DE3149201C2 - Emulgiermittel für die Emulsionspolymerisation und Verwendung des Emulgiermittels - Google Patents
Emulgiermittel für die Emulsionspolymerisation und Verwendung des EmulgiermittelsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Emulgiermittel für die Emulsionspolymerisation, enthaltend als wirksame Komponente ein Halbamidalkalisalz und/oder ein Halbesteralkalisalz der Succinsäure mit einem Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 30 C-Atomen.
Description
worin R1 ein Kohlenwasserstoffrest miit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, R2 und R3 jeweils für Wasserstoffatome
oder Alkylgruppen mit ] bis 4 Kohlenstoffatomen stehen, oder R2 und R3 zusammen einen fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring über das Stickstoffatom bilden, und X ein Alkalimetall oder
eine substituierte oder unsubstituierte Ammoniumgruppe ist.
2. Verwendung der Emulgiermittel nach Anspruch 1 bei der Herstellung von Polystyrol, Styrol-Butadicn-Kautschuk,
Polyisopren-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Polymerisat, Methyl-methacrylat-Butadien-Kautschuk
oder Polybutadien-Kautschuk in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das eingeht
setzte Monomere.
Die Erfindung betrifft ein Emulgiermittel für die Emulsionspolymerisation.
Es ist bekannt, Harzsäureseifen und Fettsäureseifen als Emulgiermittel bei der Herstellung von Styrol-Butadien-Kautschuk,
Isopren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk und ABS-Harzen über die
Emulsionspolymerisation zu verwenden. Von den bekannten Emulgiermitteln sind insbesondere die Harzsäureseifen,
z. B. die Seifen des disproportionierten Kolophoniums und des hydrierten Kolophoniums, aufgrund der
klebrigmachenden Eigenschaften geeignet, so daß die erhaltenen synthetischen Kautschuke und synthetischen
Harze bessere Eigenschaften bezüglich der Klebrigkeit und Verarbeitbarkeit aufweisen. Da diese Emulgiermittel
insbesondere bei niedrigen Temperaturen löslich sind und für die Polymerisation bei niedrigen Temperatuf
ren geeignet sind, sind auch die Eigenschaften der Kautschuke und Harze, in denen sie verarbeitet werden, im
allgemeinen ausreichend. Diese bekannten Emulgiermittel bzw. Emulgatoren, die in der Praxis besonders
bevorzugt werden, haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, da
das Kolophonium als Naturprodukt nicht unbeschränkt zugänglich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein synthetisch herstellbares Emulgiermittel zur Verfügung
zu stellen, das als Ersatzprodukt für die bekannten Harzsäureseifen einsetzbar ist und das wirksamer für die
Emulsionspolymerisation einsetzbar ist als die Harzsäureseifen und das dazu beiträgt, daß die Polymerisationszeit im Vergleich zu der der Harzsäureseifen verkürzt wird. Es wird weiterhin ein Emulgiermittel gewünscht, das
wirksamer ist und daher in kleineren Mengen als die Harzsäureseifen bei der Emulsionspolymerisation eingesetzt
werden kann.
Die Aufgabe wird erfüllt durch ein Emulgiermittel der eingangs angegebenen Art, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß es aus einem Alkalisalz des Succinsäurehalbamids der allgemeinen Formel 1 -- wie vorstehend
genannt - mit einem Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 30 C-Atomen für R1 als Wirkstoffkomponente des Emul-
giermittels besteht.
Es sind intensive Untersuchungen bezüglich der Herstellung von Emulgiermitteln für die Emulsionspolymerisation
durchgeführt worden, bei denen von chemisch leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien ausgegangen
wurde und die trotzdem sehr gute Eigenschaften als Ersatzprodukte für die Harzsäureseifen aufweisen. Es
wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Salze der Succinsäure mit dem Kohlenwasserstoffrest von 8 bis
30 C-Atomen sehr gut als Emulgiermittel für die Emulsionspolymerisation einsetzbar sind, und zwar in kleineren
Mengen als die bekannten Harzsäureseifen. Die erfindungsgemäßen Salze sind in der Lage, die Polymerisation
zu beschleunigen, so daß diese in einer kürzeren Zeit beendet ist als dies bei Verwendung der bekannten
Harzsäureseifen üblich ist. Wie die beigefügte Fig. 1 zeigt, bewirken die erfindungsgemäßen Emulgiermittel
eine Umwandlung des Monomeren in das Polymerisat in einer um 50 bis 60% kürzeren Zeit als dies bei Verwendung
von Salzen von disproportioniertem Kolophonium (Emulgiermittel »a«) der Fall ist.
