Способ получения бутадиеннитрильных каучуков

Способ получения бутадиеннитрильных каучуков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (111663696,,) 7j Ъ (53)М. Кл. (63) Дополннтельиое к авт. сеид-ву (22) Заявлено 3L0577 (21) 2491221/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет

С 08 F 236/06

С 08 F 2/24

Государствеиимй комитет

СССР оо делам изобретеиий и открнтий

{53) УДК 6 7 8. 76 2 °.2-134 ° 532.02 (088 ° 8) Опубликовано 25.05.79. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания26.05.79 (72) А

Н,Е, Кондаков, А.М. Семенов, A.Н.. Праведников, И.А, Грнцкова, Л.И. Седакова, Ф.И. Ядреев, A,È. Бобров,В.С. Чуннн, вторы изобретения

В.Г. Скворцов и P.С. Иванова

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт (71) З@яВИтЕЛВ тонкой химической технологии им, М,В, Ломоносова н Красноярский завод синтетического каучука (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТАЛИЕННИТРИЛЬИЫК КАУЧУКОВ

Изобретение относится к способу получения бутадиеннитрильных каучуков методом водноэмульсионной полимеризации с повышенной устойчивостью латекса на стадии полимеризации и дегаэации мономеров, Изобретение может найти применение в проьишпенности СК, а также использоваться s шинной, кожевенной и резиновой промышленности. 10

Известен способ получения бутадиеннитрильных каучуков водноэмульсиоииой сополимеризации бутадиена с нитрилом акриловой кислоты (HAK) при

0-40 С с применением эмульгаторов 15 о ионного и иеионного тинов в количестве 2-6 вес. ч. на 100 вес. ч, сомономеров (например, некапь, выла синтетических жирных кислот С.(2 2о, алкилсульфонат натрия, К-, Иа-соли диспропорционированной канифоли, оксиэтилированные спирты и смесй эмульгаторов, а также в присутствии радикальных инициаторов (например, персульфата калия, органических гйд- 2 роперекисей), дозированной подачи по ходу полимеризации регуляторов молекулярного веса (например, ди,проксида, третичного додецилмеркаптана), при достижении конверсии моно- -ЗО

2 мера 65-90% процесс обрывают введением, например, гидрохинона, тиомочевины f 1), Затем из латекса отгоняют незаполимеризовавшиеся мономеры в колоннах дегазации. Латекс коагулируют электролитами и выделившийся каучук сушат в виде ленты или крошки, однако применяемые в промышленности рецепты имеют ряд недостатков. Латексы, полученные с применением . алкилсульфоната натрия, трудно коагулируют, поэтому последний применяют в. смеси с калиевым ьылом канифсли, это улучшает условия коагуляции, но значительно снижает устойчивость латекса на стадии полимеризации н отгонки мономеров.

Также низкая устойчивость у латексов, полученных с применением некаля и парафината калия с длиной цепи

С о gy что приводит к необходимости использовать высокие дозировки, эмульгаторов (3,0-4,0 вес, ч, на

100 вес, ч. мономеров) °

Также известен спосОб получения бутадиеннитрильных каучуков воднозмульсиониой сополимеризацией бутадиена с нитрилом акриловой кислоты в присутствии известных эмульгаторов бб 3696

55 0,5-1,5

0 1-2 0

0 2

0,3

0,5-1 5

0 1-2 0

0 2

0,3

0 5-1,5

0 ° 1-2t0

0,2

0,3

Пирофосфат натрия в количестве 0,5-3,0 вес, ч. и воды

180 вес. ч. на 100 вес, ч ° сомономеров, а также известных инициаторов и регуляторов молекулярного веса (2), Этот способ имеет тот недостаток

У что стабильность латенса на стадии палимериэации и отгонки мономеров мала, это приводит к быстрому выходу иэ строя полимеризаторов, Наиболее близким техническим решением является способ получения бутадиеннитрнльных каучуков воднозмульсионной полимеризацией бутади, ена и нитрила акриловой кислоты в присутствии радикального инициатора, регулятора молекулярного веса, 0,1-2,0 вес. ч, на 100 вес, ч сомономеров электролита, 200-300 sec. ч. на 100 вес. ч. и сомономеров воды и эмульгаторов с последующей отгонкой мономеров ° Причем эмульгаторы подают в количестве от 2 вес . ч, и выше.

