Способ получения хлоропренового латекса
Патент 960195
Авторы
Способ получения хлоропренового латекса
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И E „„ssOiSS
ИЗОВРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических,, Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27. 03,80 (21) 2900336/23-05 (51) М. Кл.
3 с присоелннением заявки № .(23)П но нтет
C 08 F 236/18
С 08 Е 2/44
6Ьеуаиретееииый кемитет
СССР ае делам иэабретеиий и открытий
P P
Опубликовано 23.09.82. Бюллетень № 35 (З) УДК 678.763. .2-136.3.02 (088. 8) Дата опубликования описания 25.09,82
B .Ã. Покрикян, 3 ° T. Налбандян, Д.А. Акопов А. Согомонян, В.В. Черная, Л.А. Хачатрян, Р.Г. Лалаян, .В. Маркарян и В.E. Авалян " - "- - :" Р6Ф Я, t .I
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный ийстятут
4 полимерных продуктов (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРОПРЕНОВОГО
ЛАТЕКСА
Изобретение относится к промышлен- . ности синтетических латексов, а именно к получению хлоропреновых латексов . применяемых для получения маканых изделий в частности для получения ра-.
У
5 диозондовых оболочек и перчаток.
Известен способ получения хлоропре нового латекса полимеризацией хлоропрена в присутствии эмульгаторов, инициаторов и серы или меркаптана в качестве регулятора молекулярного веса 51).
При применении в качестве регулято-. ра серы хлоропрен сополимеризуется с серой, образуя полимерные цепи, содер.15 жащие ди- и полисульфидные группы.
Полихлоропреновые пленки, полученные из латекса путем эмульсионной полимеризации с применением регулятора молекулярной массы серы, менее стабиль-zo ны при хранении и способны к деструкции по сравнению с пленками, полученными из латекса с применением в качестве регулятора меркаптана.
Молекулярно-.массовое распределение полихлоропренов, регулированных серой, / отличается наличием более высокомолекулярных фракций и большей полидисперсностью, что оказывает отрицательное влияние на технологические свойства латекса при получении маканых изделий путем ионного отложения. Тре" тичный додецилмеркаптан регулирует молекулярную массу полихлоропрена по, механизму передачи цепи, благодаря чему уменьшаются полидисперсность и средняя молекулярная масса полихлоро-. прена. Иеркаптаны одновременно выполняют функцию активатора.. Благодаря этому, применение меркаптана дает возможность провести полимеризацию до больших глубин с меньшим количеством инициаторов, не ухудшая технологичес" ких свойств латекса.
Известен также способ йолучения хлоропренового латекса полимеризацией хлоропрена в присутствии диизопропилксантогендисульфида (дипроксида) в ка3. 960195 честве регулятора молекулярного веса.
Этот латекс (Л-7) применяют для получения маканых изделий . Сырые гели и вулканиэованные пленки из этого латекса обладают хорошей эластичнос- 5 тью 12).
Недостатком этого способа является низкая коллоидная стабильность латекса при его хранении. Гарантийный срок хранения латекса Л-7 составляет всего 3 месяца.
Одним из недостатков латекса Л-7 является также наличие летучего аммиака и незаполимеризованного хлоро,.прена (в количестве 0,4-0,64), вслед- 15 ствие чего ухудшаются санитарно- гигиенические условия труда.
Кроме указанных недостатков, латексные пленки из наирита Л-7 обладают средней склонностью к кристаллизации, 2в вследствие чего изделия из этого ла-. текса перед использованием подвергают дополнительной тепловой обработке.
Уменьшение склонности к кристаллизации латексных пленок достигается riy.у5 тем сополимеризации хлоропрена с дру" гиии мономерами, например 2-,3-дихлорбутадиеном-1,3 (ДХБ) . Введение ДХБ
-,в полимерную цепь хлоропрена приводит к нарушению регулярности молекулярных З цепей полихлоропрена и тем самым снижает его склонность к кристаллизации.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения
35 хлоропреново го лате кса водоэмульсионной сополимеризацией хлоропрена с
2)3"дихлорбутадиеном-1,3 в присутствии эмульгаторов, инициаторов, регуляторов молекулярного веса и стабилизаторов 13.1. Неопрен-750, сополимерный латекс на основе хлоропрена и 2,3-дихлорбутадиена- 1,3, отличается высокой коллоидно-химической стабильностью и физико45 механическими показателями латексных пленок. Недостатком известного способа является то, что степень превраще" ния моноиеров в полимер составляет около 873. Полученный известным способои латекс подвергается дополнительной дегазации.