Daneben haben die erfindungsgemäßen Emulgiermittel den Vorteil, daß sie so wie die Harzsäureseifen bei
niederen Temperaturen gut löslich sind und auch als Emulgiermittel für die Polymerisation bei niedrigen Temperaturen
einsetzbar sind, da sie die Stabilität des gebildeten Latex entscheidend verbessern. Außerdem bewirken
die erfindungsgemäßen Emulgiermittel eine geeignete Klebrigkeit und Verarbeitbarkeit des erhaltenen
Kautschuks bzw. Harzes, ohne daß dadurch die Eigenschaften dieser Produkte nachteilig beeinflußt werden.
Es ist zwar bekannt, daß das Alkalisalz der substituierten Succinsäure als Hilfsdispergiermittel in Kombination
mit einer Harzsäureseife oder Fettsäureseife bei der Emulsionspolymerisation verwendet werden kann (vgl.
japanische Offenlegungsschrift 86 783/11978). Das Alkalisalz der substituierten Succinsäure ist jedoch dann,
wenn es allein für die Emulsionspolymerisation verwendet wird, nicht als wirksames Emulgiermittel einsetzbar.
Das Alkalisalz bewirkt auch keine Verbesserung und Beschleunigung der Polymerisationsreaktion. Wenn das
Alkalisalz der substituierten Succinsäure als Emulgiermittel verwendet wird, beträgt die Umwandlungsrate
weniger als 50% der Umwandlung, die durch die bekannten Harzsäureseifen bewirkt wird. Es war daher besonders
überraschend, daß die erfindungsgemäßen Succinsäuresalze eine so gute Wirkung auf die Polymerisation
ausüben.
Die erfindungsgemäßen Succinsäuresalze sind Salze der allgemeinen Formel I
Die erfindungsgemäßen Succinsäuresalze sind Salze der allgemeinen Formel I
CNR2R3
C-OX
Il
ο
worin R' ein Kohlenwasserstoffrest miit 8 bis 30 C-Atomen ist, R2 und R3 jeweils für Wasserstoffatome oder
Alkylgruppen mit 1 bis 4 C-Atomen stehen, oder R: und R3 zusammen einen am Stickstoffatom hängenden
fünfgliedrigen oder sechsgliedrigen, heterocyclischen Ring bilden, und X ein Alkalimetallatom oder eine substituierte
oder unsubstituierte Ammoniumgruppe ist.
Die bevorzugten Kohlenwasserstoffreste R1 der allgemeinen Formel I sind geradkettige oder verzweigtkettige
Alkenylgruppen oder Alkylgruppen, insbesondere solche, die 10 bis 25 C-Atome aufweisen, z. B. Octenyl,
Nonenyl, Nonyl, Decenyl, Dodecenyl, Dodecyl, Tetradecenyl, Pentadecenyl, Hexadecenyl, Octadecenyl, Octadecyl
und Eicosenyl. Wenn die Kohlenwasserstoffreste weniger als 8 C-Atome aufweisen, besitzt das erfindungsgemäße
Salz nur eine geringe Wirksamkeit hinsichtlich der Micellenbildung. Wenn der Kohlenwasserstoffrest
mehr als 30 Kohlenstoffatome aufweist, besitzt das erfindungsgemäße Salz nur noch eine sehr geringe Löslichkeit
in Wasser. In beiden Fällen wird die Emulgierfahigkeit der erfindungsgemäßen Salze herabgesetzt.
Die Alkylgruppen R2 und R3 sind geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppen, insbesondere Methyl,
Ethyl, Propyl, Isopropyl und Butyl. Beispiele für die heterocyclischen Ringe, die aus den Resten R2 und R3 zusammen
mit dem Stickstoffatom gebildet werden, sind insbesondere Pyrrolidino, Piperidino, Piperazino und
Morpholine
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I, in denen wenigstens einer der Reste R2 und R3 ein Wasserstoffatom
ist, neigen dazu, sich in Imidverbindungen umzuwandeln, wenn das Emulgiermittel für längere Zeit gelagert
wird. Es werden daher für Emulgiermittel, die lange Zeit gelagert werden sollen, vorzugsweise Verbindungen
verwendet, in denen weder R2 noch R3 ein Wasserstoffatom ist.