Более низкие количества не позволяют получать каучук с необходимой стабильностью, Однако этот способ также отличается невысокой стабильностью латекса на стадии полимеризации и отгонкн мономеров, что приводит к быстрому выходу из строя полимериэатов (3), Пелью предлагаемого изобретения является повышение стабильности латекса на стадии полимеризации и отгонки мономеров °

С этой целью йроцесс проводят в присутствии О, 1-2,0 вес. ч. электролита, 200-300 вес. ч, воды на

100 вес. ч, сомономеров и 0,5- .

1,5 вес ° ч, на 100 вес, ч. сомономеров зьСрльгаторов. Полученный латекс перед отгонкой разбавляют 2050 вес. ч. воды на 100 вес. ч, сомономеров.

Способ заключается в получении бутадиеннитрильных каучуков водноэмульсионной полимеризацией бутадиена и нитрила акриловой кислоты в присутствии радикального инициатора, регулятора молекулярного веса,0,1-2,0 вес,ч. на 100 вес. ч, сомономеров электролита 200-300 вес. ч. на 100 вес, ч. сомономеров воды 0,5-1,5 вес.ч ° на

-100 вес.ч. сомономеров эмульгаторов, Нитрил акриловой кислоты

Див инил

Эмульгатор

Электролит (На ЯО4, КСВ )

Триэтан оламин а полученный латекс церед отгонкой мономеров разбавляют 20-50 вес.ч. воды на 100 вес.ч. сомономеров.

По данному способу процесс проводят при 0-40 С в присутствии 0,51,5 вес. ч. мал синтетических жирных

5 кислот, алкилсульфоната натрия, апкилбензолсульфоната натрия, некаля, в качестве регуляторов используют диалкилксантогендисульфиды, меркаптаны.

10 Термическая устойчивость латекса. характеризуется процентом коагулвма, образовавшегося в результате барботирования латекса острым паром в течение 30 мин.

Пример l Получение каучуков СКН»»18 СК3-2б, СКЙ-40 горячей полимеризацией при 30-32 С, Процесс сополимериэацни бутадиена с нитрилом акриловой кислоты

) {8AK), взятыми в определенном соотношении в зависимости от марки каучука, осуществляют в автоклаве при

30-32оС Готовят водную фазу из расчитанного количества эмульгатора, электролита, пирофосфата натрия,лейканола, триэтаноламина, едкого натра и умягченной воды. В автоклав по« дают водную азу, углеводородную шихту и первую порцию дипроксида, 30 После перемешивания всей смесй в течение 0,5 ч и нагревания ее до

30-32 C подают раствор персулъфата калия. По ходу полимеризации дозируют дипроксид в три-четыре приема.

По достижении 65%-ной конверсии мономеров в автоклав вводят стоппер.

Затем латекс разбавляют умягченной водой в количестве 20-50 вес. ч, на

100 вес, ч. сомономеров и подают на

40 отгонку незаполимериэовавшихся мономеров. Отогнанный латекс с концентрацией каучука 12-16% для СКН-18, СК3-2б и 10-145 для СКН-40 заправляют антиоксидантом неоэоном D (Р-наф-

45 тиламин) .

Рецепт полимериэации при получе.нии каучуков CKR-18, СКН-26 CKH-40 горячей полимеризацией при 30-32 С а

50 приведен в табл. 1 °

Таблица 1

663696

Продолжение табл. 1

Дозировка, вес.ч.

Компоненты

СКН-18

CKH-26

СКН-40

Лейканол

Едкий натр

Персульфат калия

0,15

0,15

0 15

50

2,0-3,0

2,0-3,0

2,0-3,0

Пример 2. Получение каучуков СКН-18Ai CKff-26Ai СКН-40А ° Полимеризацию ведут при 5-7 С.

Рецепты полученных каучуков даны в табл. 2, Таблица 2

Дозировка, вес,ч на 100 вес. ч. м.эн омеров

Компон енты

СКН-26А

СКН-18Ъ

СКН-40А

85

0 5-1,5

0,1-2рО

0,3

Ронгалит

ГеяО4-7Н О

Трилон Б

Гипериз

0,4

0,07

270

0 4

0 05

200. 0,4

0,05

200

Едкий натр

Вода

О 15

0,15

0 15

20

2,0-3гО

2 0-3,0

2юО-ЗюО

Иеозон D лита, лейканола, ронгалита, едкого натра, парового конденсат а.