Целью изобретения является повышение конверсии моноиеров и снижение жесткости пленок, полученных на основе конечного продукта.
Эта цель достигается тем, что согласно способу получения хлоропренового латекса водноэмульсионной сополиме0,5-1,5
4 ризацией хлоропрена с 2,3-дихлорбутадиентом-1,3 в присутствии эмульгаторов, инициаторов, регуляторов молекулярного веса и стабилизаторов, в качестве регулятора молекулярного веса применяют 0,02-0,05 вес.ч. диизопропилксантогендисульфида и 0,02-0,2 ве< трет."додецилмеркаптана на 100 вес.ч. моноиеров, причем трет;додецилмеркап. тан вводят при достижении удельного веса латекса 1,05-1,06 г/см .
Добавление дополнительного количества регулятора третичного додецилмеркаптана при указанных стадиях поли иеризации предотвращает процесс разветвления и тем самым дает возможност увеличить глубину полимеризации без ухудшения свойств полимера. Одновременно в присутствии меркаптана образуются новые активные радикалы, способствующие повышению превращения мо1 номера в полимер. Процесс полимериза ции проводят при 30-40 С.
Состав полимеризационной шихты, вес.ч., на сумму сомономеров:
Хлоропрен 90-98
2,3-Дихлорбутадиен-1,3 l0-2
Канифоль диспропорционированная 2,5-3,5
Алкилсульфонат (F.-30)
Дипроксид (диизопропилксантогендисульфид) 0,02-0,05
Третичный додецилмеркаптан 0,02-0,2
Персуяьфат калия 0,01-0,4
Едкий натр (253-ный раствор) 3,0-3,8
Триэтаноламин 1" 1,5
Вода 105
Для приготовления водной фазы в аппарат заливают отмеренное количество воды, эиульгатора Е-30 и 253-ного раствора едкого натра.
С помощью мешалки производят перемешивание в течение 15 мин. Углеводородную фазу готовят в аппарате с мешалкой и рубашкой, куда подают в отмеренных количествах хлоропрен, 2,3-дихлорбутадиен-1,3, дипроксид, диспропорционированную канифоль при 15-20 C.
Углеводородную фазу сливают в аппарат, где находится готовая водная фаза, и производят эмульгирование фаз с помощью иешалки в течение 15 мин. Готовую эмульсию сливают в полимеризатор, куда затем подают отмеренное коли5 9601 чество водного раствора персульфата калия, Процесс полимеризации- проводят при 30-40 С. Указанную температуру поддерживают потоком рассола в рубашку полимеризатора. При достижении удельного веса латекса 1,05-1,06 . добавляют отмеренное количество третичного додецилмеркаптана. Полимеризацию проводят по достижении конвер" сии мономеров 993. При достижении 36 удельного веса латекса 1,099-1,105 в латекс вводят 334-ную дис" персию антиоксидаЪта НГ-2246 (2,2-метиленбис, 4"метил.-, 6-третичный бутилфенол) или 4,5 вес.ч. неозона Д (-феИ нилнафтиламин), считая на 100 вес.ч. мономеров.
В табл. 1 представлено содержание компонентов в полимерном латексе.
1Гтабл. 2 показаны коллоидно-хими-20 ческие свойства латекса и физико-ме"
95 ханические показатели латексных пле" нок.
В табл. 3 показано изменение коп-, лоидно-химических свойств латекса, синтезированного по предложенному способу, после искусственного старения при 50 С через 5 и 7 суток.