Die erfindungsgemäßen Alkalisalze, die als Wirkstoffkomponente für die Emulgiermittel verwendet werden,
werden z. B. wie folgt hergestellt:
Als Ausgangsmaterial wird ein äquimolares Additionsprodukt eines Olefins mit einer bestimmten Anzahl von
Kohlenstoffatomen und Maleinsäure für das entsprechend hydrierte Produkt davon verwendet (Alkenylsuccinsäureanhydrid
bzw. Alkylsuccinsäureanhydrid). Das Ausgangsmaterial wird mit Ammoniak, einem primären
Amin oder einem sekundären Amin umgesetzt, um das Halbamid in äquimolaren Anteilen herzustellen, das
dann mit Ammoniak oder einem Amin neutralisiert wird, um das Ammoniumsalz herzustellen. Alternativ dazu
kann das Halbamid auch mit Caliumhydroxid, Natriumhydroxid oder einem anderen Alkalimetallhydroxid
neutralisiert werden, um ein Alkalimetallsalz herzustellen. Nach dem obigen Verfahren wird das Olefin mit
*" Maleinsäureanhydrid unter üblichen Bedincungen umgesetzt, z. B. bei Temperaturen von 150 bis 280°C für
etwa 30 Minuten bis 10 h in einem offenen oder geschlossenen Reaktionsgefäß. Für die Hydrierung wird das
Additionsprodukt unter üblichen Bedingungen umgesetzt. Die Reaktion für die Herstellung des Halbamids
wird durchgeführt bei -30 bis 1500C, vorzugsweise bei etwa 0 bis 500C, für 10 Minuten bis 3 h. Das Salz kann
auch unter üblichen Bedingungen, z. B. bei etwa 0 bis 8O0C, hergestellt werden.
Geeignete Olefine Tür das obige Verfahren sind z. B. Oligomere niederer Olefine, wie Ethylen, Propylen,
Buten, Isobuten, Penten, Isopenten und Hexen. Des weiteren ist eine Reihe von primären und sekundären Aminen
für das obige Verfahren einsetzbar, z. B. Methylamin, Ethylamin, Propylamin und Butylamin, und als sekundäre
Amine z. B. Dimethylamin, Diethylamin, Methylethylamin, Dipropylamin, Morpholin, Piperidin, Piperazin
und Pyrrolidin.
Die erfindungsgemäßen Emulgiermittel sind für die Emulsionspolymerisation geeignet, z. B. für die Herstellung
der verschiedenen synthetischen Kautschuke und synthetischen Harze, wie Polystyrol, Styrol-Butadien-Kautschuk,
Polyisopren-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Polymerisat, Methyl-methacrylat-Butadien-Kautschuk
und Polybutadien-Kautschuk. Da die erfindungsgemäßen Emulgiermittel insbesondere bei niedrigen
Temperaturen löslich sind, sind die Emulgiermittel sowohl für Emulsionspolymerisationen bei niedrigen
Temperaturen als auch bei hohen Temperaturen geeignet. Geeignete polymerisierbare Monomere für die Herstellung
von synthetischen Kautschuken und Harzen mittels der Emulsionspolymerisation sind z. B. Acrylate,
Methacrylate, Styrol, Vinylchlorid, Butadien, Chloropren und Isopren.
Die erfindungsgemäßen Emulgiermittel werden für die Polymerisation in Mengen von etwa 0,5 bis 10 Gew.-%,
vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Monomere, verwendet. Die bei der Emulsionspolymerisation
einsetzbaren Mengen an erfindungsgemäßen Emulgiermitteln sind wesentlich kleiner als die Mengen.
die bei der Verwendung von bekannten Harzsäureseifen notwendig sind.
