензии, так как олеат натрия вводят в суспензию уже после обра15 зования кристаллов ускорителя и образовавшаяся в кислой среде олеиновая кислота не влияет на процесс кристаллообразо,вания и дисперсность продукта. Олеиновая кислота лишь частично адсорбируется на поверхности кристаллов ускорителя. Большая ее часть находится в суспензии в виде мельчайших капелек. Наличие в суспензии капель свободной олеиновой кислоты приводит к «замасливанию» фильтрующего полотна, что снижает производительность фильтров и уменьшает срок службы фильтровальной ткани, Цель изобретения — упрощение процесса, исключающее большие потери связующего

30 вещества и обеспечивающее высокую про644801

65 изводительность фильтров и повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения непылящих ускорителей вулканизации путем введения связующей добавки — латекса, жирной ,кислоты С о — С или ее щелочной соли в количестве 1 — 10 вес. % в водный раствор целочной соли ускорителя или его промежуточного продукта с последующим выделением целевого продукта при добавлении кислоты.

Отличительными признаками способа является использование в качестве связующей добавки латекса, жирной кислоты

С о — C I или ее соли и введение ее в щелочной раствор соли ускорителя или его:промежуточного продукта до стадии осаждения.

Предлагаемый способ позволяет равномерно распределить связующее в массе ускорителя, поскольку оба компонента находятся в жидком растворенном состоянии и при подкислении частицы связующего выделяются одновременно с частицами ускорителя. В момент выделения поверхностная активность частиц велика и связующее сразу же адсорбируется на поверхности кристаллов ускорителя. Изменение условий выделения, например температуры, времени выделения, количества связующего, позволяет регулировать не только размер монокристаллов, йо и величину образуемых ими агломератов. Это дает возможность получать после фильтрования ласты с заданной структурой и влагосодержанием и получать ускорители в виде непылящих порошков и в виде гранул.

Адсорбция связующего вещества на поверхности частиц ускорителя увеличивает гидрофобные свойства и снижает количество воды, идущей на промывку пасты от кислоты. Например, при получении непылящего порошка 2-меркаптобензтиазола расход воды уменьшается в 2,3 раза по сравнению с действующим производством получения порошкообразного продукта: 9 л/кг против 20,5 л/кг. Влажность осадка при этом равна 12 — 13% против 20 — 25 %. Снижение влажности продукта уменьшает время сашки и увеличивает производительность сушилки. Предложенный способ исключает стадию дозировки связующего и упрощает технологическую схему гранули,рования ускорителей.

Пр имер 1. Получение непылящего порошка 2-меркаптобензтиазола.

В емкостной аппарат с мешалкой и рубашкой для обогрева загружают 108 л раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 125 г/л и нагревают до температуры 80 — 85чС. К раствору добавляют 0,6 кт расплавленного стеарина и размешивают в течение 20 мин. Полученную однородную массу в течение 60—

4 ,70 мин приливают при размешивании к

57 л 15%-ного раствора серной кислоты, предварительно нагретого до 80 — 85 С.

Полученную суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют на фильтрующей центпифуге, осадок промывают до нейтральной реакции водой. Пасту с влагосодержанием

12 — 13% сушат известными способами.

Готовый продукт представляет собой непылящий порошок, состоящий из мелких .гранул размером до 0,5 мм. Получают

12,4 кг .готового продукта, содержащего

5% стеарина и 92% 2-меркаптобензтиазола. Пылящая способность 1 — 1,5%.

Пример 2. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола, В 108 л раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 125 г/л при температуре 50 — 60 С вводят стеарат натрия, приготовленный из 34 л воды, 0,288 кг едкого натра и 0,18 кг стеариновой кислоты. Размешивают в течение 20 мин.

Полученную однородную массу в течение

40 мин приливают при размешивании к

57 л 15%-ного раствора серной кислоты, предварительно нагретого до 50 — 60 С.