Из анализа данных, приведенных в табл. 1-3,видно, что предложенным способом достигается конверсия мономеров больше 993, при этом полученйый латекс по коллоидно-химическим свойствам, а также по физико-механическим показателям латексных пленок превосхо-дит неопрен-750. ,Исследования показали, что полученwe по предложенному способу латексы обладают хорошей технологичностью, а пленки из этого латекса имеют меньшую склонность к кристаллизации.
9601 95
ln м
aD о
1 Е В .! б
I ) l ее Ф М4
IA л
IA
ВЧ
O о
ВЧ о
IA
Ю л
° М
lA
» м
lt ° Ci I °
1 « f Р 1
:1,,:.
М\ эч, АГ о о в о
4О
ФВЪ
° С о
М\
М\
- ФВЪ
М\ л
Фе Ъ о
IA еч
° О, о
an о
ФЧ
МЪ
М л о о
IA
» и, 3»« t
Ci
» т
IA м
lA л
С1
° М о
С!
lA о
° ч
ФФЪ
ВФ\ в л о о л
М\ о, о
IA
М\ л о м
С!
» о
IA м
Мъ
С1
ln т
С1,э
С1
СФ
IA .
O бч
IA л о
МЪ л
МЪ
3 » о IA м
««
° «
Cl
С1
1 б о о
МЪ л 3
» м о
Фч о в
С! (ВЪ
«Ф о, СФ
ЭФЪ
Фч о
lA
ФЧ
МЪ л о
СВ
lA л о
IA
ОО
ФВЪ о .о
4»1 о о
МЪ о
М\ о о
lA т
ФФЪ.
IA л о о
МЪ м о чэ
»
МЪ л
С1
lA л
МС
Ф»
СФ
Il\
ФЧ
« о о в
СФ
IA
o o
C СЪ м ь о в
4Ч
МЪ л о
IA о о в л о
lA в о
IA.cO
О .(34 т аА
»
Ф
IA б
IA . Феб
С1
ЭЧ
Ф (4Ъ
lA
1«
lA о
lA
Ф о
lA
Фч о о
С IA о л о в
Фч
М\ т
Ю т
° О о, в о ФФЪ
IA . СЭ в м т
» о
МЪ
» о
tA
IO м
МЪ
ФЧ
° О о
М\ . о
» о
IA л
МЪ о о
Il\
Cl о
« lA
»
СЭ ЭФЪ о й
l3l
° ч
М\
° » м
IA л
» о
МЪ
» о
Ci
» т
1 б 3 В В
1 М 1 М о
4Ч о в е
СФ Ф(Ъ
МЪ
В т т
CO
Зф Ю
М 4!3
Й i! к
М ««»
)Ll
1
1
Ф
1 б
Э б
f
I
Ф
1
I
1
I
1
1
t . ° t
t
I
I
Ф
1
t .1
1
1
I
t
1
I
Ф
1 !
1
I
I
Ф
1 ! !
Ф
Ф
Ф !
l ч
3
I 1 . 3i
I cA I М i ! 1 1
1 б
1 1 1
1 1 Э t
1 1 "1 ! 1 Р I
1 М 1
1 1 Ю 1
1 t
1 1
1 1 1
1 I L
1 I М е
1 ЪФ
1 Ф 1
1 I Ф 1
° 1 (1 a(1 о б D ф б 1 ЭФ 1
1 L t !! ,1 Ъ(Ф Е Ъ»1
»1 Ф 3 1 ф t ° ° м(1 43(t б Ю °
Е 1 t М
" (— + —
2! е
1i б
8, Ф ln I ! i si
) м е
f й!
Ц 1 1 1 а. б ф 1 1 !! 1
31 3
1 1, Ь
ФФЪ Ф ° б
1 t D t
1 l ° 1
I at i
1 1 g 1 ! t 1 (( г
I 1 М В
4 Ф °
ЪФ л
o . cn Фч
* >)I а3 « 3
lA Ф
Фч 3
° С" 1.е
Ф
Ве
О I т- 1
« в !
ctt t
° М I
1 е
an 1 о !
° 1
1 б
Ве
1 (Ч 1
Ю б.!
an 1
О 1
° (1
В 3
Фч !
С б
1 аА 1.
O I
В I!
cv t
С 1!
A 1.о Ф
В t
1 (Ч t
I в t
o !