Die erfindungsgemäßen Emulgiermittel können - üblicherweise - auch in Kombination mit anderen
bekannten Emulgiermitteln verwendet werden. Die hervorragenden Eigenschaften werden jedoch bereits dann
erreicht, wenn die erfindungsgemäßen Emulgiermittel allein verwendet werden. jk
bekannten Emulgiermitteln verwendet werden. Die hervorragenden Eigenschaften werden jedoch bereits dann
erreicht, wenn die erfindungsgemäßen Emulgiermittel allein verwendet werden. jk
Ein Butylenoligomer (Mischung, enthaltend 46% C,rOlefin, 15% Ci5-OIeHn und 15% C„,-OIefin) und Maleinsäureanhydrid
werden einer Additionsreaktion unterworfen, um ein Succinsäureanhydrid (Verseifungszahl:
400) herzustellen, das dann mit einer für die Verseifung ausreichenden Menge Dimethylamin (in Form einer
s 50%igen wäßrigen Lösung) bei 10 bis 200C für 1 h umgesetzt wird, und wobei das Dimethylaminsalz des substituierten Succinsäurehalbamids gebildet wird. Dieses Salz wird nachfolgend als »Emulgiermittel A« bezeichnet.
400) herzustellen, das dann mit einer für die Verseifung ausreichenden Menge Dimethylamin (in Form einer
s 50%igen wäßrigen Lösung) bei 10 bis 200C für 1 h umgesetzt wird, und wobei das Dimethylaminsalz des substituierten Succinsäurehalbamids gebildet wird. Dieses Salz wird nachfolgend als »Emulgiermittel A« bezeichnet.
Das substituierte Succinsäureanhydrid von Beispie! 1 wird in Benzol gelöst, und dann wird Ammoniakgas in
die Lösung Tür 1 h eingeleitet, wobei die Temperatur der Lösung auf 20 bis 25°C gehalten wird. Die erhaltene
Ausfällung wird getrocknet, um das Ammoniumsalz des substituierten Succinsäurehalbamids herzustellen B
die Lösung Tür 1 h eingeleitet, wobei die Temperatur der Lösung auf 20 bis 25°C gehalten wird. Die erhaltene
Ausfällung wird getrocknet, um das Ammoniumsalz des substituierten Succinsäurehalbamids herzustellen B
(nachfolgend mit »Emulgiermittel B« bezeichnet). §
Vergleichsbeispiel 3
Das substituierte Succinsäureanhydrid von Beispiel 1 wird gelöst in 0,6 Verseifungsäquivalenten Ethylalko- |
hol. Die Lösung wird dann für die Umsetzung auf den Siedepunkt von Ethylalkohol für 1 h erwärmt. Es wird der Γ
Alkohol von der Reaktionsmischung im Vakuum abdestilliert, um den Ethylhalbester der substituierten Siuccin- |
säure (Säurezahl: 175) herzustellen. Der Halbester wird dann neutralisiert durch Umsetzung mit einer entsprc- t
chenden äquivalenten Menge Kaüumhydroxid, um das Kaliumsalzdes Halbesters herzustellen (nachfolgend als §'
»Emulgiermittel C« bezeichnet). |i
Beispiel 4 ||
Ein Propylenoügomer (enthaltend 76% C|2-Olefin, 17% Cn-Olefin in Mischung) und Maleinsäureanhydrid ||
werden einer Additionsreaktion unterworfen, um das substituierte Succinsäureanhydrid mit einer Verseilungs- j|
zahl von 420 herzustellen, das dann mit 0,5 Verseifungsäquivalenten Diethylamin bei 20 bis 25°C umgesetzt sy
wird, um das substituierte Succinsäurehalbamid mit einer Säurezahl von 170 herzustellen. Das Halbamid wird |
dann neutralisiert mit zur Neutralisation ausreichenden Äquivalenten Kaüumhydroxid, um das Kaliumsalz des |
Halbamids herzustellen (nachfolgend mit »Emulgiermittel D« bezeichnet). |
Beispiel 5 f*
1
Ein Butylenoligomer (enthaltend 15% C,,-12-Olefin, 19% C13. ^-Olefin, 62% C15-I6-OIeIm und 4% Ci7-^-OIe- |
fin in Mischung) und Maleinsäureanhydrid werden einer Additionsreaktion unterworfen, um ein Succinsäu- |
reanhydrid mit einer Verseifungszahl von 351 herzustellen, das dann mit 0,5 Verseifungsäquivalenten Dimethy- |
lamin bei 10 bis 200C umgesetzt wird, um das Succinsäurehalbamid mit einer Säurezahl von 186 herzustellen. |
Das Haibarnid wird dann mit zur Neutralisation ausreichenden Äquivalenten Kaüumhydroxid neutralisiert, um |
das Kaliumsalz des Halbamids herzustellen (nachfolgend mit »Emulgiermitttel F« bezeichnet). I
Beispiel 6 j§
Ein Buttylenoligomer (enthaltend 9% Ci5-16-Olefin, 16% C17-]8-Olefin, 53% Ci9-20-Olefin, 11% C21-22-Olefin |
und 11% C23.24-Olefin in Mischung) und Maleinsäureanhydrid werden einer Additionsreaktion unterworfen, |
um ein Succinsäureanhydrid herzustellen (Verseifungszahl: 263), das dann mit Dimethylamin der in Beispiel 5 g
beschriebenen Weise umgesetzt wird, um das substituierte Succinsäurehalbamid mit einer Säurezahl von 135 |
herzusteilen. Das Amid wird dann mit zur Neutralisation ausreichenden Äquivalenten Natriumhydroxid umge- ?