В автоклав подают водную Фазу, водные растворы сернокислого закисного железа и трилона Б, затем углеводородную пихту (смесь мономеров) и раствор регулятора дилроксид или

Регулятор дипроксид

; Вода

Стоппер гидрохинон или тиомоче вин а

Вода на разбавление латекса перед дегазацией

Яеозон Э

Выделение каучука из латекса осуществляют хлористым натрием или хлористым кальцием с последующей сушкой в Йиде кромки или ленты каучука.

Ннтрил акриловой кислоты

Дивинил

Эмульгатор

Электролит (Na 804, КСС }

Лейканоп

Регулятор днпроксид-третичный додецилмеркаптаны ТДИ

Стоппер гидрохинон, тиоиочевина, диметнлдитиокарбанат натрия

Вода на разбавление латекса перед дегазацией

Процесс сополимеризации бутадиена с OAK взятыми в определенном со тнсшении в зависимости от марки каучука, осуществляют в автоклаве при

>-7еС (холодная полимеризация), Готовят водную фазу из расчитан ых количеств эмульгатора, электро0i3

0 05

0,3

0,3

200

0,5-1,5

0 1-2 0

0,3

0il

0„01

Oi04

0i08

0,3

0 05

0,3

0,35

200

0 5-1 5

0 1-2,0

0,3

0,1

0i01

0,04

0 08

0,3

0,07

0,3

0,4

270

0 1

0 01

0,04

0,08

63696 8

Незапслимериэовавшиеся мономеры отгоняют, вводят антиоксидант неозон

Я (P-нафтиламин), Выделение каучука иэ латекса осуществляют раствором хлористого натрия или кальция c ..последующей сушкой

5 s виде крсшки или в виде ленты.

В табл. 3 дается сравнение режимов полимеризации и стабильности латексов йри проведении процесса по известному и заявленному способам ц при 5-7 С и 30-32 С. тДМ. После перемешивания смеси в течение 30 мин и охлаждения ее до температуры 6 Ф loC подают эмульсию гипериэа в растворе алкилсульфоната натрия.

При достижении 65%-,ной конверсии мономеров вводят стоппергидрохинон, тиомочевину или диметилдитиокарбамат натрия. Перед дегазацией мономеров в латексе подают 20-50 вес.ч, на, 100 вес. ч. мономеров умягченной воды °

Таблица 3

Время полимеризации, ч

Устойчивость латекса

Температура процес са оС

Способ поли мери эации

Марка каучукапримен яеьый змульгатор

Дозировка компонентов,вес,ч. нэ 100 вес, ч, сомономеров

На стадии поимеризации,Ъ коагулюма

На стадии отгон хи мои омеров, % коагулюма

Эмульгатор

Электро лит

Во да

30-32

СКН- Пред-18ст, лага- 0,5 ст еа- етый

1р5 рат калия

0t1 200

0 5 200

Ор05 0,10 нет 0,08

О 15

0,10

9 5 20

9,5 20

180 .9 О

180 8, 75

180 9,50

200 8,50 20

0,20 1,2

0,15 0 8

0,10 0 6

0,10 0,6

0,75

0 50

Î,60

0,5

1 5

2,0

1 5

Прото- . тип

СКН- Пред-26 лагаал хил- ему бенэол сульфонат натрия

30-32

Нет 0,8

1,5 0 5 9 00 30

0,9

0,20 2,5

0,08 2r0

0,08 2,0

2,7

22

2,2

180 9 0О

180 8,50

200 8 50 30

Про- 1,5

3 О тип

3 0 за-зг

ПредлагаЮ Ий

1,5 0,5 270 6,5 50 Нет 1,6

1,8

Про- 1 5 180 бi0

3 0 - 180 5 5

15 10 180 60

0 15 5

0,10 3,5

0,12 2 0

5,0

4,2

4,0

СКН-40С алкилсульфонат натри я

Количествоо воды на разбав:тение латекса, вес.ч. на

100 вес.ч.

Tepamческая устой чивость латекса, Ъ коагулюма