° 1
IA Ф
1 (Ч б
М 1
l
lA I
O 1
an 1
ФЧ 1
С" I
1
М\ б
1
Ве
ФЧ 1
М 1
I
an t, о е
° 1
° Ве
» ° и е е
В 1
ВВ
О I
° 1
10
960195
7ебливе 2
«еаееа«еаа»в а»ее»ее»а а«а е «еае еаееаааеае»е»«ее»ааааа»ЬЕ»Е»Ф е еаеее ее ее а» Ф =1 а»ее«а«ее»е йеолре7750 (известим 0) ЗеФеке ло лрииерам ЛОТТЕ 1 1 ) 1 Б 3..- . еа«4«ее«ее«а
Суиод acti» ток, 2 48-50
45,8 46,0 46,8 45,6 46,0 46,7 46,9 47.1 47,3 45.5 .
ПоееОкност», lee нетл3ие» ние, дин/см
49,5 51,0 48,0 46,0 48,0 . М;О 48,0 47,3 48,0 48,О .
Олвиость относитель нел ло Денлолу
1,5 1,58, 1,61 1,5 1,&2 . 1.,61 l 6 1,62 1,67 1,69
1,6 удел над lac, r/ñì
1,099 1,102 1,106 1,105 1,102 1,101 1,106 1,106 1 ° 106 1,106
1,106
12 3 12 3 12,3. 12 О
99,8 99>5 99,8 99 9
12 125 12 115 118 122
13. рН
Конверсии мономеров, 2
99,5 99,7 99,8 99,9 98,8 99,7
Солротивле» ние равриву, кг/си
182 185 190 185 192 182 185 186
180
Относительной удлинение, 2 950
950 948 980 . 980 985 960 970 965 950 945
Темлературе лолимеривации, С
40 35 30 42 40 38 41 40 42 40
40+ 2
6 5,2 5
Време полимеривмцин р и а а
6 6 2 6 5 . 6 5 6 1 5 ° 8
5«6 е а«ааа»ае«е»«а«а»а е»«а»«»е»»
»ее«» е» еаеаае
Таблица 3
Показатели
46,8 47,0 . 47 1
140
190
950 900
980
2,2
2,1 е ее
П р и м е ч а н и е: Кристалличность определяли по изменению жесткости пленок после хранения их при 25 С.
Содержание сухого вещества, 4
Поверхностное натяжение, дин!см
Удельный вес, г/см . Размер частиц, А рН
Сопротивление разрыву, кг/см 2
Относи тел ьное удлинение, 3
Жесткость пленок, 2 С
48,0
1, 106
1350 .
47 8
1,107
11,8
170
47 6
1,108
11,6
11
Формула изобретения
960195
Способ получения хлоропренового латекса водноэмульсионной сополимери зацией хлоропрена с 2,3-дихлорбутади еном-1Р3. в присутствии эмулвгаторов, инициаторов, регуляторов молекулярного веса и стабилизаторов, о т л ич в @ шийся тем, что, с целью повывения конверсии мономеров и сннже О ния жесткости пленок, полученных на основе конечного продукта, в качестЬе регулятора молекулярногб веса применяют 0,02-0,05 вес.ч. диизопропилксантогендисульфида и 0,02-0,2 вес.ч. 1з f2 трет;додецилмеркаптана на 100 вес.ч. мономеров, причем трет;додецилмеркаптан вводят при достижении удельного веса латекса 1,05-1,06 г/см .
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Синтетический каучук. flop ред.
И.В ° Гармонова, Л., "Химия", 1976, с. 373-375.
2 . Кирпичников П .А . и др . Химия и технология синтетического каучука.
Л., "Химия", 1975, с. 415-417.
3. $eopren-750. Cobe Styf.
У 46"03/76951-260. Контакты фирмы.
1976 (прототип).!
Составитель Н. Котельникова
Редактор О. Поооака Техред М.такер Корректор Н. КоРоль
Заказ 7141/28 Тираж 514 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Й-35 Рамшская наб. д. 4/5
° в ° «»»«»« @ей »»»»Е« А«вв» » в«А е филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4