setzt, um das Natriumsalz des Halbamids herzustellen (nachfolgend als »Emulgiermittel G« bezeichnet).
Das substituierte Succinsäureanhydrid von Beispiel 1 wird hydriert, und dann wird das Produkt (Verseifungszahl:
397) umgesetzt mit 0,5 Verseifungsäquivalenten n-Butylamin bei 20 bis 25°C für 1 h, um das Halbamid der ·
Alkylsuccinsäure mit einer Säurezahl von 165 herzustellen. Das Halbamid wird mit zur Neutralisation ausreichenden Äquivalenten Kaüumhydroxid neutralisiert, um das Kaliumsalz des Halbamids herzustellen (nachstehend als »Emulgiermittel H« bezeichnet).
Alkylsuccinsäure mit einer Säurezahl von 165 herzustellen. Das Halbamid wird mit zur Neutralisation ausreichenden Äquivalenten Kaüumhydroxid neutralisiert, um das Kaliumsalz des Halbamids herzustellen (nachstehend als »Emulgiermittel H« bezeichnet).
□5 Vergleichsbeispiel 8
Das Kaliumsalz eines handelsüblichen disproportionierten Kolophoniums wird als »Emulgiermittel a« eingesetzt.
Vergleichsbeispiel 9
Das substituierte Succinsäureanhydnd von Beispiel 1 wird neutralisiert mit zur Verseifung ausreichenden
Äquivalenten einer wäßrigen Lösung von Kaliumhydroxid, um das Dikaliumsalz der substituierten Succinsäure
herzustellen (»Emulgiermittel b«).
Vergleichsbeispiel
Das substituierte Succinsäureanhydrid von Beispiel 4 wird neutralisiert in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel
2 angegeben, um das Dikaliumsalz der substituierten Succinsäure herzustellen (»Emulgiermittel
c«).
Emulsionspolymerisationstest:
Es wurden die erfindungsgemäßen Emulgiermittel A bis H und die Vergleichsmittel a bis c für die Emulsionspolymerisation
bei der Herstellung von SBRaIs bekanntem synthetischem Kautschuk eingesetzt, und zwar mittels
des Kaltkautschukverfahrens mit einer Sulfoxylatrezeptur. Die Umwandlung zum SBR wurde bei den einzelnen
Versuchen bestimmt.