Полученную суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре, Пасту с влажностью 30 — 40|% формуют в гранулы на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при температуре 110 — 115 С.

Получают 12 кг цилиндрических гранул диаметром 5,0 мм с прочностью 3 — 3,5%.

Содержание стеариновой кислоты равно

1,5% Содержание 2-меркаптобензтиазола

95,5%.

Пример 3. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

В 108 л раствора аммонийной соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 95 г/л при размешивании и температуре 25 — 30 С вводят латекс марки СКД-1, стабилизированный 10% канифольного мыла в количестве 0,24 кг в пересчете на каучук. Образуется однородная смесь, которую в течение 30 — 40 мин сливают параллельно с

57 л разбавленной 15%-ной серной кислоты в обогреваемый сосуд с интенсивным перемешиванием. Температура во время реакции 50 — 60 С. Реакция среды слабокис- . лая или нейтральная. Полученную суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту с влажностью 58 — 62% формуют на роторном грануляторе и сушат при 100—

110 С в ленточной сушилке.

Получают 9,55 кг готового продукта в виде цилиндрических гранул с прочностью

1,5 — 2,5%. Содержание каучука 2,5%, содержание 2-меркаптобензтиазола 94,5%.

Пример 4. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

В 108 л раствора аммонийной соли

2-меркаптобензтиазола с концентрацией

544501

95 г/л при размешивании и температуре

25 — 30 С вводят смесь, состоящуюиз 0,2кг стеарата натрия и 10,7 л воды. Образуется однородная смесь, которую в течение 30 мин сливают параллельно с 57 л разбавленной

15 -ной серной кислоты в обогреваемый сосуд с интенсивным размешиванием. Температура во время этого процесса 50 — 60 С.

Реакция среды слабокислая или нейтральная.

Полученную суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту с влажностью 40 — 45 /О формуют в гранулы на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при 110 — 115 С. Получают 9,45 кг готового продукта в виде цилиндрических гранул с прочностью 3 — 3,5 Содержание стеариновой кислоты 2 . Содержание

2-меркаптобензтиазола в готовом продукте

95 /О.

Пример 5. Получение гранулированного ди- (2-бензтиазолил) -дйсульфида.

В 200 л щелочного раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 110 г/л вводят стеарат натрия, приготовленный из 0,4 кг стеариновой кислоты, 0,18 кг едкого натра и 20 л воды. Размешивают 15 — 20 мин и затем вводят в 140 л

5 /О-ной серной кислоты при температуре

30 С.

Разбавленным раствором едкого патра суспензию нейтрализуют до рН 6,5 — 7,0, загружают 7,0 л водного раствора нитрита натрия с концентрацией 340 г/л, подогревают массу до 50 С и в течение 30 — 40 мин при интенсивном размешивании реакционной массы дооавляют 5 /О-ный раствор серной кислоты до рН 2 — 2,5. Во время загрузки кислоты в реакционном сосуде осуществляют слабый воздухообмен путем отсасывания воздуха через щелочные поглотители. Реакционную массу размешивают в течение 60 мин, затем фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре.

Пасту формуют в гранулы на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при 110 — 115 С.

Получают 21,5 кг гранул с прочностью

1 — 3 /О, которые содержат 2 стеариновой кислоты и 920/, ди- (2-бензтиазолил) -дисульфида.

Пример б. Получение гранулированного тетраметилтиурамдисульфида.

В 63,5 л раствора диметилдитиокарбамата натрия с концентрацией 425 г/л вводят смесь, состоящую из 8 кг 50/О-ного водного стеарата натрия и 87 л воды. Дооавляют к этой смеси 10,8 кг нитрита натрия и, поддерживая температуру не выше 10 С, прн интенсивном размешивании приливают

8,00/О-ный раствор серной кислоты, одновременно отдувая воздухом окислы азота.