1. Die bei den Versuchen verwendeten Materialien sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.
2. Polymerisationsbedingungen:
Temperatur: 50C
Temperatur: 50C
Zeit: 6 h
In Stickstoffatmosphäre
3. Umwandlung (in %) Siehe Tabelle 2.
Materialien und Mittel | Tabelle 2 | Butadien | Gew.-Teile |
Monomer | Test | Styrol | 70 |
Deionisiertes Wasser (entlüftet) | 30 | ||
Dispergiermedium | Emulgiermittel A-H bzw. a-c | 200 | |
Emulgiermittel | Natriumsulfonat des Naphthalenformaldehydharzes | 4 | |
Dispergiermittel | tert.-Dodecylmercaptan | 0,15 | |
Vernetzungsmittel | 0,245 | ||
Polymerisationsinitiator: | p-Menthanhydroperoxid | ||
Oxidationsmittel | Eisensulfat (Heptahydrat) | 0,104 | |
Reduktionsmittel | Natriumformaidehydsuifoxylat | 0,05 | |
sekundäres Reduktionsmittel | EDTA-4Na | 0,15 | |
Gelatinierungsmittel | Natriumphosphat (Dodecahydrat) | 0,07 | |
Elektrolyt | 0,8 | ||
Emulgiermittel Umwandlung Koagulations- | |||
bildungsrale (%) | |||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
81,3 74,1 72,8 73,3 71,5 79,0 68,0 60,0 27,2 25.4
0,3 0,4 0,4 0,3 0,7 0,3 0,4 0,9 0,4 0.5
4. Latexstabilität
Die gesamte Menge des bei der Polymerisation erhaltenen Latex wird in einen 500 ml Dreihalskolben gegeben,
und dann wird Wasserdampf eingeleitet, um das nichtumgesetzte Butadien und Styrol abzuziehen. Das ausgefallene
Koagulat wird in einem Sieb aus rostfreiem Stahl mit einer Maschenweite von 0,18 mm abfiltriert und
dann mit dem Koagulat, das während der Polymerisation gebildet worden ist, vereinigt. Die vereinigten Koagulate
werden getrocknet. Das Verhältnis der Bildung an Koagulat wird mit der folgenden Gleichung errechnet, um
die Latexstabilität zu ermitteln. Je kleiner der ermittelte Wert ist, desto größer ist die Stabilität des Latex.
Koagulations- = Trockengewicht des Gesamtkoagulats (g) χ ,Q0
bildungsrate (%) Trockengewicht des Gesamtkautschuks (g)
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.
Die Emulgiermittel A, C und a wurden untersucht, und zwar in dergleichen Weise wie oben, jedoch mit der
Ausnahme, daß die Reaktionszeit 3 h bzw. 4,5 h betrug, um dann die entsprechende Umwandlung im Gegensatz
zu einer Reaktionszeit von 6 h zu bestimmen. Die Fi g. 1 zeigt die Ergebnisse bei Verwendung der Emulgiermittel
A, C und a. Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, daß das erfindungsgemäße Emulgiermittel sehr viel wirksamer
hinsichtlich der Verkürzung der Polymerisationszeit ist als das Alkalisalz des disproportionierten Kolophoniums,
das eines der bekanntesten üblichen Emulgiermittel (Emulgiermittel »A«) ist, sowie das Kaliumsalz
eines Halbesters der Succinsäure.
Das substituierte Succinsäureanhydrid nach Beispiel 1 wird umgesetzt mit 0,5 Verseifungsäquivalentcn
Dimethylamin (50%ige wäßrige Lösung) bei 5 bis 10°C für 1 h, um das Halbamid der substituierten Succinsäure
mit einer Säurezahl von 181 herzustellen. Das Halbamid wird dann neutralisiert mit zur Neutralisation ausreichenden
Äquivalenten Kaliumhydroxid., um das Kaliumsalz des Halbamids herzustellen (nachstehend als
»Emulgiermittel I« bezeichnet).
Das Emulgiermittel I wurde hinsichtlich seiner Wirksamkeit bei der Emulsionspolymerisation in der gleichen
Weise wie oben angegeben untersucht, jedoch mit der Ausnahme, daß zwei Gewichtsteile des Emulgiermittels
verwendet wurden. Es zeigte sich, daß die Umwandlung 61,0% und die Koagulationsbildungsrate 0,5% betrug
(Test 12).
Bewertung des Kautschuks
Es wurden die folgenden Zusammensetzungen gemäß JIS K 6383 hergestellt, wobei jeweils der Kautschuk,
gemäß Test 8, der Kautschuk gemäß Test 12 und ein üblicher SBR 1500-Kautschuk eingesetzt wurden. Die Zusammensetzung
wurde auf einem Walzenstuhl mit Walzen einer Länge von 45,7 cm und einem Durchmesser
von 20,3 cm gemäß ASTM D 3185-75 gemischt, um die Kautschukmischung herzustellen.
Mischverfahren
Die Umdrehungsgeschwindigkeit der vorderen Walze betrug 18 U/min.
Das Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeit von der vorderen zur hinteren Walze betrug 1 : 1,25.
Die Walzenstuhltemperatur betrug 50 ± 50C.
Bestandteile der Zusammensetzung
SBR | 100 | Gew.-% |
Stearinsäure | 1 | Gew.-% |
Zinkoxid | 3 | Gew.-% |
Beschleuniger | 1 | Gew.-% |
(Cyclohexyl-benzo- | ||
thiazolsulfenamid) | ||
Schwefel | 1 | ,75 Gew.-% |
Ruß (HAF) | 50 | Gew.-% |
Die Eigenschaften der so hergestellten Kautschuke sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Die Ver-Suchsergebnisse
zeigen, daß bei Verwendung von 2 Teilen des erfindungsgemäßen Emulgiermittels Kautschuke
erhalten werden, die gute Eigenschaften aufweisen, die vergleichbar sind mit den Eigenschaften der Kautschuke,
bei denen 4 Gewichtsteile eines bekannten disproportionierten Kolophoniums und ein handelsübliches
SBR verwendet wurden.
Nr. | 31 49 | 201 | 12 | SBR (handelsüblich) |
|
Tabelle 3 | 94 | 85 | |||
Kautschuk | 8 | Nr. | |||
Mooney-Viskosität (MLi+4 : 100 ± 1°C) |
64 | 86 | 59 | ||
Mooney scorch*) | 27C | 45m | 28° 00"' | ||
Min.-Viskosität | 45C | 62 | 50m | 48° 45"' | |
Min.-Viskositätszeit | 62C | '30m | 17° | 40"' | 63° 20"' |
t5 | '30m | 27° | |||
t35 | ,45m | 32= | |||
*) Großer Rotor, Vorheizung für 1 Min. auf 125 + 1°C
Testmethode: Mooney, JIS K6300-1974
Kautschuk Nr. 8 Nr. 12 SBR
Vulkanisationszeit (145 ± 1°C, min) 45 20 45
Ungealtert:
Zugfestigkeit (kp/cm2) Dehnung (%)
Härte [Hs (JIS A)]
300% Modul (kp/cm2) Zerreißfestigkeit (kp/cm)
Härte [Hs (JIS A)]
300% Modul (kp/cm2) Zerreißfestigkeit (kp/cm)
Gealtert: (Gearofen, 70 ± I0C X 96 h)
Zugfestigkeitsänderung (%) Dehnungsänderung (%) Änderung der Härte [Hs (JIS A)] Änderung des 300% Moduls .(%)
Vulkanisationstemperatur: 145 ± 1°C Testmethode: JlS K6301-1973
276 | 287 | 290 |
470 | 500 | 490 |
70 | 69 | 68 |
176 | 160 | 161 |
48 | 45 | 53 |
+7,8 | -i,o | +0,2 |
-26,2 | -27,8 | -26,3 |
+3 | +8 | +3 |
+47,4 | +43,8 | +42,1 |
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Emulgiermittel für die Emulsionspolymerisation, bestehend aus einem Succinsäurehalbamidalkalisalz
der allgemeinen Formel I
(U C-OX
O
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17777780A JPS57100101A (en) | 1980-12-15 | 1980-12-15 | Emulsifier for emulsion polymerization |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3149201A1 DE3149201A1 (de) | 1982-07-15 |
DE3149201C2 true DE3149201C2 (de) | 1986-08-14 |
Family
ID=16036925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813149201 Expired DE3149201C2 (de) | 1980-12-15 | 1981-12-11 | Emulgiermittel für die Emulsionspolymerisation und Verwendung des Emulgiermittels |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57100101A (de) |
DE (1) | DE3149201C2 (de) |
Families Citing this family (3)
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WO2000022009A1 (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-20 | S. C. Johnson Commercial Markets, Inc. | Amine-modified polymers as highly-efficient emulsion polymer stabilizer resins |
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---|---|---|---|---|
JPS4923290A (de) * | 1972-06-23 | 1974-03-01 |
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1980
- 1980-12-15 JP JP17777780A patent/JPS57100101A/ja active Granted
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1981
- 1981-12-11 DE DE19813149201 patent/DE3149201C2/de not_active Expired
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Publication number | Publication date |
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JPS57100101A (en) | 1982-06-22 |
JPH0147484B2 (de) | 1989-10-13 |
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