Кислоту вводят до тех пор, пока значение рН среды не достигнет 2. Реакционную массу нагревают до 70 С, фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре.

Полученную пасту гранулируют и сушат на ленточной сушилке при температуре

5 50 — 60 С.

Содержание стеариновой кислоты в гранулах,равно 2 /О, тетраметилтиурамдисульфида 960/О.

Пример 7. Получение гранулированно10 го ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида.

В 200 л щелочного раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 110 г/л при размешивании и температуре 75 — 80 С вводят 10 л водного раство15 ра нитрита натрия с концентрацией 340г/л.

Размешивают 10 — 15 мин, затем при работающей мешалке загружают 2 кг расплавленных синтетических жирных кислот фракции CI — C2I, нагретых до температуры

20 75 — 80 С, и перемешивают 20 — 30 мин до образования однородного прозрачного раствора. Полученный раствор в течение

60 мин сливают параллельно с 5/О-ным раствором серной кислоты в сосуд при ин25 тенспвном перемешивании. Скорость подачи серной кислоты регулируют так, чтобы остаточная кислотность реакционной массы составляла 0,5 — 0,8 г/л, а температура 60—

65"С, Во время подачи реагентов в сосуде

gp осу цествляют слабый воздухообмен путем от асывания воздуха через щелочные поглотители. По окончании подачи реагентов реакционную массу размешивают в течение

60 мин, затем фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту формуют на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при 110 — 115 С.

Получают 23,1 кг гранул с прочностью

2,5 — 4//О, которые содержат 10 /О жирных

4р кислот фракции Сд — С 1 и 84 /О ди-(2-бензтиазолил) -дисульфида.

Пример 8. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

К 108 л раствора натриевой соли 2-мер45 каптобензтиазола с концентрацией 125 г/л, нагретого до температуры 70 — 75 С, прибавляют при размешивании 0,12 кг расплавленных жирных кислот фракции С10—

С16 в течение 20 — 30 мин. Полученную однородную массу при размешивании в течение 40 мин приливают к 57 л 150/О-ного раствора серной кислоты, имеющего температуру 55 — 60 С. Температуру реакционной массы во время выделения поддерживают в пределах 55 †:60 С, подавая воду в рубашку аппарата.

Полученную суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту с влажно61 стью 40 — 45 /О формуют на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при 110 — 115 С. Получают 12 кг гранул с прочностью 0,8 — 4 /О, содержащих 1 /О синтетических жирных кислот фракции С10—

65 С16 и 96 /О 2-меркаптобензтиазола, 644801

Формула изобретения

Составитель А. Орлов

Техред С. Антипенко

Корректор Е. Хмелева

Редактор В. Минасбекова

Заказ 2630/14 Изд. № 130 Тираж 590 Подписное

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

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

Типография, пр, Сапунова, 2

П р им ер 9. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

В 108 л раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 125 г/л,, нагретого до температуры 70 — 75 С, вводят при размешивании 0,3 кг технического стеарата натрия в пересчете на стеариновую кислоту, размешивают в течение 20—

30 мин и выделяют 2-меркаптобензтиазол аналогично примеру 8.

Получают 12,2 кг гранул с прочностью

2,5 — 3,0%, содержащих 2,5% стеариновой кислоты и 94,5% 2-меркаптобензтиазола.

Способ получения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей путем введения связывающих добавок в ускоритель в присутствии воды, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве связующей добавки используют

5 латекс, жирную кислоту Сго — Сз или ее соли с щелочным металлом в количестве 1—

10 % вес. от веса сухого ускорителя и связующую добавку вводят в водный раствор щелочной соли ускорителя или его

10 промежуточного продукта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР № 61864, кл. С 08h, опубл. 1968.

15 2. Авторское свидетельство СССР № 128139, кл. С 08L 7/00, опубл. 1959.

3. Авторское свидетельство СССР № 138021, кл. С 081 7/00, опубл. 1960 (прототип).